Изумруд — драгоценный камень, ценность которого является неоспоримой на протяжении многих веков. Прекрасный зеленый минерал, имеющий поэтическое название смарагд, встречается в природной среде все реже. Редкость стала одной из причин того, что люди задумались над возможностью его получения искусственным путем. Гидротермический способ выращивания изумрудов в лабораторных условиях — реальный процесс, воспроизводимый в специальных лабораторных условиях. Безусловно, не всем поклонникам драгоценных камней знакомо понятие гидротермальный изумруд — что это такое, становится ясно только после знакомства с принципами его изготовления.
Для чего нужны такие камни
Технологический прогресс постоянно развивается, открывая людям широкие возможности. Сейчас воспроизвести структуру природного кристалла какого-либо вещества уже не является чем-то фантастическим и недостижимым. Любой нанокристалл, на первый взгляд, неотличим от оригинала, и даже пытливый взгляд бывалого специалиста не всегда сможет отличить творение природы от рукотворного вещества. Конечно, они отличаются друг от друга, но это можно заметить только при условии скурпулезного анализа — и то не всегда.
Природные ресурсы небезграничны, и рано или поздно любые из них могут закончиться. Нет такого месторождения, которое вечно радовало бы человечество бесценными находками в виде природных изумрудов, рубинов и других редких самоцветов. Поскольку носить дорогие украшения любят многие, изумруд, выращенный в лабораторной среде, представляет собой хорошую и качественную альтернативу камню естественного происхождения.
Рекристаллизованный минерал пользуется хорошим спросом — в том числе и у бывалых ценителей драгоценностей. Он прекрасно выдерживает фацетный способ обработки: у проверенных производителей можно найти прекрасные экземпляры в виде фацетированных камней, свойства которых ничуть не хуже, чем у природных минералов.
Гидротермальный изумруд, культивированный в условиях лабораторий, стоит гораздо дешевле природного. Из года в год стоимость на камни, найденные в недрах земли, только возрастает. Дело не только в их «нерукотворности», но и в том, что сам процесс добычи изумрудов является очень трудоемким. Это может показаться странным, но для того, чтобы сделать искусственно выращенный изумруд, может понадобиться гораздо меньше времени и усилий, чем на его поиск в естественной среде.
История и суть технологического процесса
Процессы рекристаллизации камня в искусственной среде представляют собой не только блестящий выход из положения для людей, которые не могут позволить себе приобрести дорогостоящие украшения. Именно таким образом бесценные природные ресурсы расходуются с применением мудрого подхода.
Известно, что в процессе сортировки добытых изумрудов специалисты стараются найти применение всему материалу. Например, маленький кристаллик тоже может быть огранен опытным ювелиром, а в сочетании с другими камнями он может стать прекрасным дополнением к украшению. Что же касается мелкой крошки и пыли — именно такой материал и применяется в качестве «сырья» с целью того, чтобы создать гидротермальный изумруд. Кроме пыли и мелкой крошки специалисты часто берут за основу бериллиевые силикаты, которые входят в состав природных экземпляров.
Первый нано изумруд, выведение которого стало для человечества большой удачей, был создан в конце XIX века французскими учеными Отфелем и Перре. Усовершенствование метода произошло немного позже — в 1911 году, в Германии. Долгое время технологические приемы и разработки держались в строжайшем секрете, вплоть до шестидесятых годов прошлого столетия. Очевидно, что этот первый опыт и несколько последующих были очень ценны, однако качество первых камней вначале оставляло желать лучшего. Со временем технология отрабатывалась, и то, что сейчас называется синтетический изумруд, не следует путать с синтетическими материалами или дешевой пластмассой. Ведь в основе самого процесса лежат физико-химические реакции, позволяющие улучшать качество лабораторных экземпляров.
В России подобные технологии разрабатывались и улучшались группой специалистов, которыми руководил геммолог Александр Лебедев. Далее эстафета была передана Алексею Ильину, а немного позже — Дмитрию Фурсенко. Ему и его западным коллегам, наконец, удалось получить первый наноизумруд, имеющий великолепные характеристики.
Сам процесс, в течение которого выращивается искусственный изумруд, основан на применении воды и высоких температур. Слово «гидротермальный», в данном случае, говорит само за себя. Гидротермальная методика в какой-то степени может заменить геотермальные процессы, которые происходят в недрах Земли и являются одной из причин появления природных минералов. Конечно, природные «технологии» человек воспроизвести не может. Но благодаря использованию необходимого сырья и созданию определенных условий можно получить нано изумруд, свойства которого будут довольно высоки.
Как вырастить изумруд в лабораторной среде и что такое на самом деле «ГТ»-технология? Камни выращивают так:
- Мелкая изумрудная пыль, которая остается после ювелирной обработки более крупных минералов, погружается в специальную емкость (автоклав).
- В емкости содержится специальный состав, который постепенно действует на сырьевой материал с помощью высоких температур и определенных химических веществ.
- Далее следует охлаждение материала, начинается его кристаллизация и происходит постепенное оседание минералов на подложку, изготовленную из металла высокого качества.
В общих чертах становится ясным, что такое гидротермальный изумруд и каким образом он синтезируется из подходящего сырья. К слову сказать, сам процесс на протяжении многих лет не претерпел особых изменений. Меняется только качество используемого оборудования.
Вся технология производства сосредоточена в руках человека, значит, есть прекрасная возможность наделить тот или иной камень желаемыми свойствами. К примеру, можно изготовить минерал, более чистый и прозрачный, чем многие природные экземпляры. Однако нет возможности добиться их полной прозрачности. Кристаллизация, которая проходит в лабораторных условиях, имеет тот же путь и те же принципы, что и в природной среде. Контролировать ее полностью фактически невозможно. Поэтому любой синтетический изумруд не будет иметь абсолютной прозрачности — так же, как и природный.
Именно поэтому те люди, которые называют синтезированные камни подделкой, глубоко не правы. Вкрапления есть и в тех, и в других, и если внимательно посмотреть изумруд на просвет, это можно увидеть сразу, исключив тем самым дешевые фальшивки из стекла.
Кроме процесса кристаллизации, который можно назвать «визитной карточкой» подлинности минерала, остальные свойства материала можно изменять по своему усмотрению. Если правильно регулировать температуру в процессе создания минералов, всегда есть возможность получения экземпляров, которые практически невозможно отличить от тех, которые образуются в естественной среде. Получается нужный вес и масса, а также и цвет. Легендарный изумрудно-зеленый оттенок люди научились воспроизводить, обогащая исходный материал путем введения в него хрома.
Самые лучшие экземпляры были получены, когда ученые ввели в исходный состав бериллий, глинозем, кремнезем платину и димолибдат лития. Все это подвергалось сложным реакциям при высоких температурах методом автоклавирования. В итоге получились камни, характеристики которых оказались даже лучше, чем у природных изумрудов.
Известно, что гидротермальные минералы отличаются устойчивостью к высоким температурам и солнечным лучам, что является их неоспоримым преимуществом. Также они стойки к влияниям кислот и лучше выдерживают возможные механические повреждения.
Свойства наноизумрудов
Гидротермальный изумруд — что это такое и что он представляет из себя в химическом плане? То же самое, что и камень, созданный природой: химические формулы обоих представителей абсолютно идентичны. Кроме этого:
- искусственный аналог отличается высокой прочностью, поэтому обрабатывать его должны только высококвалифицированные ювелиры;
- он более прозрачен, чем природный, но всегда имеет включения — главным образом, трубчатые;
- примеси могут иметь форму воздушных пузырьков или отличаться коричневатыми оттенками;
- самые яркие экземпляры могут быть характерного сине-зеленого цвета, который нравится многим любителям украшений.
Все это означает, что синтетический изумруд вполне достоин того, чтобы его носить. Главное — честность продавцов и соответствующая цена. А если не забывать о том, что кристаллическая решетка в этих камнях идеальна, таким украшением можно гордиться. Он прочный, устойчивый к воздействиям внешней среды и более неприхотлив, чем дорогостоящий естественный изумруд.
Наверное, у многих любителей этого камня, которые разбираются в физике и химии, возникнет желание вырастить изумруд в домашних условиях, но для этого нужны навыки, опыт и наличие определенных химических веществ. К тому же, непросто будет приобрести оборудование соответствующего качества. Поэтому лучше довольствоваться теми изделиями, которые в большом количестве изготавливаются профессионалами. Ведь именно благодаря современным технологиям изумрудные украшения становятся доступными практически всем желающим.
Читайте также о гидротермальных сапфирах →
Как вам статья?
