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

Синтетический сапфир – искусственно полученный камень, который вырастили в лаборатории. Главными условиями создания такого кристалла являются определенные значения температуры, давления и процентного соотношения исходных элементов. Внешние данные самоцветов не уступают, а нередко и превосходят природные минералы.

Что такое гидротермальный сапфир

Искусственный сапфир получают в лаборатории. Другие названия такого камня – гидротермальный, или нано-сапфир. Его особенности:

• не имеет сколов и трещин;
• может подвергаться воздействию температуры и излучения без вреда цвету;
• отличается высокой чистотой.

Недостатком сапфира из нано-группы является несколько меньшая твердость, чем у природного.

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.

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.

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.

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:

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:

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.

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:

Стоимость изделий

Синтетический сапфир доступнее для приобретения, чем природный. Цена украшения возрастает при наличии в нем:

• бриллиантов;
• красного золота;
  платины.

Найти изделие с одним синтетическим самоцветом практически невозможно. При желании его можно сделать на заказ. Ориентировочная стоимость украшений с синтетическим минералом в тысячах рублей:

• золотые серьги с бриллиантами – 13;
• кольцо из белого золота – 15;
• кольцо из красного золота – 33;
• подвеска с 28 бриллиантами в золоте – 8;
• серьги-пусеты с розовым золотом – 3.

Синтетический сапфир – достойная альтернатива природному камню.

Производство нано-кристаллов снижает процент подделок на ювелирном рынке. Прекрасные внешние данные, доступная цена – все это делает искусственный самоцвет востребованным.

Как вы считаете, на фоне снижения природных запасов синтетический сапфир – это камень будущего? С натуральным или искусственным минералом вы бы приобрели украшение? Поделитесь статьей с друзьями и знакомыми.