Бюджетный ювелир: 3 способа вырастить драгоценные камни в домашних условиях

Особенности искусственных камней

Конечно, искусственные кристаллы отличаются от настоящих, и любой ювелир увидит разницу
Искусственные камни во многом не уступают настоящим, а порой даже превосходят их по размерам и прочим характеристикам. Важную роль играют и иные свойства:

• оттенок;
• хрупкость;
• отражаемость;
• форма граней;
• вес.

И в случае с синтетическими драгоценными камнями многие из этих характеристик легко можно проконтролировать и изменить по усмотрению. В то же время производство искусственных кристаллов требует меньше усилий и финансовых затрат. А главное, создание синтетических камней на дому возможно и без сложных аппаратов и химических лабораторий, и с ними, если нужна высокая окупаемость.

Информационный портал

Точно не известно, знал ли хотя бы в общих чертах Огюст Вернейль о сущности метода получения «женевских рубинов», но он был осведомлен о том, что Марк Годен во Франции уже изготовлял кристаллы рубина с использованием кислородно-водородной горелки. В 1869 г. Годен представил в Академию наук в Париже небольшую коллекцию драгоценных камней на основе корунда, которые были изготовлены с помощью его кислородно-водородной «шалюмо» [5]. Этот термин впоследствии употреблял и Вернейль для обозначения своей горелки. Коллекция Годена включала синий сапфир, «изумруд», «топаз», прозрачный камень «имитирующий алмаз» и «перидот». Чтобы порошок глинозема был более сыпучим, Годен считал необходимым добавлять к нему в довольно значительных пропорциях кремнезем SiO2, но, поскольку кремнезем способствует образованию стекла и затрудняет кристаллизацию расплава, он опасался, что продукты его синтеза будут представлены стеклами. В то время аппаратура, позволяющая отличать стекла от кристаллов, была недостаточно совершенна, поэтому нет уверенности, получал ли действительно Годен кристаллы сапфира.

Вернейль концентрирует свои усилия на усовершенствовании мето-

Да выращивания кристаллов при плавлении в пламени и в 1891 г. добивается столь существенного прогресса, что депонирует в Академии наук статью о деталях своего нового аппарата и методики. На Этой

стадии его работ, по-видимому, была достигнута основная цель—получение довольно крупных кристаллов, но беспокоило их растрескивание. Эта проблема была вскоре решена уменьшением площади контакта кристалла и кристаллоносца, что описывалось во второй, депонированной в Парижской Академии наук статье. Содержание обеих статей не было известно до 1910 г., когда оно было Раскрыто в заявке Вернейля [6].

Кристаллы, выращенные по методу Вернейля, известны как Були

(булыси), по-видимому, в связи с тем, что первоначально они имели примерно округлую форму. (Термин «буля» широко использовался при описании популярной во Франции игры, в которой тяжелые шары диаметром около 10 см стараются подкатить как можно ближе к Цели). Этот термин, введенный Годеном и применявшийся Вернейлем, теперь стал обычным в лексиконе специалистов по выращиванию кРИсталлов и геммологов, несмотря на то что кристаллы, которые вЫращивают сейчас, имеют цилиндрическую форму.

В 1900 г. Ассистент

Вернейля Марк Паккье демонстрирует рубины
На Всемирной выставке в
Париже. Отчет о камнях написал геммолог
И. Фридлендер, который пришел к выводу,
Что
РубиныПолучены
Новым методом, а не по технологии женевских. Рубины на Парижской выставке пользовались большим спросом, хотя детали процесса не раскрывались до 1902 г. [7].

Начиная свой первый письменный отчет, который был опубликован спустя два года, Вернейль отмечает, что Годен применял слишком высокие температуры и поэтому у него получались непрозрачные кристаллы. Новая идея Вернейля заключалась в применении вертикальной горелки с подачей порошка глинозема в пламя через поток кислорода. Порошок встряхивается в потоке газа под действием вибратора с электрическим приводом. Использование газонепроницаемого резинового сальника позволяет передавать толчки вибратора к сосуду, содержащему порошок глинозема, без утечки кислорода. В

Холодной части пламени помещен керамический штифт, на котором собираются капли жидкого глинозема, образующиеся при плавлении порошка, просыпающегося через горячую зону пламени. Пламя окружается керамическим муфелем, играющим роль изолятора и защищающим растущую булю от «сквозняков». Этот муфель снабжен смотровым окном, которое в оригинальном аппарате Вернейля заделывалось слюдой. Чрезмерный нагрев верхней части аппарата за счет потока тепла из горячей зоны предотвращается применением водяного охлаждения.

В начальной стадии роста були порошок, попадая на штифт, затвердевает и образует конус из материала относительно невысокой плотности. В дальнейшем конус перемещают в горячую зону пламени, где его вершина начинает плавиться. В этот момент образуется несколько кристаллов, но один из них ориентирован в направлении наибольшей скорости роста. Он подавляет рост остальных кристаллов и служит затравкой для развивающейся були. На ранней стадии роста чрезвычайно важно мастерство оператора, поскольку во время селекции кристаллов может понадобиться регулировка температуры пламени или скорости подачи порошка. После того как в центральной части начнется преобладающий рост одного кристалла, чтобы увеличить диаметр були повышают скорость подачи питающего порошка и постепенно увеличивают температуру пламени регулировкой скорости потока кислорода. Верхняя поверхность були становится округлой, и на нее подают свежие порции глинозема в виде падающих капель расплава. Далее подставку со штифтом опускают со скоростью, соответствующей скорости роста були.

Наиболее важным условием для выращивания кристаллов высокого качества является равномерная подача порошка, поэтому большие усилия тратятся на приготовление питающего материала с тем, чтобы он обладал хорошей сыпучестью. Если порошок слишком грубый, внедрение крупных холодных частичек может вызвать затвердевание тонкого расплавленного слоя. Тогда зарождается много мелких кристаллов и буля утрачивает структуру монокристалла. Применение слишком мелкого порошка связано с опасностью испарения глинозема в пламени. Оптимальные размеры частиц лежат в субмикронном интервале (меньше тысячных долей миллиметра). Чартицы должны иметь правильную форму, так как только в этом случае они одинаково реагируют на воздействие вибратора. Вернейль получал глинозем из аммониевых квасцов, содержащих около 2,5% примеси хромовых

2-1624

Квасцов. (Эта концентрация хрома обеспечивала получение камней красного цвета.) Порошок такого состава нагревался до разложения квасцов и образования окислов, которые измельчались и просеивались через проволочное сито для селекции частиц необходимого размера.

Вернейль в течение 2 часов выращивал були весом 2,5—3 г (12—15 карат). Були были округлой формы, и некоторые из них имели диаметр 5—6 мм. Более детальное описание процесса с чертежами аппарата содержится в публикации 1904 г. [8]. Этот аппарат вместе с первыми выращенными таким способом кристаллами теперь выставлен в Школе инженерного искусства и ремесел в Париже. Вернейль занимался также проблемой вибратора, который стряхивает порошок в поток кислорода, и позднее заменил его молоточком, работающим от мотора. Это простое и разумное приспособление используется и в большинстве современных аппаратов, применяемых для выпуска коммерческой продукции.

Из описаний, опубликованных Вернейлем, ясно, что он был в основном доволен качеством полученных им рубинов, которые обладали «восхитительной» флуоресценцией, той же твердостью, что и природные рубины, и были пригодны для высококлассной полировки. Однако ему не было известно, что искусственные рубины отличаются от природных камней вариациями интенсивности окраски и присутствием газовых пузырьков, возникающих тогда, когда содержание кислорода в пламени не поддерживается на необходимом довольно низком уровне.

После публикации 1904 г. Вернейль направляет свои усилия на получение сапфира. Тогда не было известно, какой элемент обусловливает синий цвет этого камня, однако ему пригодились сведения о том, что природным камням этот цвет придает совместное присутствие окислов железа и титана [9]. В это время Вернейль работал консультантом в Нью-Йорке и Париже. В его сапфирах содержались добавки 1,5% окиси железа и 0,5% окиси титана вместо окиси хрома, используемой в рубинах. Синяя окраска кристаллов обусловлена довольно сложным механизмом. Обычно цвет драгоценных камней связан с поглощением света характерной длины волны определенным элементом, особенно так называемыми переходными элементами, такими, как железо, кобальт, никель и хром. Если из спектра белого света удалить определенную полосу цветов, то свет, попадающий в глаз, будет окрашен в так называемый Дополнительный цвет.

Например, рубины потому красного цвета, что хром в кристаллической решетке корунда поглощает зеленый свет. Чтобы сапфир приобрел синий цвет, необходимо поглощение желто-оранжевого света. Такое поглощение имеет место, когда происходит электронный «скачок» внутри кристалла от атомов железа к атомам титана. Поэтому для окраски кристалла в синий цвет требуется совместное присутствие железа и титана.

В 1911 г. были опубликованы патенты на выращивание сапфира, в последнем из которых содержались сведения об очистке от пузырьковых пятнышек, о кривых линиях роста и о растрескивании кристаллов— типичного явления для синтетических сапфиров ПО]. В 1913 г. годовой объем производства искусственного сапфира достиг 6 млн. карат (1200 кг), а рубина—10 млн. карат (2000 кг). Вернейль, благода-

Выращивание с помощью органических солей

Этот способ можно использовать, когда вы только начинаете выращивать камни, а затем переходить к более сложным
Это самый простой и доступный способ изготовления драгоценных камней. Вам понадобятся:

• сырьё (квасцы из алюминия или калия, поваренная соль);
• сосуд, в котором будет прорастать кристалл, например, стакан, банка или кастрюля;
• фильтр (подойдёт обычная вата или промокашка);
• леска.

Самый популярный материал для выращивания драгоценных камней — медный купорос. Из стандартных солей драгоценные камни растут хуже, в то время как сульфат меди дешевле и эффективней.

Другие варианты сырья:

• бертолетова кислота;
• хлорид аммония;
• хлорид натрия;
• сульфат натрия.

Производство состоит из нескольких шагов:

1. Подготовка раствора. Сперва насыпать в ёмкость пару ложек соли, затем залить это горячей дистиллированной водой до краёв и мешать, пока кристаллики не растворятся. Нужно продолжать до тех пор, пока осадок не начнёт опадать на дно.
2. Фильтрация состава. Если использовать грязный раствор, то и кристалл будет дефективным. Поэтому нужно в течение 24 часов настаивать жидкость, пока лишние частицы внутри неё не осядут на дно. Они ещё пригодятся — на них будут наращиваться сами кристаллы.
3. Привязка лески. Кристалл будет наращиваться на леску, как бы ползти вверх по ней. Нужно взять карандаш, ручку или другое крепление, привязать к нему леску и повесить её над сосудом с раствором. Она должна быть полностью погружена в состав. Когда вода испаряется, остаётся только твёрдое вещество (кристаллы купороса), которое и будет оседать на леске.
4. Две недели добавлять раствор. В течение следующих четырнадцати дней надо доливать насыщенный состав в ёмкость. Если этого не делать, вода быстро испарится, а кристалл не успеет вырасти. Добавляемый раствор должен быть той же температуры, что и состав в стакане.
5. Вытащить кристалл. Спустя три месяца драгоценный камень из органических солей будет готов. Его надо высушить, а затем покрыть бесцветным лаком (можно использовать обычный лак для ногтей). Это нужно для защиты и удержания блеска.

Автоклав

Для изготовления других драгоценных камней, например, изумруда, потребуется способ выращивания, подразумевающий помещение сырья в воду. Для этого необходимо приобрести специальный прибор автоклав, а также берилл, ванадий и хром. Преимущество аппарата в том, что он может выдерживать высокие давления и температуры. Процесс производства следующий:

1. Нагревание аппарата.
2. Помещение измельчённого берилла, воды и дополнительных элементов в горячий отсек автоклава.
3. При достижении 600°C растопленный берилл перемещается в холодный отсек, где и оседает на дне, образуя изумруд.

Примерные сроки изготовления — четыре недели. И хотя прибор и материалы довольно дорогостоящие, итоговая прибыль будет очень высокой.

С помощью автоклава можно выращивать не только изумруды, но и другие драгоценности.

Экспериментируя, не стоит забывать, что работа идёт с химическими реактивами, которые могут быть опасны. Не стоит использовать препараты без инструкций или помощи специалистов. И конечно, при работе с химическими элементами необходимо носить защиту. Результат того сто́ит — домашних кристаллов не уступают купленным по красоте.

Источник

Аппарат Огюста Вернейля

Чаще всего с помощью этого прибора выращивают рубины и сапфиры
Чтобы выращивать рубины на дому, можно использовать аппарат, созданный французским изобретателем Огюстом Вернейлем ещё в XIX веке. Благодаря этому изобретению можно за 2–3 часа вырастить рубин разных оттенков (голубой, прозрачный, зелёный, жёлтый). Аппарат работает на электричестве.

Состоит прибор из следующих частей:

• воронка, в которую опускают соли;
• отверстие для проникновения кислорода;
• горелка;
• муфель (камера для запекания изделий);
• катетометр;
• устройство для встряхивания.

Для производства понадобятся окиси хрома и алюминия. Процесс изготовления:

1. Соли окисей насыпаются в воронку.
2. Аппарат нагревается в горелке.
3. Соль плавится.
4. На дне воронки образуются кристаллы рубина. Под давлением оно проседает вниз, подстраиваясь под размеры камня.

Итоговая стоимость кристалла будет выше затраченных ресурсов, поэтому такой бизнес можно считать рентабельным.

Выращивание кристаллов рубина в домашних условиях по методу Вернейля

Автор идеи: Михаил Бабин E-mail Сайт: https://rubin-bmm.narod.ru

Я уже публиковал на этом сайте три своих идеи (Витраж из цветного стекла, Изготовление мозаичных панно и столиков, Выращивание мозаичных панно в инкубаторе). Новая идея, которую я назвал «Выращивание кристаллов рубина в домашних условиях» родилась аналогично идее 1404 в процессе психологического консультирования с использованием применяемых мною техник развития творческого мышления. Именно благодаря этим методикам и родилась в соавторстве с другим моим теперь уже деловым партнером эта новая идея. Я не буду подробно рассказывать с какими проблемами обратился ко мне молодой человек по имени Александр (теперь это не имеет никакого значения), но результатом нашей совместной работы стало рождение этой идеи домашнего бизнеса.