§ 23. Искусственные камни

Искусственные (синтетические) камни

Несмотря на распространенность и обычность веществ, из которых состоят драгоценные камни, процесс искусственного получения (синтезирования) их в таком же виде и такой же величины, как это наблюдается в природе, довольно сложен.

Первые опыты по созданию искусственных алмазов были начаты еще М. В. Ломоносовым; их продолжали на протяжении XVIII и XX вв. многие ученые - А. М. Карамышев (1744-1791), В. Н. Коразин (1773-1842), А. Муассон (1852-1907) и др. Однако результаты были неудовлетворительные - полученные мелкие кристаллы, как показали позднейшие исследования, были не алмазами, а карбидами металлов.

В 1958 г. в Америке, а затем в Швеции, Голландии и Японии были получены первые мелкие кристаллы технических алмазов. В СССР с 1961 г. осуществляется синтез алмазов с применением оригинальной технологии, разработанной отечественными учеными.

В настоящее время в нашей стране синтетическим путем получают цветные корунды - рубины, сапфиры, светлый александрит и шпинель, вполне пригодные для ювелирных изделий.

Технология синтезирования драгоценных камней сводится к следующему:

1. измельчают в тонкий порошок окись алюминия;
2. в особом приборе его подвергают плаванию в пламени гремучего газа. Кристаллизация идет путем постепенного наращивания буля на специальной огнеупорной подставке. Процесс продолжается до тех пор, пока кристалл грушевидной формы (буль) сформируется до необходимых размеров;
3. готовый кристалл медленно охлаждают, снимают его с подставки, гранят обычным путем.

Для получения камней различной окраски к окиси алюминия добавляют следующие примеси:

• для сапфира - 2% окиси железа, 1 % окиси титана;
• для рубина - 3% окиси хрома;
• для александрита - 3% окиси ванадия.

Искусственные камни по своим свойствам очень близки к натуральным; они представляют большую ценность и их не следует рассматривать как имитацию натуральных. В них так же, как и в натуральных, возможны дефекты - трещины, включения и т. п., а также специфические для синтетических камней помутнения, непроплавленность и круглые пузырьки воздуха. По этим дефектам их можно отличить от натуральных. Формы огранки синтетических камней изображены на рис. 23.

Рис. 23. Формы огранки синтетических камней

Имитация драгоценных камней

Имитация, или подделка, драгоценных камней известна с глубокой древности. Она осуществлялась в Древнем Египте, в Финикии, в античной Греции и в средневековой Европе. Например, в Парижском музее хранится ваза, привезенная из Палестины в XI в. Первоначально считалось, что она сделана из изумруда и только в 1807 г. было обнаружено, что это древнейшая подделка из стеклянного сплава, искусно имитирующего изумруд. В конце XVIII в. ювелиром Страссом была разработана технология производства имитации ювелирных драгоценных камней из стеклянного сплава, которые получили название "стразы".

В настоящее время все применяемые имитации можно разделить на два типа: естественные и искусственные.

К естественным имитациям относятся замены более драгоценных камней менее ценными, сходными по цвету и другим внешним признакам. Так, например, бриллианты часто заменяют белыми сапфирами, цирконами, топазами и другими бесцветными, прозрачными минералами; натуральные синие сапфиры - цианитами, изумруды - турмалином или демантоидом, бирюзу - лазуритом и т. п.

Другим видом естественной имитации являются так называемые дубли или дуплеты. Их составляют из двух слоев камня, что отражает их название. Верхнюю часть (до рундиста) делают из тонкой пластинки натурального камня, а шип изготовляют из дешевого камня или даже из цветного стекла и подклеивают по плоскости рундиста. Такие дубли иногда очень трудно отличить от натуральных камней, особенно если они находятся на изделии в глухих кастах (оправах) и шип не виден. Отличительной чертой дубля, которой пользуются для их распознавания, является узкая красноватая полоска по рундисту (место склейки двух половинок дуплета).

Существуют также приемы, которыми часто пользуются ювелиры для изменения цвета камней, например издавна применяется прокаливание камней. При этом цвет некоторых из них сильно изменяется. Например, аметист превращается в золотистый топаз. Применяют также обработку различными реактивами, например бесцветный халцедон приобретает красивый черный цвет (агатовый) с помощью фенола и углеводородов. Цвета бирюзы усиливают анилиновыми красками и т. п.

В настоящее время широко применяется искусственная имитация драгоценных камней из стеклянных сплавов. Основой стеклянного сплава служит бесцветное прозрачное стекло, в которое раньше для повышения легкоплавкости и усиления блеска добавляли окись свинца. В настоящее время ее заменяют окисью калия или бора.

В качестве красителей применяют окислы различных металлов. Например, красный цвет дают медь и селен, синий - кобальт, фиолетовый - марганец и т. п. Стекло варят в специальных печах. Затем из стекла изготовляют дроты (прутки), а из них после разогрева до вязкой консистенции на специальных прессах штампуют заготовки камней различной формы и размера. После этого с заготовок удаляют облой, шлифуют и, наконец, полируют. Иногда для усиления блеска прозрачных имитаций (особенно бесцветных) их амальгамируют, т. е. нижнюю часть покрывают азотнокислым серебром с последующим бронзированием. Амальгамация значительно усиливает оптические свойства стеклянных имитаций. Из стеклянных сплавов изготовляют также имитации цветных (бирюзы, малахита, лазурита и др.) и органических камней (коралла, янтаря, жемчуга).