Syntetický safír: Co to je? Co znamená hydrotermální safír? Výroba umělého kamene

Syntetické safíry jsou široce dostupné na trhu šperků. Přírodní kámen je považován za drahý a má vysokou cenu. Alternativní možnost také vypadá vznešeně ve výrobcích a z hlediska estetických vlastností není o moc horší než první možnost.

Co je to?

Přírodní drahokam vzniká ve specifickém prostředí po miliony let. Cena za to je nebetyčná, ale poptávka je stále dobrá.

Přírodní minerály se tvoří v zemské kůře v důsledku určitých geologických operací, které jsou vzájemně propojeny v čase a prostoru.

Voda, vysoká teplota a silný tlak tvoří rudné žíly. Slouží jako místa, kde se hromadí různé krystaly.. Safírové usazeniny obsahují také kapalné plyny, které cirkulují v uzavřeném prostoru po mnoho let.

V laboratořích vytvářejících nanominerály vědci znovu vytvořili přírodní podmínky. Ale trvá několik měsíců, než vyrostlý krystal dosáhne slušné velikosti. Nano safíry rostou rychleji, a proto jsou levnější než jejich přírodní protějšky. Náklady na umělé kameny jsou nižší, ale ne tolik, aby je bylo možné srovnávat s běžnými skleněnými kameny. Čistota a hloubka barvy umělých krystalů je lepší než u pravých minerálů. Hydrotermální safír nevyžaduje další úpravu, jako kámen se skutečnými vlastnostmi. Tyto metody jsou mimochodem drahé a vyžadují další investice.

Umělý safír je tedy odrůda korundu. Je také základem pro rubíny a smaragdy. Modrou barvu safírů má na svědomí titan a železo. Syntézy se účastní i zahřátý beryl. S přihlédnutím k podmínkám výroby lze říci, že syntetický kámen se nepěstuje, ale vaří. Základem jedné ze směsí je oxid hlinitý, který vypadá jako obyčejná bílá hmota. V safír se změní až při teplotě 2200 stupňů Celsia. Rychlost krystalizace umělých safírů je 4 mm za hodinu. Velké krystaly trvají dlouho. Později, pokud je to nutné, jsou rozřezány na kusy a zpracovány tak, aby připomínaly přírodní usazeniny.

Výroba syntetického safíru

Hlavní způsob výroby umělých krystalů vyžaduje speciální Verneuilovu pec. Používá se již desítky let. Při této metodě se oxid hlinitý taví v plameni vodíkovo-kyslíkového hořáku. Kapky kapaliny se vyrábějí v peci Verneuil. Při postupném ochlazování tvoří krystal. Kromě safíru je tato technologie vhodná i pro výrobu rubínů a dalších drahých kamenů. Rozdíl spočívá v přidání nečistot různých oxidů kovů, které dodávají příslušnou barvu.

Technologie vynalezená na počátku 20. století se používá dodnes. Prošel pouze drobnými změnami, které umožnily rozšířit proces do podmínek velkovýroby.

Rozšířená distribuce technologie začala kolem roku 1932 a stala se zvláště aktivní během druhé světové války. Při výrobě se používá směs surovin se stanovenými fyzikálními a chemickými vlastnostmi. Homogenní složky naložené do jednotky se nazývají „náboj“.

Velikost mikročástic v dávce je od 1 do 20 mikronů. Část práškových látek se nasype do násypky, která má otvory. Přes ně se látky dostávají do pece, kde hoří vodík. Směs se roztaví a vyroste zárodečný krystal. Nádoba na semena se otáčí, aby byl zajištěn rovnoměrný růst a zahřívání. Jak roste, semínko končí dole a horní část se přeměňuje na okraje.

Tvar várky připomíná rozšiřující se kužel. V závislosti na spotřebě základního materiálu se v něm získávají dlouhé krystaly. Kromě spotřeby jsou důležité parametry jako přívod plynu a rychlost otáčení a kvalita vytápění. Metoda má následující charakteristické výhody:

• schopnost vizuálně kontrolovat růst krystalů;
• teplota spalování je regulována automaticky;
• Hotový materiál neobsahuje tavidla ani drahé kelímky.

Nevýhody metody:

• vlivem vysoké teploty se v krystalu objevují vnitřní pnutí;
• V důsledku porušení systémových pravidel při přípravě vsázky může dojít k odpaření těkavých látek a následné obnovení procesu je nemožné.

Ošetření po pěstování

Výsledný tvar a velikost krystalů většinou příliš neodpovídá parametrům vyráběných dílů. Zpracování materiálů je proto téměř vždy nutné. Pro mechanické opracování se nepoužívají běžné soustružnické, frézovací nebo vrtací stroje. Výrobky jsou křehké, proto lze při práci používat pouze brusiva. Lze použít diamantové kotouče nebo brusky, suspenze nebo speciální pasty.

Obvykle se abrazivní částice vtlačují do povrchu zpracovávaného materiálu. Vznikají v něm mikrotrhlinky, které se během procesu posouvají hlouběji. Další akce vedou k vytvoření celé sítě trhlin. Sevírají se k sobě a způsobují odštípnutí jednotlivých sekcí. Odstraňují se z povrchu vrstvu po vrstvě a dodávají produktu požadovaný tvar.

Ne nadarmo se abrazivní materiály určené ke zpracování rozdělují podle tvrdosti.

Na této vlastnosti závisí abrazivní schopnost, která se vyjadřuje mechanickou nebo chemickou odolností.

Odborníci vybírají požadované brusivo podle Mohsovy mineralogické stupnice. Na základě zásadních rozdílů mezi minerály patří diamanty do desáté třídy a korundy do deváté. Pro zpracování safírů jsou vhodné speciální brusky nebo suspenze.

Brusky jsou litinové, skleněné, ocelové, měděné nebo mosazné díly s abrazivními mikroprášky. Velikost zrn mikroprášků se může pohybovat od M14 do M5. Po vybroušení vyrostlého křišťálu je potřeba jej vyleštit. Pro tento proces se volí brusná suspenze, která se vtírá do povrchu, dokud není zcela rovnoměrně rozložena. Leštění probíhá ve dvou stupních, pro které se volí různá brusiva s hrubou nebo jemnou zrnitostí.

Jak se liší od přirozeného?

Umělý korund má stejně jako přírodní ložiska modrou nebo tmavě modrou barvu. Laboratorní analog je oblíbená napodobenina, kterou může být obtížné rozlišit. Odborníci pěstují syntetický produkt bez třísek a poškození a klenotníci tuto kvalitu mají rádi. Produkt můžete zkontrolovat pomocí externích indikátorů:

• umělý minerál má bezchybnější a čistější odstín;
• v něm nejsou prakticky žádné vnitřní vady;
• tekuté útvary, pokud existují, mají pravidelný kulovitý tvar, zatímco v přírodních ložiskách prakticky žádné nejsou;
• Pokud se podíváte velmi pozorně na pravé a syntetické safíry, poznáte je podle kvality, zatímco přírodní kameny vždy obsahují různé přírodní inkluze, které se v laboratorních kamenech nevyskytují.

Navíc chemické a fyzikální vlastnosti obou druhů jsou zcela podobné. Odborníci rozlišují nuance, které se skrývají v nesprávné struktuře růstu. Tvrdost pravých a laboratorně vyrobených kamenů je různá.

K testování kamene podobného safíru je potřeba speciální zařízení, jako je refraktometr, který měří parametry lomu světla.

Výtěžnost pravých minerálů 1,762 – 1,778.

Další metoda zahrnuje použití speciální kapaliny. Monobromonaftalen se umístí do nádoby, která se umístí na pozadí bílého papíru. Viditelné zakřivené barevné pruhy naznačují umělý původ kamene. Lze použít i krátkovlnné ultrafialové světlo. Pod jeho vlivem skutečný kámen nezmění barvu. Vyrostlý exemplář bude mít bílý nebo špinavě zelený odstín. Záře může mít také červenou barvu. Závisí na nečistotách použitých ve složení vsázky.

Vzhledem k vývoji technologií pro pěstování umělých safírů je stále obtížné je odlišit pomocí improvizovaných metod. Úplné závěry mohou vyvodit pouze odborníci, kteří mají odpovídající dovednosti. Pomoci může i znalost určitých vlastností kamene.

Vlastnosti

Syntetický safír má vnitřní vlastnosti shodné s přírodním kamenem. Kromě šperkařského průmyslu je široce používán v hodinářství nebo jako polovodičový materiál. Všechny polovodiče se vyznačují vysokou citlivostí elektrických vlastností. Polovodiče se aktivně používají v obvodech pro různá zařízení. Téměř všechny moderní integrované obvody obsahují polovodičové prvky.

Krystalické látky mají schopnost vést elektrický proud, ale pouze při změnách teploty, vystavení světelným paprskům nebo přítomnosti jiných látek. Oblasti použití polovodičů jsou rozsáhlé: radiotechnika, optická elektronika. V alternativní medicíně je safír znám jako protijed na mnoho toxických látek. Léčivé vlastnosti safíru byly od pradávna využívány k dosažení čistých myšlenek, duchovního klidu a rovnováhy a nezištnosti.

Výběr a péče

Chrpa safír je považován za jeden z nejobtížněji reprodukovatelných kamenů v laboratoři. Vytvoření tohoto odstínu je nemožné bez pečlivé odborné přípravy. Technické údaje je třeba přesně dodržovat. Přírodní kámen tohoto odstínu se vyskytuje pouze v Indii. V této zemi je to rituální a obřadní amulet. Vybírá se k léčbě srdečního selhání a k získání psychické stability. Pokud si necháte kámen ve svém domě, prosperita určitě přijde a majitel domu se stane vůdcem. Nejkrásnější přírodní vzorky safíru jsou uchovávány ve speciálních fondech v zemích, jako jsou:

• Thajsko – 16 kg;
• Srí Lanka – 18 kg;
• USA – 15 kg.

V Rusku je chrpově modrý safír vyrobený v 19. století, je uložen v diamantovém fondu země. Kámen je neuvěřitelně pevný a odolný. Doma safírové šperky vyžadují další péči. Pravidelná vlhkost, vystavení přímému slunci a prachu jsou pro šperky škodlivé. Výrobky lze vylepšit pravidelným čištěním. K namáčení jsou vhodné běžné mýdlové roztoky nebo sprchové gely. Použité produkty by měly být poté omyty studenou vodou.

V klenotnictvích najdete speciální přípravky pro péči o drahé kameny. Obvykle přicházejí ve formě sprejů nebo jednorázových ubrousků. Výrobky jsou drahé, takže jejich použití je omezené, když jsou šperky silně kontaminovány. Vzhledem k tomu, že safír málokdy ztratí svůj původní vnější lesk, stačí použít běžné čisticí prostředky pro domácnost, které má každá hospodyňka.

Podívejte se na video a zjistěte, jak se syntetické safíry pěstují.

Safír je drahokam s bohatou paletou odstínů: modrá, oranžová, růžovo-oranžová, růžová, zelená, žlutá a další barvy. Přitom nejcennější a nejžádanější jsou chrpově modré safíry.

Chemicky je tento kámen oxid hlinitý, který díky nečistotám titanu a železa získává jasně modré barvy. Samotné železo (bez titanu) způsobí, že kámen bude nazelenalý a přítomnost vanadu ve složení dodá safíru fialový odstín.

Věděli jste, že safír a rubín mají stejný chemický vzorec a obě jsou odrůdou minerálu korundu? Rozdíl mezi kameny je v barvě: rubín (kvůli přítomnosti chromu ve složení) je natřen lila-červeně, zatímco safír může mít jakoukoli barvu kromě rubínu.

Vlastnosti přírodního safíru

Mohsova tvrdost: 9

Hustota: 3,95 – 4,00 g / cmXNUMX

Lesk: sklo

Index lomu: 1,766-1,774

Dvojlom: 0,008

Barva: modrá, růžová, oranžová, žlutá, zelená, fialová, černá

Syngonia: trigonální

Výstřih: Ne

Safíry také přicházejí v různých barvách, například modro-zelená, žluto-modrá, šedo-modrá. Takové vzorky jsou ceněny méně než homogenní modré minerály, ale existují vícebarevné safíry, které odhalují úžasné strany díky řezání šperků. Práce mistra a pohádkový třpyt kamene výrazně zvyšují jeho hodnotu.

Skutečné safíry čekají na své zrození tisíce let v přírodních podmínkách, v útrobách země. Těží se v Indii, na Srí Lance, v Thajsku, USA a Austrálii a také v dalších zemích světa. Považován za obzvláště jedinečný hvězdné safíry – efektové safíry asterismus.

Asterismus – Jedná se o jev, při kterém se na kamenech za určitých světelných podmínek objevuje šestiúhelníkový vzor hvězdy. Jev je způsoben přítomností jehličkovitých inkluzí v safíru, díky nimž světlo prochází krystalem specifickým způsobem – ve tvaru hvězdy.

Umělý nebo syntetický safír

Pokud se přírodní safíry těží z hlubin země, pak umělé se v laboratoři vytvoří doslova za měsíc až dva, v závislosti na velikosti budoucího minerálu.

První umělé safíry vytvořil francouzský chemik Auguste Verneuil v roce 1904. Objevil technologii kapkového nanášení v kyslíkovo-vodíkovém plameni, při kterém vznikají syntetické safíry. Dnes se tato metoda nazývá jednoduše Verneuilova metoda. Nejčastěji se takto vyrábí bezbarvé (bílé) safíry, které se používají v medicíně a technice, kde jsou vyžadovány odolné a průhledné materiály.

Výsledné kameny jsou chemicky totožné s přírodními safíry, nelze je tedy označit za padělky. Takové safíry však nemají žádnou investiční hodnotu a jejich původ bude zkušenému klenotníkovi vždy zřejmý.

Jak rozeznat safír od falešného

Nejjednodušší způsob, jak určit pravost safíru, je pomocí efektu asterismu, který je jen zřídka falšován vysokou kvalitou. Když se přírodní kámen otočí, hvězda změní svou polohu, ale ve falešném zůstane na svém místě.

Mezi umělým, syntetickým a přírodním kamenem můžete rozlišit pomocí jedné záludné metody, kterou zvládnou gemologové nebo chemici. Specialista potřebuje kámen ponořit do speciální kapaliny zvané monobromnaftalen. Při zkoumání minerálu přes průhlednou nádobku s monobromnaftalenem snadno uvidíte speciální pruhy uvnitř krystalu. Pokud jsou rovné, je kámen pravý, pokud jsou zakřivené, je falešný nebo syntetický.

Uvnitř levných přírodních safírů můžete zpravidla pouhým okem vidět různé inkluze (inkluze), které naznačují přírodní původ kamene. Existuje však riziko záměny minerálu s podobnými:

• kyanit;
• tanzanit;
• turmalín;
• spinel.

Pomocí lupy

K odhalení padělku není vždy nutná speciální příprava. Například pravost safíru můžete určit sami pomocí lupy.

Přes lupu byste měli uvnitř kamene vidět vměstky a nečistoty, které budou důkazem jeho přírodního původu. Nejméně cizích těles je uvnitř umělých kamenů. Syntetika navíc bude uvnitř produkovat plynové bubliny, které mohou být seskupeny nebo umístěny samostatně.

Zkontrolujte také povrch kamene na přítomnost lepidel, neměly by na něm být žádné rovné pruhy, jinak uvidíte dublet nebo triplet – safír vytvořený slepením dvou nebo tří částí kamene k sobě. Tato metoda by mohla používat sklo, umělé kameny nebo části dvou různých safírů.

S refraktometrem

K profesionální kontrole pravosti kamenů lze použít refraktometr.

Refraktometr – přístroj měřící stupeň lomu světla v kamenech. Znáte-li potřebné ukazatele, je snadné zjistit pravost minerálu. Například pro safíry má index lomu hodnoty 1,762 – 1,778. Odchylka dokonce 0,1 bude indikovat, že se odborník nedívá na safír.

Náklady na přírodní safíry

O původu kamenů zpravidla výmluvně hovoří jejich cena. Prvotřídní přírodní safíry mohou stát mezi 1 000 a 100 000 $ za karát. Umělé jsou vždy levnější než přírodní, kromě případů, kdy se snaží vydávat syntetiku za přírodní drahokamy.

Imitace drahokamů, dubletů a tripletů také stojí několikanásobně méně. Měli byste se však mít na pozoru před podvodníky a nakupovat kameny pouze ve specializovaných a známých buticích.

Certifikované šperky se 100% přírodními safíry si můžete vybrat v katalogu klenotnictví Maxim Demidov.

Zakázané metody ověřování

Pro kontrolu pravosti kamenů kontaktujte specialisty, kteří to pro vaše šperky udělají rychle a bezpečně. Nikdy se neřiďte radami z internetu, například těmi, které doporučují přejet safírem brusným papírem nebo jej otestovat na tvrdost pomocí jiného minerálu. S největší pravděpodobností zanecháte nevzhledné škrábance i na přírodním krystalu.

Chcete-li se dozvědět více o opatřeních a pravidlech pro skladování kamenů, můžete si přečíst náš článek Péče o šperky s drahokamy.