Отглеждането на рубинени кристали у дома е достъпно за всички. Работата не изисква оборудвана лаборатория, получаване на теоретични и практически знания в областта на минералогията, закупуване на специални химически реактиви... Всичко, от което се нуждаете, може да се намери в кухнята.

Домашни експерименти

Препоръчително е да започнете да отглеждате рубини с малки обеми. Първо се натрупва опит, целият процес се разбира, а след това започва директна системна работа. Синтетичното създаване на собствените ви ръце няма да отстъпва по красота и привлекателност на естествените минерали. Камъните са търсени сред бижутерите, така че успешен опит може да донесе допълнителен доходако намерите пазар за продажби.

Има няколко начина за отглеждане. Те ви съветват да изпробвате всички опции, след което да се спрете на този, който харесвате.

Изкуствен скъпоценни скалисъздадени от човека по отношение на химичното съдържание и физически свойстване се различават от естествените. Предимството на домашната технология е, че ви позволява да създавате идеално чисти породи. В природата това се случва изключително рядко. Качеството на скъпоценните камъни на лабораторните проби е доста добро. Друг плюс на минерала е неговата цена. Камъните са по -евтини от оригиналите им, които произхождат от дълбоки мини.

Органични соли

Лесно е да се отглежда рубинен кристал от различни соли:

• меден сулфат;
• калиев стипца;
• обикновена сол.

Най-дълъг процес на основата на сол, най-дълъг красиви мостриполучени от витриол. Производството на рубинени кристали се основава на следните етапи:

1. Подготовка на контейнера. Той трябва да съдържа сол и наситен физиологичен разтвор. Вземете топла вода. Процесът е постепенен. Разредете две супени лъжици с вода, разбъркайте добре. След това добавете сол и разбъркайте. трябва да поръсите, докато солта спре да се разтваря. За да се съобразят с пропорциите, те вземат подсказка: таблица за разтворимостта на различни соли в 100 ml вода, връзката им с температурата на течността.
2. Филтриране на разтвора. Разтворът трябва да е чист. Мръсните примеси ще развалят структурата на камъка. Дефектите ще бъдат видими в него. Разтворът остава за 24 часа. През този период на дъното на резервоара се образуват кристали. Те ще бъдат в основата на рубина.
3. Изкуствен минерален растеж. За камъка, образуван на дъното на стъклото, е вързана въдица. Увита е около молив или дървена пръчка. Устройството е инсталирано на контейнера. Кристалът се суспендира в разтвор. Водата е склонна да се изпарява, наситен физиологичен разтвор освобождава излишък, който се фиксира върху получената проба.
4. Добавяне на разтвор на сол. Водата винаги се нуждае от определено количество, ако стане твърде малко, кристалът ще спре да расте. Под нормалното стайна температурадобавянето на вода се извършва веднъж на 2 седмици.

За да получите рубини у дома, ще трябва да изчакате около 3 месеца. След това камъкът се освобождава от солевия разтвор, изсушава се с мека салфетка. Пробата е покрита с безцветен лак за нокти на няколко слоя.

Съвети от опитни производители на кристали. Солевият разтвор трябва да е със същата температура като водата в контейнера. Кристалът расте дори при малко по -ниска температура, но високото покачване на разтворите се разваля и спира растежа.

Апарат за работа у дома

За да създадете рубини у дома, се нуждаете от апарат, кръстен на създателя му, Verneuil. Техниката на изобретателя позволява да се отглежда рубин с тегло 30 карата за 3 часа. Технологията направи възможно създаването на ценния материал в точното количество. Индустриалните съоръжения започнаха активно да внедряват развитието на Verneuil. Времето направи свои корекции и днес такова устройство лесно се сглобява у дома. Компоненти на устройството:

• катетометър;
• разклащащ механизъм;
• бункер;
• горелка;
• заглушаване;
• растящ кристал;
• държач за кристали;
• механизъм за понижаване на кристалите.

Устройството се използва за отглеждане не само на рубини. Често в устройството се създават син топаз, изумруди и камъни с полупрозрачна прозрачна структура.

Процес на домашно производство:

1. Прахът се изсипва в бункера през фуния. Съставът на праха е Al2O3, допълнителният компонент е Cr2O3.
2. Горелката подава пламъка към дъното на бункера.
3. Прахът започва да се топи.
4. Слоевете разтопен прах са нарастващ рубинен кристал.

Чрез спускащия механизъм изкуственият минерал се движи надолу. В устройството могат да се получат различни нюанси. Скоростта на образуване на кристали е по -висока, отколкото в контейнера. Отнема само 3 часа, за да се любувате на рубина. Една проба изисква следните обеми на компоненти:

• 6 g Al2O3;
• 0,2 g Cr2O.

Необработените кристални образувания имат необикновена форма. Те първоначално са подобни на естествените, но в същото време винаги са уникални.

На пръв поглед работата с устройството е трудна и трудоемка. Всъщност устройство, измислено от френски изобретател преди повече от 100 години, няма да създаде особени проблеми. Сглобява се от части, които практическите хора имат във фермата. Изработването на апарат и закупуването на прах са основните етапи на подготовката.

Икономически изчисления

Домашните технологии винаги са по -евтини. Можете да изчислите цената на всички компоненти, разходите и да определите приблизителната цена на получените проби. Какво е взето под внимание рубин:

• цената на части от устройството;
• разходи за електроенергия;
• цената за закупуване на прахове за основата на кристала.

Дори приблизителните изчисления ще покажат ползите. Цената на всички компоненти няма да бъде дори 500 рубли. Трудно е да се купят рубинени бижута за такива пари. добре изглеждащи с отлично качество. Процесът не трябва да сплашва местните експериментатори с легитимност. Природните минерали се регулират от държавата, синтетичните не подлежат на документи. Ако се вземе решение за откриване на малко производство, то трябва да бъде регистрирано в съответствие с установената процедура. Душата ще бъде на мястото си, работата ще донесе само удовлетворение.

Един скъпоценен камък, който създавате сами, ще се превърне в гордост. Майсторът постепенно ще се научи да променя нюансите на рубини. Следващата стъпка би била творческа работавърху получените проби, превръщайки ги в предмети на интериорния дизайн и оригинални декорации.

Бих искал да оставя коментар за амулета на богатството от жената Нина: „В нито един момент не вярвах в амулети или амулети. Но проблемите в работата, липсата на пари, дълговете просто ме влечеха във водовъртеж. Не можах да го разреша сам. И наскоро разбрах за монетите, за които говори баба Нина. Реших да купя. Изненадващо, след месец получих нова работа и висока заплата ... прочети повече

Вече публикувах три от идеите си на този сайт (Витраж от цветно стъкло, Изработка на мозаечни панели и маси, Отглеждане на мозаечни панели в инкубатор). Нова идея, която нарекох „Отглеждане на рубинени кристали у дома“, се роди подобно на идея 1404 в процеса на психологическо консултиране, използвайки техниките, които съм използвал за развитие на творческото мислене. Това беше благодарение на тези техники нова идея... Няма да описвам подробно с какви проблеми се обърна към мен един млад мъж на име Александър (сега това няма значение), но резултатът от съвместната ни работа беше раждането на тази идея за домашен бизнес.

В началото попаднах на информация, че, оказва се, почти всички скъпоценни камъни, които се продават в състава бижутав типичните ни магазини за бижута са с изкуствен произход! Това изобщо не означава, че сме измамени.

По своя химичен състав и физични свойства синтетичните скъпоценни камъни са почти напълно неразличими от естествени камъни... Целият проблем. се оказва, че сред естествените скъпоценни камънив никакъв случай всички нямат достатъчна чистота и други бижута, за да бъдат удостоени с честта да бъдат представени магазини за бижута, а в лабораторно или фабрично производство технологичният процес може да се регулира така, че всички кристали, отглеждани в лабораторията, да имат почти еднакви характеристики на бижута.

А в производството те са много по-евтини от техните „колеги“ със същото качество, добивани в дълбоки и животозастрашаващи мини. Освен това находищата на някои минерали не са разпръснати в изобилие равномерно по цялото земно кълбо, а са концентрирани, като правило, на няколко места.

Тогава мисълта тече по аналогия с витражи и мозайки. Ако в интернет попаднах на оферти за тези услуги от големи реномирани фирми със солидни производствени площи и паричен поток, тогава си зададох въпрос - защо е невъзможно да се направят малки витражи (вложки в интериорни врати, стенни лампи и т.н.) буквално на бюрото ви?

Проучих технологията, чудех се как тя може да бъде опростена за домашна употреба, проведох определен брой експерименти - и получих резултата!

По същия начин Александър и аз започнахме творчески да преработваме идеята за отглеждане на кристали от скъпоценни камъни у дома. Ние изучихме (на въвеждащо ниво) различни методи и се спряхме на метода на френския учен Огюст Верне, който създаде преди повече от 100 години оригинална техника и оборудване, което направи възможно отглеждането на рубинени кристали с тегло 20-30 карата за 2-3 часа. Това беше изключително постижение на науката и технологиите, не само защото даде възможност за изкуствено производство на такъв ценен материал в необходимите количества, но и защото отвори перспективи за синтеза и растежа на кристали от други скъпоценни камъни.

Успехът на О. Верне е предшестван от почти половин век изследвания върху синтеза на рубин.

Простотата и надеждността на метода Verneuil доведоха до бързото организиране на промишленото производство на тези кристали, първо във Франция, а по -късно и на практика във всички силно развити страни по света.

Първата фигура показва самия принцип на действие на метода Verneuil (нали - всичко изглежда съвсем просто!), А втората фигура показва апарата Verneuil.

Апарат Verneuil за отглеждане на рубинени кристали у дома

Изглежда доста трудно, дори в началото ме кара да се чувствам малко уплашен - казват, никога не бих направил това! Но това са фалшиви страхове. В края на краищата трябва да се помни още веднъж, че изобретателят е създал своята технология преди повече от 100 години!

Естествено, той не разполагаше с онези електрически и механични „трикове“, които са достъпни за всеки домашен майстор в момента!

Започнахме работа по този проблем - как да опростим апарата Verneuil чрез използването на съвременни електрически компоненти и механизми с широка наличност и да създадем „кухненска“ версия на апарата.

И ние го направихме!

Използвайки метода Verneuil, можете да отглеждате кристали не само от рубин, но и от син, бял (прозрачен) и жълт топаз (както и други нюанси, ако желаете).

Отглеждане на скъпоценни камъни - ВСИЧКО Е МНОГО ПО -ЛЕСНО!

Предлагаме пакет от информационни материали за организиране на производството на скъпоценни камъни у дома:

• рубинено червен
  
• Руби "гълъбова кръв"
• сапфирено синьо
• Сапфирено жълто
• Сапфирено розово
• Сапфирено оранжево
  
• Сапфир синьо-зелен
• Безцветен сапфир

Човечеството се опитва да прави скъпоценни камъни от древни времена. Първоначално всичко се свеждаше само до фалшификат от цветно стъкло, в най -добрия случай - скален кристал. През Средновековието алхимиците се опитват да правят скъпоценни камъни с помощта на науката. Но едва през 1892 г. френският химик MA Verneuil прави пробив в синтеза на камъни чрез „отглеждане“ на рубинени кристали в лабораторни условия. Той успя да създаде изкуствено рубин от 10 карата. По -късно той и други учени успяват да синтезират различни видове камъни - смарагд, сапфир, диамант и др. Откритието на Verneuil обаче стана основа за растежа на индустриалните кристали. Оттогава кристалите се използват не само в бижутата, но и в часовниковите механизми, радиотехниката и т.н.

Процесът на „изработване“ на синтетични камъни възниква, когато определени условиятемпература, налягане и взаимодействия на различни химикали. Освен това един синтетичен камък може да служи като имитация на няколко вида скъпоценни естествени материали... Така че синтетичният корунд, един от най-често срещаните синтетични камъни, може да се превърне както в син сапфир, така и в червен рубин- в зависимост от добавянето на един или друг метален оксид по време на процеса на създаване.

Пакетът от информационни материали за организиране на производството на скъпоценни камъни се състои от:

• Технологии и химически състави за отглеждане на скъпоценни камъни у дома.
• Чертежи на опростения апарат на M.A. Verneuil, модернизиран за създаване у дома.

Ще се изненадате колко гениално и просто е всичко!

Всички необходими химични елементи са в свободна продажба и струват стотинка в сравнение с рентабилността на това производство.

Части за изграждане на апарата могат да бъдат намерени във всеки гараж или закупени на бълха пазар.

Логично е, ако имате въпрос: "Ако всичко е толкова просто, защо да не направим сами този бизнес?"

Отговарям: „Ние сме ангажирани и много успешни! Работата е там, че в световен мащаб производството на синтетични скъпоценни камъни надвишава 100 тона годишно, 92% от които са заети от корпорации с милиарди долари, така че не може да се говори за конкуренция. "

Ние не продаваме теория или „въздух“, а практическо ръководство, което е в основата на вашия СКОРОСЕН КАМЪН БИЗНЕС.

ПАКЕТ ИНФОРМАЦИОННИ МАТЕРИАЛИ ЗА ОРГАНИЗИРАНЕ НА ПРОИЗВОДСТВОТО НА СКОРОСТНИ КАМЪНИ В ДОМАШНИ УСЛОВИЯ

Цена 50UAH (200RUB)

И не забравяйте: „Светът може да бъде представен различни начини, в скъпоценен камък той се съдържа в себе си "

Преди да преминем към подробно описание на най -важните синтетични камъни, ще дадем кратък исторически преглед на методите за тяхното производство. До читател, който иска да получи Допълнителна информация, се предлага да се позовем на отлично написаната подробна книга на Кърт Насау „Камъни, направени от човека“.

Първият скъпоценен синтетичен камък, който започва да се добива в началото на XX век. на индустриална основа в голям мащаб благодарение на появата на забележителен метод - методът Verneuil, беше рубинът. В момента годишното производство на синтетични рубини достига един милиард карата. По -голямата част от синтетичния рубин се използва за технически цели - в часовникови токчета, в измервателни и авиационни инструменти. Значителна сума обаче попада и на пазарите (особено на Изток) като бижутериен материал. Няколко години след началото на производството на рубини възниква производството на сапфири и не само сапфири с традиционно син цвят, но и безцветни, жълти, зелени, оранжеви и розови камъни. През 20 -те години на миналия век методът Verneuil произвежда шпинели - предимно безцветни или слабо оцветени - които са предназначени предимно да имитират аквамарин и диамант. Съставът им се характеризира с високо съдържание на алуминиев оксид. След Втората световна война ФРГ и САЩ започват да произвеждат звездни рубини и сапфири. Няколко години по -късно се появяват рутил и стронциев титанат, отглеждани по модифицирания метод на Verneuil, който осигурява излишък от кислород в средата.

Синтетичните изумруди, подходящи по размер за рязане, са създадени за първи път в Германия от IG Farbenindustri малко преди Втората световна война, но тяхното промишлено производство е организирано от К. Чатъм в САЩ няколко години по -късно. Много по -късно изумрудите са произведени от фирмата Linde в САЩ и по -успешно от фирмата Pierre Gilson във Франция.

Стогодишната история на упоритите опити на редица учени да синтезират диамант завършва с успеха на шведския концерн през 1953 г. Въпреки това, първият, който публикува доклад за синтеза на диамант, е General Electric в САЩ (през февруари 1955 г. ). През май 1970 г. специалистите на същата компания обявиха отглеждането на диаманти с високо качество на скъпоценни камъни с размер до един карат. Сега производството на малки кристали диаманти за промишлена употреба е установено в голям мащаб в много страни, а цената на получения материал е съизмерима с цената на натрошеното мънисто. В същото време цената на отглежданите кристали за бижута е много по -висока от цената на естествените диаманти. Въпреки това, жълтите синтетични диаманти с качество на скъпоценни камъни се отглеждат търговски от японската фирма Sumitomo. Диамантите се използват в търговската мрежа, а някои са изрязани с изумруд. Концерн "De Beers" (De Beers) получи синтетичен диамант със скъпоценни камъни с доста голям размер (10 карата) в продължение на няколко години въз основа на експериментални разработки.

Кварцът е един от най -разпространените минерали в природата, но прозрачните му кристали, лишени от близнаци, са относително редки, докато точно такъв материал е необходим за радиоелектрониката. Следователно, по време на Втората световна война воюващите страни се занимават интензивно с производството на синтетичен кварц с тези свойства. За гемолозите тази работа не представлява интерес, докато през следващите години в Русия (и вероятно в някои други страни) не са синтезирани сортове син, зелен, кафяв кварц, а след развитието на техниката на облъчване, пурпурни сортове синтетичен кварц , които, след като се появиха на пазара във фасетирана форма, геммолозите бяха изправени пред необходимостта да ги „разпознаят“. Други синтетични скъпоценни камъни, създадени сравнително наскоро, включват флуорит, шеелит, александрит (включително котешко око), тюркоаз и, най -изненадващо, опал. Освен това са се появили редица прозрачни твърди кристали с високи показатели на пречупване, които не са известни в природата и първоначално не са били предназначени за бижута. Пример за това са двойните оксиди на редки земи с гранатова структура, които поради тази причина са наречени от техните създатели-физици „гранати“. Минералозите обаче считат това име за неправилно, тъй като от минералогична гледна точка гранатите са силикати. От синтетичните гранати най-известният е итриев алуминат или итрий-алуминиев гранат (YAG), който е широко използван в средата на 70-те години за имитация на диамант.

Най -новият материал, използван в момента за тази цел, е кубичната модификация на циркониевия оксид.

При стайна температура той е нестабилен, но може да бъде „стабилизиран“ чрез въвеждане на калций или някои други оксиди в него. Естественият циркониев оксид се среща като моноклинен минерал, баделейт.

От многото синтезирани досега камъни, достатъчно твърди и прозрачни, за да имат бижутерийна стойност, ще разгледаме подробно само тези, които са широко използвани. Имената и свойствата на камъни с по -малко практическо значение са дадени в таблиците, така че гемологът да може да ги определи, ако срещне тях.

В Русия той е наречен „кубичен цирконий“. - Прибл. изд.

Преди да продължите с подробно описание на отделния синтетичен материал.

камъни и как да ги дефинираме, ще дадем кратък преглед на основните.

методи, използвани сега за отглеждане на кристали за бижута.

Отглеждане на кристали от стопилка.

Методът „топене в пламък“, известен като метод на Верне, е предложен за първи път от френския химик О. Верне в края на миналия век. Рубинът, а по-късно сапфирът и други камъни от групата на корунда, включително звездни форми, шпинели с различни цветове, рутил и стронциев титанат, са получени именно по този добре доказан метод.

Методът на Чохралски се състои в „издърпване“ на кристала от стопилката. Успешно се използва за получаване на големи кристали от шеелит, флуорит, редкоземни гранати и др. Подходящ и за производство на свръхчисти рубинови лазерни пръти.

Процесът на Бриджман-Стогкбергер, при който първоначалният заряд, разтопен в тигела, е принуден да кристализира чрез много бавно спускане на тигела в по-студената зона на пещта, се използва за отглеждане на кристали от флуорит и шеелит.

Метод на зоново топене. Използва се за рафиниране и отглеждане на кристали. Подвижната зона на стопилката, създадена от RF нагревателя, се движи по агломератния прът или стопилка, а примесите в кристала или заряда се движат пред тази зона на стопяване. По този начин се отглеждат корунд, шеелит, флуорит и александрит.

Така нареченият метод на топене "череп", предложен за първи път от съветските специалисти през 1973 г. за получаване на огнеупорни съединения, се използва успешно за отглеждане на кристали от кубичен циркониев оксид. Зарядът се топи във високочестотна пещ, последвана от бавно охлаждане.

Отглеждане на кристали от разтвори.

Чрез отглеждане на кристали от разтвор в разтопен разтворител успешно се синтезират перфектно образувани кристали от изумруд, рубин, шпинел, александрит и специални "гранати".

Хидротермалният растеж на кристали от алкални водни разтвори при умерено високи температури и налягане е може би най -близкият естествен процес. Така се получават кварц, рубин и изумруд.

Кристализацията при условия на високо налягане е от съществено значение за производството на промишлени диаманти. Скоростта на реакцията се увеличава с повишаване на температурата.

Други методи.

Отлагане и пресоване на изкуствено получени сферични глобули Si0

Използва се за производство на синтетичен опал.

Процеси като керамика, включващи утаяване, смилане, пресоване и евентуално нагряване на химикали с висока чистота. Тюркоазът на Гилсън принадлежи към тази категория.

Целта на този кратък преглед е да запознае геммолозите с голямо разнообразие от методи за получаване на синтетични камъни. Тъй като последните се характеризират със същите свойства като естествените им събратя, способността на геммолога да забележи малки разлики, които обикновено се откриват при внимателно изследване на материала с лупа или микроскоп, е от голямо значение за разпознаването на двете тези и други камъни. Тези особености на естествените и синтетичните камъни се дължат на специфичните условия на тяхната кристализация. В природата кристалите растат бавно под налягане от горещи водни разтвори или от разтопена магма (за първо приближение тези условия са подобни на условията на хидротермалния метод и метода на отглеждане от разтвор в стопилка). Необходимо е също присъствието на много химични съединения, образуващи редица различни минерали. Следователно при изследване на естествен кристал (или камък, изрязан от такъв кристал), като правило, в него могат да се наблюдават малки включвания на други минерали, образувани едновременно с него, или следи от околната течност, в която е образуван. Всъщност в естествените кристали в включванията често се виждат и трите фази (или състояния на материята) - твърди, течни и газообразни. Твърдите включвания са доста разнообразни и могат да служат като добър индикатор за определяне на естеството и произхода на основния минерал. Течните включвания почти винаги се състоят от вода, смесена с натриев хлорид. Газовите включвания обикновено са представени от въглероден диоксид. В добре познатите трифазни включвания, характерни за колумбийските изумруди, плоските кухини с остроъгълен контур се запълват с воден разтвор на натриев хлорид, в който плуват балон от въглероден диоксид и малко кубче сол. В момента на улавяне от кристала капка течност несъмнено е хомогенна. Когато температурата спадне, разтворимостта спада и разтворът се разпада на съществуващите три фази.

Синтетичните камъни се отглеждат в химически "по -чисти" условия, така че единствените чужди кристални включвания могат да бъдат само съединения, подобни по състав на основния кристал. Така в синтетичния изумруд, който е силикат на берилий и алуминий, фенакитът (берилиев силикат) обикновено се среща във включвания, а платиновите кристали са типични включвания в синтетични сапфири и рубини, получени от Чатъм в тигели, облицовани с платина.

Изключение от това правило са онези случаи, когато кристалите се отглеждат върху "семе" от естествен минерал с характерните му включвания. Карол Чатъм например използва бирманско рубинено семе за отглеждане на рубини, докато Лелейтнер използва нарязан аквамарин или друг берилов минерал като семе и изгражда върху него тънък слой синтетичен смарагд. Ясно е, че остроумните идеи от този вид улесняват живота на бижутери и гемолози, които се опитват да защитят бижутери и с тяхна помощ купувачите от измама.

По -долу са описани методи за получаване на всички основни синтетични скъпоценни камъни. Критерии за разграничаване на синтетичните камъни от техните естествени аналози са дадени в глава 9 за удобство и за избягване на преувеличени глави.

Как се синтезират скъпоценни камъни

Съвременната история на създаването на изкуствени скъпоценни камъни започва през 1857 г., когато френският химик Марк Годен, като е слял две соли - стипца (калиев и алуминиев сулфат) и калиев хромат, получава рубинени кристали с тегло около 1 карат.

Синтетичните скъпоценни камъни включват изкуствено получени моно- или поликристални и аморфни химични съединения. Има две групи синтетични бижута. Първият включва камъни, които са структурни и химични аналози на естествените кристали, но се различават по състав и съдържание на следи от примеси. Например, те включват - диамант, рубин, сапфир, изумруд, аметист, александрит. И втората група включва камъни, получени в лабораторни условия, но нямащи аналози в природата, например кубичен цирконий, итрий-алуминиев гранат (YAG), галий-гадолиниев гранат (GGG).

Методи за синтезиране на скъпоценни камъни

Понастоящем се използват различни методи за синтез на скъпоценни камъни и растеж на кристали за бижута, основните от които са групите стопилка (Verneuil, Czochralski, методи за топене на зони и черепи) и методи за разтопяване на разтвори (методи на флюс, хидротермални синтез и синтез на бижута диаманти при високо налягане), както и някои други.

Метод на Verneuil. През 1896 г. френският учен Огюст Верне проектира специална пещ с водород-кислородна горелка за синтез на рубини и започва ерата на индустриалното производство на синтетични скъпоценни камъни.

Синтез на скъпоценни камънисе извършва от стопилката, получена чрез топене на заряда (в случай на синтез на рубин, зарядът е смес от алуминиеви и хромови оксиди). Пещта е проектирана по такъв начин, че зарядът се разпада на малки порции в поток от кислород, влизайки в горивната камера, където се подава водород, и където се намира горелката. Тук зарядът се стопява и получената капка пада върху керамичен субстрат, върху който първо се образува конус, който след това се превръща в цилиндър - монокристал. Полученият кристал се нарича boule (виж снимка 1), чийто размер обикновено е 5-10 cm на дължина с диаметър около 2 cm ( съвременни технологиипозволяват ви да получите були с дължина до 60-70 см). Отнема около 4 часа за производството на среден размер. Получените кристали имат силно вътрешно напрежение и често се разделят на няколко парчета.

Снимка 1. Многоцветен кубичен цирконий (суровина) и синтетичен рубин (долу) (колекция на Московския държавен университет, снимка от авторите)

Към днешна дата методът Verneuil е успял да отгледа повече от сто различни вида кристали. Въпреки това той има най -голямо промишлено значение, като правило, при отглеждането на рубин, сапфир и други цветни сортове корунд, включително звездни камъни и шпинели (Вижте снимка 2).

Снимка 2. Фасетирани синтетични рубини и сапфири (колекция на Московския държавен университет, снимка от авторите).

Метод на Чохралски. Този метод дава възможност да се получат кристали от много Високо качество... Изходният материал (смес от оксиди със съответния състав) се топи в тигел, изработен от огнеупорен метал (например платина или иридий), който се нагрява чрез спирален нагревател, намотан директно върху тигела. Кристализацията започва при докосване на семето до повърхността на стопилката, което постепенно се завърта и повдига (издърпва) от стопилката (със скорост 5-30 mm / h). Получените кристали са пръти с диаметър 2,5-6 см и дължина 20-25 см. Кристалите, отглеждани по този метод, включват рубини, сапфири, YAG, GGG и други синтетични гранати, както и александрит.

Методът Чохралски дава възможност да се получат кристали, които са отличен бижутериен материал, тъй като те са много по -равномерни от кристалите, отглеждани по метода Верне.

Метод на изкривяване на топене. Методът се състои в топене и кристализиране на вещество в собствена студена "обвивка" и се използва за отглеждане на огнеупорни кристали (кубичен цирконий, корунд, YAG и някои други). За стопяване на веществото се използва високочестотно нагряване. След нагряване стопилката се държи в продължение на няколко часа (за да се осигури дестилация на примеси и за установяване на хомогенна среда), след това бавно се охлажда, в резултат на което кристалите на колони кристализират (вижте снимка 1).

Метод на зоново топене. Същността на метода е следната: първоначалният заряд, който представлява смес от предварително калцинирани оксиди на основните изходни компоненти с примеси, и семената се поставят в лодка от молибден, която след това бавно се изтегля по нагревателя. С движението на лодката в заряда се появява доста тясна разтопена зона, която при по -нататъшно движение на лодката се втвърдява с образуването на монокристал. Ширината на получения кристал е 8 см, височината е 2 см, дължината е 18 см, времето на растеж е 4 дни. Сред вътрешните дефекти на израсналите кристали се наблюдават блокажи и фрактури.

Този метод за синтезиране на скъпоценни камъни е технически прост, позволява да се отглеждат монокристали под формата на плочи и се използва успешно за получаване на големи монокристали от корунд с различни цветове, YAG и други синтетични гранати.

Метод на синтез от разтвор в стопилка и хидротермален синтез. При отглеждането на синтетични скъпоценни камъни широко се използват методи за кристализация от разтвор в стопилка (флюсов метод) и от хидротермални разтвори.

Растежът на кристали по метода на флюса се използва главно за получаване на огнеупорни вещества, чиято кристализация от стопилката при бързо охлаждане е невъзможна. Като разтворители (флюс) се използват стопилки на ниско топящи се оксиди (олово, молибден, бор и др.) Или соли (KF, PbF2, CaCl2 и др.). Процесът на синтез протича в платинени, иридиеви или графитни тигели, поставени в специални пещи. Кристализацията възниква или в резултат на постепенно охлаждане на стопилката, или при условия на изпаряване на стопилката, или по метода на температурната разлика. Този метод ви позволява да получите кристали от изумруд, корунд, александрит с размер няколко сантиметра (вижте снимка 3).

Снимка 3. Смарагди, отглеждани по хидротермален метод и метод на стопяване на разтвор: суровини и нарязани камъни (колекция от Московския държавен университет, снимка от авторите).

Методът на хидротермален синтез е особено обещаващ за отглеждане на кристали за бижута. Растежът на кристали се осъществява в запечатани съдове с високо налягане (автоклави), които позволяват процеса на синтез да се извърши при температури 250-600 ° C и налягане от десетки и първи стотици мегапаскали. Като разтворител в този метод се използва вода, чиято разтваряща сила рязко се увеличава при високи температури и налягане, осигурени в автоклав. Растежът на кристали се извършва върху семена в резултат на температурна разлика.

Методът на хидротермален синтез се използва широко за отглеждане на кварц с различни цветове (виж снимка 4) и изумруди. Хидротермалните кварцови кристали тежат няколко килограма, а изумрудите са с размер до 10 см. Напоследък методът започва да се използва за синтезиране на рубини.

Снимка 4. Кварцови кристали с различни цветове, отглеждани по хидротермален метод (колекция на Московския държавен университет, снимка от авторите).

Метод за синтез на скъпоценни диаманти при високо налягане.

През февруари 1955 г. имаше доклад за първия успешен опит за синтез на диамант, извършен в изследователската лаборатория на американската компания General Electric. И в началото на 1970 г. в същата лаборатория се получават диамантени кристали с скъпоценни камъни с различни цветове с тегло до 1 карат. Понастоящем синтетичните диаманти се произвеждат не само в САЩ, но и в Швеция, Южна Африка, Япония и Русия.

Основният промишлен метод за синтез на диаманти е синтез от разтопен метал-въглерод при високи налягания (температура 1400-1600˚C, налягане 5000-6000 МРа). Графитът обикновено се използва като първоначален заряд (въпреки че са възможни и други съдържащи въглерод вещества) и метали или сплави от желязо, никел, кобалт, платина и паладий. Мощни хидравлични преси, оборудвани с камери с високо налягане, се използват за създаване на необходимите термобарични параметри.

Понастоящем са постигнати големи успехи в областта на синтеза на диаманти. Размерът на отглежданите кристали с скъпоценни камъни достига 9-10 карата, те имат различни цветове и висококачествени характеристики (Вижте снимки 5, 6).

В допълнение към описаните методи за синтез за получаване на монокристали на камъни за бижута, съществуват методи за отглеждане на поликристални агрегати - тюркоаз, малахит, а също и методи за отглеждане на благороден опал. В повечето случаи техниката синтез на скъпоценни камънитези и някои други бижута материали са търговска тайна на техния производител.

Така понастоящем на пазара често можете да намерите бижута, в които синтетични камъни се използват като вложки. Тъй като технологиите за получаване на синтетични материали непрекъснато се усъвършенстват, може да се очаква, че техният брой ще се увеличи в бъдеще, както и тяхното качество и сходство с естествените камъни ще се подобрят.