Гидротермальные сапфиры что это такое
Чем отличаются сапфиры от их гидротермальных аналогов?
Ювелирные изделия с камнями всегда пользовались популярностью. Однако не все люди имели возможность носить такие украшения, ведь количество драгоценных минералов в природе ограничена, поэтому и цены на них высокие.
Но со временем развития технологий появилась новая разновидность драгоценностей — гидротермальные камни. Так, на рынке представлены гидротермальный сапфир, рубин и другие корунды. Поэтому новичкам очень хочется разобраться, в чем отличия свойств этих камней, а также узнать разницу в их стоимости.
Гидротермальный сапфир
Синтетический камень нередко путают с подделкой из стекла и пластмассы. Но это в корне неверно: гидротермальный камень является настоящим аналогом. Выращенный в лаборатории, он демонстрирует все свойства природного камня: цвет, блеск, структуру, твердость, прозрачность. И, если искусственный камень является лишь имитацией драгоценного, то синтезированный аналог — полным повторением, хоть и менее ценным, и более дешевым.
Основой для гидротермального минерала всегда выступает натуральное сырье. Например, в производстве синтетического изумруда используются маленькие кусочки природного берилла. Затравку помещают в раствор вместе с другими составляющими: оксидами алюминия и бериллия, кремнеземом и хромом, и затем отправляют в автоклав, где процесс развития кристалла происходит под воздействием высокого давления (700–1400 атмосфер) и температуры (до 1000 °C). Химические свойства гидротермальных камней и натуральных идентичны, визуально они также очень схожи. Разницу можно заметить только при тщательном исследовании под большим увеличением.
Итак, для начала стоит сказать, чем же все-таки похожи сапфиры и их гидротермальные аналоги:
Гидротермальные кристаллы
Поскольку состав идентичен натуральному, это значит, что подделкой гидротермальные сапфиры назвать нельзя.
И тем не менее есть отличия между двумя экземплярами:
При этом стоимость гидротермального сапфира является доступной для большинства людей. Если за 1 карат драгоценного камня, привезенного из Индии или Австралии, вы заплатите около 300–400 долларов, то за такой же аналог из лаборатории потребуют минимум в 10 раз дешевле. И при этом вы получите свои преимущества.
Синтетический Сапфир — что это за камень
Ювелирная индустрия обладает высоким спросом на качественные по структуре минералы для изготовления украшений. Наука позволяет решить этот вопрос путем искусственного выращивания кристаллов. Искусственный сапфир пользуется успехом в ювелирном деле за счет идентичных свойств с натуральными экземплярами и более совершенной структурой. Подробнее о методах изготовления и отличиях от природных камней далее в статье.
Что такое гидротермальный сапфир
Что такое гидротермальный сапфир? Это синтетический аналог минерала естественного происхождения. Его получают в специализированных лабораториях путем синтеза нескольких химических соединений под воздействием естественных катализаторов – давления и температуры. Если на образование природного камня уходят годы, то синтетический сапфир получают менее чем за месяц.
Химические соединения, которые образуют минерал – это диоксид кремния, хром и основная составляющая оксид алюминия. После эти элементы помещают в герметичный аппарат, где на них будет оказываться длительное воздействия высокими температурами (свыше 1000 ℃) и давлением.
Важно! Гидротермальный сапфир (сокращение гт) не является подделкой. Он обладает теми же физическими и химическими свойствами, что и натуральный аналог. Разница в способе получения.
История изобретения
Впервые над возможностью создать искусственные драгоценные камни задумался французский ученый Огюст Виктор Луи Вернейль. Его путь изобретения начался в 1886 году и длился долгие 16 лет. Лишь спустя это время он объявил об открытии и дал исчерпывающую информацию о результатах длительного эксперимента. Он рассказал о том, что с помощью воздействия высоких температур и метода капельного осаждения можно получить синтезированные минералы, в частности синие корунды. В последствие этот способ стал называться «метод Вернейля». После другие ученые совершенствовали этот метод и на его основе создавали свои. Но впервые открытый способ до сих пор успешно используется в химической промышленности.
Способ изготовления
Сейчас используется несколько вариантов для изготовления наносапфиров. Один из них уже описан выше, это метод Вернейля. Он положил начало развития остальных способов. Какие еще существуют методики:
Интересный факт! Технологию изготовления синтетических камней с эффектом астеризма запатентовала американская компания «Линде» в 1949 году.
Разновидности и цвета камня
Гидротермальные сапфиры могут иметь разные цвета, как и натуральные камни. Для этого в процессе синтеза добавляются химические элементы, придающие минералу определенный цвет. Например, цвета синего и фиолетового спектра достигаются путем использования железа и титана. Нежные розовые и яркие красные экземпляры получают с помощью ванадия или хрома. Солнечные желтые оттенки получаются, если добавить бериллий.
После того, как минерал приобрел необходимый цвет, в лабораторных условиях есть возможность улучшить его внешние характеристики при дополнительном воздействии внешних факторов, таких как:
Свойства и применение
Основная сфера применения – ювелирная индустрия. Однако и другие области промышленности нуждаются в искусственном минерале: авиапромышленность, строительство, изготовление увеличительных приборов, фотоаппаратов, коллекционных часов и т.д.
Преимущества и недостатки
Выращенный сапфир характеризуется:
Есть некоторые недостатки, которые характеризуют нано сапфир:
Как отличить настоящий от искусственного
Остальные способы различия основаны на лабораторных методах и не применимы в условия ювелирного магазина.
Особенности и советы по выбору гидротермальных сапфиров
Драгоценные камни всегда считались благородным украшением. Но позволить себе их купить могли лишь единицы. Поскольку добыча камней была не так распространена, да и найти минералы в природе довольно сложно. Но со временем развития технологий появилась новая разновидность драгоценностей — гидротермальные камни. Так, на рынке представлены гидротермальный сапфир, рубин и другие корунды. Поэтому новичкам очень хочется разобраться, в чем отличия свойств этих камней, а также узнать разницу в их стоимости.
Итак, для начала стоит сказать, чем же все-таки похожи сапфиры и их гидротермальные аналоги:
Гидротермальные кристаллы
Поскольку состав идентичен натуральному, это значит, что подделкой гидротермальные сапфиры назвать нельзя. И тем не менее есть отличия между двумя экземплярами:
При этом стоимость гидротермального сапфира является доступной для большинства людей. Если за 1 карат драгоценного камня, привезенного из Индии или Австралии, вы заплатите около 300–400 долларов, то за такой же аналог из лаборатории потребуют минимум в 10 раз дешевле. И при этом вы получите свои преимущества.
Отличить камень от натурального на расстоянии даже нескольких сантиметров никто не может. Чтоб это сделать, нужно пригласить ювелира, который с помощью опыта и увеличительного стекла вынесет свое решение. И то, сейчас технологии изготовления продолжают совершенствоваться, что усложняет работу оценщиков и мастеров. Ведь определить подлинность камня нужно, не повредив его структуры. Такие процедуры по-прежнему остались, но выполнить их дома невозможно.
Советы по выбору сапфира
Если вы хотите выбрать украшение с гидротермальным сапфиром, начните с подходящего оттенка. Этот фактор зависит только от вашего вкуса. Сказать итоговую стоимость изделия с таким кристаллом сложно, поскольку большую роль играет даже не сам камень, а его оправа из золота или серебра.
Поскольку цвет у минерала насыщенный, его хорошо комбинировать именно с серебром или белым золотом. Тогда вы сыграете на контрасте. Но некоторые варианты подразумевают золотую оправу. Камень отлично сочетается с металлами, а также с другими минералами.
Поскольку минерал твердый, можно не переживать насчет царапин, а также изъянов в структуре. Он неприхотлив в уходе, и украшение можно спокойно чистить даже обычной щеточкой. Правда, при этом не забудьте о металле в изделии, потому что оно поцарапается. Сапфир требует тщательной огранки, а самым дорогим по этому признаку считается изделие типа «А». Чем больше граней даже у камня из лаборатории, тем ярче блеск драгоценности.
Говоря о подлинности гидротермальных камней, стоит отметить, что все зависит от места покупки и добросовестности продавца. Гидротермальный камень считается подделкой, если на изделии не было обозначений о том, что минерал изготовили в лаборатории. Консультанты специально могут не сообщить эту информацию и продать изделие в качестве натурального минерала по высокой цене. Если камень оказался гидротермальным, это еще не худшая ситуация, ведь бывают случаи продажи с рук обычных стеклышек разного цвета.
В хороших магазинах об этом предупреждают покупателя даже до того, как он задаст вопрос о подлинности, или же ставят значок «гт» на бирку изделия. Если все эти действия пропущены, покупателю можно обращаться в суд по защите прав потребителя и требовать компенсацию. А магазины обязаны устанавливать реальную стоимость товаров. Окончательное решение о покупке гидротермального камня принимает покупатель.
Если говорить о ювелирных мастерских, то стоит сказать, что с искусственными камнями изделия заказывают редко, поскольку, если уже и делать что-то индивидуальное, то люди предпочитают выкладывать много денег. Но в принципе такой вариант «ручного» изделия не исключен.
Подводя итоги, можно сказать, что гидротермальные минералы стали достойными участниками ювелирной промышленности. Теперь гораздо большее количество людей может почувствовать себя роскошно и подчеркнуть свой стиль за меньшую стоимость.
Гидротермальный сапфир: как изготавливают этот камень, какими свойствами он обладает, что отличает его от натурального?
Сапфир издавна считался драгоценным камнем не только из-за его высокой цены, но и множества мистических свойств, которые ему приписывали люди. Сегодня многие относятся к таким представлениям скептически, но красота сапфира и его насыщенный цвет привлекают по-прежнему. Проблема в том, что позволить себе такое роскошное приобретение могут далеко не все, а вот искусственный сапфир по карману большему числу поклонников камня.
Что же это за камни – искусственные сапфиры? Обладают ли они теми же свойствами, что и натуральный камень? Как отличить их от настоящих?
Зачем были созданы гидротермальные сапфиры?
Алмазы, рубины, изумруды, сапфиры – эти драгоценные камни с древности высоко ценились и являлись показателем высокого социального статуса и материального благополучия своих владельцев. Со временем их стоимость только повышалась, поскольку истощались их запасы в земных недрах. Украшение даже с небольшим сапфиром и сегодня доступно далеко не каждому.
Благодаря науке и новым технологиям в настоящее время появилась возможность приобрести серьги, кольца, мужские перстни и т. д. с камнем, практически не отличимым от натурального сапфира. Синтетический сапфир (или наносапфир) выращивается в специально созданных условиях за короткий срок, причем произвести можно сколько угодно таких камней, что неизбежно сказывается на цене.
Ювелирные изделия высокого качества с нано сапфиром может купить человек со средним достатком. К тому же ювелиры все больше ценят гидротермальные камни, поскольку они не имеют природных изъянов, а их структура практически безупречна, что позволяет обработать их, воплощая любую идею.
Свойства синтетического камня
Гидротермальный сапфир — не пластиковая подделка, это полный аналог натурального камня, созданного природой.
Он имеет ту же химическую формулу (Al2O3), т. е. является оксидом алюминия, и те же физические характеристики:
Поскольку минерал создается искусственно, он не имеет посторонних включений, дефектов и т. д. Пожалуй, только этим и отличается синтетический камень от натурального. Опытный ювелир не всегда сможет определить, какой именно перед ним сапфир – созданный природой или человеком – без специального оборудования, поскольку явных визуальных отличий нет.
Бывают также такие минералы, как диффузионный (облагороженный) и деклассированный. К последним относят натуральные камни низкого качества. Диффузионными называются природные минералы, обработанные с помощью диффузии – «пропитки» внешнего или внутреннего слоя камня солями берилла при высокой температуре и под давлением для получения другого или более насыщенного цвета.
Как получают гидротермальные сапфиры?
Известно несколько технологий получения искусственных кристаллов. Первым минерал синтезировал француз Огюст Верней (Вернейль) в начале прошлого века. В 1916 г. поляк Ян Чохральский изобрел свой метод получения минералов. С тех пор множество ученых и технологов, в т. ч. советских, разрабатывали наименее затратные и наиболее эффективные способы получения различных минералов, в основном для промышленных нужд.
У всех методик получения искусственных кристаллов есть общая черта: они отталкиваются от естественного процесса формирования минералов. Когда кипящая лава в ходе извержения вулкана или подземных процессов поднимается в толщу земной коры, она, остывая, кристаллизуется, образуя определенные породы.
От расплавленной магмы (расплава) отделяются газообразные вещества, по большей части – вода, а также природные минерализаторы. Это так называемый гидротермальный раствор. В ходе кристаллизации породы образуется полость с этим раствором, из которого постепенно, очень медленно под действием снижающейся температуры выделяются минеральные соединения и оседают на стенках полости – так растут кристаллы.
Примерно то же самое происходит при выращивании гидротермальных камней в лабораторных или промышленных условиях, но процесс длится не века и тысячелетия, а от нескольких часов до нескольких дней или недель. Вместо полости в толще коры Земли – автоклав, вместо магмы – расплав, или шихта – дробленый минерал. В емкость помещается стальная пластина с отверстиями, под ней – зона растворения, над ней – зона роста будущего камня, в которой помещают раму с затравкой – натуральным или выращенным сапфиром.
Также в полость помещается гидротермальный раствор. Автоклав плотно закрывают и помещают в печь, температуру и давление повышают до нужных параметров (для выращивания сапфира – одни, для гидротермального александрита – другие и т. д.). В верхней части автоклава температура ниже, чем в нижней, поэтому там, в зоне роста, на затравочные пластины постепенно нарастают новые кристаллы.
Сапфиры наилучшего качества используются для изготовления высокоточной оптики, стекол для бронетехники и т. д. Менее качественные экземпляры применяются для изготовления ювелирных украшений.
Отличия искусственного сапфира от настоящего
Сапфиры, полученные искусственно, на глаз невозможно отличить от настоящих – разница не видна невооруженным глазом. Они обладают теми же характеристиками, что и выросшие в природных условиях. Тем не менее, если за дело возьмется эксперт, он обратит внимание на:
Особенности ухода за изделиями из гидротермального сапфира
Гидротермальные сапфиры прочны, как и натуральные. Их цвет даже более устойчив. Правила ухода за искусственными камнями аналогичны рекомендациям по обращению с природными экземплярами:
Сколько стоит такой камень?
Поскольку синтезированный сапфир все-таки не является природным камнем, на бирке украшения, где он использован в качестве вставки, обязательно должна стоять пометка «ГТ» – это значит «гидротермальный». Несмотря на это, продавец обязан сообщить потенциальному покупателю, что камень в ювелирном изделии синтетический.
Отдельно синтетические сапфиры, как правило, не покупают. Золотое кольцо с таким камнем обойдется в 150–200 долларов, серьги – до 400 долларов. Изделия из серебра можно приобрести по цене на 20% меньшей, чем стоят золотые украшения.
Что из себя представляет гидротермальный сапфир?
Гидротермальный сапфир — что это такое и как производится? Известно, что такие драгоценные минералы, как изумруды, сапфиры и топазы, уже существуют не только в природе. Современные технологии позволяют выращивать их в лабораторных условиях. Именно таким образом получают и гидротермальный сапфир —камень, который по своей красоте может оказаться ничуть не хуже, чем натуральный.
Почему их начали создавать
Если речь идет о натуральных камнях, синие экземпляры встречаются довольно редко. Стоимость их по карману далеко не каждому любителю драгоценностей. Поэтому ювелиры уже давно задумались о той перспективе, чтобы создавать нано сапфиры в искусственных условиях.
Главный вопрос заключался в том, чтобы качественно воспроизвести синий цвет корунда. Впоследствии стали использовать специальную методику окрашивания и нагревание до высокой температуры. На современном этапе в продаже имеются синтезированные сапфиры в больших количествах, которые по причине невысокой стоимости могут конкурировать с натуральными камнями.
Для того чтобы камень, созданный в лабораторных условиях, имел свойства, приближенные к природному, он должен быть выращен в такой среде, которая будет аналогична процессу его формирования в естественных условиях. Уже давно имеются такие экземпляры, которые настолько похожи на настоящие, что лишь мастеру с большим опытом бывает под силу отличить их от природных сапфиров.
Отличается ли природный сапфир от синтетического
Как уже было сказано, на первый взгляд даже опытные мастера порой не могут сказать, с каким экземпляром они имеют дело. Если ювелирный магазин или выставка драгоценностей имеют хорошую репутацию, никто из продавцов и участников мероприятия не будет говорить о том, что синтетический камень является природным.
Безусловно, главное отличие заключается в том, что «настоящие» сапфиры образовывались в непростых условиях природной среды на протяжении многих лет, а лабораторные можно получить очень быстро, всего лишь за две-три недели.
Решать, какой вид минерала наиболее хорош, имеет право только покупатель, а понравиться может любой вид самоцвета — в том числе, созданный руками человека.
Из истории методов получения
Гидротермальная методика получения сапфиров появилась далеко не сразу. В течение долгого времени корунды пытались получить из других видов минералов, а также из простого стекла.
Примечательным фактом является то, что первыми синтетическими камнями стали не сапфиры, а рубины, созданные французским ученым Огюстом Вернейлем. Именно он разработал первейшие гидротермальные методики, используя для этой цели обычную лабораторную горелку.
Вместе с развитием технологий способ совершенствовался, а позже стал применяться для производства и других драгоценных минералов.
Суть гидротермальной методики
Если обратить внимание на этимологию самого слова, корень «терма» указывает на основную роль температурного фактора при изготовлении камня. В основу метода положено создание в лаборатории условий, которые максимально приближены к естественным процессам. Благодаря новейшим разработкам удается получить сапфиры, имеющие улучшенные цветовые и структурные характеристики.
Для получения синтетического минерала применяется емкость из прочной стали — автоклав. В нем возможно осуществлять высочайшие температурные реакции и создавать физические процессы в условиях очень высоких показателей давления.
Этапы метода выглядят таким образом:
Максимальное нагревание автоклава — 6000 °С, а уровень давления может достигать 8 гПа. Постепенно раствор становится все горячее и поднимается вверх, после чего остывает. Такое циклическое «выращивание» повторяется неоднократно, до достижения желаемого результата. К слову, кристаллы можно получить как маленькие, так и очень больших размеров.
Итак, вопрос о том, какой сапфир лучше — гидротермальный или все же природный, остается открытым. В любом случае, при покупке украшений с пометкой «ГТ» следует обращать внимание на их качество и цветовые характеристики. Ведь мошенники легко могут выдать за искусственно выращенный камень дешевое изделие из стекла или пластмассы. Для того чтобы этого избежать, нужно приобретать украшения только в проверенных местах, имеющих достойную репутацию, спрашивать сертификаты и, по возможности, проверять изделия как «на глаз», так и с помощью доступных средств в виде простых увеличительных приборов.
Месторождения сапфиров, к сожалению, могут себя исчерпывать, а создание искусственных аналогов возможно применять на практике в любое время.