В России драгоценными природными камнями признаются несколько минералов, включая сапфир. Он благородно смотрится в ювелирных изделиях, но высокая цена на синие прозрачные кристаллы ограничивает возможность их приобретения. Альтернативой служит искусственный сапфир, который по эстетическим характеристикам не уступает природному камню.
Содержание
Характеристика
Физические и химические свойства искусственных и натуральных минералов одинаковы. Кристаллы представляют собой оксид алюминия, окрашенный хромом, титаном, железом. У них высокая твердость — около 9 баллов: больше, чем у топаза, но меньше, чем у алмаза — самого твердого минерала. Цвет — чаще синий, реже встречаются разновидности с зеленоватым, фиолетовым, розовым, золотистым оттенками.
Оптические характеристики камней также схожи со свойствами натуральных самоцветов, но есть различия в геометрии зон роста кристаллов и булек. Синтетический гидротермальный сапфир, полученный лабораторным путем, не содержит трещин и сколов, что позволяет делать чистую гранку. Минерал не боится температурного воздействия, ультрафиолетовых лучей, так как окраска получается более устойчивой.
Популярность искусственных сапфиров обусловлена тем, что это фактически не подделка, а камень, полностью идентичный природному.
Как выращивают кристаллы
Основных способов, с помощью которых выращивают синтетический сапфир, несколько. Продолжительное время производители действовали по методу Вернейля, который состоял из нескольких этапов:
- Порошковый глинозем с добавками оксидов титана и железа помещался внутрь специальной горелки, герметично закрывающейся, с керамическим муфелем.
- Шел нагрев при высоких температурах и давлении, сопровождающийся плавлением порошка, а затем оседанием на штифте.
- Начинался рост були (нароста) конусовидно-удлиненной формы.
Чтобы вырастить искусственный сапфир более высокого качества, порошок глинозема должен быть тонкозернистым, сухим, способным легко «струиться». Если зерна крупноватые, то увеличивается вязкость отдельных участков, что ведет к искажению формы були, ухудшению ее внутреннего строения. Так научились производить даже экземпляры с эффектом астеризма.
Второй метод выращивания сапфиров искусственным путем — гидротермальный. Его суть в следующем.
- Вместо порошка, берется затравка из натурального бесцветного корунда. Она очень мала, но именно на ней растет кристалл.
- Далее готовится насыщенный раствор, содержащий ионы алюминия, а также элементов-хромофоров («красителей»). В него опускается затравка.
- Исходные материалы помещают в особый автоклав, который способен поддерживать режим высоких температур (300—600 ℃) и давления (до 1,5 Кбар).
- В результате создаются условия, аналогичные природным. Из раствора на затравке начинается рост синтетического («культурного») кристалла.
Материал, получившийся на выходе, — высокого качества: прозрачный, равномерно окрашенный, но включающий мельчайшие пузырьки. Они характерны для этой технологии, хотя на чистоту камня практически не влияют.
Третий метод — способ Чохральского, который основан на «вытягивании» вещества из расплава, помещенного в огнеупорный тигель. Затравка, опущенная в расплав, постепенно подымается, а вокруг нее идет осаждение сапфира.
При температуре более 1750 ℃ применяется диффузионная обработка выращенного сырья железом и титаном для получения синего цвета. Другие оттенки кристаллу, например, желтый, придает бериллий.
Как отличить натуральный сапфир от искусственного
В российских ювелирных магазинах «паспорт» украшения с синтетическим камнем содержит информацию о том, что в качестве вставки используется искусственно выращенный сапфир. Иногда их называют линде-сапфиры, то есть не природные кристаллы, но идентичные натуральным. На ярлычке стоит буква «с» — синтетический или «гт» — гидротермальный камень.
Обман невозможен еще из-за того, что реализация драгоценных минералов подлежит специальному лицензированию. А это обязывает продавцов предлагать только проверенный товар, закупленный у надежных производителей. В крупных магазинах работают штатные геммологи, которые с помощью специального оборудования могут подтвердить или опровергнуть природное происхождение сапфировой вставки.
Приобретение драгоценных самоцветов и украшений с ними в сомнительных торговых точках или с рук не гарантирует, что сапфир окажется настоящим.
По внешнему облику отличить его от искусственного трудно. Есть несколько способов определения природы камня.
Визуальные признаки
Используя только зрение и лупу, трудно осуществить точную диагностику кристалла. Хотя некоторые признаки позволят заподозрить неприродное происхождение:
- цвет — у синтетики равномерный оттенок, у подделки-имитации — слоистый;
- трещинки — присутствуют у природного камня;
- круглые мелкие пузырьки правильной формы — признак гидротермального роста нано-сапфира в условиях автоклава.
Если обнаружены все эти особенности, значит, следует обратиться к геммологам для более точной «диагностики» камня. Ювелиры обращают внимание на то, что натуральные сапфиры не бывают идеальными, а искусственные отличаются отсутствием дефектов и равномерной окраской.
Другие способы отличия
Выращенный сапфир имеет ряд нюансов, по которым его распознают. Для этого понадобится специальный микроскоп, рефрактометр. Последний прибор легко определяет подделку, когда за сапфир выдают совершенно другой минерал. Определение имитации, сделанной в домашних условиях, также не составит труда. Если же это синтетический минерал, то показатели преломления будут практически идентичными.
С помощью оптических приборов специалист может увидеть зоны роста кристалла: изогнутые, дугообразные у искусственного корунда, в отличие от натурального, у которого они прямые. Еще один метод исследования — применение УФ-лампы. У природного минерала ультрафиолетовое излучение дает красную или оранжевую флюоресценцию, а у искусственного — она отсутствует.
Синтетический сапфир — аналог природного камня, выращенный в лабораторном анклаве. По своим свойствам — физическим, химическим, эстетическим — натуральные и искусственные самоцветы полностью идентичны. Отличаются только по одному оптическому свойству — дуговым зонам роста. Однако линде-сапфир характеризуется большей чистотой, насыщенностью цвета, чем выгодно отличается от своего натурального собрата.
