Что такое выращенные в лаборатории сапфиры?

Узнайте, как производятся выращенные в лабораторных условиях сапфиры и как геммологи могут отличить натуральные сапфиры от синтетических.

Люди веками высоко ценили сапфиры. Их красота и твердость делают их идеальным выбором для ювелирных изделий. Однако спрос на сапфиры уже давно превышает естественное предложение. На самом деле, корунд ювелирного качества, к которому относятся сапфиры и рубинывстречается реже, чем алмаз. Неудивительно, что сапфиры и рубины были одними из первых драгоценных камней, которые были синтезированы более 100 лет назад. Производители до сих пор используют некоторые технологические методы, применявшиеся тогда для синтеза сапфиров.

Итак, можете ли вы сказать разницу между натуральными сапфирами и сапфирами, выращенными в лаборатории?

синтетический сапфир весом 790 карат - выращенные в лаборатории сапфиры
Этот сапфир весом 790 карат был вырезан из бесцветного корунда, выращенного с помощью процесса Чохральского (плавления). В 1970-х годах производители выращивали огромные сапфиры, выращенные в лабораторных условиях, для различных применений. Они нарезали этот расплавленный материал на большие толстые прямоугольные ломтики, чтобы делать иллюминаторы для боевых вертолетов. Физические свойства сапфира могут притуплять наконечники летящих пуль, предотвращая попадание в самолет. Фото © Джоэл Э. Арем, доктор философии, FGA. Использовано с разрешения.

Как производятся выращенные в лаборатории сапфиры?

Будь то под Землей или в лаборатории, кристаллические драгоценные камни развиваются или «растут», когда правильные комбинации минералов взаимодействуют при определенных химических и физических условиях. Конечно, главными преимуществами синтеза драгоценных камней в лаборатории (с точки зрения производителя) являются экономия времени и финансов. В лаборатории производители могут контролировать и даже ускорять химические и физические процессы, а также комбинировать минералы, которые редко встречаются в природе. По сути, лаборатории могут создавать на заказ драгоценные камни, добыча которых сложна или дорогостояща.

Синтетические звездчатые рубины и сапфиры
Все разновидности корунда могут быть синтезированы различными методами, включая желанные «звездные камни» сапфиры и рубины, такие как эти звездчатые камни «Хеллер Хоуп». Фото © Джоэл Э. Арем, доктор философии, FGA. Использовано с разрешения.

Существует два типа методов искусственного создания сапфиров: процессы расплава, которые включают расплавление оксида алюминия до сапфировой капли, и процессы растворения, при которых кристаллы сапфира выращиваются в растворе.

Интересуетесь этой темой?

Эта статья также является частью нашего мини-курса для специалистов по рубинам, посвященного тому, как отличать синтетический рубин от искусственного.

Процессы плавки

Самый недорогой и древний процесс плавки известен как плавление в пламени. В этом методе пламя расплавляет порошок оксида алюминия (основного минерала корунда). Капли образуют продолговатую каплевидную форму, называемую «буль». Добавление других минералов к оксиду алюминия может создавать цветные разновидности сапфира. Кроме того, добавление хрома к оксиду алюминия позволит получить синтетический рубин.

Процесс Вернейля — это процесс плавления в пламени, который позволяет создавать сапфиры намного большего размера, чем те, которые обычно встречаются в природе.

выращенные в лабораторных условиях сапфиры и рубины
При сплаве пламенем образуются длинные кусочки синтетического корунда в форме слезы. Из этого образца, состоящего из смеси оксида алюминия и хрома, можно было бы получить синтетический рубин. Это изделие, выставленное в Музее естественной истории в Лондоне, Великобритания, было изъято из процесса плавления в пламени перед завершением. Фото Арамгутанга. Общественное достояние.

Другой процесс плавки, процесс Чохральского, использует радиоволны для плавления оксида алюминия. Производители вставляют в смесь стержень с затравочным кристаллом на конце, медленно вращают его и вытягивают, создавая сапфировый столбик. Несмотря на дороговизну способа синтеза сапфиров, при нем можно получать до 4 дюймов кристаллов в час.

Процессы решения

Гидротермальный синтез — это процесс получения раствора, который в точности имитирует естественное образование, подвергая минералы интенсивному нагреванию и давлению в своего рода «скороварке». Сапфиры образуются вокруг затравочного кристалла, когда минеральный раствор поднимается на поверхность плиты.

Сапфиры, выращенные в лаборатории в Чатеме
Сапфиры Chatham, подобные этим, создаются методом флюсового раствора. Шестиугольный кристалл диаметром около 3 дюймов. Фото © Джоэл Э. Арем, доктор философии, FGA. Использовано с разрешения.

Действительно ли выращенные в лаборатории сапфиры — сапфиры?

С химической и физической точки зрения, натуральные и выращенные в лабораторных условиях сапфиры состоят из одних и тех же материалов, и они имеют одинаковую атомную структуру и кристаллический вид. Геммологические лаборатории идентифицируют как выращенные в лабораторных условиях, так и натуральные сапфиры как разновидности корунда.

Однако, как потребитель, вы можете захотеть провести различие между выращенными в лаборатории и натуральными. И то, и другое может быть красивым, но лучше точно знать, за что вы платите. Если вы столкнулись с сапфиром, выставленным на продажу как синтетический, вы можете сделать осознанный выбор — покупать или нет. С другой стороны, если они предлагаются к продаже как натуральные, вы должны понимать, что существует вероятность искажения или ошибки в их идентификации.

Чтобы получить очень подробное и информативное обсуждение важных предостережений при покупке драгоценных камней, прочтите нашу серию статей о синтетике драгоценных камней, способах обработки и имитации.

Как геммологи могут отличить выращенные в лабораторных условиях сапфиры от натуральных?

Отличить выращенные в лабораторных условиях сапфиры от натуральных непросто, но каждый метод искусственного создания оставляет характерные признаки, которые может идентифицировать эксперт-геммолог.

Процессы плавления, такие как плавление в пламени, могут создавать сапфиры с изогнутыми линиями роста и изогнутыми цветовыми полосами, не встречающимися в природе. Процесс Чохральского также может давать драгоценные камни с включениями, такими как пузырьки газа и дымчатая вуаль. Гидротермальный синтез может оставлять характерные «шляпки гвоздей».

Оцените статью
Камни клуб
Не копируйте текст!