Синтетические ювелирные камни
Основные методы выращивания синтетических ювелирных камней. Синтетические корунды и алмазы. Ювелирные камни разной природы: фианит, кварц, изумруд. Отличие природных ювелирных камней от их синтетических аналогов. Имитация драгоценных камней из стекла.
Рубрика | Химия |
Вид | реферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 22.07.2008 |
Размер файла | 1,4 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
2
Содержание
- Введение. 2
- Глава 1. Основные методы выращивания синтетических ювелирных камней 4
- Глава 2. Синтетические корунды 8
- Глава 3. Синтетические ювелирные камни разной природы. 11
- 3.1. Синтетическая шпинель. 11
- 3.2. Синтетический берилл (изумруд) 12
- 3.3. Синтетический кварц 14
- 3.4. Синтетический рутил 16
- 3.5. Титанат стронция (фабулит) 16
- 3.6. Иттрий-алюминиевый гранат (ИАГ) 17
- 3.7. Ниобат лития 17
- 3.8. Фианит 18
- Глава 4. Синтетический алмаз 21
- Глава 5. Как отличить природные ювелирные камни от их синтетических аналогов 26
- Глава 6. Имитация драгоценных камней из стекла 33
- Выводы. 35
- Список использованной литературы. 36
Введение
Драгоценные камни издавна являлись предметом воспроизведения, одна-ко только в конце XIX в. достижения химии и физики позволили создать синтетические драгоценные камни, не отличающиеся по своим свойствам от природных камней, а часто и превосходящие их. Археологическими исследованиями установлено, что в Древнем Египте (около 3 тыс. лет до н.э.) изготавливали цветные стекла, которые использовали как украше-ния и амулеты. Имитации драгоценных камней из стекла были широко распространены в Древнем Риме.
В "Естественной истории" Плиний Старший писал, что карбункулы (рубины) "подделываются из стекла так же, как и другие драгоценные камни, познаются они по пленкам внутри и по тяжести, а иногда по пу-зырькам, светящимся подобно серебру". Он же описал трехслойный сар-доникс, называемый триплетом. Этот материал подгонялся и склеивался из трех слоев - черного, белого и красного.
Позже стали применять дублеты, состоящие из двух различных камней - сверху драгоценный, а снизу менее дорогой: горный хрусталь или стекло и т.п. В 1758 году австралийский химик Иозеф Штрасс разработал способ изготовления стеклянного сплава, чистого и бесцветного с относительно высоким показателем преломления. Сплав, состоящий из кремния, окиси железа, окиси алюминия, извести и соды, прекрасно гранился и шлифовался и после огранки напоминал бриллианты. Такой искусствен-ный камень называется "стразом" по фамилии ученого.
Настоящий переворот в получении синтетических драгоценных камней был произведен французским химиком М. А. Вернейлем, который в 1892 г. разработал способ получения синтетического рубина. В промышленности этим методом стали пользоваться для выращивания синтетиче-ских рубинов, а затем и для синтеза других драгоценных камней - сапфи-ра, шпинели, александритоподобного корунда и других камней. По мере развития и совершенствования техники выращивания монокристаллов были разрабо-таны другие способы, которые позволяли получить ряд других синтетиче-ских камней - аналогов природного рутила, кварца, алмаза, изумруда. В последние годы созданы и новые виды кристаллов, аналогов кото-рых нет в природе, - фабулит, иттрий-алюминиевый гранат, фианит.
Таким образом, в настоящее время существуют следующие виды синтетических ювелирных камней и их имитаций: 1) синтетические ювелирные камни, имеющие природные аналоги: корунды - рубин и сапфир, шпинель, рутил, алмаз, изумруд, кварц, александрит, опал, бирюза; 2) синтетические материалы, не имеющие природных аналогов: титанат стронция - фабулит, ниобат лития, иттрий-алюминиевый гранат, фианит и др.; 3) имитации ювелирных камней: стекла, дублеты и триплеты.
Синтетические ювелирные камни представляют собой искусственные кристаллы, полученные химическими или физическими методами, имею-щие свойства, аналогичные природным камням тех же названий. Г.В. Банк пишет о том, что новые номенклатурные предписания специальной комис-сии от 1970 г. установили более четкие определения синтетических кам-ней: "Синтетические камни - суть окристаллизованные продукты, получе-ние которых полностью или частично является делом рук человека. Их химический состав, кристаллическая структура и физические свойства в широком диапазоне совпадают с таковыми их природных прототипов (подлинных драгоценных и поделочных камней)".
Глава 1. Основные методы выращивания синтетических ювелирных камней
В настоящее время существует ряд способов изготовления синтетических камней.
Синтез драгоценных ювелирных и технических камней по способу М.А. Вернейля считается классическим и является первым промышлен-ным методом выращивания кристаллов корунда, шпинели и других син-тетических кристаллов. В мире ежегодно выпускается около 200 т синте-тического корунда и шпинели. Метод Вернейля заключается в следующем: к горелке с направленным вниз соплом через внешнюю трубу подводится водород, а через внутреннюю - кислород. В ток кислорода подается из-мельченный порошок окиси алюминия зернистостью около 20 мкм, полу-ченный прокаливанием алюмоаммиачных квасцов, который при этом на-гревается до определенной температуры и затем попадает в водородно-кислородное пламя гремучего газа, где он расплавляется. Внизу под соп-лом располагается стержень из спеченного корунда, выполняющего роль кристаллоносителя. На него стекает расплавленная окись алюминия, образуя шарик расплава. Стержень кристаллоносителя постепенно опускается со ско-ростью 5 - 10 мм/ч, при этом обеспечивается постоянное нахождение рас-плавленной растущей части корунда в пламени. На рисунке показана прин-ципиальная схема установки для выращивания кристаллов этим методом. Диаметр образовавшихся кристаллов ("булек") обычно достигает 20 мм, длина 50 - 80 мм, иногда их размер гораздо больше. Бульки представляют собой поликристаллы. Для получения монолитного монокристалла буль-ку оплавляют путем подачи кислорода. При этом на оплавленной поверх-ности бульки часть кристаллов остается неразрушенной и они при после-дующем охлаждении бульки начинают расти за счет оплавленных разру-шенных кристаллов.
Для получения рубина к порошку окиси алюми-ния добавляют окись хрома, для синтеза сапфира - окись железа и титана, для синтеза александритопо-добного корунда - соли ванадия. Этим же методом выращивают синтетический рутил и титанат стронция.
Рис. 1. Схема аппа-рата Вернейля:
1 - шихта; 2 - до-затор; 3 - кристал-лизационная каме-ра; 4 - кристаллодержатель; 5 - кри-сталл; 6,8 - подача кислорода; 7 - по-дача водорода.
Второй распространенный метод выращивания синтетических кристаллов драгоценных камней - способ Чохральского. Он заключается в следующем: расплав вещества, из которого предполагается кри-сталлизовать камни, помещают в огнеупорный ти-гель из тугоплавкого металла (платины, родия, иридия, молибдена или вольфрама) и нагревают в высокочастотном индукторе. В расплав на вытяж-ном валу опускают затравку из материала будущего кристалла, и на ней наращивается синтетический ма-териал до нужной толщины. Вал с затравкой посте-пенно вытягивают вверх со скоростью 1 - 50 мм/ч с одновременным выращиванием при частоте вращения 30 - 150 об/мин. Вращают вал, чтобы выровнять температуру расплава и обеспечить равномерное рас-пределение примесей. Диаметр кристаллов до 50 мм, длина до 1 м. Методом Чохральского выра-щивают синтетический корунд, шпинель, гранаты, ниобат лития и другие искусственные камни.
Часто применяется метод кристаллизации из раствора в расплаве с использованием флюсов. При этом камни кристаллизуются из смешанного распла-ва, состоящего из раствора соединения и флюсов - молибдатов, боратов, фторидов, окиси свинца и др. Кристаллизуют вещества обычно в платино-вом тигле при температуре от 600 до 1300 °С (в зависимости от вида кристаллов). В расплав опускают затравку, а затем его охлаждают со скоростью 0,1 - 1 °С/ч. На затравке постепенно наращивается кристалл. Скорость роста невелика - за несколько недель кристалл вырастает на 3 - 4 см. Этот метод по эффективности не может конкурировать со способом Чохральского и применяется в тех случаях, если кристалл плавится инконгруэнтно или испытывает деструктивное фазовое превращение в твердом состоянии.
Очень эффективен гидротермальный способ выращивания кристаллов драгоценных камней. Процесс осуществляется в автоклавах при давлении 7 * 107 - 14 * 107 Па и температуре 300 - 900 °С. Автоклав заполняют раст-вором соответствующего минерала. В нижней части автоклава температу-ра более высокая; когда насыщенный раствор поднимается вверх и попа-дает в условия с пониженной температурой, вещество осаждается на за-травку природного кристалла. Нижняя и верхняя части автоклава разделе-ны диафрагмой.
Последние два метода применяют для выращивания синтетических изумрудов, бериллов. Гидротермальным методом синтезируют разновидности кварца и корунда, а методом флюса - иттрий-алюминиевые грана-ты, корунды, шпинель.
Сверхтвердые синтетические минералы и материалы получают другими способами. Для выращивания алмаза необходимы давление 50 * 108 -100 * 108 Па и температура более 1600 °С. Процесс синтеза алмазов осуществляется из графита в присутствии катализаторов-металлов. В зависимости от времени синтеза получают кристаллы алмазов различных разме-ров. Такими же методами синтезируют другие сверхтвердые материалы: гексанит, эльбор, СВ и др., которые широко применяются в технике. В ювелирном деле синтетические алмазы и сверхтвердые материалы до сих пор не применяются.
Глава 2. Синтетические корунды
Год рождения синтетического рубина - 1910. В лаборатории французского химика А. Е. Александра были получены искусственные рубины ювелирного качества по методу, предложенному Вернейлем в 1891 г. С этого времени этот метод стал промышленным. Сырьем для синтеза корунда служит тонкоизмельченный порошок окиси алюминия, получаемый при кальцинации аммоний-алюминиевых квасцов. Для окрашивания кристаллов добавляют окислы переходных металлов в концентрациях 0,1 - 2,0 %: окись хрома для рубина, окиси железа и титаната для сапфира, оки-си никеля для желтого корунда, окиси кобальта для зеленого корунда и окиси ванадия для псевдоалександрита. Некоторые зарубежные фирмы ("Линде" в США, "Видерс Карбидвекр" в ФРГ) с 1947 г. начали промыш-ленное изготовление "звездчатых" сапфиров и рубинов. Эффект астериз-ма получается при добавке в исходное сырье небольшого количества (около 0,3 %) окиси титана. После синтеза полученные кристаллы отжига-ют длительное время в окислительной среде при температуре от 1100 до 1500 °С; при этом происходит пересыщение окисла титана и выделение тонких ориентированных игл рутила, которые обеспечивают известный эффект шестилучевой звезды.
Способ выращивания синтетических корундов по методу М. А. Вернейля до 1940 г. был распространен только в Европе. Им занимались такие фирмы, как "Sodem Dj evahirdjian" ("Содем Дьевайрдиан") в Швеции, "Baikowski" и "Rubis Synthdes" ("Банковский" и "Рубис синтез") во Франции, "Wieders Carbidwerk" ("Видерс Карбидверк") в ФРГ. С 1940 г. этот метод распространился в США, когда фирма "Линде" начала промыш-ленный выпуск синтетических корундов.
Методом Чохральского можно получить синтетические корунды любой формы - трубчатые, стержневые, ленточные и др. Такие профилирован-ные изделия из корундов широко применяются в технике.
Синтезируя рубины по методу флюса или гидротермальным способом, возможно получить ювелирные камни весьма высокого качества. Этими методами фирма "Чатэм" (США) изготавливает ювелирные рубины раз-мером до 60 мм.
В СССР методы выращивания синтетических корундов были освоены еще в 20-х годах. В настоящее время в Институте кристаллографии АН СССР разработаны и применяются новые методы синтеза корундов, при помощи которых получают изделия из корундов самой различной формы. В институте были созданы установки "Сапфир-ІІІ" и "Сапфир-2М", в которых синтезируются корунды методом направленной кристаллизации, предложенной Х.С. Багдасаровым. Этот способ позволяет выращивать кристаллы лейкосапфира в виде пластин больших геометри-ческих размеров с определенной заданной кристаллографической ориен-тацией.
Суть нового метода заключается в том, что молибденовый контейнер, заполненный исходным материалом, помещается в вакуумную печь, где его нагревают до температуры более 2000 °С. При этом расплавляется окись алюминия. Контейнер с расплавом медленно перемещается в зоны с более низкой температурой и при снижении температуры до определенно-го значения расплав кристаллизуется. В настоящее время этим способом получают кристаллы массой более 4 кг. Весь процесс автоматизирован, за соблюдением режимов наблюдают датчики, дающие информацию на ЭВМ, которая управляет синтезом кристаллов.
В настоящее время в СССР освоено промышленное производство юве-лирных и технических корундов. Прозрачные, тонкие, легкие трубки различного сечения и длины, полые трех-, четырех- и шестигранные призмы, нитеводители, швеллеры и уголки разных размеров из корунда - эти из-делия применяются в лазерной технике, радиоэлектронике, светотехнике, химической промышленности, приборостроении. Там, где другие материа-лы не выдерживают высоких температур и действий агрессивных сред, используются изделия из корундов. Резцы из корунда позволяют без дополнительной заточки обработать в несколько раз большее число деталей, чем твердосплавные резцы. Сапфиры применяются даже в пищевой промышленности в виде датчиков для контроля состава сиропов, соков, жидких веществ. При этом срок работы датчика из сапфира увеличился до 2 - 3 лет против 3 - 4 месяцев работы датчика из стекла.
Глава 3. Синтетические ювелирные камни разной природы.
В наше время синтезируется в лабораториях мира довольно большое количество ювелирных камней, и кроме ювелирных разновидностей корунда. Например в наше время получают синтетические шпинель, кварц, янтарь и другие камни.
3.1. Синтетическая шпинель.
Синтезируется этот красивый драгоценный камень способом М.А. Вернейля, практически так же, как и корунды.
Для изготовления шпинели используют смесь окисей алюминия и магния, получаемые соответственно из аммоний-алюминиевых квасцов и сульфата магния. Форма выращиваемых кристаллов - параллелепипед с квадратным сечением.
Шпинель применяется в основном в ювелирных изделиях (рис. 2). В связи с этим в состав смеси вводят различные окрашивающие примеси металлов, в том числе трехвалентный хром, который придает камням красный или сочный густой зеленый цвет. Зеленую шпинель ювелиры на-зывают бразильским турмалином, также иногда называют голубовато-зеленую шпинель, очень похожую на аквамарин.
Рис. 2. Вставки из синтетической шпинели
3.2. Синтетический берилл (изумруд)
В середине прошлого века при нагревании порошка природного изумруда в боросиликатном расплаве получили несколько кристаллов изумруда призматической формы. Дальнейшие работы в области синтеза изумруда связаны с исследованием метода кристаллизации из расплавов компонен-тов, составляющих изумруд, с применением различных флюсов - окисей лития, молибдена и др. До 50-х гг. XX в. синтез изумрудов исследовался в лабораторных условиях. Первый коммерческий изумруд был изготов-лен К.Ф. Чатэмом (США), а позже П. Жильсоном (Франция).
В настоящее время известен ряд промышленных методов выращивания синтетических изумрудов, применяемых в СССР, США, Японии, Фран-ции, ФРГ и других странах. Известны синтетические изумруды типа - "Эмерита" или "Симеральд", изготовляемые в Австрии. Они представляют собой ограненные вставки из светлого берилла, на которые наращен слой синте-тического изумруда толщиной 0,3 мм. Цвет их бледно-зеленый.
Фирмы "Чатэм" (США) и "Жильсон" (Франция) выпускают синтетические изумруды типа "Эмеральз", выращенные из раствора в расплаве с флю-сом на затравку из пластин берилла. В качестве флюса применяют окиси лития и вольфрама или окиси лития и молибдена. Процесс синтеза проте-кает очень медленно - в течение месяца наращивается слой толщиной в 1 мм.
Рис.3. Схема установки для выращивания изумру-дов:
1 - растворитель; 2 - ци-линдрический платиновый стакан; 3 - смесь из двух компонентов; 4 - затра-вочное устройство; 5 - платиновая отбойная пла-стина; 6 - третий компо-нент; 7 - платиновый ти-гель.
В последние годы получил развитие гид-ротермальный метод синтеза изумрудов, при котором рост кристалла изумруда осуществ-ляется также на затравку из природного бе-рилла при температуре 500 - 600 °С, давлении 70 - 140 МПа с заполнением автоклава распла-вом на 2/3 объема. Скорость роста кристал-лов 0,8 мм/сутки. Этим методом выращивают-ся изумруды фирмой "Линда" (США). Более точная технология и условия синтеза изумру-дов фирмой не публикуются и считаются коммерческой тайной фирмы.
Интересен метод синтеза изумруда, разра-ботанный японскими исследователями Хиронаса и Сэйдзо. Установка представляет собой платиновый тигель с горизонтальной платино-вой отбойной перегородкой. Нижняя часть тигля разделена цилиндрической платиновой стенкой (рис. 3). Смесь из любых двух ком-понентов (SiO2, A12O3, ВеО2) помещают в кольцевое пространство, третий компонент - в центральную часть. В верхней части отбой-ной перегородки размещают затравочные кристаллы. Затем в реактор вво-дят растворитель из молибдата лития или пятиокиси ванадия и всю систе-му равномерно нагревают до температуры выше точки плавления каждого из компонентов смеси. Когда температура каждой из изолированных ком-понентов смеси становится выше точки плавления растворителя, начинает-ся плавление. В результате диффузии компоненты поднимаются к затра-вочным кристаллам, проходят через отбойную перегородку и смешивают-ся в верхней части. После этого начинается процесс роста изумрудов на затравках.
Далее расплав выдерживают при постоянной температуре в течение определенного времени, затем медленно охлаждают, массу извлекают из тигля и растворяют в воде, где в качестве растворителя применяют молиб-ден лития, или в соляной кислоте, если растворителем служит пятиокись ванадия. В результате получают прозрачные бесцветные кристаллы, не отличающиеся по физическим, химическим свойствам от природного изумруда. Красивый зеленый цвет достигают добавлением небольшого количества в раствор окиси хрома. Японская фирма «Киоте Керамик и К°» этим методом изготавливает около 300 карат в год синтетических изум-рудов. Успешно выращиваются изумруды в СССР, этим занимаются научные лаборатории Новосибирского университета.
3.3. Синтетический кварц
В настоящее время кварц выращивают гидротермальным способом в стальных автоклавах. Растворителем сырья природного кварца служат растворы гидроокисей и карбонатов щелочных металлов - натрия или калия в концентрации от 3 до 15%. Синтез проводят при давлении 50 - 150 МПа при температуре 250 - 450 °С. Для затравки используют пластины или стержни природного кварца, которые ориентируют параллельно кри-сталлографическим плоскостям (0001) и (1120). Скорость роста кристал-лов - до 0,5 мм/сутки. Было установлено, что если в калиевые расплавы ис-ходного раствора с низкой концентрацией калия добавить железо, то об-разуются бурые кристаллы, при более высокой концентрации калия - зеленые.
При синтезе кварца в системе Н2О - SiO2 - К2О - СО2 с добавкой окислителей при давлении 150 МПа зеленая и бурая окраска изменяется на золотисто-желтую-цитриновую. Появление такой окраски за-висит от концентрации ионов трехвалентного железа в растворе. При даль-нейшем увеличении концентрации железа кристаллы становятся оранжево-красными.
Синюю окраску кристаллов получают, вводя в систему Н2О - SiO2 - Na2O - CO2 кобальта. Густота окраски зависит от содержания кобальта: в голубых кристаллах его до 0,001 %, а в ярко-синих до 0,02 %.
Аметистовую окраску получают при выращивании кристаллов в калиевой системе при температуре 320 -420 ?С и давлении - 1000 - 1400 * 105 Па. Если в систему Н2О - SiO2 - К2О - СО2 ввести избыточное количество трехвалентного железа и снизить содержание примеси алюми-ния, то кристалл становится дымчатым. После ионизирующего облучения цвет кристаллов становится прочным аметистовым. Введенный в систему алюминий частично замещает кремний, в результате после ионизирующего облучения кристалл кварца приобретает дымчатую окраску, типичную для раухтопаза. При увеличении концентрации алюминия можно получить черную окраску, подобную цвету мориона.
Цветной синтетический кварц широко применяется в ювелирной промышленности, а бесцветные от разности в технике: радиоэлектронике, оптике, химической промышленности. В СССР налажено промышленное производство синтетического кварца.
3.4. Синтетический рутил
Присутствием примесей в природных кристаллах рутила объ-ясняется его темный цвет. В результате проведенных исследований в фир-мах "Линда" и "Националь Лед и К0" (США) в 1948 году разработали способ выращивания синтетического рутила по методу М. А. Вернейля. Получают кристаллы черного цвета, но после отжига в струе кислорода при низкой температуре они становятся почти бесцветными или приобретают желтова-тый оттенок.
Синтетический рутил используется в ювелирных изделиях только как заменитель алмаза, поскольку его показатель преломления и дисперсия значительно выше, чем у алмаза. Игра света у этого камня также очень сильная, что позволяет его легко отличить от бриллианта.
3.5. Титанат стронция (фабулит)
По сравнению с рутилом этот синтетический камень более подходит для замены алмаза в ювелирных изделиях. Он совершенно бесцветен, оптически изотропен, и его показатель преломления (2,41) аналогичен алмазу. Дисперсия у фабулита (0,1 - 0,2) более высокая, что обеспечивает кра-сивую игру при изменении углов падения лучей света или освещения. Твердость фабулита 5,5 - 6,5, поэтому его целесообразно использовать для изготовления серег или кулонов, а не в кольцах, где он быстрее изотрется.
Синтез титаната стронция осуществляется по известному методу М. А. Вернейля.
После выращивания кристаллы обязательно отжигают в струе кислорода при низкой температуре. За рубежом промышленный выпуск фабу-лита осуществляет фирма "Националь Лед и К°" (США). В СССР фабулит не выпускается.
3.6. Иттрий-алюминиевый гранат (ИАГ)
Иттрий-алюминиевая окись (Y3A15O12) имеет структуру граната и чаще называется иттрий-алюминиевый гранат - ИАГ или гранатит. Выращивает-ся ИАГ чаще всего по методу Чохральского, однако хорошие результаты дает и метод кристаллизации из расплава с флюсом. Условия синтеза ИАГа весьма подобны условиям выращивания корунда.
Вначале иттрий-алюминиевый гранат применялся только в технике; добавляя некоторые лантаноиды (в частности, неодим), выращивали кристаллы, используемые в лазерной технике: кроме того, кристаллы ИАГ служат подложкой при синтезе ферримагнитных гранатов, применяемых в лазерной технике и радиоэлектронике.
В последние годы ИАГ широко применяют в ювелирных изделиях. Благодаря добавкам лантаноидов стало возможно получать кристаллы разного цвета - красные, зеленые, желтые, коричневые и др., не встречающиеся в природе. За рубежом ИАГ выпускает ряд фирм, наибольшую по-пулярность имеют гранаты фирмы "Линда" (США).
В СССР ИАГ изготавливают по методу направленной кристаллизации, позволяющему выращивать идеально правильные и чистые кристаллы.
Искусственный гранат образуется при высоких температурах в глубоком вакууме в специальных аппаратах. Завод выпускает светлые гранаты, розовые, желтые и зеленые. Время синтеза - около 4 суток. Ведутся иссле-дования, направленные на получение кристаллов ИАГ любой окраски - от пурпурной и лимонной до чисто-голубой и сиреневой.
3.7. Ниобат лития
Ниобат лития - LiNbO3 - относительно мягкий синтетический камень (твердость около 5,5 по шкале Мооса). Интересен он прежде всего оптическими свойствами, что позволило использовать его в лазерной технике. Показатель преломления его 2,2 -2,3, дисперсия вы-сокая 0,12, что обеспечивает красивую игру камня.
Кристаллы выращивают по методу Чохральского. При добавках в расплав окислов металлов переходной группы можно получить кристаллы различной окраски: при введении окиси хрома - зеленую, окиси железа -красную, окиси кобальта - голубую или синюю. В СССР ниобат лития не синтезируют.
3.8. Фианит
В 1970 - 1972 гг. Физический институт Академии Наук СССР (ФИАН) раз-работал способ изготовления нового синтетического материала на основе кубической модификации окиси циркония и гафния (Zr, Hf)O2, - фиа-нит. Природным аналогом фианита является тажеранит, открытый на Тажеранском массиве. Фианит обладает хорошей огнеупорностью и химичес-кой стойкостью, высокой степенью прозрачности, показателем преломле-ния и дисперсией. Температура плавления фианита 2600 -2750 °С, твер-дость 7,5 - 8 по шкале Мооса, плотность 6 - 10 г/см3, показатель преломле-ния приближается к алмазу 2,1 - 2,2. По химическому составу фианит представляет собой окись циркония в сочетании с добавками редкозе-мельных элементов - эрбия, церия, неодима или кобальта, ванадия, хрома и железа. Кристаллы фианитов образуются из расплавленной массы элементов, входящих в его состав. Процесс кристаллизации происходит на специальных затравках при охлаждении расплава. Скорость роста кристал-лов 8 -10 мм/час. Можно получить кристаллы фианита массой до 250 г. Окраска фианитов и его плотность определяются химическим составом. Небольшие количества примесей перечисленных элементов придают фиа-нитам разнообразный цвет и оттенки: красный, розовый, фиолетовый, го-лубой, желтый, белый и др., кроме изумрудного. По цветовой гамме фиа-нит может соперничать с аметистом, гранатом и цирконом, по красоте он превосходит алмаз.
Высокий показатель преломления фианитов, близкий к алмазу и большая дисперсия создают особую игру света при различных условиях освещения. Эти свойства в сочетании с разнообразной окраской позволяют имитировать природные драгоценные камни из фианитов, а также созда-вать новые, оригинальные по окраске.
В ультрафиолетовых лучах фианит в зависимости от примесей может люминесцировать голубым, желтым, фиолетовым и другим цветом.
В промышленном количестве фианиты начали выпускать в СССР с 1972 г. Он сразу завоевал всеобщее признание как в технике, так и в ювелирной промышленности. Из него изготавливают высококачественные линзы для оптических приборов и очков, так как благодаря высокому показателю преломления почти плоские линзы обеспечивают высокую степень увеличения, а также оптические устройства для квантовых генераторов. Перспективен этот материал и для химической промышленности, так как фианит химически стоек в агрессивных средах, тугоплавок, не окисляется и не испаряется при температурах более 2500 °С. Он является изолятором, но при нагревании до температуры более 300 °С становится проводником.
Обрабатывать фианит можно только в определенных направлениях кристалла. Он довольно сложен в обработке, легко растрескивается и крошится. Выход при огранке сырья обычно не превышает 10 - 15 %. При огранке высота нижней части камня должна быть более глубокой, что улучшает его "игру", а "площадка" - более широкой. Грани фианитов слегка закруглены, что служит дополнительным отличием этих камней от бриллиантов.
Подобный фианиту материал для имитации драгоценных камней выпускают за рубежом. В США фирма "Серез Корпорейшен" (Вальтхэм, штат Массачусетс) синтезирует материал "диамонеск", очень похожий по сво-им свойствам на фианит, в Швейцарии фирма "Гранд" Лдевахирджан" СА" (Монтей, Валанс) производит "джевалит", а в Австрии фирма "Д. Сваровски энд К0" (Ваттенс, Тироль) выпускает "цирконий* по советской лицензии".
Цены на эти материалы - 10 долларов за 1 кар.
Глава 4. Синтетический алмаз
Синтезом алмазов занимались многие ученые. Ведущая роль принадлежит советскому физику О.И. Лейпунскому, который в 1938 г. провел теорети-ческий анализ условий образования алмаза из графита и определил обла-сти стабильного существования алмаза. В результате им была изучена диа-грамма состояния алмаз - графит, которая явилась основой для научного решения проблемы создания синтетических алмазов.
В феврале 1953 года группе физиков шведской энергетической компании ASEA при проведении очередного опыта по синтезу алмаза из графита при давлении 8 · 108 МПа и температуре 2500 °С с выдержкой во времени 2 минуты удалось получить первые в мире искусственные алмазы. В декабре 1954 г. ученые фирмы "Дженерал Электрик К°" создали искусственные алмазы размером около 0,8 мм. Впоследствии ими была разработана ка-мера типа "белт".
После этого синтез алмазов был организован в ряде стран - Бельгии, Англии, Японии и др. В СССР в 1960 г. Институтом физики высоких давлений АН СССР под руководством акад. Л.Ф. Верещагина был разработан способ получения синтетических алмазов, который был передан для промышленного освоения Институту сверхтвердых материалов АН УССР. В 1961 г. была отработана промышленная технология синтеза алмазов. Про-цесс осуществляется при температуре 1800 - 2500 °С и давлении более 5 · 102 МПа в присутствии катализаторов - хрома, никеля, железа, мар-ганца, платины, кобальта или других металлов. Впоследствии было уста-новлено, что алмазы образуются при кристаллизации углерода из его раствора в расплаве металла-ка-тализатора. В настоящее время составлены диаграммы образова-ния алмаза из графита с различ-ными катализаторами. На рис. 6 приведена диаграмма системы алмаз - графит - никель.
Рис. 6. Диаграмма процесса синтеза ал-мазов с катализатором из никеля:
1 - кривая равновесия алмаз - графит;
2 - кривая плавления никель - углерод;
3 - кривая плавления никеля;
4 - об-ласть кристаллизации алмаза.
Синтез алмаза проводится в камере типа "чечевица" объемом несколько кубических сантимет-ров (рис. 7). Нагревание осу-ществляется индукционным ме-тодом или прямым пропускани-ем электрического тока. При сближении пуансонов реакцион-ная смесь графита с никелем (а также со слоистым пирофилли-том) сжимается, при этом в камере развивается давление выше 5 · 102 МПа. В результате происходит перекристаллизация гексагональной кристаллической решетки графита в кубическую структуру алмаза. Раз-мер кристаллов алмаза зависит от времени синтеза, так как при времени реакции 3 минуты образуются кристаллы массой около 10 мг, а 30 мин - 70 мг. Наиболее прочны кристаллы размером до 0,5 - 0,8 мм, более круп-ные имеют невысокие физико-механические свойства. Кроме описанного метода разработан еще ряд способов выращивания алмазов.
В 1963 г. В.Ж. Эверсолом (США) был запатентован способ выращивания алмазов из газовой фазы (из метана, ацетилена или других углеводо-родов) при давлении ниже 103 МПа. Суть метода - создание перенасыщенной углеродом газовой фазы, образующаяся при этом избыточная поверхностная энергия на границе графит - воздух способствует формиро-ванию зародышей алмазов. Подобный метод был разработан в СССР Б.В. Дерягиным и Д.В. Федосеевым. При давлении ниже атмосферного им удалось получить на затравках из алмаза нитевидные кристаллы синтетического алмаза из газовой фазы. Скорость роста кристаллов очень низ-кая - около 0,1 мкм/ч.
В 1961 г. в США фирмой "Эллайд Хемикал и Дю Пон" был предложен взрывной метод получения синтетических алмазов. При направленном взрыве происходит мгновенное повышение давления до 200 · 102 МПа и температуры до 2000 ?С, при этом в графите образуются мелкие (до 10 - 30 мкм) синтетические алмазы. В СССР в Институте сверхтвердых мате-риалов АН УССР была отработана подобная технология получения искус-ственных алмазов, получивших название АВ.
В США фирмой "Дженерал Электрик К0" в 1970 г. был разработан метод получения крупных синтетических кристаллов алмазов ювелирного качества на затравках в виде пластин. Однако стоимость выращивания таких алмазов гораздо выше, чем добыча природных.
В настоящее время мировое производство синтетических алмазов (без СССР) составляет более 200 млн. карат/год. Главные центры производства синтетических алмазов - США ("Дженерал Электрик К°"), ЮАР ("Де Бирс"), Англия, Япония.
Рис.7. Схема камеры типа "чече-вица":
1 - пуансоны; 2 - реакционная смесь графита с никелем; 3 - пирофилитовая прокладка; 4 - муфта.
В мире выпускаются синтетические алмазы следующих видов: АСО - алмазы обычной прочности, АСР - алмазы повышенной прочности, АСВ - ал-мазы высокой прочности, АСК и АСС - алмазы монокристалли-ческие.
Размер алмазов АСО, АСР и АСВ 0,04 - 0,63 мм. Кроме того, выпускаются две марки микропо-рошков - АСМ и АСН с размером зерен 1 - 60 мкм. Монокристаллические синтетические алмазы АСК и АСС имеют размер зерен до 1 мм.
Эксплуатационные свойства шлифовальных порошков из синтетических алмазов зависят от формы зерен, характера их поверхности и меха-нической прочности. Наиболее развитая поверхность характерна для алма-зов АСО, а наименее развитая - для алмазов АСС. Механическая прочность ал-мазов АСС приближается к прочности природных алмазов.
Синтетические алмазы широко применяются для производства алмазно-абразивного инструмента, брусков, кругов шлифовальных и отрезных, паст для шлифования, стеклорезов, резцов, буровых коронок, долот и т.д. В настоящее время более 80% потребности в технических алмазах по-крывается за счет синтетических.
Кроме перечисленных марок синтетических алмазов в СССР выпускаются поликристаллические алмазы типа карбонадо, балласы, СВС, ис-пользуемые в технике, а также ряд синтетических сверхтвердых материалов, приближающихся по своим физическим свойствам к природным ал-мазам - эльбор (или кубонит), гексанит и др. "Блестящее будущее рису-ется нам для алмаза, когда человек сумеет овладеть тайной искусственно-го его получения. Алмаз до сих пор упорно хранит эту тайну, и то немно-гое, чего добилась наука, еще далеко от разрешения проблемы в це-лом..." - так писал А.Е. Ферсман в 1945 г., а уже через несколько лет син-тетические алмазы заняли ведущее положение в технике.
Около 200 лет пытаются создать синтетические алмазы. Десятки лабораторий в различных странах продолжают поиски более рациональной и эффективной методики выращивания алмазов как для технических нужд, так и для ювелирных целей. Нерешенных проблем в этой области очень много, однако каждый день приближает нас к цели и не исключено, что в скором времени будут найдены экономичные способы получения синтети-ческих алмазов любой формы, размера, цвета и качества. Природные дра-гоценные камни в десятки, а иногда и в сотни раз стоят дороже своих син-тетических аналогов, несмотря на то что синтетические камни по качеству и цвету часто значительно превосходят природные. Г. Банк пишет: "Тем не менее и синтетические камни принадлежат к миру драгоценных камней. Каждому дано решить для себя, как он представляет себе свой мир драго-ценных камней: намерен ли он удовлетвориться хорошей копией или же по прежнему ценит лишь оригинал!".
Глава 5. Как отличить природные ювелирные камни от их синтетических аналогов
Все синтетические материалы, применяемые в ювелирных целях, можно разделить на две группы: первую - синтетические камни - аналоги при-родных ювелирных камней и вторую - новые синтетические материалы, не имеющие аналогов среди природных камней и имитирующие ювелир-ные камни иного состава. Идентификация камней второй группы основы-вается на применении методов диагностики, описанных выше с учетом их свойств. Идентификация камней первой группы более слож-на, так как состав и структура природных и синтетических камней этой группы идентичны. В настоящее время получены и имеются на мировом рынке синтетические корунды, шпинель, изумруд, кварц (в том числе аметист и цитрин), бирюза, в меньшем количестве александрит, опалы, ко-раллы и др.
В связи с получением синтетических аналогов ряда природных ювелир-ных камней остро встал вопрос о методах их отличия. Остановимся на не-которых, наиболее распространенных камнях.
Рубин и сапфир. Получаемые по методу Вернейля, рубин и сапфир в настоящее время наиболее широко применяемые в ювелирных изделиях камни. Стоимость синтетических корундов ниже природных в десятки и даже сотни раз.
Основные физические свойства синтетических корундов весьма близки к природным (коллектив авторов под руководством М. М. Классен-Неклюдовой и Х. С. Багдасарова, 1974 г.). Плотность синтетических корундов 3,992 г/см3. Примесь хрома повышает плотность до 4,013 г/см3, а титана, кальция и ряда других элементов - понижает. Показатели преломления: 1,7681 - 1,7635, у высокохромистого рубина - до 1,7681 - 1,7801. Иногда в синтетических корундах появляется аномальная двуосность, связанная с остаточными внутренними напряжениями.
В спектрах поглощения синтетических фиолетовых, синих и зеленых сапфиров в отличие от природных отсутствуют некоторые полосы поглощения (454, 467, 473 нм). Это можно обнаружить даже у ограненных кам-ней при довольно несложном исследовании на спектрофотометре СФ-18, оснащенном приспособлением для записи спектров поглощения огранен-ных камней.
Отличительный признак синтетических рубинов, полученных при гид-ротермальном синтезе, - наличие в ИК-спектрах серии полос поглощения в интервале 3000 - 3600 см-1, вызванных гидроксильными группами.
Особенно важно для распознавания синтетических и природных рубинов и сапфиров (в частности, ограненных) наличие включений, трещин, каналов, характер распределения окраски, двойникование, выявляемых при рассмотрении камня под сильной лупой или при микроскопи-ческих исследованиях. Для этой цели применяются стереомикроскопы (МБС, "Джемолайт" и др.), с мощным освещением - отраженным и про-ходящим светом. Для большей четкости изображения используется вода, спирт или иммерсионные жидкости (монобромнафтален, йодистый мети-лен и др.). Исследуемый камень опускают в жидкость, налитую в стакан. Чтобы уменьшить испарение жидкости, стакан накрывают стеклом. Так как показатели преломления иммерсионной среды и калия близки, то последний становится полностью прозрачным, что позволяет хорошо рас-смотреть его внутреннее строение.
Установлено, что в природных руби-нах (в частности, в кристаллах из Бирмы и Шри-Ланки) наблюдаются включения рутила, отдельные кристаллики, коленчатые двойники или микроскопические параллельные тонкие иголочки которого образуют так называемый "шелк", а расположенные под углом 60 и 120° - "сетку". Рубины Бирмы, очень богатые включениями, со-держат также октаэдрические кристаллы шпинели, короткопризматические кристаллы апатита, оливин, кальцит, желтый сфалерит, сфен, муско-вит. В рубинах Шри-Ланки можно увидеть включения правильных кри-сталликов циркона, часто окруженных "плеохроичными двориками", гра-натов, пирита, пирротина, гематита, апатита, кальцита. В рубинах Таиланда рутил встречается довольно редко. Для них характерны альмандин, апа-тит, пирротин, для рубинов Танзании - апатит, графит, пирротин, паргасит, шпинель, цоизит.
Иногда в природных рубинах наблюдаются жидкие и газово-жидкие включения, которые заполняют трубообразные каналы и трещины. Осо-бенно распространены газово-жидкие включения, расположенные по тре-щинам разнообразной формы и образующие замысловатые узоры; в ру-бинах Таиланда трещины и каналы могут быть также декорированы буры-ми включениями окислов и гидроокислов железа.
Еще одна отличительная особенность природных рубинов (в частности, Бирмы) - неравномерное пятнистое распределение окраски. В звездчатых рубинах проявляется гексагональная зональность окраски. В ряде ру-бинов отмечается тонкая трещиноватость в виде параллельных полос, связанная с двойникованием.
В природных сапфирах, как и рубинах, наиболее частое твердое включение - рутил. Вместе с тем в сапфирах Бирмы отмечаются апатит, циркон, монацит, флогопит, фергюсонит; Шри-Ланки - гранат, шпинель, слюды, пирит, халькопирит, циркон, окруженный "плеохроичными двориками"; Таиланда - плагиоклаз, колумбит, пирротин, халькопирит; Танзании - циркон, апатит, графит, пирротин; Кашмира - роговая обманка, турмалин; Кампучии - красный гатчетолит, торит, полевой шпат.
Очень характерная особенность природных сапфиров - обилие газово-жидких включений, образующих причудливые узоры, напоминающие соты, сетки, отпечатки пальцев, и расположенных по веерообразным, кулисообразным и неправильным трещинам. Иногда жидкие включения запол-няют трубообразные каналы. В трещинах и каналах могут находиться бу-рые окислы и гидроокислы железа.
Важный диагностический признак природных сапфиров - зональное и зонально-секториальное распределение окраски в виде чередующихся чет-ких параллельных полос с различной интенсивностью окраски, располо-женных по одной прямой, под углом 120° или по сторонам правильного гексагона.
Как и в рубинах, в природных сапфирах может наблюдаться двойнико-вание. Очень характерны для природных и синтетических корундов так на-зываемые "огненные знаки" - мелкие механические трещины около ребер или в периферийных частях фасет ограненных камней, возникающие при обработке.
Синтетические корунды, в том числе рубины и сапфиры, обладают рядом общих внутренних особенностей (речь идет прежде всего о корундах, выращенных по методу М.А. Вернейля). Наиболее характерны для них газовые включения различного размера и формы (округлой, овальной, удлиненной, веретенообразной), одиночные и образующие скопления в виде пятен, полос, облаков. Такие пузырьки газа кажутся темными в проходя-щем свете, в отраженном же свете они имеют вид ярких концентрически-зональных колец.
Твердые включения в синтетических корундах могут быть представле-ны "непроплавами" - непрореагировавшими частичками продуктов син-теза, пылью металлов, вводимых в корунд как легирующие присадки или случайно попадающих из тиглей и нагревателей. В звездчатых синтетиче-ских корундах наблюдаются ориентированные включения рутила.
Хороший диагностический признак синтетических корундов - криво-линейное распределение окраски, связанное с получением их по методу Вернейля. Кривизна полос с различной интен-сивностью окраски может быть различной, и в мелких камнях она мало заметна.
Иногда в синтетических корундах наблюдаются свили - текстуры в виде потоков, обусловленные оптической неоднородностью камня.
Диагностика по внутренним особенностям корундов, синтезированных гидротермальным методом, более сложна в связи с тем, что в них могут отмечаться включения и текстуры, характерные для природных камней. Однако внимательное изучение включений, формы и характер заполнения трещин, наличие "затравок" и другие признаки позволяют решить этот вопрос.
Определить синтетические корунды, имитирующие алмазы, александриты, изумруды, аквамарины, топазы и др., нетрудно, так как их основ-ные физические свойства отличаются от природных корундов. Среди реко-мендуемых методов диагностики в ряде случаев имеет значение определе-ние цвета люминесценции. Например, александритоподобный синтетический корунд в отличие от натурального александрита в ультрафиолетовых лучах светится оранжево-коричневым цветом.
Шпинель. Синтетическая шпинель может быть самой различной окраски, и поэтому она имитирует не только природную шпинель, но и алмаз, сапфиры, рубин, изумруд, аквамарин, гранаты, турмалин, циркон, топаз, но все же имеются и некоторые различия. Так, синтетическая шпинель в отличие от природной характеризуется совершенной спайностью по ку-бу. В поляризованном свете при скрещенных николях у синтетической шпинели наблюдаются аномальное двупреломление, проявляющееся "муаровым" угасанием, а также узоры в виде тонких волосовидных по-лос, сеток или размытого черного креста.
Под микроскопом также видна неоднозначность природной и синтети-ческой шпинели. Для природной шпинели характерны включения октаэдрических кристаллов шпинели, доломит, игольчатый сфен, альбит, апатит. Синтетическая шпинель, выращенная по методу Вернейля, как правило, не содержит каких-либо включений. Только изредка в ней наблюдаются овально вытянутые мелкие газовые пузырьки. Криволинейная зональность окраски для синтетической шпине-ли менее характерна, чем для вернейлевских корундов.
Изумруд. Умение отличить природный изумруд от синтетического имеет принципиальное значение. Дело не только в стоимости (за рубежом природный кристалл стоит в среднем в 2 - 3 раза больше синтетического, в нашей стране - изумруды одного цвета и качества стоят одинаково).
Изумруд выращивают двумя основными методами: раствор-расплавленным и гидротермальным. Существуют различные варианты этих мето-дов. Соответственно возможно и получение различных свойств. Плотность синтетических изумрудов, выращенных раствор-расплавным методом, 2,64 - 2,67 г/см3, выращенных гидротермальным, - 2,67 - 2,69 г/см3, что в целом несколько ниже плотности природных изумрудов.
Спектры поглощения синтетических изумрудов отличаются от природ-ных наличием двух полос поглощения с максимумами 420, 425 или 430 - 440 нм. В ИК-спектрах поглощения в синте-тических изумрудах, полученных раствор-расплавным методом, отсутст-вует широкая полоса поглощения в интервале 3000 - 4000 см-1, что объяс-няется присутствием воды, а также отсутствует характерная для природ-ных и гидротермальных синтетических изумрудов ли-ния поглощения при 2400 - 2500 см-1, обусловленная двуокисью уг-лерода.
Синтетические изумруды часто люминесцируют в ультрафиолетовых лучах глубоким постепенно усиливающимся красным цветом, нетипич-ным для природных. Однако в последние годы стали выращивать изумру-ды (П.Жильсон) с добавками железа, гасящими красную люминесценцию. Под светофильтром синтетические изумруды в отличие от природных, ста-новятся ярко-красными.
Ряд отличий можно установить, исследуя камень под микроскопом. Природные изумруды часто имеют кулисо- и веерообразные или неправильной формы трещины с газово-жидкими включениями, что создает узор, называемый ювелирами "садом". Газово-жидкие и твердые включе-ния гидроокислов и окислов железа бурого цвета могут заполнять кана-лы, ориентированные параллельно осям. В изумрудах также встречаются включения актинолита, тремолита, флогопита (в ураль-ских и индийских), углистые непрозрачные включения, кальцит, доломит, биотит, молибденит (в южноафриканских, Трансвааль), тремолит, биотит, эпидот, турмалин, рутил, апатит (в австрийских). В природных изумру-дах наблюдается прямолинейная зональная или зонально-секториальная окраска.
В синтетических изумрудах иногда наблюдаются зеркальные веерообразные или неправильной формы трещины, возникающие при обработке камня. В синтетических изумрудах, полученных раствор-расплавным методом, отмечаются газовые пузырьки, непроплавленные частички ших-ты, фенакит, ильменит и др. Иногда в таких изумрудах наблюдается тон-кая зональность окраски, отличающаяся от природной.
В синтетических изумрудах, выращенных гидротермальным методом, иногда встречаются газово-жидкие включения, металлическая пыль, участ-ки затравки.
Бирюза. Идентификация бирюзы представляет особую сложность. Синтетическая бирюза, полученная Жильсоном, имеет плотность 2,68 - 2,75 г/см3, показатель преломления 1,61. Установлено, что под микроскопом в этой бирюзе видны темно-синие угловатые или сфериче-ские, сплющенно-овальные частицы, как бы погруженные в более светлый субстрат, твердость которого, вероятно, более низкая. Капля разбавлен-ной соляной кислоты впитывается природной бирюзой и скатывается с синтетической. Спектры отражения синтетической бирюзы в интервале 450 - 1300 см-1 отличаются от спектров природной, для нее характерны максимумы поглощения 1115, 1050, 1000 и 570 см-1 с более сглаженны-ми с широкими пиками.
Советская синтетическая бирюза полностью соответствует природной (по термическим свой-ствам, микротвердости), однако плотность ее 2,3 - 2,4 г/см3, т.е. понижен-ная по сравнению с природной.
Глава 6. Имитация драгоценных камней из стекла
Стекло - наиболее дешевый и распространенный заменитель драгоценных камней. В конце XVIII в. Штрасе предложил рецепт особого свинцового стекла, удачно заменяющего драгоценные камни: 38,2 % кремнезема, оки-си свинца 53,0 % и поташа 8,8 %. Кроме этого в смесь добавляли буру, гли-церин и мышьяковистую кислоту. Этот сплав назван стразом. Для него характерна высокая дисперсия, он хорошо поддается огранке. Такое стек-ло использовалось для имитации бриллиантов. Позже научились изготов-лять цветные стразы. Для получения рубинового цвета в стеклянную мас-су добавляли 0,1 % кассиевого порфира, сапфирового - 2,5 % окиси ко-бальта, изумрудного - 0,8 % окиси меди и 0,02 % окиси хрома. Были раз-работаны рецепты для получения имитаций гранатов, аметистов, шпинели.
В настоящее время стекла, имитирующие драгоценные камни, широко используются в ювелирных изделиях.
Итак, химический состав и физические свойства синтетических и соот-ветствующих им природных камней одинаковы. Однако синтетические камни - это продукт труда человека, и изготовить их можно сколько угодно.
Природные камни - творения природы, число их ограниченно, обнаружить и добыть - трудно. Именно поэтому драгоценный камень в десятки, а иногда и в сотни раз дороже своих синтетических аналогов, несмотря на то, что синтетические камни по качеству и цветовым характеристикам часто значительно превосходят природные камни.
Ювелирные камни - прекрасное творение природы и человека. Природа не поскупилась, создав глубокое спокойствие сочно-зеленых изумру-дов, умиротворенность синих сапфиров, пылкость красных рубинов, ска-зочную или страстную изменчивость белых и черных опалов, нежность ро-зовых и голубых топазов, безбрежное море цветов, оттенков, рисунков. Человек, вдохнув в них свою душу, бережно, с любовью обработав их, придал им завершенность, законченность, превратил их в настоящие про-изведения искусства, призванные нести людям радость, наслаждение, вдохновение, а не горе и слезы, не быть предметом наживы и обогащения, а свидетельством богатства и огромной духовной мощи народа.
Применяющиеся в качестве имитации стекла могут быть различной прозрачности (прозрачные, полупрозрачные, просвечивающие в тонких сколах, непрозрачные) и окраски. Физические свойства их зависят от состава, в основном от содержания свинца. Показатели преломления прозрачных стекол 1,44 - 1,77; твердость 5 - 7 по шкале Мооса; плотность 2 - 4,5 г/см3.
Стекла изотропны, но со временем у них может появиться оптическая анизотропия. Дисперсия 0,010, в стеклах с большим содержанием свинца может быть выше.
Стекла можно отличить по присутствию газовых пузырьков различной формы, иногда свилей, сгустков красителей. Кроме чисто стеклянных имитаций применяют сдвоенные (дублеты) и строенные (триплеты) кам-ни, склеенные из стекла и натурального камня, из слабо- и густоокрашенных камней, из природного и синтетического камня. Такие подделки пре-красно видны под лупой или микроскопом: на поверхности склеивания наблюдаются пузырьки, расположенные в одной плоскости.
Подобные документы
Физические и химические свойства производных п- и м-аминофенола и синтетических аналогов эстрогенов нестероидной структуры. Основные методы количественного определения. Способ синтеза парацетамола из фенола. Хранение синтетических аналогов эстрогена.
презентация [3,8 M], добавлен 12.09.2015Добыча и переработка драгоценных камней. Изготовление керамики и стекла. Основные виды стекла. Перспективы развития силикатной промышленности и стекла в частности. Использование жидкого стекла в строительстве в качестве добавки к стройматериалам.
презентация [1,4 M], добавлен 18.04.2014Исследование моющих эффектов определённых синтетических анионоактивных, катионоактивных, амфотерных и неионогенных поверхностно-активных веществ. Критерии выбора ПАВ для производства эффективных синтетических моющих средств, технология их изготовления.
контрольная работа [28,2 K], добавлен 27.12.2011Физико-механические и физико-химические свойства синтетических волокон. Первое полимерное соединение. Получение синтетических волокон и их классификация. Карбоцепные и гетероцепные, полиакрилонитрильные, поливинилхлоридные, полиамидные волокна.
презентация [2,4 M], добавлен 20.04.2015Осуществление контроля качества лекарственных препаратов и форм, содержащих синтетические аналоги папаверина. Химическая и фармакологическая характеристика дротаверина гидрохлорида и дибазола. Спектрофотометрический анализ многокомпонентных смесей.
курсовая работа [632,9 K], добавлен 26.05.2015История создания синтетических моющих средств для стирки, их негативное влияние на окружающую среду. Основные этапы моющего процесса. Производство поверхностно-активных веществ, механизм их воздействия на воду. Компоненты и функции стиральных порошков.
презентация [6,6 M], добавлен 07.05.2011Понятие о синтетическом моющем средстве и процессе. Общее понятие про поверхностно-активные вещества. Основные этапы моющего процесса. Основные этапы производства и механизм действия ПАВ. Характеристика ПАВ, используемых в синтетических моющих средствах.
презентация [1,3 M], добавлен 23.01.2011Влияние на организм человека спайса. Изучение физиологических и психологических эффектов, вызываемых употреблением синтетических катинонов. Анализ растительных смесей. Исследование наркотических средств методом тонкослойной хроматографии и спектроскопии.
реферат [21,0 K], добавлен 05.12.2015Разработка методов синтеза хиноксалинопорфиразинов и их металлокомплексов. Особенности комплексных соединений природных и синтетических порфиринов, их строение и спектральные свойства. Основные способы синтеза фталоцианина и его структурных аналогов.
дипломная работа [416,8 K], добавлен 11.06.2013Химическая характеристика берилла. Разновидности кристаллов: изумруд, аквамарин, гелиодор, воробьевит (драгоценные камни), ростерит. Построение гистограмм каждого элемента. Множественные корреляционные зависимости компонентов - второстепенных от главных.
курсовая работа [132,6 K], добавлен 04.06.2011