Smarald sintetic

Varietatea verde a berilului, cunoscută sub numele de smarald, este atât de atractivă și provoacă atât de mult dorința de a deține că sinteza cu succes a acestui soi nu a fost doar de interes științific. Chiar și succesul modest al experimentelor privind recristalizarea rubinelor din fragmentele pietrelor naturale a fost mai degrabă încurajator pentru cercetătorii care au efectuat experimente similare cu solul de berili; culoarea care s-a schimbat când a fost încălzită într-o flacără de gaz incendiu a fost redusă prin adăugarea preliminară a unei cantități mici de oxid de crom. Cu toate acestea, aceste experimente au eșuat: atunci când s-au topit, se formează de fiecare dată sticlă și nu un cristal; prin urmare, a fost o greșeală deplorabilă de a numi astfel de produse smaralde științifice, deoarece acestea nu erau nici smaralde, nici chiar mai științifice. Din adevăratele smaralde, ele diferă, în primul rând, în culoare, deși verde, dar în culoarea frunzelor, și nu în smaraldul real, și în al doilea rând în proprietățile fizice







- indicele de refracție (1,508-1,527) și greutatea specifică (2,417-2,489), care au fost oarecum mai scăzute decât cele ale cristalelor de smarald. Producția de sticlă de berili prin topirea fragmentelor de berili într-o flacără de gaze arzătoare nu este o inovație: într-adevăr, aceasta a fost cunoscută încă de la începutul secolului trecut

dar nu a atras atenția bijutierilor până în momentul în care sa stabilit posibilitatea de a obține pietre sintetice.

Primele experimente de succes cu privire la sinteza smaralde au fost realizate, aparent, de Otfel și Perret

În timpul unor experimente lungi și complexe privind producerea diferitelor silicate de beriliu, au reușit să obțină mici cristale de smaralde. Cele mai bune rezultate sunt obținute prin plasarea unui amestec de beriliu, silice și alumină (în proporții adecvate, compoziția crisolit) sub un strat de dimolibdat de litiu într-un creuzet de platină, care este plasat într-o autoclavă. Temperatura după ce a crescut la o încălzire ușoară și menținută la acest nivel timp de 24 de ore, a ridicat la aproape 800 ° C și menținută la acest punct, timp de 15 zile. S-a dovedit că temperatura nu trebuie să depășească 800 °, deoarece în caz contrar se formează silicat de beriliu phenacite Be în loc de beril

Si04. În prima etapă, un compus cu litiu a dat cristale în formă de octaedrii, iar apoi, pe măsură ce temperatura crește, octaedrii au fost înlocuite de cristale prismatice beril, și în final, când toate octaedrii au dispărut de la întâmplă, de regulă, creșterea mai mare datorită prisme fine. La sfârșitul experimentului, masa s-a răcit după răcire și, dizolvându-se în acid clorhidric diluat, s-au eliberat cristalele de beril. Sa constatat că incluziuni care conțin (așa cum este posibil), cristalele au o greutate specifică de 2,67 și o formulă de compoziție corespunde exact beril. La o temperatură de 750 ° C, cristale au fost obținute sub forma unor prisme hexagonale tabulare scurte, iar la 800 ° C, au devenit mai alungite, astfel încât lungimea lor este egală cu sau diametru, sau depășesc-l de 1,5 ori. Adăugarea la amestecul de crom a dat cristalelor o nuanță verde, la fel de strălucitoare ca cele mai bune smaralde naturale; dacă aditivul a fost 0,001 amestec, oxidul de crom a fost complet absorbit de cristale și dacă acesta a atins.

0,003, cea mai mare parte a oxidului de crom a rămas în masa gazdă. În formă, cristalele erau aproape perfecte, deși prea mici pentru bijuterii.

În 1911, compania "IG Farbenin-dustri" din Bitterfeld a început experimentele care au început cu repetarea experimentelor lui Otfel și Perret; Primele cristale individuale de smaralde sintetice, potrivite pentru tăiere, au reușit să fie obținute în aproape 20 de ani; au fost eliberați sub denumirea comercială "igmsrald". La acel moment nu existau rapoarte detaliate.

adăugând ca flux un molibdat de litiu acid, într-un creuzet de platină încălzit de electricitate. Sa constatat că condiția necesară este absența suprasaturării amestecului, care apare atunci când toate cele trei componente au fost distribuite în mod uniform, ca urmare a căruia s-au format numai cristale mici. Prin urmare, silicea a fost furnizată sub formă de cuart măcinat, plasându-l pe o rețea de platină la o mică distanță de fundul vasului. Reproducerea culorii adevărate de smarald a întâmpinat unele dificultăți (adăugarea Cr

a dat o tentă verde-albăstrui), dar a reușit în cele din urmă pentru a obține Grupare de cristale cu aceeași culoare excelenta ca cele mai bune smaralde naturale, și suficient de mare pentru a da după tăiere pietre cântărind cel puțin un carate. Sigiliul a arătat clar o fluorescență mai viu în lumina ultravioletă decât în ​​smaraldele naturale. Mai mult, sa constatat că indicele de refracție, birefringența și greutatea specifică a smaraldelor sintetice sub cele mai mici valori observate în smaralde naturale (vezi. Tabelul de la pag. 199).







Aproape simultan cu experimentele efectuate de "Farbenin-dustrie", Carroll F. Chatham a început experimente într-un laborator de cercetare din apropiere de San Francisco. Primul smarald artificial, cântărind un carat, a crescut în 1935, iar din 1940 a fost stabilită producția de produse industriale. Un cristal brut, cântărind 1.014 de carate, a fost donat instituției Smithsonian pentru colecția de pietre prețioase, iar altul, cântărind 1.275 de carate, a fost donat Muzeului Harvard. Detaliile procesului de realizare a acestor pietre au fost păstrate cu strictețe; a devenit cunoscut doar că cristalizarea a fost lentă. De ceva timp au crezut că este o sinteză hidrotermală, dar acum ei cred că cristalele sunt cultivate dintr-o topire. Aspectul clusterelor de cristale atașate fix la crustă indică faptul că semințele nu sunt folosite. Indicii de refracție, birefringența și greutatea specifică, ca în igmeralda, sunt mai mici decât în ​​cristalele naturale,

Pietrele de piatră se observă printr-o culoare roșie intensă, dacă vă uitați la ele printr-un filtru Chelsea sau prin filtre încrucișate și cu un roșu aprins în razele ultraviolete.

prin cristalizarea dintr-o topitură cu adăugarea de molibdat de litiu anhidru, indică fără echivoc faptul că toate aceste pietre sunt obținute prin topirea cu un flux. Toate acestea se caracterizează în general prin constante scăzute, care le disting de smaraldele naturale. În plus, sub microscopul cu o mărire mică sau sub o lupă puternică, se observă în ele formațiuni caracteristice bulelor (foto 14), constând din incluziuni de flux, adesea cu bule de gaz. Indicele de refracție al fluxului (sau sticlos sau cristalin) este mai mare decât indicele de refracție al cristalului închis. Smaraldul sintetic a fost de asemenea obținut prin metoda hidrotermală. Se crede că acest proces a fost utilizat de către E. Nakken la Frankfurt la aproximativ.

1928, deși unele caracteristici le-a făcut arate ca pietre igmerald și alte smaralde artificiale produse se crede a fi obținut prin topirea unui flux. În 1960, J. Lehleitner din Innsbruck, Austria, a primit aparent primul beril complex cu un strat sintetic. Aceste pietre au constat din bucăți tăiate de berili incolora sau ușor colorată, pe care învelitoarea unui smarald sintetic a crescut în mod natural într-un mod hidrotermic. Pentru ei, a fost propus numele "emerit", înlocuit mai târziu cu numele "simerald". Indicii de refracție (1,575-1,581), birefringență (0,005-0,006) și greutate (2,68-2,71) au fost mai mari decât cele ale altor smaralde sintetice, și au fost în același interval ca și cea a cristalului natural. Inclinările lichide în astfel de cristale hidrotermale, așa cum s-a descris mai sus, au un indice de refracție scăzut, aproape de indicele de refracție al apei. Printre soiurile obținute mai târziu au fost cele în care coaja de smarald a fost protejată de un strat suplimentar de beril înainte de lustruire. Cristale culori mai profunde au fost produse după cum urmează: un strat între straturi smaraldului încheiat hrisolit, apoi acoperite cu un alt smarald piatra placare; s-au obținut cristale sintetice pe o sămânță îndepărtată ulterior dintr-un cristal natural, ca rezultat al acumulării repetate de substanțe artificiale de către cochilii. Structura complexă a acestor pietre pot fi găsite prin studiu atent al lor sub sticlă de zece ori mărire sau sub un microscop, având în vedere în principal cristalul, a pus pe margine, paralelă cu marginea de masă.

Recent, compania "Linde" a produs un smarald artificial de înaltă calitate prin metoda hidrotermală. Cultivarea a fost efectuată în mai multe etape, iar însămânțarea ciocanului a fost eliminată. Pentru a asigura creșterea rapidă a cristalului, plăcile embrionare sunt tăiate la un unghi față de axa optică. Constante optice (.

0,006) și greutatea specifică (2,67-2,69) sunt în același interval ca valorile tipice pentru smaraldele naturale; a reușit să obțină atât calitatea excelentă a culorii, cât și calitățile optice ridicate ale smaraldei sintetice. Proprietatea lor caracteristică este fluorescența roșie intensă.

O cantitate mică de crisolit sintetic vanadiu pătat (fără adaos de crom), în iarba verde viu a fost preparat prin metoda hidrotermală „Crystal rizech“ Melbourne, Australia. Constantele beril aceste constante sunt aproape identice cu cristalele obținute prin „Linde“, dar în spectrul de absorbție sunt diferențe caracteristice din smaralde naturale: în partea roșie a spectrului nu crom linii subțiri. În Uniunea Sovietică și Australia s-au făcut alte pictat Beryl "false", inclusiv verde deschis (Ni), gri-verde (M), azuriu deschis (C), albastru inchis (Fe), roz-brun (Co) .

Revendicările că smarald a fost sintetizat prin încălzire directă într-un crisolit arzător cu flacără la presiune atmosferică, trebuie privite cu oarecare neîncredere, deoarece ei cred că topește incongruent beril (așa cum a fost confirmat recent) *; Cu toate acestea, recent a apărut un raport privind cristalizarea pulberii de berili cu formarea de cristale individuale la temperaturi și presiuni ridicate.

Pentru a determina care origini - naturale sau artificiale - este un smarald, trebuie mai întâi să-l examineze cu atenție și sub o lupă cu de zece ori crește sau sub microscop și să stabilească dacă acesta este pornit. Cele trei teste descrise mai jos în trecut au avut o mare importanță pentru verificarea originii smaraldei. In timp ce greutatea specifică și constantele optice ale smaralde naturale variază în funcție de natura și cantitatea de impurități, există o consistență remarcabilă în proprietățile fizice ale pietrei sintetice, datorită faptului că acestea sunt realizate din substanțe pure. Pentru a verifica gravitatea specifică, este necesar să se pregătească un lichid greu, de exemplu, prin diluarea bromoformului, astfel încât o bucată de cuart să plutească în el. Într-un astfel de lichid, toate smaraldele naturale se vor îneca, iar vechile pietre artificiale se vor umfla.

Un alt test, care este ușor de implementat, este de a cufunda pietrele într-un lichid de imersie cu indicele de refracție n

= 1, 57; benzoat de benzii este de obicei folosit pentru acest lucru. Indicele de refracție al pietrelor sintetice mai vechi este mai mic decât această valoare, iar smaraldele naturale sunt mai mari.

În cele din urmă, cel de-al treilea test este un test de fluorescență utilizând un filtru Chelsea, filtre încrucișate sau o lampă ultravioletă. Pietrele sintetice mai vechi sunt ascuțite, iar altele mai târziu - fluorescența extrem de ascuțită în comparație cu smaraldele naturale (în unele pietre naturale, în general este absentă).

Cu toate acestea, pietrele recent primite parțial ascund această imagine. indicii de refracție, birefringență și proporția unor smaralde artificiale, a primit foarte recent (în special soiurile cultivate hidrotermic) stivuite în sensul inerent smaralde naturale. Fluorescența ascuțită a fost efectiv eliminată prin adăugarea de fier (care poate fi detectat în spectru prin benzi limitate de 4270 A

). Aceste trei teste sunt încă utilizate, însă studiul incluziunilor este de importanță majoră.







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: