Сравнение природных и синтетических минералов

Синтетические минералы – камни, выращенные в лаборатории при помощи химических составляющих. Именно поэтому многие любители драгоценностей используют данный вид минерала, благодаря его низкой цене, благородному внешнему виду. Конечно, факт наличия искусственного составляющего должен быть объявлен покупателю.

Существуют три вида камней:

  • драгоценные – природный материал, обладает прочностью, привлекательностью (блеск, цвет, оптические эффекты): алмаз, рубин, сапфир, природный жемчуг;
  • полудрагоценные – остальные камни природного происхождения: аквамарин, бирюза, турмалин, опал, хрусталь, янтарь, другие;
  • поделочные – природный материал с непрозрачной структурой, которые менее прочны, в отличие от других видов камней: агат, сердолик, кошачий глаз и другие.

Классифицируют по происхождению:

  • натуральные;
  • синтетические;
  • имитации.

Подделанные, в свою очередь, подразделяются:

  • синтетические – искусственно взращенные в лабораторных условиях драгоценные камни;
  • подделки качественного характера;
  • имитации из стекла, пластика.

Отличить можно по нескольким факторам:

  • цена;
  • визуально;
  • физические свойства;
  • структура.

Драгоценные камни делятся на 3 вида: первого, второго и третьего порядка и отдельный вид – это поделочные

Отличия по цене

Стоимость искусственных колеблется от 1 цента до 150 $, в зависимости от камня, без огранки цена не превышает 10 $. Драгоценные природные минералы значительно выше оцениваются – от 10 до 100 $ без огранки. Огранённые камни натурального происхождения стоят как минимум 100 $ и достигают цифры в 30 000 $, такая разница зависит от качества и величины минерала.

При покупке драгоценностей человеку, который не разбирается в тонкости работы ювелирных мастеров, отличить подделку на глаз будет очень сложно. Оптические свойства – немаловажный фактор определения подлинности натурального камня. Под ними подразумевается цвет, блеск, сверкание, прозрачность, мутный или нет, иризация, другие световые эффекты. Отличить драгоценный камень от недрагоценного можно при помощи ультрафиолета. Искусственно выращенные имеют яркое свечение, в отличие от природных.

Физические свойства

Минералы в физическом смысле отличаются свойствами плотности, твердости, спайности:

  1. Плотность – определение соотношения массы камня к объему воды. При плотности ниже двух – легкие, от 2 до 4 – нормальные, от 5 и выше – тяжелые. Драгоценные минералы имеют плотность от 1-7.
  2. Твердость – определение возможности камня поцарапать поверхность или повредить сам минерал. Большинство натуральных минералов имеет твердость от 8 до 10 единиц по шкале твердости по Моосу.
  3. Спайность – возможность расщепляться, раскалываться на равные части. Раскалывание происходит за счет строения решетки кристаллов, также сцепления атомов в различных плоскостях.

Структура камня

К структуре камней относится определение химического состава, размера и формы кристалла. Благодаря уникальному химическому составу, натуральные породы долговечны. Размеры у натуральных камней небольшие, за редким исключением. Искусственные камни могут достигать любых размеров. Форма природного может быть очень сложной, и ее трудно обрабатывать.

Для чего производят синтетические камни

Поделочные камни в большинстве своем – это созданные в лаборатории аналоги природных минералов. Иногда они чуть-чуть отличаются по химическому составу за счет вводимых примесей, которые специально добавляют, чтобы получить минерал с теми или иными свойствами. Кроме них, бывают экземпляры, аналогов которых в природе нет вообще. Яркий пример – фианит, создан как заменитель бриллиантов. Это камень, придуманный и сделанный человеком.

Зачем, вообще, создавать синтетические камни?

Причин тому может быть несколько:

  1. Фальсификация натуральных драгоценных камней. Подделка ювелирных изделий ради наживы.
  2. Защита от воров. В некоторые, особо дорогие украшения владельцы специально вставляют искусственно выращенные камни, чтобы не бояться их надевать на приемы и мероприятия.
  3. Замена природным камням, месторождения которых истощаются. Это касается наиболее редких минералов. К тому же добыча полезных ископаемых – это всегда сильный удар по окружающей среде, а получение камней в лаборатории почве не вредит. Это менее опасный вид работ.
  4. Создание уникальных камней. Это касается как минералов крупных размеров, что в природе – редкое явление, так и получения экземпляров таких цветов и оттенков, которые не встречаются во всем мире. При желании можно создавать поделочные ювелирные камни по заказу, например, чтобы их оттенок подходил под цвет глаз клиента. Синтетический сапфир можно вырастить весом в 250-300 кг. Именно искусственные минералы имеют идеальную чистоту и лишены дефектов, трещин.
  5. Снижение цены на ювелирные украшения. Все синтетические аналоги доступнее натуральных самоцветов. Так, искусственный изумруд в 10 раз дешевле природного, а по цвету даже красивее.
  6. Применение в технике. Многие драгоценные камни используются в промышленности: для создания приборов, часовых механизмов, медицинского оборудования и т.д. Для таких сфер синтетические алмазы или рубины – просто находка.
Предлагаем ознакомиться  Самый блестящий камень

В последнее время модным направлением стало выращивание камней из праха умерших домашних животных. Таким способом их владельцы пытаются увековечить память о своем любимце. Кольцо с искусственным бриллиантом – это намного красивее, нежели держать урну с прахом в шкафу.

Профессиональная оценка

Наука о самоцветах называется геммология. Специалисты в этой области собирают информацию о минералах и камнях. Производят специальную оценку, обозначая физические свойства минерала. В работе используют оборудование, которое определяет распределение цвета, зональности, структуру роста, – микроскоп, лупа, УФ-лампа и дихроскоп.

Каждый вид камня изучают разными способами. Ниже приведены самые популярные синтетические камни, как их отличают от натуральных специалисты:

  1. Искусственный алмаз. Главная разница — в алмазах, выращенных в лаборатории, присутствуют примеси железа, марганца и никеля, в свою очередь, в натуральных – только минеральные вкрапления. При помощи ультрафиолетовой лампы можно увидеть различие во флюоресценции, у алмазов натуральных – равномерное свечение.
  2. Синтетический изумруд. Отличие искусственного изумруда производится за счет обнаружения в составе трубчатых включений, вкраплений оксидов железа, также цветовой и ростовой зональности.
  3. Топаз. Отличительной чертой данного минерала является гладкость, за счет чего производятся такие камни, которые физически не могут быть природными.

Искусственно выращенные драгоценные камни

Экспертиза геммологического характера подразумевает оценку качества камня — его натуральность. Происходит в несколько этапов:

  1. I этап. Заключается в визуальном осмотре минерала, который обнаруживает сколы, царапины и потертости.
  2. II этап. В каждом минерале присутствуют примеси, геммолог отправляет на экспертизу в том случае, если включения имеют признаки неравномерности окраски и пузыри.
  3. III этап. При помощи приборов, таких как рефрактометр, полярископ, фильтр Челси, Джим-тестер, определяются физические и оптические свойства минерала.

Оценка качества базируется на программе «Правило № 4», которая подразумевает определение массы, цвета, качества и чистоты.

История появления синтезированных ювелирных камней

Первый синтетический камень – 10-каратный рубин – был получен в 1891 году французским минералогом Огюстом Вернейлем. По методу Вернейля стало возможным выращивать кристаллы, пригодные для ювелирного использования, и в 1910-м аналогичным образом удалось получить синтетический сапфир. Искусственный изумруд, идентичный натуральному, впервые выращен в 1935 году.

А вот с лучшими друзьями девушек – бриллиантами – не все так просто. В 1954 году в лаборатории американской компании General Electric «созрел» первый искусственный алмаз, чей цикл роста можно было повторить в промышленных масштабах. Но это был минерал технического значения, а не ювелирного. Ныне в мире ежегодно производятся миллионы каратов алмазов и алмазной крошки для нужд изготовителей различных приборов, устройств, инструментов.

Предлагаем ознакомиться  Полудрагоценные камни для львов женщин

Искусственные алмазы ювелирного качества были получены Гербертом Стронгом и Робертом Уэнторфом (оба из General Electric) в 1970 году, но аналогам и сегодня не удалось заполонить рынок украшений. Процесс выращивания короля камней долог, сложен и затратен по сравнению с другими самоцветами лабораторного происхождения.

Бриллиант, ограненный из синтетического кристалла, может стоить от 50% до 90% цены аналогичного по весу и обработке натурального самородка, а то и превышать его по себестоимости. По мнению ученых, за этим направлением будущее, но пока не стоит опасаться, что настоящие алмазы в ювелирном деле будут вытеснены выращенными.

Массово зеленые драгоценные камни стали выращивать с 1940 года.

Первым аналогом бриллианта, с точки зрения его внешнего вида, а не химического состава, стали стразы. Иозиф Штрасс в 1758 году экспериментировал, сплавляя стекло. Он смог получить минерал, который поддавался огранке. За счет различных добавок стали создавать стразы любых оттенков, чтобы заменять ими сапфиры и рубины.

Позже эту технологию поддержал Даниэль Сваровски, получивший всемирную известность, благодаря своим камешкам. Кристаллы Сваровски выращивают из хрусталя высокого качества. В нем содержится около 30% окиси свинца, примесь (пыль) искусственных и природных минералов. Они имеют 12 граней, которые позволяют камням сверкать.

Повторяющие природную структуру алмазы стали выращивать в 1953 году за счет стараний фирмы General Electric. Алмаз отличается от других минералов невероятной твердостью, поэтому пользуется большим спросом при изготовлении режущих приборов и абразивных поверхностей.

 Как определить настоящий камень самостоятельно

Существуют четыре способа, которые помогут узнать, какой камень предлагает продавец:

  1. При помощи тепла. Природные породы всегда холодные, синтетические – теплые. Возьмите в руку драгоценность, сожмите или попробуйте на язык, при этом обязательно почувствуете разницу.
  2. При помощи слуха. Минералом постучите по металлу или стеклу, если услышите характерный звук – это натуральный. Чтобы понимать разницу, возьмите с собой обычную гальку, которая послужит отличительным материалом.
  3. Весовая методика. Самоцветы природного происхождения очень тяжёлые, по сравнению со стеклом или керамикой. Если камень в кольце, то используют специальное оборудование, чтобы достать минерал.
  4. При помощи проверки на царапанье. Древний метод различия камней. Обычно берут породу и царапают стеклянную поверхность или при помощи ногтя царапают поверхность камня. На практике у натуральных плотность разная. К примеру, алмаз и топаз поцарапать нельзя своими силами, но стекло можно. На лунном камне, опале, солнечном можно оставить царапину напильником, флюорит царапается ножом. Лучше для данной техники использовать специальные тестовые инструменты, которые всегда должны быть в наличии у ювелиров.

Методы получения искусственных камней

Чтобы искусственные камни в ювелирных изделиях были максимально похожими на природные, необходимо соответствующее сырье и условия, чаще всего это высокое давление одновременно с температурой в тысячу и более градусов. Именно в таких условиях появляются самоцветы в недрах Земли. Ученые просто повторяют их в лабораторных условиях, рост камня происходит намного быстрее. Чтобы кристалл начинал формироваться, вводят затравку – небольшой минерал.

В основном применяют 4 способа получения искусственных драгоценных камней:

  1. Выращивание минерала в газовой среде. В парах метана и ацетилена можно из графита получать аналоги алмазов.
  2. Получение за счет высокого давления и температуры около 2 тысяч градусов. Основной метод получения синтетических алмазов, а также фианитов.
  3. Выращивание камней из растворов или гидротермальный способ. Расти кристалл заставляет разница температур в зонах раствора. Таким методом получают корунды и изумруды.
  4. Получение минералов из стехиометрических расплавов. Подготовленную смесь превращают в расплав, а затем за счет создания специфических условий начинается процесс кристаллизации.
Предлагаем ознакомиться  Известняк что это такое

Разработанный еще Вернейлем способ осаждения капель в пламени из кислорода и водорода применяют и до сих пор для создания синтезированных сапфиров. Второй метод по имени его автора Чохральского состоит в вытягивании минерала из расплава солей при использовании кристалла в роли затравки.

Еще один драгоценный камень – это жемчуг. Но в лаборатории его не получают. Для создания искусственного жемчуга все равно необходимы моллюски. Просто в их раковину специально внедряют центр будущей жемчужины – миниатюрный шарик, который начинает обрастать слоями перламутра. Процесс длится до 7 лет. Такой способ опробовали еще в 19 веке, с тех пор технология не изменилась.

Чтобы вырастить искусственный изумруд, как затравка необходим маленький кристалл натурального камня и довольно дорогой платиновый тигль. Для этих минералов применяют флюсовый способ выращивания. Малейшие перепады напряжения портят изделие.

 Какие камни имитируют

Имитация обычно изготавливается из стекла с добавками из пластмассы. Из этих материалов создают сердолик, хризопраз, бирюзу и другие. Используют также совмещения стекла с камнем. Отличить камень от стекла можно невооружённым глазом.

Для имитации используют следующие материалы:

  • природные материалы с низким качеством;
  • искусственно выращенные камни;
  • стеклянные материалы;
  • пластик;
  • кристаллы, которые прошли прессование.

Настоящие камни среди бижутерии встречаются редко, так как отличие природных и имитаций иногда слишком ярко выражено, и пользоваться популярностью такое украшение вряд ли будет.

Самостоятельно определить драгоценный камень практически невозможно, поэтому лучше обратиться к специалистам или опытным оценщикам.

Искусственно выращенные драгоценные камни

Подделывать камни, которые не пользуются популярностью, в природе их насчитывается не одна тысяча, не являются драгоценными, также с минимальной стоимостью, смысла нет.

В природе практически не осталось ценных камней, которые ученые не смогли бы имитировать. Драгоценные, которые очень редки, полихромные разновидности камней не имитируют. Трудно добиться определенного цвета кристалла, так как разница будет очевидна. Многие поделочные камни очень трудно имитировать, такие как агаты и александриты.

Известные центры по производству

Ежегодно в мире производят более сотни тон искусственных сапфиров. Центры производства синтетических камней: Япония, Китай, США, а также Россия. Именно в РФ распложено одно из самых больших предприятий по выращиванию искусственных сапфиров в мире.

Одно из наиболее крупных предприятий, специализирующихся на изготовлении аналогов изумруда, – Таирус. Оно создано силами России и Таиланда. Специалистам этого центра удалось вырастить такие изумруды, качество которых ничуть не ниже признанных во всем мире колумбийских драгоценных камней. Также изумруды выращивают в Японии, Белоруссии. Из европейских стран на зеленых камнях специализируются Швейцария, Германия и Франция.

Больше всего искусственного жемчуга выращивают в Китае и Японии.

Натуральные минералы всегда будут востребованы и никогда не упадут в цене. Особенно если учесть, что запасы постоянно уменьшаются. Во многих случаях их способны заменить искусственные аналоги. Синтетический камень можно вырастить любого цвета, большого размера и с заданными техническими характеристиками.

Заключение

В заключение стоит выделить основные отличия настоящего камня от подделки:

  • природа не создает идеальные драгоценные камни;
  • минералы редко могут встречаться больших размеров;
  • природные минералы холодные, искусственные – теплые;
  • натуральные — прочные;
  • искусственные — яркие;
  • природные камни имеют высокую стоимость;
  • у каждого продавца ювелирных изделий должны присутствовать документы и сертификаты, подтверждающие подлинность минерала.

Чтобы понимать разницу натурального камня и искусственного, нужно специальное образование, так как возможность узнать «на глаз» похожий на настоящий камень может закончиться потерей больших денежных средств.

Имитации прекрасно уживаются с натуральными, и если у них замечательная репутация. Некоторые образцы искусственных драгоценных камней могут быть отличным украшением коллекции.