Как выращивать изумруды в домашних условиях?

Содержание скрыть

Можно ли в домашних условиях вырастить изумруд

Тела с кристаллической решеткой обладают способностью при определенных условиях покрываться ровными гладкими поверхностями — гранями. Это свойство широко используется при домашних опытах с квасцами, медным купоросом: из перенасыщенных охлаждающихся растворов начинают расти кристаллики. Однако бытует мнение, что существует возможность выращивания в домашних условиях изумрудов.

Как вырастить изумруды

Первые синтетические камни были получены еще во второй половине XIX века. Этот процесс шел около 5 дней, использовалась плавильная печь с платиновым тиглем. Температура все это время поддерживалась на уровне 800 градусов — на домашнем уровне такое невозможно. Использованные вещества — оксиды бериллия, кремния, алюминия, хрома, а также молибдат лития. Метод назвали расплав-реакционным, но для домашней лаборатории он совершенно не подходит.

Через 80 лет выращивание изумрудов стали осуществлять гидротермальным способом (гидротермы — сильно нагретые растворы). Рост кристаллов происходил на помещенной в автоклав затравке — кусочке природного берилла. Метод получил широкое распространение, так как с его помощью синтезировали чистые яркие минералы.

Из соли

В домашних условиях вырастить изумруды непросто. Это относится к синтетическим видам — полностью идентичным природным по структуре и составу. Однако можно их сымитировать, например, с помощью обычной поваренной соли.

Натуральные камни состоят из катионов бериллия, алюминия, кремния с добавкой «зеленого красителя» — хрома. Солевой кристалл состоит только из натрия и хлора. Хромофоров-красителей в нем нет.

Для домашнего выращивания «изумруда» необходимо:

  1. Наполнить емкость горячей водой (80—90 ℃).
  2. Добавить зеленый краситель (пищевой из магазина или флуоресцеин, зеленку из аптеки).
  3. Поставить банку на водяную баню, всыпать, помешивая, 1—1,5 кг соли.
  4. Варить на водяной бане 2 часа, заполняя периодически кастрюлю (но не емкость с солью) кипятком.
  5. Когда соль перестанет растворяться (будет осадок), выключить огонь.
  6. Через 10—15 минут раствор процедить в другую емкость. Можно упростить домашний процесс: взять воду комнатной температуры, растворяя соль, пока этот процесс не прекратится.
  7. Из оставшегося осадка выбрать самое крупное зерно, аккуратно захватить его петелькой из нитки. Второй конец закрепить на любой планке — это может быть деталь от конструктора, узкая линейка. Длина нити такова, чтобы затравка доходила до середины емкости.
  8. Посуду накрыть. Можно пробить металлическую крышку гвоздиком, просунуть нить, закрепить снаружи скотчем.
  9. Раствор оставить при комнатной температуре на 2—3 недели. На затравке появятся грани, а позже вырастет зеленоватый кристаллик. Если очень близко ко дну подвесить зеленую прозрачную бусинку, то на ней появится щеточка кристалликов.

Такие домашние «самоцветы» не вставить в изделие из-за их хрупкости. Однако демонстрировать гостям результаты своих алхимических опытов — вполне реально.

Из сахара

Настоящей драгоценности из этого белого порошка не получится, однако необычный кристалл или их щеточку вырастить можно в домашних условиях. Чтобы сделать «изумруд», нужен зеленый пищевой краситель (например, для яиц), 1 стакан воды, а также 2,5—3 стакана сахара.

В воду всыпать сахар, помешивая, довести до кипения, варить минут 20—25. Добавить краситель, разместить затравку. Ее делают двух видов:

  • выбирают кристаллик сахара, приклеивают его к кончику нити резиновым клеем «Момент», а когда все высохнет, проталкивают нить с затравкой до середины стакана;
  • наполовину смазывают все стороны деревянной зубочистки клеем, обсыпают сахаром-песком, один конец втыкают в картон, другой опускают в раствор-сироп.
  • стакан закрывают тканью или бумагой.

Ни соль, ни сахар не получат слишком яркой зеленой окраски, так как кристаллические вещества обладают способностью «выталкивать» инородные растворенные примеси.

Из железного купороса

Из купороса можно домашним способом вырастить «изумруд». Это будет красивая голубовато-зеленая имитация драгоценного камня, но она ядовита, поэтому надо работать в перчатках, а кристалл хранить под стеклянным колпаком. Вещество ищут на полках магазинов для садоводов.

Технология процесса такова.

  1. Растворить 3 части купороса в 1 части горячей воды. Меркой может послужить баночка из-под йогурта или сметаны: три баночки вещества, одна — жидкости.
  2. Процедить раствор, наполнить стеклянную или пластиковую емкость (ее по окончании работы нужно обязательно выбросить).
  3. Приклеить к леске или нитке кристаллик медного купороса, добытый со дна банки — там они появятся через несколько часов.
  4. Закрепить один конец на планке, второй опустить в раствор, не доставая дна. Банку накрыть картоном. Результат не заставит себя ждать.

Набор для выращивания

Магазины товаров для детского творчества предлагают специальные наборы химреактивов, из которых можно получить кристаллы зеленого цвета — «изумруды». Выращенные дома «минералы» станут предметом гордости не только детей, но и взрослых.

Картонные полоски закрепляют вертикально на дне поддона (для этого там есть углубления-бороздки), затем наливают реактив. Место, куда помещают емкость, должно быть сухим, теплым. На следующий день на полосках начнут расти кристаллы, однако не одиночные, а их агрегаты.

Домашний «изумруд» хрупкий: из него не сделать ни брелока, ни подвески. Но его выращивание представляет практический интерес: помогает понять, как растут гидротермальные самоцветы в природе.

Особенности процесса

Настоящий изумруд, но выращенный искусственно, целесообразно получать гидротермальным методом. Трудности домашнего производства заключаются в оборудовании, которое найти на рынке непросто. Для этого нужен автоклав с возможностью нагрева до 500—700 ℃ при 3000 атмосфер, так как поддержание высокой температуры — обязательное условие для роста кристалла. Автоклавы для консервирования не подходят, так как их предел —200 градусов.

Сырье для производства — осколки, порошок натурального берилла, берилловые затравки — реализуют компании, добывающие этот минерал. Краситель — гидрохлорид хрома, минерализаторы — хлорид аммония и натрия.

Технология производства такова:

  • заполнение нижней части печи порошком берилла (шихты);
  • добавление воды, минерализаторов, красителя;
  • установка затравок — пластин берилла;
  • настройка температуры — нагрев нижней части, охлаждение верхней.

Движение гидротермального раствора подчинено законам физики: горячий раствор, содержащий растворенные элементы, идет вверх и охлаждается. На затравке вещества выпадают в твердую фазу, а жидкость спускается вниз за очередной порцией компонентов. За 10 дней кристалл увеличивается на 3 мм, через месяц достигает сантиметровой длины.

Выращивание изумруда — трудоемкий, непростой процесс, требующий специальных знаний, особого оборудования, связей с производителями сырья, реагентов. Проще купить заготовки синтетического минерала у промышленного производителя, а огранку заказать в ювелирном магазине. Однако дома можно заняться изготовлением имитаций изумруда, представляющих коллекционный интерес.

Современные технологии выращивания камней

Современные технологии выращивания камней достигли такого уровня, что определить происхождение камня иногда возможно только в лаборатории специалиста-геммолога.

Что же такое синтетический камень? В ювелирных изделиях используются самые разные материалы. Иногда это природные камни, иногда — имитации, похожие только внешне, но отличающиеся от природных камней по составу и свойствам. А иногда это синтетические камни, которые являются полными аналогами природных, но получены (выращены) человеком искусственно.

Рубин и сапфир

Первые сведения о получении синтетических камней относятся к 1885 году. В 1891 году французский исследователь-минералог Вернейль делает заявление в широкой печати об открытии метода выращивания синтетического рубина, позволяющего получать кристаллы, приемлемые для ювелирного использования по размеру, цвету и прозрачности.

Некоторые характерные признаки (изогнутые линии роста и газовые пузырьки), отличающие вернейлевские корунды от их природных аналогов, связаны со спецификой процесса их выращивания, наиболее важное условие этого процесса — чистота шихты, а также кислорода и водорода, используемых в горелке.

Синтез драгоценных камней осуществляется из расплава, получаемого при плавлении шихты (в случае синтеза рубина шихта представляет собой смесь окислов алюминия и хрома). Печь сконструирована таким образом, что шихта осыпается вниз небольшими порциями в потоке кислорода, попадая в камеру горения, куда подается водород, и где расположена горелка. Здесь шихта плавится, а получившаяся капля попадает на керамическую подложку, на которой вначале образуется конус, переходящий потом в цилиндр — монокристалл. Полученный кристалл называется булей, размер которой обычно составляет в длину 5-10 см при диаметре около 2 см (современные технологии позволяют получать були до 60-70 см в длину). Для получения були среднего размера требуется около 4 часов. Полученные кристаллы обладают сильным внутренним напряжением и часто раскалываются на несколько частей.

Буля розового сапфира

Этим же способом можно выращивать аналоги природной шпинели, используя в качестве шихты окислы алюминия и магния. Полученные кристаллы окрашивают окисью кобальта в синий цвет, окислами марганца — в бледнозеленый и окислами железа — в бледно-розовый цвет

Синтетический звездчатый корунд.

В 1947 году появилась серия звездчатых сапфиров и рубинов, изготовленных в виде буль, содержащих, кроме обычно используемых окрашивающих реагентов, примесь титана. Отжиг материалов проводили в интервале температур от 1100 до 1500°С в течение периода времени от 2 до 72 часов. В процессе такой обработки окись титана кристаллизуется в виде коротких мелких кристаллов рутила, ориентированных под углами 120° согласно кристаллохимическим направлениям в решетке корунда.

Выращенные камни, в том числе звездчатый сапфир

В кабошонах, обработанных таким образом, чтобы их ось совпадала с оптической осью корунда, видна сверкающая звезда из шести лучей, создаваемая игрой отраженного света. Таким образом, метод Вернейля вторгся в область, где природу, казалось бы, невозможно изменить.

Методом Вернейля к настоящему времени удалось вырастить более ста различных видов кристаллов. Однако наибольшее промышленное значение он имеет, как правило, при выращивании рубина, сапфира и других окрашенных разновидностей корунда, включая и звездчатые камни, а также шпинели.

Изумруд

Гидротермальный метод получения изумруда основан на растворении дробленого берилла (изумруд) и последующего отложения на берилловую затравку в водных растворах при высоких температурах и давлениях в специальных сосудах (автоклавах). Материал шихты растворяется в более горячей зоне и переносится в более холодную, где осаждается на затравках осуществляя процесс роста. Дробленый изумруд низкого сорта, называемый шихтой, растворяется в более горячей зоне совместно с химикатами, содержащими хромофоры, (окрашивающие примеси, которые определяют окраску природных изумрудов, а именно ванадий и хром), и отлагается в более холодной зоне на затравках из природного берилла уже в виде изумруда.

Читайте также:  Как выращивать шишки в домашних условиях?

Изумруды, выращенные гидротермальным и раствор-расплавным методом: сырье и ограненные камни (коллекция ГЦ МГУ)

Многие открытия в этой области принадлежат ныне покойному доктору Александру Лебедеву, который руководил первой группой исследователей. Дальнейшее развитие технологии выращивания “платиновой” разновидности гидротермального изумруда принадлежит Алексею Ильину, а аквамарина и корундов (рубин и сапфиры) — Виктору Томасу и Вадиму Мальцеву. Colombian Color Created Emeralds (изумруд колумбийского цвета) — последнее достижение в области гидротермальный изумруд принадлежит Дмитрию Фурсенко и Виктору Томасу.

Кварц

Производство Кварца по сравнению с теми же алмазами или изумрудами не вызывает больших трудностей. Его растят гидротермальным способом в стальных автоклавах; скорость роста кристаллов при этом до 0,5 мм в сутки. Синтетическому Кварцу можно придать любой оттенок, как имитирующий природный, так и фантазийный, в природе не встречающийся. Например, ярко-синий Кварц получают путем добавления кобальта; цитриновую окраску обеспечивает железо; чем его больше, тем цвет ярче, до оранжево-красного. Черный морион можно вырастить, увеличив концентрацию алюминия, так же получают и раух топаз — дымчатый Кварц. Одна из популярнейших разновидностей Кварца — аметист — получается после ионизирующего облучения синтетического дымчатого Кварца. Его чрезвычайно трудно отличить от природного, поэтому он очень популярен. Синтетический аметист чаще всего очень яркий и чистый, без дефектов и неоднородностей, равномерной глубокой окраски; камни могут быть очень крупными, но иногда их цвет меняется при солнечном и искусственном освещении.

Среди ювелирных камней особое место занимают синтетические камни, не имеющие природных аналогов. В течение долгого времени в нашей стране интенсивно развивались технологии выращивания подобных кристаллов, поскольку они находят широкое применение в научных и технических целях, например в лазерной технике, где особенно важны чистота и бездефектность кристаллов. Именно эти свойства в сочетании с возможностью получать кристаллы различных цветов привлекли внимание ювелиров. В настоящее время синтетические камни, не имеющие природных аналогов, широко применяются в ювелирном деле, либо самостоятельно, либо в качестве имитаций более дорогих природных ювелирных камней.

Муассанит и цинкит

В какой-то мере к категории описываемых ювелирных синетических камней можно отнести и камни, имеющие природные аналогами, но природные камни встречаются в виде мельчайших индивидов, поэтому они в ювелирном деле не применяются. Наиболее известным среди таких камней является муассанит, к числу менее известных относится цинкит. Оба имеют высокий показатель преломления. Муассанит с 1996 применяется в качестве имитации алмаза, а цинкит менее распространен поскольку обладает невысокой твердостью.

Кристалл синтетического муассонита Цинкит

ИАГ и ГГГ

Иттрий-алюминиевые гранаты и некоторые другие разновидности синтетических гранатов появились в начале 60-х годов и завоевали широкое признание на ювелирном рынке как ограночный материал. Наибольшее распространение среди синтетических гранатов получили иттрий-алюминиевые (ИАГ) и гадолиний-галлиевые (ГГГ). Кристаллы ИАГ и особенно ГГГ находят широкое применение в науке и технике и именно это стимулировало развитие работ по их синтезу и выращиванию. Применению синтетических гранатов как ювелирных камней способствовало разработка экономически выгодных методов их выращивания — методы направленной кристаллизации и зонной плавки.

Иттрий-алюминиевый гранат является единственным из синтетических гранатов, который до сих пор используется в ювелирных изделиях в качестве имитаций ювелирных камней. Беспримесные ИАГ бесцветны, введение примесей позволяет получать различные окраски, например, примесь хрома — зеленый цвет, кобальта — синий, марганца — красный, титана — желтый. Бесцветный ИАГ применяется в качестве имитации алмаза, а зеленый настолько похож на демантоид, что визуально отличить его практически невозможно.

Гадолиний-галлиевый гранат представляет собой прозрачный материал со слабым коричневым оттенком и очень сильный блеском, одно время имел некоторый успех в качестве имитации алмаза. Диагностические свойства ГГГ приведены в таблице. Следует отметить его невысокую твердость, которая не позволила ему получить широкое распространение в качестве ювелирного материала.

ИАГ имитация изумруда

Среди внутренних особенностей в синтетических гранатах часто наблюдаются зональность, газовые и твердые включения, блочность и трещиноватость. Диагностика ИАГ и других синтетических гранатов особых затруднений не вызывает

Фианит

В последнее время наиболее популярным из всех синтетических материалов, имитирующих алмаз, является фианит — стабилизированная кубическая окись циркония. Впервые кристаллы фианита были выращены в середине 60-х годов в нашей стране в Физическом институте им. П.И. Лебедева А.Н. СССР (ФИАН), в честь которого и были названы полученные кристаллы. Для выращивания кристаллов фианита в настоящее время применяется метод гарнисажной плавки. Обладая набором важных для использования в научных и технических целях свойств, фианиты, тем не менее, очень скоро после разработки метода их получения начали применяться в ювелирной промышленности. Этому способствовали прежде всего красота и поразительное внешнее сходство бесцветных ограненных фианитов с бриллиантами, а также способность их окрашиваться, при введении хромофорных примесей, в различные яркие цвета. Например, примесь европия придает фианитам розовый цвет, железа — желтоватый, кобальта — темно-лиловый, ванадия — зеленый, меди — желтый, а серий — ярко-красный. В последнее время в России разработана технология получения непрозрачных белых, розовых и черных разновидностей, которые выступают как имитации жемчуга, черного халцедона или черного алмаза. На сегодняшний день диагностика фианитов не представляет особых сложностей (к диагностическим свойствам относятся плотность, твердость, УФ-флюоресценция).

Фотсерит и кварц синий и зеленый

Среди синтетических камней, не имеющих природных аналогов следует также отметить синий, зеленый кварц и синий синтетический форстерит. Хотя кварц и форстерит встречаются в природе, но перечисленных цветовых разновидностей в сочетании с примесями и процессами, приводящими к возникновению такого цвета, в природе нет. Синтетический кварц выращивают гидротермальным методом. Для получения синего цвета в систему вводят примесь кобальта, а для получения зеленых и коричневых разновидностей – железо.

В целях эксперимента в небольших количествах был синтезирован форстерит, содержащий примесь кобальта. При введении даже незначительного количества данной примеси синтетический форстерит приобретает синюю окраску и сильный плеохроизм в красных тонах, что позволяет ему выступать в качестве имитации танзанита (популярного за рубежом синего цоизита).

Стекло (стразы)

В качестве имитаций природных ювелирных камней издавна применялись различные искусственные стекла, и они до сих пор продолжают широко использоваться в ювелирном деле.

Следует отметить, что существуют также разнообразные природные стекла — молдавиты, обсидиан, лешательерит и др.

В 1758 году Иозиф Штрасс, химик из Австрии, придумал способ производства стеклянного сплава, который отлично обрабатывался. Получив название «стразы», это вещество, играющее гранями, стало отличной заменой бриллианта и быстро вошло в моду. Добавляя по разработанной им же технологии в шихту специальные компоненты, ученые смогли получить очень красивые имитации рубина, сапфира и других самоцветов.

По цвету стекло может очень точно имитировать большинство ювелирных камней, тем более, что камни с низким показателем преломления обычно имеют стеклянный блеск. Хотя свойства стекол могут варьировать в широких пределах, к настоящему времени выявлены надежные диагностические признаки для определения имитаций из стекла. Наиболее важными являются: включения газовых пузырей (иногда достаточно крупных), аномальное двупреломление (наблюдается не всегда), раковистый излом (стекло является достаточно хрупким), показатели преломления и плотность (эти константы у стекол редко соответствуют константам имитируемых камней), также стекла часто содержат так называемые свили, напоминающие изогнутую зональность.

Что же говорить покупателям?

Камень выращен в лабораторных условиях при определенной температуре и давлении из натурального сырья (гидротермальным методом), это камень гидротермальный, то есть аналог Природного камня. При выращивании используется также крошка природного камня, можно говорить, что из более мелкого камня выращивается более крупный кристалл путем плавления. Свойства и характеристики камня идентичны природному аналогу. Отличить Гидротермальный камень от природного может только гемолог и то с применением специального оборудования. Стоят камни значительно дешевле природных. Сегодня многие производители, используя в изделиях гидротермальные камни, выдают их за натуральные и это правда.

Как пример можно привести культивированный жемчуг, выращенный также при помощи человека.

Что такое гидротермальный изумруд и как отличить его от натурального кристалла ?

Гидротермальный изумруд – это аналог, выращенный в лаборатории, ничем не уступающий натуральному самоцвету. Название дано от названия технологии производства – гидротермальный синтез.

Когда начали создавать искусственные гидротермальные изумруды

На Земле найдено множество месторождений природного минерала. Но тем не менее ученые решили разработать технологию создания искусственных копий. Искусственно выращенные изумруды могут иметь любые размеры, что ценно для ювелирного производства.

Впервые синтетический аналог был создан в 1888 году. Позже в 1911 году немецкие ученые тоже заинтересовались этим процессом. Затем около 50 лет технология выращивания самоцветов хранилась в тайне.

К настоящему времени все секреты раскрылись, а технологию отточили до совершенства.

Как вырастить изумруд

Искусственный изумруд выращивают поэтапно методом гидротермального синтеза:

  1. Исходное сырье – натуральный изумруд. Его ограняют, а оставшийся порошок используют для выращивания гидротермального самоцвета.
  2. Изумрудный порошок смешивают с дополнительными химическими элементами. Ими выступают: хром, кремнезем, оксиды алюминия и бериллия.
  3. Заготовку помещают в автоклав – аппарат, используемый для нагрева веществ под высоким давлением.
  4. В автоклаве с заготовкой происходят химические реакции.
  5. Сосуд перемещают в зону с низкой температурой.
  6. Происходит процесс кристаллизации с получением гидротермального изумруда примерно через месяц.

Как вырастить изумруд в домашних условиях

Бытует мнение, что вырастить искусственный самоцвет можно и самостоятельно. Для этого описанный процесс проводят в домашних условиях. Т. е. покупают автоклав, исходные компоненты, правильно выставляют настройки на аппарате.

Но выращивание искусственных самоцветов только на первый взгляд кажется простым. На самом деле без опыта и специальных знаний дело вряд ли увенчается успехом.

Также смотрите сюжет, как выращивают камни:

Что такое нано-изумруд

Под нано-изумрудом подразумевается точная синтетическая копия природного самоцвета. Синонимы: гидротермальный, искусственный, выращенный, синтетический, культурный.

Свойства и преимущества выращенного изумруда

Синтетическая копия полностью идентична натуральному самоцвету, обладает теми же физико-химическими свойствами, составом, структурой кристаллической решетки. Аналогична по внешним характеристикам, блеску, цвету.

В отличии от натуральных, синтетические аналоги:

  • не теряют цвет под действием ультрафиолета;
  • более устойчивы к механическим повреждениям;
  • чище, прозрачнее;
  • стоят заметно дешевле, почти в 10 раз.

К просмотру видео о том, как различать камень:

Обладает ли синтетический самоцвет магическими свойствами

Мнения о магических свойствах разнятся. Некоторые считают, что лабораторные камни не обладают силой. Некоторые – напротив, верят в магические свойства самоцвета. Однозначно – вреда они не принесут.

Самоцветы очистят жилье от негативной энергетики, если оставить камень в каждой комнате на 12 часов. Помогут в лечении сердечно-сосудистых болезней, бронхолегочных заболеваний (астма), при нервных перенапряжениях и эмоциональных всплесках.

Ювелирные изделия с гидротермальными камнями

Синтетические аналоги используют для создания ювелирных украшений (кольца, подвески, колье, серьги и т. д.). Оправы выполняют из серебра, белого и желтого золота.

Изделия с гидротермальными изумрудами подойдут для ежедневной носки. Натуральные же лучше приберечь для особых случаев, т. к. они более подвержены повреждениям и выцветанию от солнца.

Возможно ли выращивание изумрудов в домашних условиях

В статье речь пойдет о выращивание изумрудов в домашних условиях. Сложных химических способов много и подбирается такой, какой не содержит агрессивных химикатов. Они не должны навредить здоровью неопытного человека. Способ отличается отсутствием вредных кислот и растворов. Он прост, безопасен и камень вырастает за одну неделю. Получившемуся изумруду мастер придаст форму. После огранки камень можно использовать в бижутерии.

Читайте также:  Как выращивать опарышей в домашних?

Как сделать зеленый камень

Впервые технология создания синтетического изумруда, который выращивается в условиях лаборатории, появилась в 1888 году. Ранние попытки и опыты результатов не дали. В 1911 году ученые из Германии значительно продвинулись в этом деле, но опыты держались в секрете до 1960 года. С течением времени гидротермальный метод все больше усовершенствовался. Он схож с природным созданием изумрудного кристалла, но занимает гораздо меньше времени.

Рассмотрим, как сделать изумруд при помощи гидротермального метода. Используется нескольких элементов для получения 100 граммового кристалла:

  • бериллий 5 г;
  • алюминий 10 г;
  • хром 55 мг ;
  • кремний 31 г;
  • кислород 54 г.

Все компоненты помещаются в специальную печь — автоклав. Этот сосуд для опыта должен выдерживать высокое давление (1200 атмосфер) и температуру в 500 градусов Цельсия. Только так получится правильный результат. Про искусственные самоцветы можно узнать из статьи «Что такое гидротермальные изумруды: разновидности синтетических камней».

Будет нужен автоклав

Автоклав можно собрать собственноручно. Для этого нужны корпус, манометр (измеритель давления), термометр, защитная мембрана. Самое главное – это обеспечить герметичность, что довольно трудно при большом давлении. Промышленный сосуд отвечает всем требованиям, которые позволяют изумрудам правильно выращиваться.

Автоклав, собранный своими руками тоже способен на качественную работу, но его нужно настроить. В этом случае обращаются за помощью к специалисту, который разбирается в тонкостях и поможет это сделать.

В целом, чтобы вырастить синтетические изумруды достаточно давления в 1000 атмосфер и температуры в 400 градусов Цельсия. В таких условиях вода испаряется очень быстро и поэтому автоклав должен выдерживать давление пара. Жидкость нужно постоянно доливать.

Продажа готовых минералов

Мы узнали, как вырастить изумруд гидротермальным способом, и рассмотрим, зачем это делают.

Искусственно выращенный самоцвет будет по размеру сосуда, в котором находится (чем, он больше, тем больше камень).

Получившийся минерал используют как для своих целей, так и для продажи. Но для начала его желательно огранить. Обработка камня сделает внешний вид привлекательным и готовым для создания украшений.

Если изумруды выращивают в качестве бизнеса, то огранка – это необходимое условие для того, чтобы его продать. При этом мастер разделяет камень на несколько кусков и каждому из них придает форму. По желанию можно самостоятельно освоить навыки гранения и приобрести для этого соответствующее оборудование.

Также налаживается рынок сбыта изделий. Для этого подойдут ювелирные мастерские, с которыми устанавливается контакт (в этом случае камни можно сбывать в неограненном виде и без оправы). Второй вариант — продавать собственноручно выращенные самоцветы через интернет. Это может быть интернет-магазин или просто страница в социальных сетях со сведениями о товарах. Нужно сделать фото ограненного кристалла с красивым описанием и на него найдется клиент. При таком раскладе есть возможность продать камень без оправы.

Продажа изумрудов, выращенных гидротермальным способом не требует лицензий и разрешений. Необходимые документы нужны лишь тогда, когда при изготовлении синтетических камней используется малышевский берилл.

Если статья понравилась, то ставьте лайк.

А вы выращивали изумруды дома? Ждем ваших комментариев на эту тему.

Выращивание кристаллов рубина и других искусственных камней в домашних условиях

Искусственные камни давно завоевали популярность в ювелирных изделиях. Ведь для ювелира ценность камня определяется не только его дефицитом в природе. Важную роль играет целый ряд других характеристик:

  • цвет;
  • светопреломление;
  • прочность;
  • вес в каратах;
  • размер и форма граней и др.

Самый дорогой искусственный драгоценный камень Фианит (синонимы: даймонсквай, джевалит, кубик циркония, шелби). Его цена невелика – менее 10$ за 1 карат (это 0,2 грамма). Но стоит отметить, что с увеличением каратов цена растет экспоненциально. Например, алмаз в 10 карат стоит в 100 раз дороже алмаза 1 карат.

Искусственные кристаллы ювелирных камней можно вырастить в домашних условиях. Большинство подобных экспериментов не нуждаются в специальной подготовке, вам не понадобится обустраивать химическую лабораторию и даже приобретать специальные реактивы.

Для приобретения опыта выращивания кристаллов начинайте с малого. Мы поделимся техникой выращивания красивых кристаллов из всего, что вы можете найти фактически на собственной кухне. Вам вообще не понадобится дополнительный инвентарь, ведь все необходимое точно стоит на полках. Так же рассмотрим технологию выращивания искусственных рубинов в домашних условиях!

Как вырастить кристаллы рубинов синтетически?

Выращивание кристаллов рубина может даже стать вариантом домашнего бизнеса. Ведь красивые синтетические камни уже сегодня пользуются большим спросом среди покупателей, поэтому в случае успешной реализации проекта могут принести вам неплохую прибыль. Синтетически выращенные камни используются ювелирами, а также имеют широкое применение в технике.

Кристаллы рубина можно выращивать по стандартной методике, подобрав правильные соли. Но это будет не столь эффективно, как в случае с солью или сахаром, при этом намного дольше по длительности является процесс роста. Да и качество будет сомнительное. Ведь натуральный рубин по шкале твердости Моосу уступает только Алмазу занимая почетное 9-е место. Естественно, если речь идет о бизнесе, в большинстве случаев используют другой способ, разработанный более 100 лет назад во Франции.

Вам потребуется специальный аппарат, имеющий название по имени изобретателя данного способа, т. е. аппарат Вернейля. С его помощью можно выращивать кристаллы рубина, размером до 20-30 карат всего за несколько часов.

Хотя технология остается примерно такой же. Соль двуокиси алюминия с примесью оксида хрома помещают в накопитель кислородно-водородной горелки. Расплавляем смесь, наблюдая, как фактически “на глазах” вырастает рубин.

В зависимости от состава выбранной вами соли вы можете регулировать цвет кристаллов, получая искусственные изумруды, топазы и абсолютно прозрачные камни.

Работа с аппаратом потребует от вас внимания и некоторого опыта, но зато в дальнейшем вы получите возможность выращивать кристаллы, которые завораживают своей красотой, прозрачностью и игрой цвета. В дальнейшем такие шедевры хорошо подаются огранке и шлифовке, соответственно, могут применяться по назначению.

Стоит отметить, что искусственно выращенные кристаллы не являются драгоценными камнями, поэтому, даже если вы решите заняться предпринимательской деятельностью по их выращиванию, это не потребует от вас дополнительного лицензирования.

Конструкция аппарата несложна, ее легко можно сделать самостоятельно. Но на просторах Интернета уже достаточно умельцев, предлагающих чертежи оригинальной установки, а также ее усовершенствованные варианты.

Набор для выращивания кристаллов рубина в домашних условиях

Сам принцип технологии производства рубинов достаточно прост и схематически изображен ниже на рисунке:

  1. В воронку засыпается порошок с примесью Al2O3 с примесью Cr2O3.
  2. Ниже подается пламя кислородно-водородной горелки.
  3. Расплавленные частицы порошка образуют слои растущего кристалла «Рубина».
  4. Подставка, поддерживающая кристалл, постепенно опускается вниз со скоростью роста рубина.

Понимая принцип действия, любое устройство уже не кажется таким сложным. Один из образцов чертежей аппарата Вернейля:

По данной технологии можно так же выращивать и другие дорогие искусственные камни, такие как «Голубой Топаз» и т.п.

Выращивание кристаллов из соли в домашних условиях

Самый простой и доступный эксперимент, который вы можете провести – создать красивые солевые кристаллы. Для этого вам понадобится несколько предметов:

  1. Обычная каменная соль.
  2. Вода. Важно, чтобы сама вода содержала как можно меньше собственных солей, а лучше дистиллированная.
  3. Емкость, в которой будет проводиться опыт (сгодится любая банка, стакан, кастрюля).

Наливаем в емкость теплую воду (ее температура составляет около 50°С). Добавляем в воду кухонную соль и размешиваем. После растворения добавляем снова. Повторяем процедуру до тех пор, пока соль не перестанет растворяться, оседая на дно сосуда. Это говорит о том, что солевой раствор стал насыщенным, что нам и было нужно. Важно, чтобы во время приготовления раствора его температура оставалась постоянной, не остывала, так мы сможем создать более насыщенный раствор.

Насыщенный раствор переливаем в чистую банку, отделяя от осадка. Выбираем отдельный кристалл соли, а потом помещаем его в емкость (можно подвесить на нитке). Эксперимент выполнен. Через несколько дней вы сможете увидеть, как увеличился в размерах ваш кристалл.

Выращивание кристаллов из сахара в домашних условиях

Технология получения сахарных кристалликов аналогична предыдущему способу. Можно опустить ватный жгут в раствор, тогда сахарные кристаллы будут нарастать на нем. Если процесс роста кристаллов стал медленнее, значит уменьшилась концентрация сахара в растворе. Добавьте в него снова сахарного песка, тогда процесс возобновится.

На заметку: если добавить в раствор пищевого красителя, то и кристаллы станут разноцветными.

Можно выращивать сахарные кристаллики на палочках. Для этого вам потребуется:

  • уже готовый сахарный сироп, приготовленный аналогично солевому насыщенному раствору;
  • деревянные палочки;
  • немного сахарного песка;
  • пищевые красители (если хотите разноцветных леденцов).

Все происходит очень просто. Деревянную палочку обмакиваете в сиропе и обваливаете в сахарном песке. Чем больше крупинок прилипнет, тем красивее получится результат. Дайте палочкам, как следует высохнуть, а затем переходите попросту ко второй фазе.

Насыщенный горячий сахарный сироп выливаем в стакан, туда же помещаем заготовленную палочку. Если вы готовите разноцветные кристаллы, то в горячий готовый сироп добавьте пищевой краситель.

Следите, чтобы палочка не касалась стенок и дна, иначе результат будет некрасивым. Можно зафиксировать палочку с помощью листа бумаги, надев его сверху. Бумага послужит еще и крышкой для емкости, которая не позволит никаким посторонним частицам попасть в ваш раствор.

Примерно через неделю вы получите прекрасные сахарные леденцы на палочках. Ими можно украсить любое чаепитие, приведя в полный восторг не только детей, но и взрослых!

Выращивание кристаллов из медного купороса в домашних условиях

Кристаллы из медного купороса получаются интересной формы, при этом имеют насыщенный синий цвет. Стоит помнить, что медный купорос является химически активным соединением, поэтому кристаллы из него не следует пробовать на вкус, а при работе с материалом нужно проявлять осторожность. По этой же причине в данном случае подойдет только дистиллированная вода. Важно, чтобы она была химически нейтральной. Будьте внимательны и осторожны при обращении с медным купоросом.

При этом выращивание кристаллов из купороса происходит фактически по той же схеме, что и предыдущие случаи.

Помещая основной кристалл для выращивания в раствор, нужно проследить, чтобы он не соприкасался со стенками посуды. И не забывайте следить за насыщенностью раствора.

Если вы поместили свой кристалл на дне посудины, то стоит смотреть, чтобы он не касался других кристалликов. В этом случае произойдет их срастание, а вместо одного красивого крупного образца у вас получится масса невнятной формы.

Полезный совет! Вы можете самостоятельно регулировать размер граней своего кристалла. Если вы хотите, чтобы некоторые из них росли медленнее, их можно смазать вазелином или жиром. А для сохранности небесно-синего красавца можно обработать грани прозрачным лаком.

Интересные факты о драгоценных камнях!

Существует 3 весовые категории бриллиантов:

  1. Мелкий. Масса 0,29 карата
  2. Средний. Масса от 0,3 до 0,99 карата
  3. Крупный. Бриллианты весом более 1 карата.
Читайте также:  Как выращивать мидий в домашних условиях?

К популярным аукционам допускают камни массой от 6 карат. Камням с массой более 25 карат присваивают собственные имена. Например: «Винстон» бриллиант (62,05 карат) или «Де Бирс» (234,5 карат) и др.

Волшебники изумрудного бизнеса

Технология выращивания кристаллов изумруда, созданная новосибирскими учеными Александром Лебедевым , Алексеем Ильиным , Дмитрием Фурсенко в 1970-е годы, известна сегодня во всем мире. Изумруды, выращенные по этой оригинальной технологии, называют Russian Emeralds — «русские изумруды». А в самом начале, когда метод еще не распространился столь широко по всему миру (во многом благодаря промышленному шпионажу), их именовали не иначе как «сибирскими».

Совершенная копия

Компания «Тайрус», созданная в 1989 году на базе Объединенного института геологии, геофизики и минералогии СО АН СССР, продолжает традиции сибирских ученых. Выращиваемые в «Тайрусе» кристаллы по своим характеристикам практически не отличаются от природных и не имеют аналогов среди синтетических кристаллов, что доказали многочисленные независимые экспертизы, проведенные известными геммологическими лабораториями мира.

Однажды сотрудники компании отправили свои кристаллы в одну из авторитетнейших американских лабораторий через третьих лиц. Результат оказался ожидаемым: получили сертификат, в котором черным по белому было написано, что все камни — природные. Эта своеобразная процедура экспертизы повторялась неоднократно. «У нас есть несколько сертификатов, в которых указано, что вся наша продукция настоящая. Но бизнеса мы из этого не делаем, никого не обманываем — говорим, что все камни выращенные. Нам просто было интересно, и для самоутверждения, наверное, было нужно. Где-нибудь в Пакистане в розницу наши камни, может, и продаются как природные. Но мы это уже не контролируем. А вообще наши кристаллы очень легко отличить от настоящих. Они получаются слишком совершенными, без каких-либо посторонних примесей. В природе хорошие, чистые камни встречаются редко, в основном с какими-либо дефектами», — рассказывает генеральный директор ООО «Тайрус» Олег Холдеев , возглавляющий предприятие с первого дня его основания.

Сегодня «Тайрус» занимает лидирующее положение на мировом рынке искусственных драгоценных камней. Европа, Австралия, Северная и Южная Америка, Ближний Восток, Азия — вот география распространения продуктов компании. Развитию дистрибьюторской сети способствует таиландская фирма Pinky Trading Co. Ltd. — давний партнер и соучредитель «Тайруса».

Единственная в мире, компания «Тайрус» выращивает аквамарин (прозрачная разновидность берилла), получает кристаллы корунда и разноцветные сапфиры в гидротермальных условиях (близких к природным). В «Тайрусе» разработаны уникальные методы выращивания колумбийского изумруда и синего сапфира. В Геммологическом институте Америки (GIA), самом большом и авторитетном центре по исследованию камней и кристаллов в мире, подготовили тест для студентов США, состоящий из 20 пунктов. В одном из них требуется указать характеристики сапфиров, выращенных в «Тайрусе».

Ведущий научный сотрудник предприятия «Тайрус» Виктор Томас в качестве таковых называет равномерную окрашенность сапфира и большую толщину слоев, из которых он состоит. «Сейчас делают сапфиры достаточно тонких слоев, потому что известными методами толстые слои интенсивно окрашенного сапфира вырастить не удается. У нас получилось. Мы изготовили массивные кристаллы сапфира и при этом равномерно окрашенные», — объясняет Виктор Габриэлович, предпочитающий говорить о камнях в единственном числе: «Когда наша технология расползлась по всей стране, на изумруд появился большой спрос. Не растил его только ленивый. Потому что на самом деле была найдена прекрасная схема».

При прочих равных гидротермальных условиях

Метод, покоривший мир, называют гидротермальным. «Кристаллы растут у нас так же, как в недрах земли. Просто при больших давлениях и температурах это происходит быстрее. Если в природе тысячу лет, то у нас — два–три месяца. Единственное, что мы ускоряем, — это время. В принципе, процесс один и тот же. Очень важно, что при гидротермальном методе можно целенаправленно менять определенные свойства кристаллов, например, оптическую или цветовую гамму», — рассказывает Олег Холдеев.

Гидротермальный метод используется для выращивания кристаллов, которые трудно или невозможно вырастить другими методами. При высоких температурах (до 700 °С) и давлениях (до 3 000 атмосфер) водные растворы солей способны активно растворять соединения, практически нерастворимые при нормальных условиях.

Для гидротермального выращивания кристаллов берилла (изумруда, аквамарина), корунда (рубина, сапфира) или александрита применяются специальные прочные стальные сосуды — автоклавы, способные выдерживать столь экстремальные давления и температуры. В некоторых случаях — например, при выращивании кристаллов кварца — каждый раз перед началом ростового процесса проводится дефектоскопия стенок автоклава. «Давления очень большие, и если произойдет разрушение автоклава, то случится взрыв. Мы с такими автоклавами, естественно, не работаем», — рассказывает Виктор Томас.

Выращивание кристаллов происходит следующим образом. На дно автоклава, нагреваемого снизу и охлаждаемого сверху, помещается растворяемое вещество, которое называют шихтой. В качестве такового могут служить гранулы природного берилла — минерала, достаточно распространенного в природе, в отличие, допустим, от аквамарина, а потому относительно дешевого. Затем засыпается специальная солевая часть раствора — минерализаторы. В верхней части автоклава устанавливаются затравочные пластины, или затравки, выпиленные по определенному направлению из кристалла выращиваемого вещества. Именно на затравках и будут вырастать кристаллы. А в середине размещается так называемая диафрагма. Как просто объясняет Виктор Томас, это стальная пластина с дырочками, служащая для того, чтобы локализовать (разделить) зоны с низкой и высокой температурой.

Гидротермальный раствор циркулирует между гранулами шихты, насыщаясь веществом выращиваемого кристалла, одновременно происходит его нагревание. Горячий и потому более легкий раствор поднимается в верхнюю часть автоклава, где остывает. Холодный высокоплотный обедненный раствор опускается вниз. Цикл повторяется до полного переноса вещества шихты на затравки.

«Обычно на один автоклав уходит около 100 граммов берилла», — поясняет Виктор Томас. «И сколько получается на выходе?» — спрашиваю я. «Сколько хочется или сколько получается?» — улыбаясь, «уточняет» Виктор Габриэлович и отвечает на вопрос: «В удачном опыте сколько загрузил, столько и получается. То есть вся шихта откладывается на затравочные пластины. Конечно, несколько граммов берилла постоянно содержится в растворе, но это совсем незначительное количество».

«А не проще, не дешевле просто обработать природный берилл и не выращивать кристаллы искусственно?» — задаю другой вопрос. «Дело в том, что окраска изумруда обусловлена присутствием примесей хрома и ванадия. Чтобы получить изумруд, нужно эти примеси в берилл как-то внедрить. Некоторые производители специальными ионными пушками обстреливают кусок берилла ювелирного качества. Я считаю, это жульнические схемы, поскольку кристалл только с поверхности прокрашивается в зеленый цвет, далеко ионы хрома и ванадия пройти не могут, образуя лишь тончайшую пленочку. Единственный путь внедрить ионы хрома и ванадия в берилл — это растворить его и заново вырастить», — безапелляционно утверждает Виктор Томас.

Люди, которые делают изумруды

Историю выращивания искусственных драгоценных камней начала фирма IG Farben Industry, первой в мире вырастив изумруды из растворов в расплаве. Специалистам этой германской компании удалось подобрать специальный набор солей, расплав которых растворил компоненты берилла. Однако Вторая мировая война диктовала свои условия. Нужны были танки, а не изумруды, и процесс производства искусственных драгкамней заглох.

В 1950-е все началось по-новому. Кристаллы уже растили не только из растворов в расплаве, но и из гидротермального высокотемпературного раствора. «Наилучшие результаты были достигнуты, по-видимому, из растворов в расплаве. По крайней мере, фирма с мировой известностью Chatham, впервые употребившая сочетание created gems (созданные камни — Ред .), использовала именно этот метод. Технология гидротермального выращивания изумруда развивалась параллельно. Больше всех в этой области преуспела американская исследовательница Э. Фланиген . К сожалению, при использовании ее метода процесс роста кристаллов затухал достаточно быстро, поэтому приходилось в течение двух недель кристаллы растить, потом их извлекать и закладывать по новой, чтобы дорастали. Образовывались посторонние фазы, и компоненты берилла очень плохо растворялись, поэтому скорость падала фактически до нуля», — рассказывает Виктор Томас.

Активно технологии выращивания кристаллов в СССР начали развиваться в начале 1970-х, когда академик Владимир Соболев поставил перед коллегами задачу вырастить наш изумруд, по нашей технологии. Владимир Степанович нисколько не преувеличивал насущность этой задачи, предсказывая высокий спрос на изумруд в ближайшие годы. И оказался прав — вскоре начался настоящий бум.

Советские минералоги-экспериментаторы пошли двумя путями. «Первый путь — это использование флюсового метода: выращивание драгкамней из расплавов солей, когда нужный минерал расплавляется в специальном растворе. Подобное, конечно, происходит в природе, но для кристаллов берилла, изумруда, аквамарина естественны другие процессы — они вырастают в результате гидротермального синтеза», — сообщает Виктор Томас и характеризует флюсовый метод как неустойчивый: «В одном опыте мог получиться прекрасный кристалл изумруда, а в другом — промежуточные вещества». Абсолютно точно ясно было одно: метод нужно совершенствовать. Тогда и возникла идея взяться за разработку оригинальной — гидротермальной — схемы выращивания изумруда. Холодной сибирской зимой 1972 года к изучению процесса гидротермального синтеза и роста кристаллов изумруда были привлечены молодые ученые Александр Лебедев, Алексей Ильин, Дмитрий Фурсенко. Все проводимые ими исследования держались в строжайшей секретности, а о результатах незамедлительно сообщалось в Москву. Через два года эксперименты, не без участия власти, были прекращены, и только через 17 лет группа ученых, возглавляемая ведущим специалистом по гидротермальному синтезу Александром Лебедевым, чье имя долгие годы засекречивалось советским режимом, возобновила работы. Александр Сергеевич стал первым советским специалистом, получившим сразу два международных сертификата, подтвердивших его высокую квалификацию геммолога в области идентификации и определения свойств природных и синтетических драгкамней.

Когда наша технология расползлась по всей стране, на изумруд появился большой спрос. Потому что на самом деле была найдена прекрасная схема

Главная задача, над которой бились все, — как подобрать правильный состав растворов. «Если идти путем простого перебора, то не хватит, пожалуй, времени жизни Солнечной системы», — говорит, не сдерживая смеха, Виктор Томас. «Как же была решена эта задача?» — спрашиваю я и получаю трудно поддающийся здравому уму ответ: «Зачастую надо было как-то интуитивно действовать. У Александра Сергеевича (Лебедева — Ред. ) была исключительная интуиция».

Герой рассказа «Человек, который делал алмазы» Герберта Уэллса тоже значительное место в процессе выращивания кристаллов отводил интуиции: «Все это давно известно химикам, но никому еще не удалось напасть именно на тот флюс, в котором надо плавить углерод, и определить давление, которое может дать наилучшие результаты». Нелегкой задаче найти способ изготовить драгоценный камень уэллсовский герой посвятил всю свою жизнь. «Я знал, что на это уйдет лет десять, а то и двадцать, которые могут отнять у человека все его силы, всю его энергию, но даже и тогда игра стоила свеч», — откровенно признался он случайному встречному.

С интуицией и оглядкой на природу в течение нескольких десятков лет ученые Академгородка отрабатывали свою технологию, анализируя составы потенциально растворимых солей, наборы минералов, образующихся вместе с изумрудом, детально изучая физические свойства природных и синтетических драгоценных камней. Высокое качество кристаллов и устойчивая воспроизводимость экспериментов по их выращиванию определили конкурентоспособность сибирских минералогов и геммологов на мировом рынке и дали возможность перейти к промышленному выращиванию изумрудов. Так появилось совместное советско-таиландское предприятие «Тайрус».

Ссылка на основную публикацию