Синтез кристаллов — как происходит выращивание драгоценных камней?

Выращивание кристаллов настоящего рубина в домашних условиях

Здравствуйте, дорогие друзья, я снова рада приветствовать вас у себя в гостях. Давайте продолжим сегодня говорить о драгоценных камнях, ведь их красота, переливы граней достойны только восхищения и похвалы. Мало кто слышал, что выращивание кристаллов рубина в домашних условиях – это не миф, а реальность, к которой при желании можно прикоснуться. Интересный способ получения синтетических аналогов рубина позволяют не только найти любимое хобби, но даже развить собственный бизнес. Давайте вместе разберемся во всех процессах и нюансах этой работы, открывая для себя что-то новое.

Популярность искусственных кристаллов

Подлинность драгоценного камня способен оценить только профессионал, используя свой опыт, знания, специальное оборудование. Для большинства людей тонкие отличия оригинала и искусственного аналога практически незаметны. Синтетические камни во многих случаях по своей красоте, чистоте цвета даже превосходят настоящие рубины. В процессе выращивания формируется идеальный кристалл, а мастер лишь подчеркивает его совершенство огранкой. В нем нет дефектов, посторонних вкраплений, как это часто можно видеть даже у качественных рубинов.

Большие торговые производства часто используют в процессе изготовления ювелирных украшений именно подделки рубинов. Только ювелир знает, как распознать замену, для остальных, украшения являются просто образцом совершенства. Популярность такого товара кроется в его доступной стоимости, ведь далеко не все могут позволить себе кольцо или серьги, колье, украшенное драгоценным рубином.

Особенности создания

Синтетические драгоценные камни являются полным аналогом натуральных самоцветов. Отличие заключается лишь в нюансах создания — искусственные драгоценности создаются в условиях лабораторий или специальных фабрик, где большое количество специалистов помогает «родиться» камню, соблюдая все тонкости технологического процесса. По химическим и физическим характеристикам искусственный камень полностью соответствует своему природному аналогу, потому он не может считаться стеклянной имитацией и подделкой. Это качественный полноценный аналог.

Драгоценные самоцветы, которые создаются в искусственных условиях, имеют другое название — выращенный ювелирный камень. Оно полностью отражает их суть. Технологии создания искусственных драгоценностей полностью идентичны тем условиям, которые создает для них природа.

Но технологии существенно сокращают время создания камней. Если натуральный самоцвет может создаваться на протяжении сотен лет, то для искусственного аналога потребуется несколько часов, в редких случаях — несколько месяцев. Изначально оборудование и технологии для создания искусственных камней были очень дорогими. Поэтому и камни не могли стоить слишком дешево. Но этот процесс постоянно совершенствуется, за счет чего и стоимость таких ювелирных украшений снижается.

Ученые тратили немало времени, сил и средств, занимаясь разработками для создания синтетических камней. И их открытия имеют огромное значение, которое заключается следующих факторах:

• снижение стоимости ювелирных украшений, которые с искусственными самоцветами стали более доступными;
• создание идеального камня без лишних вкраплений и прочих недостатков, ведь природе не всегда удается создать идеальный самоцвет;
• замена драгоценных камней, запасы которых не безграничны в недрах земли;
• расширение возможностей для использования драгоценных камней в промышленных сферах.

Благородные побуждения двигали учеными. К сожалению, их творения открыли возможности для мошенничества, ведь многие пытаются выдать искусственный камень за натуральный и при этом хорошо заработать.

Как вырастить искусственный рубин

Выращивание синтетических камней может превратиться из увлекательного хобби в настоящую идею домашнего бизнеса. Есть известный многим способ, как сделать рубин, используя различные соли или даже сахар. Процесс займет довольно длительный по времени период, а качество получившегося кристалла многих в итоге не удовлетворяет.

Чтобы наладить домашнее производство рубинов следует приобрести специальный аппарат Вернейля. Этот ученый первым сделал камень, напоминающий по составу и качеству настоящий самоцвет. Буквально на глазах вырастает рубин размером до 30 карат, который поражает красотой и привлекательностью.

Технология довольно проста и по силам каждому, кто хочет заниматься этим делом.

• В накопитель системы помещается соль двуокиси алюминия, в которой есть примесь оксида хрома.
• Кислородно-водородная горелка расплавляет смесь.
• Кристалл «вырастает» буквально на глазах.

Цвет получившего камня можно регулировать самостоятельно, подбирая различные соли. Такая работа требует внимательности и последовательности. Полученные кристаллы прекрасно поддаются дальнейшей обработке и шлифовке. Они получаются очень красивыми, прозрачными. Их с удовольствием покупают ювелиры для создания различных украшений, мастера, которые делают интересные композиции, поделки.

Полученные синтетические рубины, конечно же, не являются драгоценностями. У профессионалов есть простые способы, как проверить подлинность материала, но даже при визуальном осмотре они видят характеристики, присущие синтетическому аналогу.

Если вы приняли решение заниматься выращиванием кристаллов и продавать их в дальнейшем, такую деятельность следует лицензировать, руководствуясь нормами законодательства.

Как вырастить рубины из сахара

Из небольших кристаллов сахара тоже можно вырастить достойные аналоги дорогостоящему рубину. Раствор нужно сделать по такой же технологии, как и с солью. Далее в состав опустить жгут из ваты и дождаться, пока кристаллики начнут формироваться на нем.

Обратите внимание, что активный рост будущего рубина может существенно замедлиться. Это говорит о том, что концентрация сахара в растворе начала снижаться. Чтобы восстановить процесс роста, добавьте еще немного сахара в воду.

Можете поэкспериментировать с оттенками выращиваемых камней. Для этого добавляйте в растворы пищевые красители.

Чтобы кристалл смотрелся еще более эффектно, возьмите вместо нитки или ватного жгута деревянную палочку.

1. Приготовьте сироп необходимой консистенции и температуры 50 градусов.
2. Обмакните в нем деревянную палочку и хорошо обваляйте ее в сахаре. Постарайтесь, чтобы на поверхности осталось как можно больше сладких крупинок, от этого и зависит конечный результат.
3. Готовый сироп вылейте в чистую емкость (лучше возьмите стеклянный стакан).
4. Добавьте пищевой краситель желаемого оттенка в нужном количестве.
5. Поставьте в стакан палочку, проследите, чтобы она не касалась стенок емкости, иначе кристалл получится некрасивым. Для дополнительной фиксации воспользуйтесь листом бумаги, надевая его сверху на палочку.
6. Оставьте заготовку примерно на 7 дней. Следите, чтобы рост кристалла не замедлялся. Через неделю у вас будут яркие кристаллики, которые можно использовать даже в качестве десерта, ведь никаких посторонних добавок в них нет.

Такой эксперимент, конечно же, вряд ли станет идеей для бизнеса, но в рабочий процесс можно вовлечь детей. Им очень понравится выращивать яркие рубиновые леденцы на палочке для себя и своих друзей. Из готовых кристалликов можете делать различные поделки, не ограничивая свое творческое воображение.

Как самостоятельно вырастить яркие кристаллы из соли

Такой эксперимент является наиболее простым и доступным для каждого, кто ознакамливается с темой выращивания кристаллов.

Для работы вам необходимо подготовить:

• каменную соль;
• воду – лучше берите дистиллированную, она содержит небольшое количество собственных солей, и она имеет максимальные показатели по чистоте, что очень важно;
• емкость подходящего размера – это может быть: кастрюля, стакан, банка.

Пошаговая инструкция выращивания кристаллов.

1. Налейте в емкость воду, предварительно подогревая ее до 50 градусов.
2. Добавьте кухонную соль, хорошо перемешайте до полного растворения.
3. Насыпьте еще немного соли и снова перемешайте.
4. Досыпайте соль до тех пор, пока она не перестанет растворяться, выпадая в осадок на дно емкости. Это будет свидетельствовать о том, что раствор имеет нужную консистенцию. Следите за тем, чтобы вода в емкости не остывала, а была одной температуры, это также способствует насыщенности состава.
5. Готовый раствор перелейте в чистую емкость, отделяя ее от осадка.
6. Выберите отдельный кристалл соли, поместите его в емкость. Для удобства можете подвязать его ниткой, фиксируя в висячем положении.
7. Теперь остается только наблюдать за тем, как кристалл день ото дня становится больше, обрастая новыми элементами.

У ювелиров есть масса способов, как проверить качество рубина, но, если вы просто стремитесь привнести в свою жизнь что-то красивое, яркое и привлекательное, начните выращивать камни самостоятельно.

Как зарабатывать на искусственно выращенных камнях

Драгоценные камни всегда манили человека. Но и в наше время, и раньше большинство таких творений природы считаются довольно дорогой покупкой.

Выход нашли ученые, сумевшие синтезировать драгоценный камень, который мало чем отличался от естественного собрата. Идея быстро обрела популярность.

В настоящее время искусственно выращенные камни часто используют в ювелирных изделиях.

Все дело в том, что ювелиры определяют ценность камня по целому ряду признаков:

• цвет камня,
• светопреломление,
• прочность,
• вес,
• размер,
• количество граней.

Предприимчивые люди нашли способ выращивания таких камней в домашних условиях. Некоторые делают на этом бизнес, пользуясь популярностью синтетических кристаллов.

Их продажа не будет являться обманом, ведь с точки зрения физики и химии, свойства искусственного камня практически полностью совпадают с настоящим.

Заняться выращиванием кристаллов может любой человек, для этого не обязательно обладать какими-либо специфическими знаниями. Достаточно лишь четко следовать инструкции.

При правильной постановке работы на этом можно зарабатывать приличные деньги.

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.

Самый противоречивый камень

Все знают, что самым дорогим драгоценным камнем является алмаз. Он ограняется и продается как бриллиант. Но на самом деле есть более интересный вариант.

Камень, о котором идет речь, называется александрит.

Он является разновидностью минерала хризоберилла или окиси бериллия и алюминия.

В природе он встречается довольно редко и обычно вес не превышает 1 карата.

Искусственные камни продаются по 300 долларов за карат.

Такая высокая стоимость связана со сложностью производства. Он выращивается путем вытягивания из расплава.

Операция довольно трудна в выполнении, совершается при высокой температуре и недоступна в домашних условиях.

Но несмотря на это, на рынке присутствует огромное число искусственных камней, которые зачастую трудно отличить от настоящих.

На чем можно заработать

Наиболее выгодно выращивать кристаллы рубинов.

Красный камень не теряет популярности и при грамотной реализации принесет производителю хороший доход.

Рубины не только применяют в ювелирном деле, но и используют в промышленности.

Для производства в приличных масштабах необходимо специальное оборудование, которое назвали в честь его изобретателя аппаратом Вернейля.

Он позволяет растить кристаллы прямо на глазах.

За 3 часа вес камня может достичь 20 карат.

При минимальных затратах на электроэнергию и реагенты это приносит колоссальную прибыль.

Разумеется, как и в любом деле, необходимо приложить усилия и следить за оборудованием, однако в будущем можно выращивать не только рубины, но и изумруды, топазы и даже подобие алмазов.

Полученные камни легко обрабатываются и применяются по назначению.

Такие камни способен отличить от настоящих лишь профессионал. С точки зрения обывателя, они будут как две капли воды похожи на естественных собратьев.

С точки зрения закона, они не будут являться драгоценными камнями. Дополнительные лицензии не нужны.

Однако если будет проводиться реализация, стоит позаботиться об открытии юридического лица.

Вставки-имитации: немного истории

Самые популярные имитации драгоценных и полудрагоценных камней в украшениях – фианит и кристаллы (стразы) Swarovski. Запомните, фианит – это не искусственный бриллиант! В его составе нет основного для алмазов элемента – углерода, но присутствует окись циркония. Получен фианит в середине 1960-х годов учеными Физического института имени П. И. Лебедева Академии наук СССР (ФИАН), в честь которого и назван.

Имитировать бриллианты с помощью ограненного свинцового стекла придумал в XVIII веке стекловар и ювелир с немецкими корнями Георг Штрасс, живший во французском Эльзасе. Фамилия мастера стала названием его изобретения: эффектные вставки получили именование «стразы». Век спустя идеи Штрасса развил Даниэль Сваровски, потомственный огранщик богемского хрусталя. Он улучшил состав страз, качество шлифовки и стойкость напыления, чтобы те красотой огранки, прозрачностью, игрой света и блеском не уступали бриллиантам. В 1895 году в Австрии Даниэль основал компанию Swarovski, чтобы продавать свою продукцию всему миру и в первую очередь модельерам Парижа. Дело талантливого огранщика, изобретателя первой электрической ограночной машины (1892) благодаря трудам потомков процветает и ныне. Кристаллы (стразы) Swarovski имеют 12 граней, изготавливаются из высококачественного хрусталя (стекло с 32%-ным содержанием окиси свинца) с добавлением порошка синтетических и натуральных камней ювелирной ценности.

Нестандартный заработок на «цветущих» камнях

Интересная особенность: когда люди слышат об искусственно выращенных камнях, они, как правило, считают их драгоценными.

Однако есть так называемые «живые камни».

Так называют цветы интересной формы, поражающие своей красотой.

Таким растением является литопс.

Его естественной средой обитания являются пустыни Южной Африки.

Этот цветок относится к суккулентам и имеет очень толстые листья, которые сильно напоминают обработанный гранит. Раз в год, весной, происходит зарождение новых листьев, связанное с отмиранием старых.

Высоким его назвать нельзя. Как правило, максимальный рост растения составляет 10 см. Цветет в период с сентября по ноябрь.

Посадка растения

Такие цветы будут очень интересны в продаже. Растение довольно неприхотливое, поэтому можно его выращивать дома.

Так как размножение происходит с помощью семян, то главная трудность состоит в посадке.

Семена нужно положить в воду на несколько часов, после чего высадить близко к поверхности земли. Посадку нужно накрыть пленкой, чтобы получилась мини-теплица.

Каждый день нужно проводить опрыскивание водой и проветривать 3 минуты.

Желательно поддерживать температуру меньше 30 градусов в дневное время и больше 15 ночью. Также стоит позаботиться о хорошем освещении и влажности.

Условия содержания

Лучше всего литопсы живут в горшках среднего размера.

Несмотря на небольшой размер, у растения очень обширная корневая система, заточенная под пустыню. Она должна хорошо размещаться в горшке.

Также желательно сажать по 2-3 цветка в одну емкость, чтобы лучше прижились.

Горшки должны стоять на теплых, хорошо освещенных участках. По возможности пусть находятся на южной стороне жилья.

Не стоит часто менять местоположение – растение чувствительно к перемещениям.

Лучше вообще его не трогать.

Для литопса оптимальной будет каменистая почва. В ней он лучше всего приживается. Можно добавить крупного песка, мелких кусочков камней и перегноя.

Не стоит резко менять окружающие условия. Растение любит умеренный климат и не переносит резкого колебания температуры.

Также не стоит заливать горшок. Поливать нужно не слишком часто. Нужно следить за тем, чтобы вода не попадала между листьев.

Строго запрещен полив во время периода покоя, когда все процессы в растении замирают.

Домашнее экспериментирование

Начинать выращивание рубинов советуют с небольших объёмов. Сначала приобретается опыт, понимается весь процесс, а затем уже начинается непосредственная систематическая работа. Синтетическое создание собственных рук не будет уступать в красоте и привлекательности природным минералам. Камни пользуются спросом у ювелиров, поэтому удачный опыт может принести дополнительный доход, если найти рынок сбыта.

Способов выращивания несколько. Советуют попробовать все варианты, затем остановиться на понравившемся.

Искусственные драгоценные породы, созданные человеком, по химическому содержанию и физическим свойствам не отличаются от натуральных. Преимущество домашних технологий в том, что они позволяют создать идеально чистые породы. В природе такое случается крайне редко. Ювелирные качества лабораторных образцов довольно хорошие. Другой плюс минерала – стоимость. Камни дешевле, чем их оригиналы, зарождающиеся в глубоких шахтах.

Разновидности

С момента производства первого искусственного драгоценного камня ученым удалось значительно расширить список самоцветов, которые могут рождаться в лабораторных условиях. Синтетические самоцветы представлены в большом ассортименте, среди которого наиболее значимыми и интересными являются следующие варианты.

Алмазы активно производятся искусственным образом, более того, этот камень был одним из первых, который удалось синтезировать. Сейчас ученым не составит труда создать алмаз в 15 карат. Многие ювелиры используют эти камни в своих украшениях, выдавая их за настоящие. Отличить настоящий самородок от искусственного становится все сложнее, ведь ученые постоянно совершенствуют свои умения. Настоящий камень имеет включения минерального типа, а искусственные алмазы в своем составе имеют включения металлов.

Искусственные самородки не отличаются низкой стоимостью, поскольку процесс их создания является затратным.

Органические соли

Вырастить кристалл рубина легко из различных солей:

• медного купороса;
• алюмокалиевые квасцы;
• обычная соль.

Самый длительный процесс на основе соли, самые красивые образцы получают из купороса. Производство кристаллов рубина строится по следующим этапам:

1. Подготовка ёмкости. Она должна держать соль и насыщенный водно-солевой раствор. Берут горячую воду. Процесс постепенный. Две столовые ложки разводят водой, тщательно перемешивают. Затем добавляется соль и перемешивается. осыпать нужно до тех пор, пока соль не перестанет растворяться. Для соблюдения пропорций берут подсказку: таблицу растворимости разных солей в 100 мл воды, их взаимосвязь с температурой жидкости.
2. Фильтрация раствора. Раствор должен быть чистым. Грязевые примеси испортят структуру камня. В нём будут видны дефекты. Раствор остаётся на 24 часа. За этот период на дне ёмкости образуются кристаллы. Они станут основой рубина.
3. Рост искусственного минерала. К образовавшемуся на дне стакана камню привязывается леска. Она наматывается на карандаш или деревянную палочку. Приспособление устанавливается на ёмкости. Кристалл находится в растворе, в подвешенном состоянии. Вода имеет свойство испаряться, насыщенный солевой раствор выделяет излишки, которые закрепляются на получаемом образце.
4. Добавление раствора соли. Воды всегда нужно определённое количество, если её станет мало, кристалл перестанет расти. При нормальной комнатной температуре добавление воды проходит один раз в 2 недели.

Для получения рубинов в домашних условиях придётся ждать примерно 3 месяца. Затем камень освобождают от солевого раствора, просушивают мягкой салфеткой. Образец покрывают бесцветным лаком для ногтей в несколько слоёв.

Совет опытных создателей кристаллов. Раствор соли должен быть той же температуры, что и вода в ёмкости. Кристалл растёт и при температуре чуть ниже, но высокие подъёмы растворов портят и останавливают рост.

Аппарат для работ на дому

Для создания рубинов в домашних условиях потребуется аппарат, названный по имени его создателя, – Вернейля. Методика изобретателя позволяет за 3 часа вырастить рубин весом в 30 карат. Технология позволила создавать драгоценный материал в нужном количестве. Промышленные мощности стали активно внедрять разработку Вернейля. Время внесло свои коррективы, и сегодня такой аппарат легко собирается дома. Составные части прибора:

• катетометр;
• механизм встряхивания;
• бункер;
• горелка;
• муфель;
• растущий кристалл;
• кристаллодержатель;
• механизм опускания кристалла.

Аппарат используют для выращивания не только рубинов. Часто в приборе создают голубой топаз, изумруды и камни с просвечивающей прозрачной структурой.

Процесс домашнего производства:

1. Через воронку в бункер засыпают порошок. Состав порошка — Al2O3, добавочный компонент — Cr2O3.
2. С помощью горелки подаётся пламя к нижней части бункера.
3. Порошок начинает плавиться.
4. Слои расплавленного порошка – это растущий кристалл рубина.

Через механизм опускания искусственный минерал передвигается вниз. В аппарате можно получить различные оттенки. Скорость образования кристалла выше, чем в ёмкости. Потребуется всего 3 часа, и рубином можно будет любоваться. Для одного образца нужны следующие объёмы компонентов:

Необработанные кристаллические образования необычайны по форме. Они оригинально схожи с природными, но в то же время всегда уникальны.

Работа с аппаратом на первый взгляд сложна и кропотлива. На самом деле, прибор, придуманный французским изобретателем более 100 лет назад, не создаст особых проблем. Его собирают из частей, которые есть в хозяйстве у практичных людей. Сделать аппарат и приобрести порошок — основные этапы подготовки.

Суть метода

Синтетические кристаллы выращивают в автоклавах. Это толстостенные стальные сосуды с герметичной крышкой. Автоклавы способны выдерживать давление более 1000 атмосфер и температуру свыше 600 градусов на протяжении длительного времени.

В нижнюю часть автоклава помещают исходный материал — природные кристаллы низкого качества. Они заливаются водным раствором с добавлением солей-прекурсоров.

Чтобы раствор не вызвал коррозию стенок автоклава, используются защитные вставки. Они занимают всю его внутреннюю полость, или только часть. Вставки изготавливаются из химически инертных и тугоплавких металлов — золота, платины, иридия. Это увеличивает стоимость оборудования, и, как следствие — выращенных кристаллов.

В верхней части автоклава располагается затравка из натурального минерала — тонкая пластина берилла, корунда или кварца. Гидротермальный синтез осуществляется за счет температурного перепада. Автоклав нагревают, из-за чего более легкий раствор поднимается вверх, а плотный и холодный — опускается вниз. Цикл повторяется многократно.