Что такое гидротермальный (синтетический) сапфир и как отличить его от природного камня

Сапфиры насыщенного розового или синего цвета в природе встречаются не так часто, как хотелось бы любителям украшений. Поэтому стоимость таких камней очень высока и не всем по средствам. Этот вопрос был решен путем создания искусственного аналога минерала. Что же такое гидротермальный сапфир, как его отличить от натурального и для какого знака Зодиака он подходит, рассмотрим ниже.

Разновидности и цвета камня

Изначально синтетические лабораторные, как и природные камни, бесцветные (лейкосапфиры). При добавлении примесей удается достичь желаемого цвета. Оттенки синтетического сапфира и добавки:

• голубой, синий, фиолетовый, васильковый – железо и титан;
• розовый, красный, бордовый, оранжево-розовый – ванадий, хром, титан;
• зеленый – хром-турмалин;
• белый – нет примесей;
• желтый – бериллий.

Ученые научились выращивать синтетический звездчатый сапфир. Это камни, обладающие эффектом астеризма – если посмотреть через него на свет, то создается впечатление, что внутри расположены скопления звезд.

Изменение оттенка или улучшение внешнего вида самоцвета направлено на повышение его себестоимости и товарных качеств. Это делается с помощью различных воздействий:

1. Диффузия – способность одних веществ проникать в состав других соединений, замещая собой исходные молекулы. Кристаллы обрабатывают солями бериллия под высокими давлением и температурой, в результате чего усиливается эффект астеризма. Такие камни называются диффузионными.
2. Облучение ультрафиолетом – делает цвет насыщеннее, гуще. Это облагороженный сапфир.
3. Нагревание до 1500–2000 °С. Это тоже способ облагораживания самоцвета, при котором изменяется цвет минерала, к примеру, с розового на голубой.

Диффузионные и облагороженные сапфиры очень схожи с природными минералами, заподозрить обработку может только опытный ювелир.
Отдельно стоит деклассированный сапфир – минерал натурального происхождения, но низкого качества, из-за чего его невозможно определить в какой-то конкретный класс по прозрачности или цвету. Непрозрачный, с темными включениями, невзрачный, он не похож на привычный красивый кристалл.

Посмотреть эту публикацию в Instagram

Публикация от Ювелирмаг (@uvelirmag) 9 Июл 2021 в 2:29 PDT

Прочие имитации природного корунда

Синтетический корунд является структурным аналогом природного кристалла, но отличается от него химическим составом и содержанием микропримесей. С эстетической и практической точек зрения он является наиболее приемлемой копией натурального сапфира.

К естественным имитациям непрозрачного сапфира относят экземпляры, полученные из отходов натуральных камней путем склеивания или прессования. В эту группу также можно отнести окрашенные природные минералы других пород.

Дешевые подделки изготавливают из стеклянных сплавов, в состав которых вводят оксиды металлов для получения нужной окраски.

Непрозрачные камни имитируют при помощи окрашенных пластмасс.

История изобретения камня

Сапфир – редкая находка в природе, его запасы ограничены. Известный с древности камень остается популярным до сих пор. К концу XIX века проблема стала носить острый характер. Это требовало пополнения ювелирного рынка новыми украшениями.

Многие химики и физики занимались вопросом создания искусственного камня. В итоге в 1907 г. Вернейлю удалось вырастить кристалл в искусственных условиях. Для этого он использовал оксид алюминия и пламя горелки. По методу Вернейля в лабораториях производят синтетические сапфиры до сих пор.

Полезные рекомендации

Выбирать украшение с сапфирами стоит исходя из собственных предпочтений и финансовых возможностей. Тем, кто верит в магические и целебные свойства камней, стоит приобретать настоящие самоцветы. Считается, что только они обладают сверхъестественными способностями. При покупке натурального камня стоит потребовать у продавца документы, подтверждающие его подлинность.

Людям, которые ценят прежде всего привлекательный внешний вид и отсутствие изъянов в камнях, больше подойдут искусственные сапфиры. Приобретение украшения с таким корундом — хороший вариант для тех, кто хочет сэкономить.

Способ изготовления сапфира

Существуют 2 способа получения синтетического сапфира в условиях лаборатории:

1. Смесь исходных материалов (оксида алюминия и добавок для цвета) в виде порошка засыпают в вибрирующий бункер со специальными отверстиями. По трубкам из отверстий порошок просыпается в печь, параллельно с этим подается кислород и водород. Сгорая, водород расплавляет смесь, начинает расти кристалл.
2. Нано-сапфиры выращивают, используя за основу оксид алюминия. Для этого затравочные пластины помещают в специальные приборы, где поддерживается нужное давление и температура до 5000 °С.

Смотрите передачу о выращивании камней на специальной фабрике:

Характеристики

Для оценки качества синтетических сапфиров используются стандартные характеристики. Чем лучше цвет, чистота, огранка и вес камня, тем выше он будет стоить.

Цвет

Цвет — важнейшая характеристика сапфира. В минералогии собственно сапфиром называют корунд синего цвета. На стоимость влияет не только оттенок, но интенсивность цвета и его светлота.

Самые известные оттенки — королевский Royal Blue и кашмирский васильково-синий. Камни васильково-синего цвета имеют шелковистый блеск и как бы светятся изнутри.

Темно-синие сапфиры, напоминающие австралийские, ценятся не очень высоко. То же можно сказать про светло-синие камни.

В ювелирном деле используются и сапфиры фантазийных цветов. Современные методы синтеза позволяют создавать камни:

• желтые;
• зеленые;
• оранжево-розовые (падпараджа);
• кунцитовые (фиолетовые);
• с александритовым эффектом — сменой цвета в зависимости от освещения;
• двухцветные — с четкой границей перехода между разными цветами в камне.

Наличие астеризма (лучевой звезды) или эффекта смены цвета повышает стоимость сапфира: в природе такие камни редки, а потому пользуются у ювелиров большим спросом.

Выращенные сапфиры RusGems фантазийных цветов

Чистота

Сапфиры могут содержать включения и трещины. Большая часть из них незаметна невооруженным глазом, а потому не влияет на визуальное восприятие камня. По характеру и расположению включений можно определить происхождение сапфира, а также выяснить, каким методом он был получен.

Корунды, синтезированные методом Вернейля, часто содержат газовые пузырьки и трещины. Сапфиры, полученные методом Чохральского — чище.

Вес

Чистые природные сапфиры более 5 карат встречаются редко, и стоят очень дорого. Чем крупнее сапфир, тем выше его стоимость за карат.

Существующие методы синтеза позволяют выращивать корунды достаточно большого размера. Например, масса кристалла, синтезированного гидротермальным методом, может достигать 240 карат. Методом Чохральского получают сапфиры массой 10 тысяч карат и более.

Форма огранки

Как правило, сапфирам придают фасетную огранку. Она обеспечивает равномерное отражение света и усиливает внутреннее сияние. Наиболее популярные формы:

• «круг»;
• «овал»;
• «груша».

Синтетические сапфиры не ограничивают мастера при выборе формы огранки. При работе с природным материалом ему приходится учитывать особенности камня — включения, микротрещины, дефекты, поэтому форма получается не эталонной. Синтетический корунд этих ограничений не накладывает: можно придать камню любую форму.

Сапфиры с эффектом астеризма гранят кабошоном. Только так удается раскрыть всю красоту лучевой звезды, расположенной в центре камня.

Синтетический сапфир RusGems в огранке октагон

Как отличить сапфир от подделки

Отличить синтетический камень от натурального по внешним признакам довольно сложно:

• лабораторный кристалл отличается особой чистотой, прозрачностью, он крупнее природного и дешевле;
• у искусственно выращенных сапфиров часто наблюдается зона роста – полоса внутри кристалла, отличающаяся более насыщенным цветом;
• у природного минерала есть неровности, трещины;
• мелкие округлые пузырьки – признак выращивания в автоклаве.

Найти разницу между природным кристаллом, выросшим в естественной среде и тем, которого растили в лаборатории, можно с помощью механических способов:

1. Подсветить лампой с УФ-излучением. Натуральный самоцвет флюоресцирует красным или оранжевым цветом, синтетический не светится совсем.
2. Рефрактометр определяет показатель преломления света у камня. Для природного кристалла он составляет 1,762–1,776.
3. Если поместить минерал в монобромнафталин и поставить емкость на белый лист, то прямые полосы будут говорить о естественном росте камня, а скошенные – об искусственном.

Под видом сапфира на рынке могут предложить купить фальшивки из окрашенного стекла. Отличить сапфир от подделки можно в домашних условиях:

1. Природные минералы содержат включения – это светлые точки и черточки, которые видны при рассмотрении камня через лупу. У лабораторных экземпляров нет включений, но они значительно дороже стеклянных подделок. Фальшивки из стекла не имеют следов примесей.
2. Самоцвет отличается высокой твердостью, потому устойчив к механическим повреждениям. Если провести по стеклу, то камень его поцарапает.
3. Природный камень прохладный, а лабораторный – температуры окружающей среды. Оба довольно долго нагреваются от тепла ладоней. Стекло нагревается в руках быстро.

По обозначениям на ювелирных бирках можно определить, что за материал использовался при создании украшения:

• на количество кристаллов указывает 1-я цифра;
• следующее обозначение – название самоцвета, сапфир указывается как «Сп.»;
• если далее идет «Об.», то камень был облагорожен, т. е. подвергся воздействию высокой температуры или рентгеновского облучения для изменения оттенка;
• сокращение «Кор.» указывает на гидротермальный корунд;
• следующая строка говорит о форме огранки (Груша – «Гр.», квадрат – «Кв.», треугольник – «Тк.»);
• 3-я строка – чистота, вес и цвет; гидротермальные камни не имеют таких характеристик, на бирках синтетических самоцветов этих цифр не будет.

Обратите внимание на видео про отличия натуральных и синтетических камней:

Что это такое?

Натуральный самоцвет формируется в специфической среде миллионы лет. Цена на него заоблачно высокая, а спрос все равно хороший.

Природные минералы образуются в земной коре благодаря некоторым геологическим операциям, которые связаны между собой во времени и пространстве.

Вода, высокая температура и мощное давление образуют рудные жилы. Они служат местами скоплений различных кристаллов. В месторождениях сапфиров присутствуют еще и жидкие газы, которые циркулируют в закрытом пространстве много лет.

В лабораториях создания наноминералов ученые воссоздали природные условия. Но чтобы выращенный кристалл был приличных размеров, требуется несколько месяцев. Нано сапфиры растут быстрее, а потому дешевле природных аналогов. Стоимость искусственных камней ниже, но не настолько, чтобы сравнивать их с обычными стекляшками. Чистота и глубина цвета искусственных кристаллов лучшая, чем у подлинных минералов. Гидротермальный сапфир не требует дополнительного облагораживания, как камень с подлинными свойствами. Эти методы, кстати, дороги и требуют дополнительных инвестиций.

Искусственный сапфир, значит, разновидность корунда. Он же является основой для рубинов и изумрудов. Синий цвет у сапфиров получается благодаря титану и железу. В синтезе также участвует нагретый берилл. С учетом условий производства можно сказать, что синтетический камень не выращивают, а варят. В базе одной из смесей оксид алюминия, который выглядит обычным белым веществом. В сапфир он превратится только при температуре 2200 градусов Цельсия. Скорость кристаллизации искусственных сапфиров 4 мм в час. Для больших кристаллов нужно немало времени. В дальнейшем, при необходимости, их разрезают на кусочки и обрабатывают, придавая схожесть с натуральными отложениями.

Свойства и применение искусственного сапфира

Ежегодно производятся тонны кристаллов. Значительная часть синтетических сапфиров идет в ювелирное дело. Другая часть используется для создания:

• подложек для микросхем;
• стекол для авиапромышленности, космических объектов;
• деталей фотоаппарата;
• предметных стекол;
• вставок в офтальмологические приборы;
• стекол для часов, гаджетов.

Химическая формула гидротермального сапфира – Al2O3. Физические свойства:

• твердость – 9 баллов из 10 по шкале Мооса;
• температура плавления – 2030 °С;
• выраженный стеклянный блеск;
• режется только алмазом;
• плотность 3,93 г/см3.
• растворяется в кислотах и органических соединениях.

Украшения с минералом

Из синтетического сапфира делают самые разные украшения:

• кольца;
• диадемы;
• перстни;
• колье;
• подвески;
• броши.

Синтетический самоцвет отличается яркой цветовой гаммой и блеском, имеет благородный вид, потому требует подбора наряда. Светлые кристаллы хорошо смотрятся на молодых девушках, камни темных оттенков – на женщинах средних лет и мужчинах. Украшения с миниатюрной вставкой подойдут для ежедневного ношения, самоцветы покрупнее будут уместны при выходе в свет. Примеры сочетаний синтетического сапфира с предметами гардероба:

• кофейное вечернее декольтированное платье, высокая прическа и голубое колье;
• бледно-розовый классический костюм с серебристым отливом и розовые серьги в серебре;
• синие джинсы, белая блуза и фиолетовый браслет;
• летнее платье в стиле бохо и зеленая подвеска в золоте;
• бордовая кофта, черные брюки и белая брошь.

Посмотреть эту публикацию в Instagram

Публикация от Elsa_Anticolly_ (@elsa_anticolly_) 18 Мар 2021 в 1:47 PDT

Посмотреть эту публикацию в Instagram

Публикация от Elsa_Anticolly_ (@elsa_anticolly_) 9 Ноя 2021 в 10:39 PST

Как ухаживать за камнем и хранить

Синтетические кристаллы прочные и долговечные, нуждаются в уходе:

1. Минерал не склонен к загрязнению, мыть его следует 2-3 раза в год. Для этого кристалл чистят щеткой с детским мылом, потом промывают теплой проточной водой. Вытирают насухо.
2. Хранить отдельно от других украшений. Из-за высокой прочности синтетический самоцвет может их поцарапать, расколоть.
3. Не допускать длительного нахождения под прямыми солнечными лучами. Изделие станет тусклым.
4. Украшение нельзя бросать, ронять. Несмотря на прочность в камнях появляются микротрещины, что ведет к его разрушению. Сколы на поверхности портят внешний вид.

К просмотру видеообзор украшения с данным камнем:

Обработка после выращивания

Для предотвращения растрескивания полученные сапфиры подвергают послеростовому отжигу в специальных установках. В дальнейшем им придают нужную форму с помощью лазерной шлифовки и полировки суспензиями и пастами. Из-за хрупкости материала обработку с использованием токарных, сверлильных и шлифовальных станков не используют.

Окрашивают и облагораживают синтетические сапфиры с применением разных технологий: диффузной обработки солями металлов, нагрева, облучения ультрафиолетом.