Метод вернейля в домашних условиях: что это, как сделать, чертежи, расчеты

Содержание

что это, как сделать, чертежи, расчеты

На чтение 6 мин Просмотров 5.1к.

Рубин – один из самых дорогих драгоценных камней, который не только добывают в индии и Шри-Ланке, но и активно выращивают в лабораторных условиях. Синтетический вариант ничем не отличается от натурального и очень любим ювелирами, так как обладает безупречной чистотой и окрасом.

Натуральный минерал часто непригоден для использования в украшениях, так как обладает невысокой прозрачностью, в нем встречаются многочисленные включения.

Любители выращивают драгоценные кристаллы рубина самостоятельно при помощи простых методов в домашних условиях. Такое хобби не противоречит законодательству, а при наличии постоянных источников сбыта может стать выгодной бизнес-моделью.

Выращивание кристаллов рубина в домашних условиях с помощью аппарата Вернейля

Если вы начнете изучать рынок драгоценных металлов, то рано или поздно придете к очень интересному заключению, что во всех наших магазинах по продаже ювелирных изделий множество драгоценностей искусственного происхождения. И это, самое интересное, совсем не обман!

Натуральные камни совсем не отличаются по своих химическим и физическим характеристикам от искусственно-произведенных драгоценных камней. И если мы пойдем дальше, то отметим, что большинство природных драгоценностей имеют достаточно идеальную частоту и характеристики, чтобы иметь честь быть проданными в магазинах ювелирных изделий.

К тому же преимущество синтетических изделий над природными проявляется в том, что качество первых можно с помощью производства в лабораториях производства улучшить настолько, что качество этих изделий будут настолько близки к оригинальным, а процесс нетрудоемким, что отношение прибыли к затратам будет настолько высоким, что несомненно выращивание драгоценных камней в домашних условиях заинтересует вас.

Выращивание искусственных рубинов в домашних условиях производят несколькими методами: можно использовать поваренную соль, медный купорос или алюминиевые квасцы, либо воспользоваться аппаратом Вернейля. Сахар непригоден из-за низкой стойкости и сильной подверженности к деформации, но из него можно сделать интересные сладкие сувениры.

Лучше всего начинать с малых объемов. Постепенно, по мере накапливания опыта, кристаллы будут получаться все более прозрачными и высококачественными.

Перед тем, как приступить к работе, важно позаботиться о производственном процессе и технике безопасности:

  1. Все вещества, используемые для изготовления рубинов, следует хранить в затененном прохладном месте без доступа света или влаги. Дети не должны иметь доступа к этим веществам, так как они могут обладать высокой токсичностью.
  2. Посуда для изготовления рубинов должна использоваться только для этих целей и не применяться при сервировке пищи.
  3. Во время работы с компонентами будущих кристаллов следует использовать перчатки и защищать лицо и глаза при помощи маски и очков.

Все эти меры предосторожности помогут сделать работу безопасной и предотвратят возникновение несчастных случаев.

Ниже описан алгоритм, как вырастить кристалл рубина самостоятельно из поваренной соли. Этот компонент найдется в каждом доме, он безопасен для окружающих, а синтетический камень получается особенно прочным.

Нужно делать следующее:

  1. Подготовить емкость с горячей водой. Для начала достаточно пол-литра кипятка, в котором растворяют несколько столовых ложек соли, после чего раствор тщательно перемешивают. Соль добавляют до тех пор, пока она не перестанет растворяться. На этом же этапе необходимо внести пищевой краситель
  2. Отфильтровать полученный раствор. Делается это при помощи нескольких слоев марли. В процессе очистки из жидкости удаляются все примеси и мелкие кусочки мусора. Это поможет сделать кристалл прозрачным, уберет мутность. После того, как раствор профильтровали, его наливают в емкость и оставляют на сутки для формирования кристалла. Он станет заготовкой будущего рубина.
  3. Формирование искусственного камня. После того, как на дне образовался соляной камень, к нему необходимо привязать леску. Затем ее наматывают на деревянную палочку или карандаш таким образом, чтобы он была слегка натянута, и располагают над емкостью с соляным раствором. Кристалл должен находиться в растворе в подвешенном состоянии, чтобы обеспечить свободное формирование рубина.
  4. Добавление воды по мере испарения. Чтобы обеспечить бесперебойный рост кристалла, в емкости всегда должно быть определенное количество жидкости. Ее необходимо осторожно подливать не реже 1 раза в 14 дней.

На выращивание небольшого кристалла потребуется около 3 месяцев. После того, как рубин достиг необходимого размера, его вытаскивают из раствора, осторожно обсушивают при помощи салфеток и покрывают несколькими слоям лака для ногтей. Это поможет обеспечить камню лучшую сохранность.

Аппарат Вернейля для работ на дому

Вырастить красный кристалл достаточно быстро и просто при помощи аппарата Вернейля. Главный плюс этого устройства – быстрый рост кристалла. Образец весом до 30 карат можно получить за 3 часа. Кроме этого, при помощи аппарата легко вырастить искусственные сапфиры и топазы.

Если раньше этот прибор использовали исключительно в промышленных условиях, то в настоящее время его можно собрать дома самостоятельно.

Аппарат Вернейля состоит из таких компонентов, как растущий кристалл, кристаллодержатель, горелка для расплавления порошка, катетометр, механизм встряхивания, механизм опускания кристалла для более равномерного нарастания, муфель и бункер, куда изначально подается смесь из солей.

Для получения рубина этим способом потребуется использование смесь из соли двуокиси алюминия и оксида хрома.

Процесс получения кристалла выглядит следующим образом:

  • порошок помещается в бункер;
  • огонь подается к нижней части бункера;
  • пролетая через огонь, частицы расплавляются и попадают в тонкую пленку расплава;
  • так как кристалл по мере образования медленно опускается, то это позволяет поддерживать постоянную скорость роста искусственного камня.

Производство таких камней очень экономично, так как для приготовления 1 кристалла потребуется не более 8 грамм смеси обоих компонентов. Для получения разнообразных синтетических минералов можно экспериментировать с пропорциями и наименованиями используемых солей.

Экономические расчеты

Производство рубинов в домашних условиях очень экономично. При выращивании кристаллов из соли нужно посчитать стоимость всех компонентов. Немного дороже может стоить использование аппарата Вернейля, так как потребуется прибавить расходы на изготовление самого агрегата и траты на электроэнергию. В обоих случаях синтетические рубины стоят гораздо дороже, поэтому их производство является рентабельным.

Отдельно стоит упомянуть такой момент, как законодательство в сфере оборота драгоценных камней. В России осуществляется строгий контроль за производством и продажей природных минералов, а искусственно созданные образцы при этом не упоминаются. Если удастся найти рынки сбыта и поставить изготовление рубинов на поток, лучше всего зарегистрировать предпринимательскую деятельность в установленном порядке, чтобы избежать проблем с налоговой.

Изготовление рубина в домашних условиях, даже с использованием специального оборудования, не составит труда. Начинать следует с небольших объемов, чтобы отточить технологию и получать высококачественные кристаллы с оптимальной чистотой и окрасом.

Теперь осталось утрясти ваше изделие с законодательством РФ «О драгоценных металлах и драгоценных камнях». А там написано, что объектом этого закона являются «драгоценные камни», и к ним относятся природные янтарные образования. И самое интересное, что синтетических камней среди них нет! Так что работайте спокойно и прибыльно!

Источники:

https://kamny.info/svojstva/vyrashhivanie-kristallov-rubina.html

https://sait-sovetov.net/stati-biznes/vyracschivanie-dragocennyh-kamnej-v-domashnih-usloviyah-metod-vernejlya-163.php

Подделки натуральных камней и методы их определения в домашних условиях

В настоящее время, когда на рынке все чаще встречаются ювелирные изделия с синтетическими камнями, остро встает вопрос их идентификации и отличия от природных камней. Мы не призываем Вас вообще не покупать синтетики, наоборот, Вы можете смело ее приобретать и наслаждаться ноской.


Главное — не переплатить, заплатить реальную цену и не стать жертвой мошенников. При этом нет никакой гарантии, что Вас не обманут как на рынке, так и в фешенебельном ювелирном салоне. Обман может быть как осознанным (с подделкой документов, липовыми сертификатами или убедительными устными заверениями), так и по незнанию (продавец сам был введен в заблуждение).


Мошенничеством является продажа синтетики по заведомо сильно завышенной цене с выдачей ее за натуральный материал. Даже если Вам продали якобы хризоберилловые бусы за 15 долл., это еще не уголовное преступление и даже вообще не нарушение (радуйтесь удачной покупке !!). Но если с Вас за подделку и обман запросили 70 долл. и выше, это уже мошенничество и административное правонарушение, а при незаконной наценке и обмане свыше 110 долл. уже уголовно наказуемое преступление (в Украине). Подделка любого сертификата соответствия есть преступление вне зависимости от суммы сделки. Вам должны помочь в ближайшем отделении милиции и обществе защиты прав потребителей по месту продажи слишком дорогой и фальсифицированной подделки.


Большинство имитаций сегодня выполняется из стелка различного качества с различными добавками (камни Саворовски, стекланные стразы, черный и золотистый авантюрин, цветной кошачий глаз, молочный лунный камень, зеленый хризоберилл, опаловое стекло и др). Ряд других синтетических камней более ценные, они имеет свою химическую формулу (фианит, корунд, сапифр, улексит, цитрин, аметист, аметрин, венская бирюза и неолит).


Почему важно отличать природные камни от синтетических? Одним из атрибутов драгоценного камня является его редкость. Чистые бездефектные камни в природе редки, поэтому их стоимость иногда достигает очень высокого уровня, особенно на большие экземпляры. Синтетические же ювелирные камни практически всегда обладают более высокими качественными характеристиками по сравнению с природными камнями, но стоят значительно меньше, чем лучшие природные камни. Бездефектный хорошего цвета природный рубин весом 5-10 карат может стоить несколько тысяч долларов за карат. Синтетический рубин (корунд) такого же размера стоит всего несколько долларов за целый камень, а корундовое сырье продается на килограммы.


В мире имеются значительные запасы некондиционных или малоценных сортов топаза, агата, нефрита, бирюзы, горного хрусталя, халцедона и др. Это обусловило необходимость разработки технологических процессов облагораживания самоцветов.


Какие из признаков природных, облагороженных и синтетических камней позволяют отличить их друг от друга? В природе на образование драгоценного камня уходит несколько десятков, а то и сотен тысяч лет. В лаборатории рост может длиться от нескольких часов до (максимум) нескольких месяцев. Также в лаборатории невозможно воссоздать процесс, полностью повторяющий природный, поэтому логичным кажется предположить, что в любом кристалле искусственного происхождения можно обнаружить признаки, обусловленные условиями его роста, которые будут отличать его от природного камня.


На какие признаки обращают внимание геммологи при диагностике происхождения камня? Прежде всего, это внутренние особенности камня, такие как включения, зональность (распределение окраски), микроструктуры роста, для наблюдения которых применяется лупа или микроскоп. Ранее для диагностики синтетических ювелирных камней экспертам достаточно было лишь стандартного геммологического оборудования, включающего в себя лупу, полярископ, дихроскоп и ультрафиолетовую лампу. В настоящее время, когда технологии синтеза постоянно совершенствуются, работать экспертам становится все сложнее и сложнее; зачастую стандартного оборудования недостаточно для однозначной диагностики, поэтому приходится прибегать к помощи более сложных лабораторных методов. Основным требованием, предъявляемым к методам идентификации камней, является их неразрушающее воздействие на исследуемый образец.


СИНТЕТИЧЕСКИЕ АЛМАЗЫ. В последнее десятилетие достигнуты большие успехи в области синтеза ювелирных алмазов. Современные технологии позволяют получать кристаллы алмаза ювелирного качества весом до 10-15 карат. Так, например, включения минералов свидетельствуют о природном происхождении, в то время как включения металлов (железа, никеля, марганца) — о синтетическом. Для синтетических алмазов также характерно неравномерное зонально-секториальное распределение флюоресценции в ультрафиолетовом свете (нередко можно наблюдать крестообразные фигуры УФ-флюоресценции), напротив, для природных алмазов характерно равномерное или незакономерное распределение УФ-свечения. О синтетических алмазах ювелирного качества читайте подробній материал.


СИНТЕТИЧЕСКИЕ РУБИНЫ И САПФИРЫ (КОРУНДЫ). Сегодня на рынке драгоценных камней представлено множество синтетических рубинов и сапфиров, выращенных различными методами синтеза, для каждого из которых известны свои отличительные особенности. Практически все красные камни в ювелирных изделиях являются синтетическими корундами. Большинство натуральных рубинов имеют внутренние дефекты. Так, большинство синтетических рубинов и сапфиров, встречающихся на рынке, получено методом Вернейля, отличительными чертами этих камней являются криволинейная зональность (которая не наблюдается в природных камнях), иногда в них встречаются включения газовых пузырьков. Но визуально синтетические корунды выглядят безупречно. Более того, именно синтетические корунды являются достаточно дешевыми и практически вечными красными и темно-розовыми вставками в ювелирные изделия. Это очень красивый синтетический самоцвет. К сожалению, сегодня красные корунды стали очень редкими в ювелирных магазинах, а синтетические сапфиры найти вообще практически невозможно.

Рубины и сапфиры, выращенные флюсовым и гидротермальным методами синтеза, являются наиболее сложными объектами для диагностики. Для флюсовых рубинов и сапфиров характерны включения флюса и материалов ростовой камеры (тигля) — платины, золота и меди, а отличительной особенностью гидротермальных корундов являются нeправильные микроструктуры роста.


СИНТЕТИЧЕСКИЙ ИЗУМРУД. В последнее десятилетие, помимо большого количества гидротермальных рубинов и сапфиров, большинство синтетических изумрудов также получены этим методом. Для таких изумрудов характерны трубчатые включения, коричневатые включения оксидов железа. В обычных ювелирных магазинах отличить натуральные изумруды от синтетических можно исходя из того, что большинство натуральных изумрудов в наших ювелирных изделиях несовершенны, имеют трещины и видимые глазом внутренние дефекты, неравномерную окраску, местами непрозрачны. Слишком бледно окрашенный камень может выявиться не изумрудом, а обычным бериллом. Совершенные темно-зеленые и идеально прозрачные изумруды лучше передать на анализ независимым специалистам, так как слишком высока вероятность приобрести очень качественную синтетику, выдаваемую за натуральные камни (особенно в импортных золотых изделиях). Синтетические изумруды имеют весьма характерный насыщенный голубовато-зеленый цвет, который отчасти выдает их происхождение, хотя почти такой же оттенок имеют некоторые колумбийские изумруды. Синтетические изумруды гидротермального происхождения обычно содержат мелкие жидкие или газообразные включения. Природные изумруды часто имеют включения пластинок и микропластинок слюды и кристаллы пирита (даже засоренный слюдой природный изумруд намного дороже своего идеального синтетического аналога). При выборе, что купить: зеленый синтетический циркон или синтетический изумруд предпочтение нужно по возможности отдавать изумруду, так как он намного красивее и долговечнее.


Существует еще одна разновидность изумруда, который находится в промежуточной стадии между синтетическим и облагороженным. Они представляют собой неювелирные бериллы, не представляющие в исходном сырье ювелирной ценности, но покрытые слоем нарощенного синтетического изумруда толщиной от 0,3 мм и более. Цвет таких камней бледно-зеленый. При использовании популярного сегодня гидротермального метода слой изумруда толщиной 0,8 мм нарастает за сутки. Структура камней несовершенная, трещины и структура камня как бы подчеркнуты. Камни непрозрачные или просвечивают, характеризуются трещиноподобными линиями в поверхностном слое, которые выглядят при погружении в жидкость как тонкий интенсивно-зеленый ободок. В ювелирных магазинах появляются изделия из серебра, усеянные такими облагороженными бериллами. В магазинах самое дорогое гигантское куполообразное серебряное кольцо, усыпанное этими бериллами, стоит около 200 долл, небольшие кольца стоят до 50 долл.

СИНТЕТИЧЕСКИЙ КВАРЦ. Синтетический горный хрусталь прозрачен. Наиболее важной разновидностью синтетического кварца, встречающейся на рынке, является аметист, полученный гидротермальным методом. Этот ювелирный материал широко используется в торговле главным образом из-за сильной схожести со своим природным аналогом и трудности их отличия. Синтетический аметист обычно очень прозрачный, чистый, яркий, без внутренних дефектов и неоднородностей, может достигать больших размеров при сохранении чистоты. Некоторые его разновидности могут слегка изменять цвет при солнечном и искусственном освещении (на фото с монетой). Другой важной разновидностью синтетического кварца является амитрин (присутствуют зоны фиолетовой и желтой окраски), производство которого гидротермальным методом ведется.


Розовый кварц после ионизирующего облучения становится дымчатым (вплоть до мориона). При отжиге 450-500 o С аметисты теряют окраску, которая восстанавливается при ионизирующем облучении. При температуре 700 o С изменения необратимы.


Синтетический цитрин может быть получен при многочасовом обжиге (запекании) при температуре около 500 oC аметиста (сиреневого и фиолетового кварца, получается оранжево-желтый и желто-коричневый цитрин) или раухтопаза (дымчатого кварца, получается нежно-желтый цитрин). Природный цитрин часто мутный (непрозрачный) с зонами белого непрозрачного кварца. Большие прозрачные кристаллы цитрина или слишком темные высокого качества кристаллы обычно говорят об искусственном происхождении камня.


СИНТЕТИЧЕСКИЙ АЛЕКСАНДРИТ. Камни, продававшиеся в ювелирных изделиях до 1973 года под видом александрита, являлись разновидностями синтетической шпинели и синтетического корунда с добавками ванадия. Многие синтетические александриты в действительности являются или синтетическими корундами, окрашенными ванадием и обладающими лиловатой окраской, сменяющейся более красной при искусственном освещении, или синтетическими шпинелями, имеющими более густую зеленую окраску. В 1973 году в продаже появились изделия с синтетическими александритами, для которых также характерно эффектное изменение цвета, но от пурпурно-синего до розового, а не от зеленого до красного. На фото левее представлен синтетический корунд, имитирующий александрит, на фото правее — синтетическая шпинель, меняющая цвет (редкий и дорогой камень). Технологии выращивания александритов (близких к природным) сложны и дорогостоящи, поэтому цена на синтетические александриты такова, что позволяет использовать их в качестве центральных камней в дорогостоящих изделиях.


ФИАНИТЫ И ЦИРКОНЫ СИНТЕТИЧЕСКИЕ. Даже синтетические, алмазы стоят все равно дорого. Красота бриллианта определяется его специфическими свойствами: высоким коэффициентом преломления, высокой дисперсией (белый цвет раскладывается на семь цветов радуги, которые дают бриллиантовую игру), твердость предохраняет от царапин и повреждений. Материал-имитатор должен обладать всеми этими свойствами, но самое главное — быть дешевым. Эту задачу решали разные люди разными путями, и на сегодняшний день самым популярным имитатором алмаза является фианит. Название происходит от аббревиатуры ФИАН (Физический Институт Академии Наук), где начале семидесятых годов XX века был создан этот минерал. Из-за рубежа ввозят «циркон» или «цирконий», которые на самом-то деле фианиты, выращенные по советской лицензии или просто советской технологии, но замаскированный под этими коммерческими названиями. Это не алмаз вообще, не природный минерал и не химический элемент (металл) цирконий. Окрашенный в какой-либо цвет фианит своей бриллиантовой игрой создает совершенно отличный от любого природного камня неповторимый образ (коэффициент преломления у циркона намного выше, чем у любого драгоценного цветного самоцвета, кроме цветных алмазов). В таблице Менделеева есть элемент, металл цирконий (Zr), в природе встречается минерал циркон — силикат циркония (фактически соль), имеющий самостоятельное ювелирное применение, в лаборатории выращивают фианит (кубический циркон) — оксид циркония с добавками редкоземельных элементов и кристаллизующийся в алмазоподобной кубической сингонии, в отличие от природного циркона, который кристаллизуется в тетрагональной сингонии. То есть цирконий, циркон и фианит — разные материалы.


Для ювелирного дизайнера фианиты (цирконы) — это палитра, материал, с которым можно смело экспериментировать (особенно с мелкими камнями). Но нельзя сказать, что цирконы стоят мало, — они вполне сравнимы по ценам с природными самоцветами низких ценовых групп или некоторых камней, купленных напрямую у производителя. Более того, крупные и удачно ограненные под бриллиант фианиты стоят довольно дорого и редки в ювелирных изделиях (создателю этой электронной энциклопедии удалось купить такое кольцо аж за 5 лет поисков). Обычно небольшие и мелкие дешевые цирконы используют в «обсыпке», и таких изделий очень много на наших прилавках. Существуют особенности ювелирного применения циркона. Он требует бережения при закрепке (грубо говоря, его нельзя как корунд заколачивать молотком). Он может лопнуть при закрепке. Он легко крошится, выход готовых камней при машинной огранке часто не превышает 15-20%. При огранке различия показателей преломления алмаза и фианита маскируются путем изменения соотношения углов между гранями (циркон с неполной бриллиантовой огранкой наоборот низким и приземистым). Циркон очень чуток к поверхностному загрязнению и сразу перестает блестеть, его нужно постоянно протирать и чистить. Циркон почти в два раза тяжелее бриллианта и тяжелее других драгоценных камней. Кроме того, ребра ограненного фианита слегка закруглены, что также качественно отличает его от огранки бриллианта.


Визуально новые ограненные мелкие цирконы (фианиты) и мелкие бриллианты с неполной бриллиантовой огранкой, уже вставленные в украшения, крайне трудно отличить друг от друга, но инструментальные методы позволяют безошибочно их диагностировать. Не специалистам проще всего прочитать во внушающем доверие ювелирном магазине бирку (ни один нормальный магазин или фабрика на новых изделиях обманывать не будут под страхом уголовной ответственности и примитивности диагностики обмана), а сомнительный б/у камень не в новом изделии лучше всего показать мастеру в ближайшей ювелирной мастерской. Можно поцарапать камнем стекло, но нужно знать, что стекло царапают и алмазы, и корунды, и бесцветные топазы, и бериллы, и кристаллы горного хрусталя и т.п.
В ювелирных магазинах природный циркон встретить практически нереально. Окраска синтетических цирконов за счет примесей самая разнообразная: бесцветная, коричневая разных оттенков, красная, зеленая, желтая, черная, голубая и т.п. Им имитируют алмаз и почти все другие равномерно окрашенные не хамелеонообразные прозрачные камни.

Бесцветные цирконы, хотя они и характеризуются алмазным блеском и сильной игрой, легко отличить от алмаза по их низкой твердости и низкому светопреломлению (что позволяет значительной части света, падающего на площадку камня с бриллиантовой огранкой, ускользать из нижней части). Хороший блеск дают только синтетические цирконы большого размера с более низким чем у бриллианта павильоном (нижней частью камня). Хороший циркон должен быть открытым в изделии для света со всех сторон. Мелкие цирконы могут быстро потерять в изделиях свой изначальный вид и блеск, если за ними постоянно не ухаживать. Красные синтетические цирконы, имитирующие рубин и шпинель, лучше не приобретать, а поискать синтетические корунды (рубины), они имеют более товарный вид, тверже цирконов (почти вечные) и проще в уходе.


Источник: www.webois.org.ua

Золото. — 6.

Выращивание кристаллов рубина в домашних условиях

Я уже публиковал на этом сайте три своих идеи (1246,1342, 1404). 

Все драгоценные камни имеют искусственное происхождение ! Это совсем не значит, что нас обманывают.

Синтетические драгоценные камни по своему химическому составу и физическим свойствам практически полностью неотличимы от натуральных камней. Вся проблема. оказывается в том, что среди натуральных драгоценных камней далеко не все имеют достаточную чистоту и другие ювелирные качества, а в условиях лабораторного или заводского производства технологический процесс можно отладить настолько, что все выращенные в лаборатории кристаллы будут иметь практически одинаковые ювелирные характеристики.

Да и в производстве они значительно дешевле, чем их «коллеги» того же качества. К тому же месторождения определенных минералов не разбросаны в изобилии равномерно по всему земному шару, а сосредоточены, как правило, в немногих местах.

Дальше мысль потекла по аналогии с витражами и мозаикой — почему нельзя делать небольшие витражи (вставки в межкомнатные двери, настенные светильники и т.п.) буквально у себя на письменном столе?

Изучил технологию, поломал голову, как ее можно упростить для домашнего применения, провел определенное количество опытов — и получил результат!

Аналогично мы с Александром начали творчески перерабатывать идею выращивания кристаллов драгоценных камней в домашних условиях. Изучили (на ознакомительном уровне) разные способы, и остановились на способе французского ученого Огюста Вернейля.

Успеху О. Вернейля предшествовала почти полувековая история исследований по синтезу рубина.

Простота и надежность метода Вернейля привела к быстрой организации промышленного производства.

На первом рисунке показан сам принцип действия метода Вернейля (не правда ли — выглядит все довольно просто!), а на втором рисунке — аппарат Вернейля.

Водородно-кислородная горелка — Большая Энциклопедия.

   Естественно, что у него не было в распоряжении тех электрических и механических «фокусов», которые доступны любому домашнему мастеру в настоящее время!

Вот над этой проблемой — как упростить аппарат Вернейля за счет применения современных электрических узлов и механизмов широкой доступности и создать «кухонный» вариант аппарата — мы и начали работать.

И нам это удалось!

На сайте rubin-bmm.narod.ru опубликована более развернутая информация по нашему «кухонному» варианту аппарата Вернейля.

По методу Вернейля можно выращивать кристаллы не только рубина, но и голубого, белого (прозрачного) и желтого топазов (а также и другие оттенки по желанию).

Подробное описание «кухонного» варианта я опубликовываю (с согласия Александра) как основной генератор идеи и совершенно не опасаюсь конкуренции со стороны тех энтузиастов, которые решат последовать этой идее. Резон очень прост: в настоящее Время искусственные драгоценные кристаллы выращиваются во многих странах мира, но стоит зайти в ювелирный магазин, то сразу станет очевидно, что цены по-прежнему «кусаются». И до насыщения рынка, по-видимому, еще очень-очень далеко. А если даже после прочтения этой информации найдутся несколько тысяч энтузиастов, то со своим «домашним» производством мы все особой «погоды» на данном сегменте рынка сделать не можем. Поэтому и результаты наших изысканий можно публиковать, ничего не опасаясь. Наоборот возникнет в сети что-то вроде «Ассоциации домашних кристаллорастильцев» 

Теперь пару слов об экономической эффективности проекта. Чтобы вырастить кристалл рубина массой 20-30 карат (4-6 граммов!), потребуется 3 часа и примерно 3 кВт-часа электроэнергиименее 10 рубСтоимость 6 граммов порошка окиси алюминия и 0,2 грамма окиси хрома вообще больше 50 копеек стоить не может.

Так что если вы, уважаемый читатель, предложите даже необработанный кристалл заинтересованному ювелиру, то не нужно иметь голову Сороса, чтобы понять, что прибыль от сделки будет весьма солидной. Ну, а если кто-то из рукодельных мужчин рубинами и топазами осчастливит собственную жену или подругу, то психологические дивиденды от таких «инвестиций» вообще не поддаются никакому подсчету ! :-).

Еще пару слов о юридической законности такого производства. Конечно, предстоит еще основательно консультироваться у юристов, но закон РФ «О ДРАГОЦЕННЫХ МЕТАЛЛАХ И ДРАГОЦЕННЫХ КАМНЯХ» (по

ПРОИЗВОДСТВО ДРАГОЦЕННЫХ КАМНЕЙ | технология производства драгоценных камней в домашних условиях

Выращивание драгоценных камней – ВСЁ НА МНОГО ПРОЩЕ!

Предлагаем пакет информационных материалов для организации производства драгоценных камней в домашних условиях:

  • Рубин красный
  • Рубин «голубиной крови»
  • Сапфир синий
  • Сапфир  желтый
  • Сапфир розовый
  • Сапфир оранжевый
  • Сапфир сине-зелёный
  • Сапфир бесцветный

Изготавливать драгоценные камни человечество пыталось с древнейших времен. Первоначально все сводилось лишь к подделке из цветного стекла, в лучшем случае — горного хрусталя. В Средние века попытки изготовить драгоценные камни с помощью науки пытались алхимики. Но лишь в 1892 году французский химик М. А. Вернейль совершил прорыв в синтезировании камней, «вырастив» кристаллы рубина в лабораторных условиях. Ему удалось искусственно создать рубин в 10 карат. Позже он и другие ученые сумели синтезировать различные виды камней – изумруд, сапфир, алмаз и т.д. Однако именно открытие Вернейля стало основой для промышленного выращивания кристаллов. С этих пор кристаллы стали использоваться не только в ювелирном деле, но и в часовых механизмах, радиотехнике и др.

Процесс «изготовления» синтетических камней происходит при определенных условиях температуры, давления и взаимодействия различных химических веществ. При этом один синтетический камень может служить имитацией нескольких видов драгоценных природных материалов. Так, синтетический корунд, один из наиболее распространенных синтетических камней, может превратиться как в синий сапфир, так и в красный рубин – в зависимости от добавления того или иного оксида металла в процессе создания.

Пакет информационных материалов для организации производства драгоценных камней состоит из:

  • Технология и химические составы для выращивания драгоценных камней в домашних условиях.
  • Чертежи упрощенного аппарата  М. А.  Вернейля  модернизированного для создания в домашних условиях.

Вы удивитесь на сколько все гениально и просто!

Все необходимые химические элементы находятся в свободной продажи и стоят копейки по сравнением с рентабельностью данного производства.

Детали для создания аппарата можно найти в любом гараже или приобрести на «блошином» рынке.

Логично если у Вас возникнет вопрос: «Если всё так просто то почему мы сами не занимаемся данным бизнесом?»

Отвечаю: «Занимаемся и очень успешно! Все дело в том что в мировых масштабах производство синтетических драгоценных камней объем превышает 100-тни тон/ год,  92%  которого занимают  корпорации с миллиардными бюджетами, так что о конкуренции не может идти и речи».

Мы не продаём теорию или «воздух» , а практическое руководство составляющее основу Вашего БИЗНЕСУ ПО ПРОИЗВОДСТВУ ДРАГОЦЕННЫХ КАМНЕЙ.

ПАКЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА ДРАГОЦЕННЫХ КАМНЕЙ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ

ЗАКАЗАТЬ

Стоимость 50UAH (200RUB)

И не забывайте: «Мир можно представить разными способами, в драгоценном камне он заключен в нем самом»


Понравилось это:

Нравится Загрузка…

Как вырастить алмаз в домашних условиях?

Выращивание искусственных камней – задача, над которой многие годы бьются коллективы учёных. «Народные умельцы» тоже давно задаются вопросом о том, как вырастить алмаз в домашних условиях. Некоторые даже нашли способы его получения.

Создание искусственных алмазов

В природе алмаз образуется под воздействием высоких температур (более 1600 °С) и высокого давления (60-100 тысяч атмосфер). В естественных условиях формирование алмазов происходит сотни тысяч, а то и миллионы лет. Искусственные алмазы, по своим физическим характеристикам полностью соответствующие натуральным, можно вырастить за несколько месяцев. Для этого необходимо воссоздать естественные условия их образования.

Дома создать аппарат, поддерживающий настолько высокую температуру и нужное давление, пока ещё никому не удавалось. Но некоторые «мастера» делятся советами о том, как всё-таки можно это сделать. Например, советуют взять толстостенную трубу, графит и тротил. Затем сложить тротил и графит в трубу и заварить её. Утверждается, что если взорвать тротил, а потом суметь отыскать остатки трубы, то в них вы найдете малюсенькие алмазики. На практике же шанс покалечиться в сотни раз превышает вероятность получить таким образом алмаз.

Другие «умельцы» предлагают более безопасный метод создания алмазов. Для него понадобится только карандаш, провод, вода (лучше жидкий азот) и источник высокого напряжения (например, сварочный аппарат). Достаньте из карандаша грифель и привяжите к обоим его концам провод. Грифель с проводом положите в контейнер с водой и заморозьте (или используйте для этих целей жидкий азот). Достаньте грифель из морозильника, присоедините провода к сварочному аппарату. Считается, что как только вы пропустите через свою конструкции сильный разряд тока, грифель практически моментально превратится в алмаз. Конечно, такой метод можно опробовать в целях эксперимента, но всерьёз рассчитывать на получение искусственного алмаза не стоит.

Создание искусственных драгоценных камней

В отличие от алмазов, многие другие драгоценные камни можно вырастить дома. Для этого вам надо изготовить или купить аппарат Вернейля и запастись реагентами. Для создания искусственного рубина, например, пригодится соль двуокиси алюминия, имеющая незначительную примесь оксида хрома. Поместите её в накопитель горелки и расплавьте, наблюдая, как за несколько часов прямо на ваших глазах вырастет «рубин». Используя в качестве реагентов разные соли, вы сможете получить и другие виды драгоценных камней.

Выращивание кристаллов

Если вы рассматриваете возможность выращивания камней как интересный опыт, а не как способ обогащения, то можно пойти другим путём и вырастить не камни, а разноцветные кристаллы из соли, сахара или медного купороса.

Для выращивания солевых кристаллов сделайте насыщенный раствор, добавляя соль в стакан с тёплой дистиллированной водой до тех пор, пока она не перестанет растворяться. Для получения разноцветных кристаллов воду можно подкрашивать пищевым красителем. После этого подвесьте над стаканом на ниточке небольшой кристалл соли так, чтобы он был полностью погружён в раствор. Уже через несколько дней кристалл вырастет. Точно так же выращиваются кристаллы медного купороса.

Рост кристаллов – Alineason

Рост кристаллов относится к искусственному синтезу кристаллов и может быть условно разделен на три группы, т.е. е. процессы твердое-твердое, жидкое-твердое и газ-твердое, в зависимости от того, какой фазовый переход участвует в образовании кристалла. Среди этих трех категорий жидкостно-твердый процесс является одним из старейших и наиболее широко используемых методов, которые можно снова разделить на различные подгруппы в зависимости от технологической среды.

Выращивание кристаллов из расплава, несомненно, является наиболее популярным методом выращивания монокристаллов в больших масштабах.Этим методом в настоящее время получают более половины технологических кристаллов, включая элементарные полупроводники, металлы, оксиды, галогениды и халькогениды.

Метод Чохральского

Метод Чохральского, разработанный в 1971 году польским ученым Яном Чохральским и позже модифицированный несколькими исследователями, является одним из основных методов выращивания из расплава. Он широко используется для выращивания монокристаллов большого размера для широкого круга коммерческих и технологических приложений.Одним из основных преимуществ метода Чохральского является относительно высокая скорость роста.

Выращиваемый материал сначала расплавляют индукционным или резистивным нагревом в контролируемой атмосфере в нереагирующем тигле. Расплав выдерживают определенное время при температуре выше точки плавления, а затем температуру снижают до значения, немного превышающего точку замерзания.

О температуре замерзания судят по охлаждению расплава до тех пор, пока на поверхности не начнут появляться кристаллы. После дальнейшего снижения температуры в расплав вводят затравку (вырезанную в соответствующей ориентации).При одновременном вытягивании и вращении затравки образуется центр кристаллизации. Диаметр вытягиваемого кристалла регулируется изменением температуры расплава и скорости вытягивания. Для надежного выращивания монокристаллов желаемых размеров необходимо подходящее проектирование как осевых, так и радиальных температурных градиентов.

Метод Бриджмена

Метод Бриджмена (известный также как метод Бриджмена-Стокбаргера) является одним из старейших методов выращивания кристаллов. Подобно методу Чохральского, метод Бриджмена также использует выращивание кристаллов из расплава.В методе Бриджмена тигель, содержащий расплавленный материал, перемещается вдоль оси градиента температуры в печи, тогда как в методе Стокбаргера, являющемся лишь модификацией метода Бриджмена, имеется высокотемпературная зона, зона адиабатических потерь и низкотемпературная зона. Эти два метода очень часто особо не различаются в терминологии.

Принцип техники Бриджмена заключается в направленном затвердевании путем перемещения расплава из горячей зоны в холодную зону печи.Сначала поликристаллический материал в тигле необходимо полностью расплавить в горячей зоне и ввести в контакт с затравкой на дне тигля. Эта затравка представляет собой кусок монокристалла и обеспечивает рост монокристалла вдоль определенной кристаллографической ориентации. Часть затравки будет повторно расплавлена ​​после контакта с расплавом. Это обеспечивает новый интерфейс для роста кристаллов.

Затем тигель медленно перемещают в более холодную часть печи.Температура на дне тигля падает ниже температуры затвердевания, и рост кристаллов инициируется затравкой на границе расплав-затравка. После прохождения всего тигля через холодную зону весь расплав превращается в твердый монокристаллический слиток.

Методика Бриджмена может быть реализована как в вертикальной (вертикальная методика Бриджмена), так и в горизонтальной конфигурации системы (горизонтальная методика Бриджмена). Концепция этих двух конфигураций аналогична.Вертикальный метод Бриджмена позволяет выращивать кристаллы круглой формы, в отличие от D-образных слитков, выращенных с помощью горизонтального метода Бриджмена. Однако кристаллы, выращенные горизонтально, демонстрируют высокое кристаллическое качество (например, низкую плотность дислокаций), поскольку кристалл испытывает меньшее напряжение из-за свободной поверхности на вершине расплава и может свободно расширяться в течение всего процесса роста.

Вместо перемещения тигля печь можно перемещать с затравочного конца, оставляя тигель неподвижным.Таким образом, также может быть достигнуто направленное затвердевание. Еще одной модификацией является так называемая техника градиентной заморозки, при которой не нужно перемещать ни тигель, ни печь. Вместо этого перевод температурного градиента осуществляется с помощью многозонной печи, в которой мощность каждой зоны программируется и контролируется отдельными контроллерами. Эта система может поддерживать один и тот же температурный градиент на границе жидкость-твердое тело (т.е. расплав-кристалл), которая, в свою очередь, меняет свое положение со временем в процессе роста.По аналогии с методом Бриджмена, метод градиентной заморозки также может быть реализован в вертикальной и горизонтальной конфигурациях.

Метод Вернейля

Метод Вернейля (также называемый методом плавления в пламени) был одним из первых методов плавления, использовавшихся для выращивания большого количества кристаллов с высокой температурой плавления. Впервые он был представлен французским химиком Огюстом Верней и первоначально был разработан для производства синтетических драгоценных камней. Сегодня этот метод по-прежнему используется для выращивания различных высококачественных кристаллов, таких как корунд, шпинель, рутил и титанат стронция, которые широко применяются в лазерных устройствах и прецизионных инструментах, а также в тонкопленочных технологиях в качестве подложек.

Процесс Вернейля включает печь с подачей кислорода и водорода, источник высокодисперсного порошка в качестве исходного материала и опорный стержень с затравочным кристаллом или без него в зависимости от желаемой кристаллографической ориентации выращиваемого кристалла.

Во время выращивания кристалла исходный материал непрерывно подается в камеру печи через узкую трубку и смешивается со сжатым кислородом. На выходе из трубки порошок подается в кислородно-водородное пламя при температуре около 2200°С.Когда порошок проходит через это пламя, он плавится в мелкие капли, которые падают на опорный стержень. Капли постепенно формируют спекшийся конус, который служит затравкой для роста кристаллов. По мере того, как к затравке подается все больше капель, опорный стержень медленно опускается из пламени, позволяя сформироваться цилиндрическому монокристаллу, буле. Термин «буль» происходит от французского слова «набухание» и относится к шарообразному внешнему виду первого образовавшегося кристалла. Типичные производимые були вырастают примерно до 100 мм в длину и от 15 до 20 мм в диаметре, хотя поперечное сечение були не всегда круглое.После роста буля разрезается по длине, чтобы снять внутреннее напряжение и избежать разрушения.

Метод Киропулоса

Метод Киропулоса был первоначально разработан для выращивания крупных кристаллов галогенидов щелочных металлов немецким ученым Спиро Киропулосом. Позже этим методом были выращены большие кристаллы сапфира. В 1930-х и 1940-х годах он считался одним из самых передовых методов выращивания больших монокристаллов, прежде чем метод Чохральского начал демонстрировать свое значение, успешно применяясь для выращивания кристаллов кремния и германия.Основное различие между Киропулосом и Чохральским заключается в разной форме кристаллов и кривизне границы раздела твердое тело-жидкость.

Как и в методе Чохральского, исходный материал должен быть сначала нагрет до расплава в тигле в рамках метода Киропулоса. Кристаллизация начинается на границе раздела твердое тело-жидкость между расплавом и затравочным кристаллом путем медленного и плавного охлаждения расплава. На ранней стадии процесса у затравки формируется острый конус, направленный в расплав.Вместо вытягивания затравки вверх из расплава, как в методе Чохральского, кристалл развивается вниз в расплаве с увеличением диаметра и уменьшением уровня расплава. Как только кристалл достигает дна тигля, процесс завершается. Это приводит в конце к размеру кристалла, почти равному диаметру тигля, и форме вращения эллипсоида. Сапфир, выращенный методом Киропулоса, может достигать в диаметре более 350 мм и весить более 80 кг. Отношение диаметра к высоте может варьироваться в пределах 3:1 – 1:3.

Метод плавающей зоны

Зонная очистка, предшественник метода плавающей зоны, была впервые разработана В. Г. Пфанном в 1951 году в Bell Laboratories, а затем независимо модифицирована разными людьми. Первоначально метод плавающей зоны применялся для изготовления кристаллов кремния, но в настоящее время его можно применять и для выращивания монокристаллов различных конгруэнтно и инконгруэнтно плавящихся оксидов.

 

Во время процесса плавающей зоны поликристаллический кристалл медленно перемещается через нагреватель, и узкая область на кристалле будет расплавлена ​​(плавающая зона).На границе раздела жидкость-твердое примеси диффундируют из твердой области в жидкую и сегрегируют в конце слитка после того, как весь кристалл проходит через нагреватель. Чтобы вырастить монокристалл, затравочный кристалл, имеющий определенную ориентацию, необходимо привести в контакт с расплавленной областью в начале процесса.

Для метода плавающей зоны можно использовать различные системы нагрева, включая индукционную катушку, резистивный нагреватель или, в последнее время, оптическую систему нагрева, содержащую мощные галогенные лампы и эллипсоидальные зеркала.

Основные преимущества метода плавающей зоны заключаются в том, что не требуется тигель, что обеспечивает высокую чистоту выращенного кристалла, и этим методом можно выращивать как конгруэнтно, так и инконгруэнтно плавящиеся материалы.

Дополнительная литература

на wikipedia.org

книги

  • Springer Handbook of Crystal Growth, Dhanaraj, G.; Байраппа, К.; Прасад, В.; Дадли, М. (редакторы), 2010
  • Технология роста кристаллов, Байраппа, К.; Охати, Т. (ред.), Springer, 2003

Выращивание кристаллов рубина в домашних условиях методом Вернейля. Выращивание кристаллов рубина и других искусственных камней в домашних условиях

На этом сайте я уже публиковала три свои идеи (Витраж, Изготовление мозаичных панно и столов, Выращивание мозаичных панно в инкубаторе). Новая идея, которую я назвал «Выращивание кристаллов рубина в домашних условиях», родилась по аналогии с идеей 1404 года в процессе психологического консультирования с использованием методик, которые я использую для развития творческого мышления.Именно благодаря этим методам родилась эта новая идея в сотрудничестве с другим моим деловым партнером. Не буду вдаваться в подробности о том, с какими проблемами ко мне обратился молодой человек по имени Александр (сейчас это не важно), но результатом нашей совместной работы стало рождение этой идеи домашнего бизнеса.

В начале мне попалась информация, что, оказывается, почти все драгоценные камни, которые продаются в составе украшений в наших типичных ювелирных магазинах, имеют искусственное происхождение! Это не значит, что нас обманывают.

Синтетические драгоценные камни практически неотличимы от природных камней по своему химическому составу и физическим свойствам. Вся проблема. Оказывается, среди природных драгоценных камней не все обладают достаточной чистотой и другими ювелирными качествами, чтобы быть удостоенными чести быть представленными в ювелирных магазинах, а в лабораторном или фабричном производстве технологический процесс можно отладить так, чтобы все кристаллы, выращенные в лаборатория будет иметь почти такие же ювелирные характеристики.

Да и в производстве они намного дешевле своих «коллег» того же качества, добываемых в глубоких и опасных для жизни рабочих шахтах. Кроме того, месторождения некоторых полезных ископаемых в изобилии не разбросаны равномерно по всему земному шару, а сосредоточены, как правило, в нескольких местах.

Дальше мысль потекла по аналогии с витражами и мозаикой. Если в интернете мне попадались предложения на эти услуги от крупных солидных фирм с солидными производственными площадями и денежным потоком, то я задавал себе вопрос — почему нельзя делать небольшие витражи (вставки в межкомнатные двери, бра, и т. д.) буквально на вашем столе?

Изучил технологию, ломал голову, как ее можно упростить для домашнего использования, провел определенное количество экспериментов — и получил результат!

Точно так же мы с Александром начали творчески перерабатывать идею выращивания кристаллов драгоценных камней в домашних условиях. Мы изучили (на вводном уровне) разные методы, и остановились на методе французского ученого Огюста Вернейля, создавшего более 100 лет назад оригинальную технику и оборудование, позволившие выращивать кристаллы рубина массой 20-30 карат. через 2-3 часа.Это было выдающимся достижением науки и техники не только потому, что позволяло искусственно производить столь ценный материал в необходимых количествах, но и потому, что открывало перспективы для синтеза и выращивания кристаллов других драгоценных камней.

Успеху О. Вернейля предшествовали почти полувековые исследования по синтезу рубина.

Простота и надежность метода Вернейля привели к быстрой организации промышленного производства этих кристаллов сначала во Франции, а затем почти во всех высокоразвитых странах мира.

На первом рисунке показан сам принцип метода Вернейля (не правда ли — все выглядит довольно просто!), а на втором рисунке показан аппарат Вернейля.


Аппарат Вернейля для выращивания кристаллов рубина в домашних условиях

Выглядит довольно сложно, даже поначалу внушает некоторый страх — мол, никогда бы я так не поступил! Но это ложные опасения. Ведь следует еще раз вспомнить, что свою технологию изобретатель создал более 100 лет назад!

Естественно, в его распоряжении не было тех электрических и механических «хитростей», которые доступны любому домашнему мастеру в настоящее время!

Именно над этой проблемой — как упростить аппарат Вернейля за счет использования современных электротехнических узлов и механизмов широкой доступности и создать «кухонный» вариант аппарата — мы и начали работать.

И нам это удалось!

Методом Вернейля можно выращивать кристаллы не только рубина, но и голубого, белого (прозрачного) и желтого топаза (а также других оттенков по желанию).

Публикую подробное описание «кухонного» варианта (с согласия Александра) как основного генератора идеи и совершенно не боюсь конкуренции со стороны тех энтузиастов, которые решат следовать этой идее. Причина очень проста: в настоящее время искусственные драгоценные кристаллы выращивают во многих странах мира, но как только вы зайдете в ювелирный магазин, сразу станет очевидно, что цены все еще «кусаются».А до насыщения рынка, судя по всему, еще очень и очень далеко. И даже если после прочтения этой информации найдется несколько тысяч энтузиастов, то с нашим «домашним» производством мы все не сможем сделать какую-то особую «погоду» в этом сегменте рынка. Поэтому результаты нашего исследования можно публиковать, ничего не опасаясь. Наоборот, если в сети появится что-то вроде «Ассоциации домашних кристалловодов» :-), то это будет еще интереснее и полезнее для всех, так как, как известно, две головы хорошо, а две тысяч — можно с уверенностью предположить — гораздо лучше.А некоторые из этих головок могут оказаться намного легче, а их идеи помогут всем желающим еще больше упростить и усовершенствовать устройство, и превратить его из «кухни», например, в «тумбочку»:- ).

Теперь несколько слов об экономической эффективности проекта. Чтобы вырастить кристалл рубина весом 20-30 карат (4-6 грамм!), потребуется 3 часа и около 3 кВтч электроэнергии. Подсчитайте, сколько это стоит в вашем регионе. Считать. что цифра будет меньше 10 руб.Стоимость 6 грамм порошка оксида алюминия и 0,2 грамма оксида хрома вообще не может стоить больше 50 копеек.

Так что если вы, уважаемый читатель, предложите заинтересованному ювелиру даже необработанный кристалл рубина, то вам не нужно иметь соросовскую голову, чтобы понять, что прибыль от сделки будет весьма солидной. Ну а если кто-то из рукодельников осчастливит жену или девушку рубинами и топазами, то психологических дивидендов от таких «вложений» и вовсе не счесть! :-).

Еще несколько слов о юридической законности подобных разбирательств. Конечно, мне еще предстоит основательно проконсультироваться с юристами, но в рассмотренном мною Законе Российской Федерации «О драгоценных металлах и драгоценных камнях» (последняя редакция от 18 июля 2005 г. N 90-ФЗ) совершенно конкретно сказано, что объект Постановлением этого закона являются «драгоценные камни — природные алмазы, изумруды, рубины, сапфиры и александриты, а также природный жемчуг в необработанном (природном) и обработанном виде. Уникальные янтарные образования приравниваются к драгоценным камням в порядке, установленном Правительством Российской Федерации.Этот перечень драгоценных камней может быть изменен только федеральным законом». Специально выделил слово — «натуральный». Про синтетику ничего не сказано.

Так что выращивайте кристаллы рубина дома спокойно.

Алмаз

— природный минерал необычайной твердости, аллотроп углерода. Природные бриллианты имеют большую ценность на рынке драгоценных камней. Алмазная пыль используется для производства различных бытовых инструментов, для распиловки твердых пород, в галактике, военной и компьютерной промышленности.

Известные месторождения кристаллов алмаза расположены на всех континентах земного шара, не считая Антарктиды.Возраст природных минералов колеблется от нескольких сотен миллионов до нескольких миллиардов лет. Их происхождение может быть магматическим, мантийным или метеоритным. Большинство ученых склоняются к магматическим. Суть теории в том, что углерод под огромным давлением в 10 тысяч атмосфер и температурой около 1000 градусов меняет свою кристаллическую решетку и превращается в алмаз на глубине около 200 км. Затем выносится магмой ближе к поверхности земли.

С конца 19 века предпринимаются первые попытки создания искусственных алмазов.Но все они были напрасны. Но, благодаря этим исследованиям, была выявлена ​​одна особенность алмаза — при нагревании он превращается в графит. Позже было подтверждено, что графит является модифицированной формой алмаза. И было сделано предположение о возможности обратного процесса, т. е. превращения графита в алмаз искусственным способом. В результате научно-исследовательских работ был получен муссанит – камень, близкий по своим свойствам твердости и теплопроводности алмазу.

В 1961 году группе русских ученых удалось синтезировать алмаз, но это были очень мелкие кристаллы, пригодные для абразивов, но не имевшие ювелирной ценности.Для их производства использовалась энергия взрыва, а самым дешевым сырьем для этого был и остается тротил. Этот метод получения мелких алмазов используется в мире и по сей день. Более современным методом получения синтетического алмаза является создание критерия (пресса), при котором графит перетирается в алмаз, а затем достаточно медленно осаждается на подложку, температура газовой среды колеблется от 700 до 900°С.

Все это требует колоссальных затрат энергии, специального оборудования, печей, в которых можно добиться подходящей температуры и давления.Такие установки имеются на предприятиях по производству синтетических алмазов. Поэтому, вопреки распространенному мнению, вырастить бриллиант в домашних условиях нереально. Если бы все было так просто, рынок драгоценных камней взорвался бы огромным количеством бриллиантов, выращенных в кухонных печах. Бриллиант – это специально обработанный бриллиант. Именно он представляет ювелирную ценность, необработанные алмазы стоят совсем недорого.

На различных форумах можно встретить ряд «советов» по ​​выращиванию бриллиантов в домашних условиях, которым обычный человек не будет следовать в должной мере.Например, предлагается засыпать в трубу графит, «заправить» тротилом, заварить трубу, отступить и взорвать ее. Может быть, таким методом можно что-то получить, например, травмы или тюремный срок, но бриллиантов вы точно не увидите.

По своим физическим свойствам и химическому составу синтетические драгоценные камни практически не отличаются от природных. Не все изделия, продаваемые в ювелирных магазинах, содержат натуральные камни. И это вполне нормально. Рассмотрим, как открыть собственный бизнес по выращиванию кристаллов рубина в домашних условиях.

Основная проблема заключается в том, что большинство природных камней не обладают всеми необходимыми характеристиками, чтобы их можно было использовать в ювелирных изделиях. Камни, полученные в заводских или лабораторных условиях, имеют практически такие же характеристики. Кроме того, производство синтетических украшений дешевле, чем добыча натуральных в глубоких и опасных для жизни шахтах.

Выращивание с ограниченным содержанием солей

Для этого метода подходят квасцы калия

. В домашних условиях лучше всего выращивать кристаллы из медного купороса.От обычной соли они растут плохо. Но медный купорос легко купить, и из него вырастают очень красивые синие искусственные драгоценные камни.

1. Подготавливаем тару. Мы будем делать в ней насыщенный раствор соли. Насыпьте несколько столовых ложек соли, залейте ее водой и размешайте. Добавляйте соль до тех пор, пока она не перестанет растворяться. Используйте горячую воду, чтобы не ошибиться с пропорциями. Существуют кривые растворимости для различных солей. Они показывают, сколько граммов можно растворить в 100 мл воды при определенной температуре.

Кривые растворимости

2. Отфильтровать раствор. Этот шаг очень важен, особенно если вы покупаете медный купорос в садоводческом магазине. Если раствор грязный, кристалл будет расти с дефектами. Оставляем раствор на сутки, чтобы из него выпали лишние кристаллы. Они оседают на дно стакана и служат нам затравкой (основными элементами, на которых будут расти новые).

3. Привязываем кристалл к леске. Наматываем леску на карандаш и подвешиваем это приспособление на стакан с насыщенным раствором. Со временем вода испаряется, насыщенность раствора увеличивается. На нашем изделии оседает избыток вещества, которое не может раствориться.

4. Раз в две недели добавляйте в стакан насыщенный раствор. Зачем это делать? Со временем вода испаряется и в какой-то момент роста ее будет не хватать и рост остановится.

Важно! Добавленный раствор должен иметь ту же температуру, что и раствор, в котором растет кристалл.Если оно высшее, мы можем все испортить.

5. Через три месяца вынимаем кристалл и протираем полотенцем.

6. Покрываем изделие 1-2 слоями бесцветного лака для ногтей. Это необходимо для того, чтобы он не пересыхал и не терял блеска. После высыхания изделие можно брать руками.

Вот несколько замечательных рубинов, которые можно вырастить дома!

Выращивание искусственных камней — задача, над которой коллективы ученых бьются уже много лет.«Умельцы» тоже давно задавались вопросом, как вырастить бриллиант в домашних условиях. Некоторые даже нашли способы его получить.

Создание искусственных алмазов

В природе алмаз образуется под воздействием высоких температур (более 1600°С) и высокого давления (60-100 тысяч атмосфер). В естественных условиях образование алмазов занимает сотни тысяч и даже миллионы лет. Синтетические алмазы, которые по своим физическим характеристикам полностью соответствуют природным, можно вырастить за несколько месяцев.Для этого необходимо воссоздать естественные условия их образования.

В домашних условиях еще никому не удалось создать аппарат, поддерживающий столь высокую температуру и необходимое давление. Но некоторые «мастера» делятся советами, как все же можно это сделать. Например, советуют брать толстостенную трубу, графит и тротил. Затем насыпьте тротил и графит в трубу и заварите ее. Утверждается, что если взорвать тротил, а потом суметь найти остатки трубы, то в них вы обнаружите крохотные алмазы.На практике шанс покалечить себя в сотни раз выше, чем шанс получить таким образом бриллиант.

Другие «умельцы» предлагают более безопасный способ создания бриллиантов. Все, что вам нужно, это карандаш, проволока, вода (лучше жидкий азот) и источник высокого напряжения (например, сварочный аппарат). Снимите грифель с карандаша и привяжите к обоим концам проволоку. Поместите провод с проводом в емкость с водой и заморозьте (или используйте для этой цели жидкий азот). Достаньте провод из морозилки, подключите провода к сварочному аппарату.Считается, что как только вы пропустите через свою конструкцию сильный ток, свинец почти мгновенно превратится в бриллиант. Конечно, этот метод можно опробовать в экспериментальных целях, но всерьез рассчитывать на получение искусственного алмаза не стоит.

Создание искусственных драгоценных камней

В отличие от бриллиантов, многие другие драгоценные камни можно выращивать дома. Для этого нужно изготовить или купить аппарат Вернейля и запастись реактивами. Для создания искусственного рубина пригодится, например, соль двуокиси алюминия, имеющая небольшую примесь окиси хрома.Поместите его в хранилище горелки и расплавьте, наблюдая, как прямо на ваших глазах через несколько часов вырастет «рубин». Используя разные соли в качестве реагентов, можно получить другие виды драгоценных камней.

Выращивание кристаллов

Если рассматривать возможность выращивания камней как интересный опыт, а не как способ обогатиться, то можно пойти другим путем и вырастить не камни, а разноцветные кристаллы из соли, сахара или медного купороса.

Чтобы вырастить кристаллы соли, сделайте насыщенный раствор, добавляя соль в стакан теплой дистиллированной воды до тех пор, пока она не перестанет растворяться.Для получения разноцветных кристаллов воду можно подкрасить пищевым красителем. После этого над стаканом подвесьте на веревочке небольшой кристалл соли так, чтобы он полностью погрузился в раствор. Через несколько дней кристалл вырастет. Таким же образом выращивают кристаллы медного купороса.

Кристаллы – это твердые тела, молекулы или атомы, образующие кристаллическую решетку. Допускается выращивать их с помощью процесса кристаллизации растворов, паров или расплавов, начинающегося при определенных условиях , скажем, при пересыщении пара, переохлаждении жидкости.

Вам понадобится

  • — вода дистиллированная или кипяченая;
  • — посуда химическая для приготовления растворов;
  • — лабораторный фильтр, который можно заменить промокательной бумагой или ватой;
  • — чистый лист бумаги.

Инструкция

1. Чтобы вырастить красивый кристалл правильной формы, нужен чистый раствор. Для того чтобы его приготовить, вам потребуются: дистиллированная или кипяченая вода, химическая посуда для приготовления раствора, лабораторный фильтр, который можно заменить промокашкой или ватой, чистый лист бумаги.

2. Кристаллу нужно много времени, чтобы вырасти огромным и красивым. Это трудный и длительный процесс, требующий осторожности и терпения. Для начала нужно подготовить небольшой кристалл — семя. Как только появятся первые кристаллы, нужно отдать предпочтение тем, которые имеют особо правильную форму или которые вам больше всего нравятся.

3. Наполните стакан наполовину теплой водой и добавьте немного соли. Перемешивают раствор после любой фракции вещества.Как только он перестанет растворяться, снова тщательно перемешайте. Готовый раствор профильтруйте в другой стакан, где будет расти кристалл, и накройте его бумагой. Через неделю кристалл заметно подрастет.

4. Следует следить за тем, чтобы при испарении раствора верхняя часть кристалла не подвергалась воздействию воздуха. Это погубит его. Чтобы этого не произошло, добавляйте раствор в емкость по мере необходимости.

Стопроцентно точную информацию о подлинности камня вам может предоставить неординарный эксперт, знающий толк в своем деле.Но все же бывают ситуации, когда нужно срочно определить подлинность в ювелирном магазине самостоятельно. Без должного оборудования с этим вряд ли справятся, но есть некоторые тесты, которые помогут хотя бы выделить явные подделки. Такие тесты основаны на том, что настоящие бриллианты могут как проводить тепло, так и «давить» свет.

Инструкция

1. Если вы пытаетесь «проверить» камень без оправы, попробуйте слегка положить его поверх любого напечатанного текста.Если это настоящий бриллиант, то букв через камень вы не увидите. Алмаз слишком сильно преломляет свет, поэтому в качестве увеличительного стекла он не годится. Но сквозь другие, менее дорогие камни символы будут прекрасно видны.

2. Если осветить камень источником света, похожим на светодиод, то в примитивных камнях вы увидите точку света с другой стороны камня. Если это настоящий бриллиант, то вокруг оправы камня будет отражаться лишь четкий ореол.

3. Попробуйте подышать на камень и сразу увидите, не затуманится ли камень. Все камни на мгновение помутнеют, но надежный бриллиант всегда останется чистым. Имейте в виду, что камень, тот самый, который называется муссанит, тоже изумительно выдерживает такое испытание, поэтому, во избежание ошибок, лучше всех обратиться к отличному ювелиру.

4. Так же необходимо разглядеть камень с невиданной наблюдательностью. В настоящих алмазах можно увидеть мелкие частицы других минералов, которые были вдавлены в камень при его формировании.Однако в настоящем камне пузырей быть не может.

5. Посмотрите на грани камня — если они закруглены или стерты, то это стекло. Если камень здоровенный чистый, без включений, то это тоже не алмаз, а, скорее, светлый кварц.

6. Также важно понимать тот факт, что настоящий бриллиант не может стоить дешево и ни в коем случае не поддаваться соблазну купить «настоящий» бриллиант за смешные деньги. Как обычно, бриллиант в украшение вставляется так, чтобы его оборотная сторона была открыта и доступна для осмотра.

7. Не проверяйте бриллиант, царапая о стекло: да, этот камень крепкий, но повредить его таким методом абсолютно допустимо. А вот ненатуральные камни, которые сейчас абсолютно благополучно «выращены» на производстве, будет непросто отличить даже специалисту.

Похожие видео

Наверное, особенно увлекательными в школе были уроки физики и химии, которые демонстрировали разные умения. Эта инструкция позволит вам не только освежить базовые навыки по этим предметам, но и вырастить дома красивые растения. кристаллов . Из них получаются хорошие сувениры.

Вам понадобится

  • — соль,
  • — вода,
  • — Кубок,
  • — резьба,
  • — бумага.

Инструкция

1. Помните, что выращивание кристаллов — долгий процесс. Наберитесь терпения и решите, к какой дате вы хотели бы получить кристалл. В среднем это займет у вас две-три недели.

2. Решите, из какого вещества вы будете выращивать кристалл.Подойдут различные соли (в том числе соли для ванн) и даже сахар. Соль кристаллы растут круче, они получаются более крепкими и разными по цвету, поэтому именно о них и пойдет речь дальше. Так, из традиционной поваренной соли вы получите белые, прозрачные кристаллы , из медного купороса — сине-голубые, из меди — красные. Не используйте разные ненатуральные красители — они замедлят реакцию, изменят цвет раствора, но не самого кристалла.

3. На первом этапе эксперимента вы должны получить интенсивный раствор поваренной соли (NaCl). Для этого в достаточно теплую воду (ок. 60°С) насыпаем соль и тщательно размешиваем. Воду желательно использовать дистиллированную (если выращиваете медный купорос — непременно). Когда соль перестает растворяться и начинает выпадать в осадок, значит, достигнуто нужное насыщение. На 100 г воды расходуется в среднем 35-40 г соли. Процедите раствор, чтобы избавиться от мусора и лишней соли.

4. Возьмите зародыш (семя), то есть большой кристалл соли, которую вы используете. Поместите его на дно стакана с интенсивным раствором или закрепите на нитке и опустите в раствор. Разрешается взять несколько эмбрионов.

5. Заверните емкость во что-нибудь теплое, чтобы раствор медленнее остывал, и накройте ее листом бумаги, чтобы пыль не попала в воду. После этого начинается 2-й, самый долгий этап выращивания кристаллов — ожидание.

6. Если вы все сделали правильно, то через 3-4 дня зародыш не растворится, а начнет медленно расти. По мере испарения воды кристалл будет увеличиваться в размерах. Контролируйте уровень жидкости. При необходимости доливайте новый раствор раз в неделю или две. Растущий эмбрион лучше лишний раз не доставать из раствора. Если вы будете соблюдать все эти правила, через некоторое время вы получите красивый кристалл, который станет необычным украшением для вашего дома или красивым подарком для ваших друзей.

Похожие видео

С тех давних времен, когда общество впервые узнало о существовании прозрачного бесцветного камня, не уступающего по своей твердости только закаленной стали, под мостом утекло много воды. Но несмотря на это бриллиант не утратил своей первоначальной ценности, наоборот, сегодня практически все знают о существовании этого драгоценного камня и его удивительной красоте. И правда бриллиант имеет очень много граней, нарисовать этот чарующий камень не сложно.

Вам понадобится

  • — Персональный компьютер;
  • — Программа Фотошоп.

Инструкция

1. Запустите Photoshop на своем компьютере и откройте последний документ со следующими настройками: 350 x 350 пикселей и белый фон. Теперь с помощью комбинации клавиш «Shift + Ctrl + N» создайте новый слой и установите для него цвет переднего плана (нежно-голубой).

2. Нарисуйте четырехугольную форму (для этого вам понадобится Pen Tool).По внешнему виду эта фигура должна напоминать силуэты будущего ромба а: острый угол внизу, два тупых угла слева и еще один острый угол, расположенный напротив них. Щелкните правой кнопкой мыши на получившейся фигуре компьютерным манипулятором. После этого выберите опцию «сделать выделение» и установите параметры растушевки на 0 пикселей, убедившись в правильности своих действий, нажав «ОК».

Выращивание искусственных камней — задача, над которой коллективы ученых бьются уже много лет.«Умельцы» тоже давно задавались вопросом, как вырастить бриллиант в домашних условиях. Некоторые даже нашли способы его получить.

Создание искусственных алмазов

В природе алмаз образуется под воздействием высоких температур (более 1600°С) и высокого давления (60-100 тыс. атмосфер). В естественных условиях образование алмазов занимает сотни тысяч и даже миллионы лет. Синтетические алмазы, которые по своим физическим характеристикам полностью соответствуют природным, можно вырастить за несколько месяцев.Для этого необходимо воссоздать естественные условия их образования.

В домашних условиях еще никому не удалось создать аппарат, поддерживающий такую ​​высокую температуру и необходимое давление. Но некоторые «мастера» делятся советами, как все же можно это сделать. Например, советуют брать толстостенную трубу, графит и тротил. Затем насыпьте тротил и графит в трубу и заварите ее. Утверждается, что если взорвать тротил, а потом суметь найти остатки трубы, то в них вы обнаружите крохотные алмазы.На практике шанс покалечить себя в сотни раз выше, чем шанс получить таким образом бриллиант.

Другие «мастера» предлагают более безопасный способ создания бриллиантов. Все, что вам нужно, это карандаш, проволока, вода (лучше жидкий азот) и источник высокого напряжения (например, сварочный аппарат). Снимите грифель с карандаша и привяжите к обоим концам проволоку. Поместите провод с проводом в емкость с водой и заморозьте (или используйте для этой цели жидкий азот). Достаньте провод из морозилки, подключите провода к сварочному аппарату.Считается, что как только вы пропустите через свою конструкцию сильный ток, свинец почти мгновенно превратится в бриллиант. Конечно, этот метод можно опробовать в экспериментальных целях, но всерьез рассчитывать на получение искусственного алмаза не стоит.

Создание искусственных драгоценных камней

В отличие от алмазов многие другие драгоценные камни можно выращивать в домашних условиях. Для этого нужно изготовить или купить аппарат Вернейля и запастись реактивами. Для создания искусственного рубина пригодится, например, соль двуокиси алюминия, имеющая небольшую примесь окиси хрома.Поместите его в хранилище горелки и расплавьте, наблюдая, как прямо на ваших глазах через несколько часов вырастет «рубин». Используя разные соли в качестве реагентов, можно получить другие виды драгоценных камней.

Выращивание кристаллов

Если рассматривать возможность выращивания камней как интересный опыт, а не как способ обогатиться, то можно пойти другим путем и вырастить не камни, а разноцветные кристаллы из соли, сахара или сульфат меди.

Чтобы вырастить кристаллы соли, сделайте насыщенный раствор, добавляя соль в стакан теплой дистиллированной воды до тех пор, пока она не перестанет растворяться.Для получения разноцветных кристаллов воду можно подкрасить пищевым красителем. После этого над стаканом подвесьте на веревочке небольшой кристалл соли так, чтобы он полностью погрузился в раствор. Через несколько дней кристалл вырастет. Таким же образом выращивают кристаллы медного купороса.

синтетических сапфиров

синтетических сапфиров

Синтетические сапфиры


Самый первый синтетический драгоценный камень был Рубин изготовлен в 1902 году Огюстом Виктором Луи Верней.До этого времени было Было много попыток синтезировать драгоценные камни, но ни одна из них не смогла воспроизвести химический состав или кристаллическая структура природного рубина. Так называемое Техника Вернейля была первой, которая действительно производила драгоценные камни достаточно высокого качества. качество для использования в ювелирных изделиях. Техника Вернейля была разработана для синтез рубинов, но одинаково полезен для изготовления сапфиров. Единственный разница заключается в изменении исходных материалов.

Первый шаг Техника Вернейля заключается в подготовке необходимых ингредиентов. Руби монокристалл корунда (Al 2 O 3 ) с небольшим количеством примесей хрома (около 2,5%). Верней обнаружил, что при нагревании Al 2 O 3 с Cr 2 O 3 образовались цветные кристаллы, но они были коричневый, а не желаемый рубиново-красный цвет. Он обнаружил, что это произошло из-за загрязнение материалов железом.Для решения этой проблемы он использовал аммоний квасцы [(NH 4 )Al(SO 4 ) 2 .12H 2 O] и аналог хромовых квасцов

[(NH 4 )Al(SO 4 ) 2 .12H 2 O], которые могут быть гораздо легче очищены. При нагревании в печи до 1000-1200 o C, желаемый Al 2 O 3 и Cr 2 O 3 высвобождаются, в то время как все остальные компоненты испаряются при такой высокой температуры.Полученные порошки затем измельчают вместе, чтобы сформировать то, что известный как «кормовой порошок». Приготовление кормового порошка остается прежним. сегодня, как тогда.

Второй шаг предполагает тщательное и контролируемое плавление исходного порошка с получением рубиновой були (термин, используемый для описать синтетический кристалл драгоценного камня). Для этого он разработал специальную деталь. аппарата. Это имеет три основные части. Механизм для получения гладкой потока подаваемого порошка, пламя для его плавления и механизм опускания растущая буля.

Произведенная рубиновая буля примерно через 2 часов, представляет собой сужающийся цилиндрический стержень диаметром около 6 мм и весом около 15 карат. Эта буля находится под значительным внутренним напряжением, поэтому просто постучать по ней приводит к тому, что он распадается на две половины. Одна буля даст несколько граней рубины весом от 1 до 2 карат.

Синтез сапфиров с использованием этого техника по сути такая же, только титан и железо используются вместо Cr 2 O 3 .В то время как рубин, полученный по методу Вернейля подходит для использования в ювелирных изделиях, появление лазерной технологии в 1950-х годах, требуются рубины с более высокими оптическими свойствами. По этой причине рост потока был развитый.

В платиновом тигле флюс, состоящий глета (минерал PbO) и небольшое количество оксида бора (B 2 O 3 ) используется для растворения рубиновых (или сапфировых) компонентов, Al 2 O 3 и Cr 2 O 3 при 13:00 o C.Эта смесь затем охлаждали при 2 o °С в час в течение восьми дней. По истечении этого времени температура составляет 915 o C, а флюс все еще расплавлен. Это может быть выливается, а образовавшиеся кристаллы рубина освобождаются путем растворения любого оставшийся флюс разбавленной азотной кислотой.

Эта техника производит рубины значительно лучшее качество по сравнению с методом Вернейля, но необходимость медленного охлаждения и огромные вложения в аппарат (масштабные платиновые тигли оцениваются по цене 70 000 долларов США), означает, что рубины и сапфиры, выращенные методом флюса, намного дороже. дорого делать.Это означает, что большинство синтетических рубинов по-прежнему выполненный по технике Вернейля.

В 1970-е годы появился новый метод синтез сапфиров. Было обнаружено, что при нагревании молочно-белого минерал геуда в печи до температуры 1500 o С, бриллиант образуется голубой сапфир. Геуда встречается в больших количествах вместе с добытыми сапфиры и никогда не имели особого применения. Это еще одна форма корунда, но ему не хватает правильного распределения примесей, чтобы получить чистый синий цвет.Более важно, однако, что он содержит кристаллические иглы диоксида титана. Нагревание geuda освобождает титан от этих примесей и ионов титана. может войти в решетку корунда. В результате получается ярко-синий цвет, т. описано ранее.

Горная наука: рубины синтеза пламени | Журнал Rock & Gem

Стив Войник

Средневековые алхимики потерпели неудачу в своих попытках превратить обычные материалы в драгоценные.Но, как оказалось, их представления о трансмутации, особенно в отношении рубинов и сапфиров, были верны, хотя и опережали свое время на столетия.

Научная возможность синтеза рубинов и сапфиров не стала очевидной до конца 1700-х годов, когда минералоги поняли, что эти драгоценные камни состоят не из мистических материалов, а из определенных форм минерального корунда (оксид алюминия, Al2O3).

Первый шаг в создании рубинов и сапфиров был сделан в 1817 году, когда французский химик Жозеф-Луи Гей-Люссак синтезировал корунд путем нагревания квасцов аммония (водный сульфат алюминия аммония).Затем Франция стала очагом исследований в области синтеза корунда и драгоценных камней. Вскоре химики узнали, что чистый оксид алюминия бесцветен, но следы хрома придают рубину красный цвет, а следы железа и титана — синий цвет классического сапфира.

Химия превращает корунд

На этом рисунке изображен аппарат для пламенного синтеза, который Огюст
Верней использовал в 1907 году для синтеза рубина.

В 1837 году Марк Антуан Годен синтезировал рубин, не являющийся драгоценным камнем, добавив оксид хрома к чистому оксиду алюминия, а затем медленно кристаллизовав расплавленную смесь.Десять лет спустя исследователи синтезировали крошечные кристаллы сапфира с помощью аналогичного процесса флюса.

К 1866 году французские химики разработали метод пламенного синтеза рубина путем сбрасывания частиц оксида алюминия и оксида хрома через горячее кислородно-водородное пламя. Расплавленные частицы собирались под пламенем и кристаллизовались в виде крошечных кристаллов синтетического рубина. Последовала череда экспериментов с плавлением пламени и флюсом. Хотя результаты иногда были обнадеживающими, никто не производил синтетические драгоценные камни, достаточно большие для огранки и достаточно дешевые, чтобы занижать цену на натуральные драгоценные камни.

Наконец, в 1890-х годах французский химик Огюст Виктор Луи Верней осуществил коммерциализацию пламенного синтеза рубина ювелирного качества. Вернейль смешал чистый порошкообразный оксид алюминия с оксидом хрома, затем, тщательно контролируя время, движение и температуру, пропускал частицы через поток кислорода в пламя горячего газа. Расплавленные капли кристаллизовались на медленно вращающемся стержне в виде цилиндрической «були» из прозрачного синтетического рубина ювелирного качества.

Выращивание рубинов

Первоначально Вернейлу потребовалось три часа, чтобы «вырастить» 15-каратный буль, каждый из которых можно было разрезать на восемь карат ограненных драгоценных камней, внешне идентичных дорогим природным рубинам, но гораздо менее дорогих.В 1907 году, когда Верней выращивал рубиновые були двухфутовой длины за восемь часов, он открыл коммерческую лабораторию и вскоре ежегодно синтезировал две тонны рубина ювелирного качества. Когда миллионы каратов «рубина Вернейля», тогда неотличимого от природных камней, попали к европейским покупателям ювелирных изделий, цены на натуральный рубин резко упали, и рынки драгоценных камней охватила финансовая паника.

Затем

Верней начал синтезировать сапфир методом пламенного синтеза с использованием железа и

. Набор синтетических камней круглой огранки диаметром 9 мм: сапфир, рубин и изумруд.Изумруд был получен с использованием гидротермального процесса
; сапфир и рубин плавлением пламени (процесс Вернейля). GRENDELKHAN, WIKIMEDIA COMMONS

оксидов титана в виде синих хромофоров — и сразу же вызвал панику на рынках сапфиров. Рынки и цены, наконец, стабилизировались после Первой мировой войны, когда геммологи научились распознавать тонкие «кольца роста» микроскопических пузырьков газа, характерные для драгоценных камней из корунда Вернейля, плавящихся в пламени.

Вторая мировая война переориентировала синтез рубина методом пламенного синтеза с драгоценных камней на научные и промышленные применения, в основном производство миллионов крошечных механических драгоценных камней для таких точных инструментов, как хронометры, бомбовые прицелы и оптические дальномеры.

Эволюция Flame-Fusion

После войны компании начали синтезировать «звездчатые» рубины и сапфиры плавлением пламени путем смешивания оксида алюминия с красными или синими хромофорами и порошкообразным рутилом (диоксидом титана). Рутил создавал как полупрозрачность, так и отражающий шестилучевой «звездный» узор вдоль боковых осей гексагональных кристаллов корунда. Синтетические звездчатые рубины и сапфиры, ограненные в виде кабошонов, стали чрезвычайно популярными в ювелирных изделиях, в то время как прозрачные, синтетические драгоценные камни корунда были и до сих пор ограняются и вставляются в миллионы выпускных колец средней школы и колледжа каждый год.

Одним из наиболее распространенных применений синтетического рубина
, полученного плавлением в пламени, были механические драгоценные камни в подшипниках прекрасных часов и других точных инструментов.

Геммологи теперь могут легко отличить синтетические рубины пламенного синтеза от природных рубинов, что дает как природным, так и синтетическим камням четко определенные места на рынках драгоценных камней.

Огюсту Верней, несомненно, было бы приятно узнать, что большинство синтетических рубинов и сапфиров до сих пор получают с помощью процесса плавления в пламени, который он коммерциализировал более века назад, — как и старые алхимики, узнав, что их мечты о превращении обычных материалов в драгоценные камни — пусть и синтетические — в конце концов, не были чем-то надуманным.

Ригинов: Синтетика


Синтетические камни, также известные как драгоценные камни, выращенные в лаборатории, идентичны натуральным драгоценным камням по своим химическим, физическим и оптическим свойствам, но они выращиваются и производятся в лабораториях другими методами, что означает искусство, а не добычу на земле. К наиболее распространенным синтетическим драгоценным камням относятся бриллианты, изумруды, сапфиры, рубины, кварц, шпинель, александрит и опал. Синтетические драгоценные камни различаются по цене и качеству.По закону требуется полностью раскрывать потребителю, являются ли драгоценные камни синтетическими. Мы в Ригинове предлагаем своим клиентам только натуральные драгоценные камни и не рекомендуем покупать синтетические драгоценные камни. Обратите внимание, что синтетические драгоценные камни нельзя сравнивать с имитаторами или обработанными драгоценными камнями.

Синтетические алмазы
Синтетические алмазы являются результатом технологического процесса, в отличие от геологического процесса, в результате которого создаются природные алмазы. Для изготовления алмазов в лаборатории используются два распространенных метода производства: HPHT и CVD.Алмазы, выращенные в лаборатории, становятся все более распространенными, и их становится все труднее обнаружить. Поскольку алмазы HPHT и CVD практически идентичны природным алмазам, различия становятся очевидными только при их анализе в лаборатории драгоценных камней. GIA находится в авангарде решения этой задачи, проверяя каждый бриллиант, чтобы определить, является ли он натуральным. Если выясняется, что он выращен в лаборатории, GIA выпускает отчет о классификации выращенного в лаборатории бриллианта. В качестве дополнительной меры предосторожности и идентификации GIA также наносит лазером на рундист бриллианта номер отчета и заявление о том, что бриллиант был выращен в лаборатории.

Наиболее распространенными методами лабораторного производства являются:

Высокотемпературный насос высокого давления (HPHT)
Высокотемпературный метод высокого давления — это один из двух методов, используемых для производства синтетических алмазов. Этот процесс включает помещение алмазного семени в камеру контролируемого роста с углеродом в форме графита и металлическим катализатором. Где под огромным давлением и высокой температурой флюс расплавленного металла растворяет источник углерода, который затем осаждается и кристаллизуется на затравке с образованием синтетического кристалла алмаза.Кристаллизация происходит в течение периода от нескольких недель до месяца и более. Этот метод имитирует образование алмазов на Земле. Первый коммерчески доступный «искусственный» алмаз был произведен компанией General Electric в 1956 году. Химическое осаждение из паровой фазы — это еще один метод, который используется для производства синтетических алмазов. Этот процесс включает помещение диска с алмазными зернами в вакуумную камеру при очень низком давлении, где он обрабатывается природным газом под действием микроволнового луча.Благодаря этой химической реакции атомы углерода осаждаются на затравку алмаза и прилипают к ней. Засеянный рост теперь на один атом углерода толще. Этот процесс повторяется бесконечно в течение 21-28 дней, чтобы воспроизвести кристаллическую структуру затравочного кристалла алмаза в трех измерениях.

Пламенная плавка или процесс Вернейля
Процесс Вернейля, также известный как плавление в пламени, был разработан в конце 1800-х годов французским химиком Огюстом Вернейлем. Это был первый коммерчески успешный метод производства синтетических драгоценных камней, и сегодня он остается самым дешевым и наиболее распространенным методом.Этот процесс включает в себя сбрасывание порошкообразных химикатов через высокотемпературное пламя, где они плавятся и падают на вращающийся пьедестал, образуя синтетический кристалл. Обычно используется для шпинели, сапфира и рубина.

Рост потока
Рост флюса — один из самых дорогих методов производства синтетических драгоценных камней. Этот процесс включает растворение твердого флюсового материала с другими компонентами желаемого вещества, и по мере охлаждения раствора внутри образуются синтетические кристаллы.Обычно используется для изумрудов, но также может использоваться для шпинели, сапфира, рубина и александрита.

Гидротермальный рост
Гидротермальный метод — это единственный известный метод производства синтетического кварца. Гидротермальный означает, что он создается в воде. Этот процесс имитирует образование кварца в природе, создавая чрезвычайно горячую среду, в которой питательные вещества растворяются в водном растворе, а по мере охлаждения раствора внутри образуются синтетические кристаллы.

Вытягивание кристаллов или процесс Чохральского
Процесс Чохральского или метод вытягивания включает в себя плавление питательных веществ в тигле, синтетический кристалл вырастает из семени, которое погружают в расплав, а затем медленно вытаскивают из расплава по мере его роста.Обычно используется для рубинов, сапфиров, граната, александрита и хризоберилла.

Процесс плавки черепа
Процесс плавления черепа – это единственный известный метод производства синтетического кубического циркония. Этот процесс похож на рост потока, однако раствор должен быть очень горячим. Чтобы удержать этот горячий раствор, создается «крышка черепа», что означает, что внешняя часть сосуда охлаждается водой для образования твердой корки, которая затем содержит расплав. По мере охлаждения раствора внутри образуются синтетические кристаллы.

Созданные в лаборатории драгоценные камни Precision Cut

Меня все чаще и чаще спрашивают о драгоценных камнях, созданных в лаборатории. Поскольку стоимость натуральных необработанных драгоценных камней растет с каждым годом, эти выращенные в лаборатории кристаллы имеют смысл, если вы ищете красивый камень хорошего размера и по хорошей цене. Замена этих драгоценных камней, созданных в лаборатории, сопоставимыми природными камнями обычно стоит тысячи или даже десятки тысяч долларов. Это делает драгоценные камни, созданные в лаборатории, разумным выбором для практичных людей.

Все драгоценные камни изготовлены из кристаллов, выращенных по технологиям, воспроизводящим процесс естественного формирования. Физические свойства полученных кристаллов, в том числе химический состав, соответствуют природным драгоценным камням.

Поскольку результаты для меня гораздо более предсказуемы, чем для натуральных камней, я решил взять на заказ работу с материалом, созданным в лаборатории, который у меня есть на складе. Я также буду добавлять больше материалов и цветов в этом году, как диктует спрос.

Цена камней будет зависеть от материала, так как некоторые кристаллы дороже других, и даже в случае с драгоценными камнями некоторые цвета дороже, так как их труднее выращивать. Тем не менее, все камни будут стоить от 180 до 220 долларов в зависимости от материала, так как время огранки даже для маленького камня все еще есть.

Резка совпадающих пар стоит немного дороже, так как требуется больше времени, а также дополнительные потери материала.

Ниже приведены лабораторные материалы и пример огранки камня для имеющихся у меня материалов.Выберите один из 5 макетов, показанных в компьютерной анимации. Вы можете выбрать калиброванный размер, а затем я обрежу его точно до указанного размера в миллиметрах. За это взимается небольшая дополнительная плата, так как требуется больше времени. В противном случае размер будет примерно таким, какой вы выберете. Мы можем обсудить другие дизайны, если один из этих 5 вам не подходит.

Воспользуйтесь калькулятором ниже, чтобы сначала рассчитать приблизительный вес камня, а затем приблизительную цену.

Как создаются синтетические изумруды? | Изумруд

Синтез изумрудов начался в 1930-х годах с процессов Farben (Igmerald) и Chatham.Это были синтетические материалы, полученные методом флюса, созданные путем растворения питательных веществ драгоценных камней в расплавленном флюсе и позволяющие кристаллизоваться на семени природного изумруда или берилла. Они не стали широко доступными до конца 1940-х годов, когда происходили усовершенствования техники. Большинство синтетических изумрудов, произведенных в 1940-х и 1950-х годах, были ограниченного размера и качества.

Гидротермальный синтез успешно осуществлялся многими учеными в разное время на протяжении более ста лет.Возможно, человек, внесший наибольший вклад в развитие этой техники и перед которым более поздние рабочие многим обязаны, был итальянец по имени Специя. Его работа привела к усилиям I.G. Farben Group в производстве синтетического изумруда в начале-середине 1930-х годов, Bell-Laboratories в синтетическом кварце и, предположительно, первоначальные усилия Gilson, Chatham и Linde.

В 1960-х годах для создания Изумруда был применен новый метод синтеза гидротермального флюса.Этот метод широко используется сегодня при создании синтетических изумрудов. Этот метод включает растворение кристаллических питательных веществ в кислом растворе воды и химикатов при высоких температурах и давлениях, при этом кристаллизация происходит в более холодной камере реактора. Эти ранние версии современного гидротермального изумруда были известны как Emerita и Symerald.

Созданный в лаборатории или синтетический изумрудный материал можно создать, поместив семя берилла в герметичный контейнер под давлением.Емкость наполнена исключительно чистой водой. Питательное вещество, содержащее измельченный изумруд и другие соединения, такие как ванадий и хром, вводят в гидротермальную среду, и через камеру пропускают электрический заряд для ионизации среды, после чего устройство медленно нагревается в автоклаве. По мере того, как температура и давление в герметичной среде увеличиваются примерно до 1800 градусов по Фаренгейту и 800 фунтов на квадратный дюйм, среда достигает равновесия, и начинается процесс молекулярного дестазиса. Молекулы питательных веществ удаляются, притягиваются к более крупному и твердому изумрудному зерну и снова восстанавливаются.Эти кристаллы растут со скоростью примерно 0,15 мм в день, поэтому для формирования большого кристалла требуется много недель.

Chatham утверждает, что начал с коммерческого берилла практически бесцветного типа и добавил определенное количество оксида хрома во флюс, из которого выращиваются кристаллы. Отсюда может показаться, что использование низкосортного берилла решает задачу получения исходного сырья, не требуя длительной и сложной очистки и прокаливания порошков, требуемых методом Вернейля.Цвет лучших камней Chatham — привлекательный темно-зеленый, который довольно близко напоминает некоторые из высококачественных изумрудов Muzo, но они имеют тенденцию быть даже более голубоватыми, чем эти натуральные камни.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.