Acasă › rugăciuni › Creșterea de cristale de rubin și alte pietre artificiale acasă. Creșterea cristalelor este o oportunitate grozavă de a te îmbogăți

Creșterea de cristale de rubin și alte pietre artificiale acasă. Creșterea cristalelor este o oportunitate grozavă de a te îmbogăți

În ceea ce privește proprietățile lor fizice și compoziția chimică, pietrele prețioase sintetice practic nu diferă de cele naturale. Nu toate produsele vândute în magazinele de bijuterii conțin pietre naturale. Și acest lucru este destul de normal. Luați în considerare cum să vă deschideți propria afacere de creștere a cristalelor de rubin acasă.

Principala problemă este că majoritatea pietrelor naturale nu au toate caracteristicile necesare pentru a se etala în bijuterii. Pietrele obtinute in fabrica sau laborator au aproape aceleasi caracteristici. În plus, producția sintetică de bijuterii este mai ieftină decât extragerea naturalului în minele adânci și care pun viața în pericol.

Creștere cu săruri limitate

Alaunul de potasiu este potrivit pentru această metodă. Acasă, cel mai bine este să crești cristale din sulfat de cupru. Nu cresc bine din sare obișnuită. Dar sulfatul de cupru este ușor de cumpărat și din el cresc pietre prețioase artificiale albastre foarte frumoase.

1. Pregătim recipientul. Vom face o soluție de sare saturată în ea. Se toarnă câteva linguri de sare, se toarnă cu apă și se amestecă. Adăugați sare până nu se mai dizolvă. Folosește apă fierbinte pentru a nu greși proporțiile. Există curbe de solubilitate pentru diferite săruri. Ele arată câte grame pot fi dizolvate în 100 ml de apă la o anumită temperatură.

Curbe de solubilitate

2. Filtrați soluția. Acest pas este foarte important, mai ales dacă cumpărați vitriol albastru de la un magazin de grădinărit. Dacă soluția este murdară, cristalul va crește cu defecte. Lăsăm soluția pentru o zi, astfel încât excesul de cristale să cadă din ea. Ele se așează pe fundul paharului și ne servesc drept sămânță (elementele principale pe care vor crește altele noi).

3. Legăm cristalul de firul de pescuit.Înfășuram firul de pescuit pe un creion și atârnăm acest dispozitiv pe un pahar cu o soluție saturată. În timp, apa se evaporă, saturația soluției crește. Un exces de substanță care nu se poate dizolva se depune pe produsul nostru.

4. O dată la două săptămâni, adăugați o soluție saturată în pahar. De ce să o faci? În timp, apa se evaporă și la un moment dat în creștere nu va fi suficient și creșterea se va opri.

Important! Soluția adăugată ar trebui să aibă aceeași temperatură ca și soluția în care crește cristalul. Dacă este cel mai înalt, putem strica totul.

5. După trei luni, scoatem cristalulși uscați-l cu un prosop.

6. Acoperim produsul cu 1-2 straturi de lac de unghii incolor. Acest lucru este necesar pentru ca acesta să nu se usuce și să nu-și piardă strălucirea. După uscare, produsul poate fi luat manual.

Iată câteva rubine minunate pe care le poți cultiva acasă!

Rubinul este una dintre cele mai faimoase și frumoase pietre prețioase care a fost foarte apreciată de oameni de multe mii de ani. Culoarea sa roșu aprins este asociată cu culoarea focului sau a sângelui și simbolizează vitalitatea și energia. Rubinele naturale sunt rareori mari și transparente, așa că pietrele deosebite remarcabile devin comori naționale în diferite țări, împodobesc lucrurile familiilor regale și aristocraților.

Descrierea rubinelor naturale și sintetice

Rubinul natural este un mineral foarte dur, un tip de corindon. Compoziția sa chimică este foarte simplă - este oxid de aluminiu Al 2 O 3 cu un amestec microscopic de crom, care oferă o culoare roșie.

Corindonul incolor nu are valoare de bijuterii, dar datorită durității sale, este folosit în tehnologie ca material abraziv. Alte soiuri de bijuterii de corindon sunt safirul, a cărui culoare albastră este asigurată de un amestec de titan și fier și un amarillo artificial verde pal.

Rubinele variază în culori de la roz la roșu aprins și maro, iar cea mai scumpă nuanță este considerată a fi „sânge de porumbei”: roșu aprins cu un amestec de violet. Produsele realizate din această piatră au un luciu sticlos caracteristic.

Pe lângă culoarea frumoasă, rubinul se caracterizează printr-un fenomen optic interesant - manifestarea unei stele cu șase colțuri pe suprafața curbată netedă a pietrei (asterism). Acest lucru se datorează suprapunerii refracției luminii în interiorul cristalului. Rubinele stelate nu sunt tăiate, ci lăsate ca caboșoane.

Pietrele naturale sunt rareori de o calitate perfectă, prin urmare, înainte de a fi puse în vânzare, sunt supuse diferitelor tipuri de prelucrare. Cele mai populare tehnici sunt încălzirea, îmbogățirea cu beriliu pentru a spori culoarea roșie și umplerea crăpăturilor din pietrele de calitate scăzută cu sticlă.

În prezent, majoritatea rubinelor „naturale” de pe piață sunt compozite, deoarece au trecut printr-un proces de umplere cu sticlă, a cărei masă poate ajunge în cele din urmă până la 50 la sută din masa pietrei. Rubinul natural este cea mai scumpă piatră prețioasă după diamant. Piatra record de 25 de carate a fost achiziționată în 1995 de șeicul din Brunei pentru 12 milioane de dolari.

Rubinele sintetice sunt pietre care sunt identice cu mineralul natural în compoziția lor chimică, dar obținute artificial. Primele cristale mici de rubin au fost obținute de Mark Gooden dintr-o topire a corindonului încă din 1837. Mai târziu, oamenii de știință au învățat cum să topească fragmente de pietre naturale în așa-numitele „rubine siameze”.

Folosind această metodă, francezii au primit pietre de bijuterii cu o greutate de până la 10 carate. Cu toate acestea, primul rubin de alumină cu adevărat artificial a fost obținut abia la sfârșitul secolului al XIX-lea de către Auguste Vernel. Metoda sa a permis creșterea rapidă a cristalelor mari la scară industrială și a inițiat producția pe scară largă de rubine sintetice în întreaga lume.

Principalele metode moderne de cultivare a rubinelor

În prezent, o serie de metode industriale sunt utilizate pentru sinteza cristalelor de pietre prețioase, de exemplu:

Rubinele sintetice sunt folosite în industrie pentru producerea de lasere cu rubin în stare solidă.

Datorită tranzițiilor cuantice dintr-un cristal de rubin în timpul iradierii, un astfel de laser generează un fascicul direcționat de lumină roșie cu o lungime de undă de 694,3 nm. Din 1960, acest aparat este folosit în industria medicală (îndepărtarea tatuajelor) și pentru rezolvarea diverselor probleme tehnice (holografia pulsului).

Rubine false: cum să distingem o piatră sintetică de una naturală?

Cel mai sigur mod de a spune dacă piatra ta este sintetică sau naturală este să consulți un bijutier profesionist. Deoarece compoziția chimică a unui rubin artificial este identică cu un mineral natural, nu este întotdeauna posibil să se verifice în mod fiabil originea unei pietre acasă.

Există câteva sfaturi utile despre cum să determinați dvs. autenticitatea unui rubin.În primul rând, trebuie să examinați cu atenție piatra într-o lupă puternică sau la microscop. O mărire de zece ori cu o iluminare bună va fi suficientă. Rubinele sintetice sunt de obicei impecabile, în timp ce rubinele naturale au imperfecțiuni minore de suprafață sau crăpături. Bulele și incluziunile din interiorul pietrei indică, de asemenea, originea sa artificială.

Datorită prețului ridicat și popularității, alte minerale sunt adesea vândute sub masca rubinelor, care sunt mult mai ieftine. Dintre acestea, cele mai frecvente sunt:

granate (rubinele kareliane). Pietre roșu închis sau purpuriu care au o culoare destul de plictisitoare. Sunt mai moi decât rubinele;
turmalina. Mineralul este de culoare roșu-roz, de asemenea inferioară rubinului ca duritate;
sticlă roșie;
rubine compozite. Acestea sunt rubine naturale de calitate scăzută, crăpăturile în care sunt umplute cu sticlă colorată.

Există mai multe reguli pentru a distinge un rubin de un fals, mai ales dacă nu este făcut foarte bine. În primul rând, acordați atenție tăieturii: o piatră autentică ar trebui să aibă margini precise și șlefuite, în timp ce imitațiile sale pot fi rotunjite și netezite. O altă metodă de testare este determinarea durității.

Rubinul este o piatră foarte dura și lasă zgârieturi incolore pe o suprafață din sticlă sau ceramică, în timp ce o monedă nu lasă urme pe ea. Dacă piatra dumneavoastră lasă o dungă roșie pe sticlă, aceasta indică faptul că este vopsită artificial. Rubinul diferă de sticla prin densitate (este de o ori și jumătate mai greu) și duritate (zgârie ușor sticla).

Din păcate, fără echipament special, este posibil să nu fie posibil să distingem un fals de înaltă calitate de un rubin natural. Până în secolul al XIX-lea, astfel de metode nu existau deloc, prin urmare, în multe relicve istorice, coroane și bijuterii, în loc de rubine sunt introduse alte pietre roșii.

Proprietățile magice și vindecătoare ale rubinelor

Rubinele sunt în mod tradițional înzestrate cu proprietăți magice în rândul diferitelor popoare. Budiștii credeau că această piatră trezește capacitatea unei persoane de a arta. Magicienii indieni credeau că cu ajutorul acestei pietre se poate câștiga putere asupra altor oameni. Adesea rubinele sunt considerate un simbol al pasiunii, iubirii și energiei, uneori intențiile nobile ale proprietarului său sunt asociate cu acesta. Această bijuterie dă putere și protejează împotriva magiei negre.

Medicii medievali foloseau rubinele pentru a trata epilepsia, paralizia și chiar depresia. Pietrele mari erau infuzate în apă, iar această infuzie era folosită pentru a trata intestinele și impotența. Medicina populară modernă consideră că purtarea rubinelor normalizează funcționarea sistemului circulator și are un efect benefic asupra inimii.

Cu toate acestea, pentru ca piatra să funcționeze, trebuie să fie naturală, deoarece rubinele artificiale sunt lipsite de proprietăți magice și vindecătoare.

Datorită valorii mari a rubinelor naturale încă din cele mai vechi timpuri, diverse imitații și falsuri au intrat masiv pe piață. La sfârșitul secolului al XIX-lea a fost inventată cultivarea rubinelor, identice chimic cu cele naturale.

Până în prezent, există multe modalități de a crește cristale mari și transparente, care sunt utilizate atât în domeniul bijuteriilor, cât și în domeniul tehnic, de exemplu, în producția de lasere cu rubin. Cu toate acestea, un rubin natural costă mult mai mult decât un rubin artificial și rămâne de preferat pentru fabricarea de bijuterii de elită sau talismane magice.

Cultivarea cristalelor de rubin acasă este disponibilă tuturor. Lucrarea nu necesită un laborator dotat, dobândirea de cunoștințe teoretice și practice în domeniul mineralogiei, achiziționarea de substanțe chimice speciale. Tot ce ai nevoie poate fi găsit în bucătărie.

Experimentare acasă

Se recomandă să începeți să creșteți rubine cu volume mici. În primul rând, se câștigă experiență, întregul proces este înțeles și apoi începe munca sistematică directă. Crearea sintetică a propriilor mâini nu va fi inferioară ca frumusețe și atractivitate față de mineralele naturale. Pietrele sunt la cerere în rândul bijutierilor, așa că o experiență de succes poate aduce venituri suplimentare dacă găsești o piață.

Există mai multe moduri de a crește. Se recomandă să încercați toate opțiunile, apoi să vă opriți la cea care vă place.

Rocile prețioase artificiale create de om nu diferă de cele naturale în ceea ce privește conținutul chimic și proprietățile fizice. Avantajul tehnologiilor de acasă este că vă permit să creați rase perfect pure. În natură, acest lucru se întâmplă foarte rar. Calitățile de bijuterii ale specimenelor de laborator sunt destul de bune. Un alt plus al mineralului este costul. Pietrele sunt mai ieftine decât cele originale, care provin din minele adânci.

săruri organice

Este ușor să crești un cristal de rubin din diferite săruri:

sulfat de cupru;
alaun de potasiu;
sare obișnuită.

Cel mai lung proces pe bază de sare, cele mai frumoase mostre sunt obținute din vitriol. Producția de cristale de rubin se bazează pe următorii pași:

Pregătirea rezervorului. Ar trebui să conțină sare și o soluție saturată de apă-sare. Luați apă fierbinte. Procesul este gradual. Se diluează două linguri cu apă, se amestecă bine. Apoi se adaugă sare și se amestecă. este necesar să faci duș până când sarea încetează să se dizolve. Pentru a păstra proporțiile, ei iau un indiciu: un tabel al solubilității diferitelor săruri în 100 ml de apă, relația lor cu temperatura lichidului.
Filtrarea soluției. Soluția trebuie să fie curată. Impuritățile de murdărie vor strica structura pietrei. Va prezenta defecte. Soluția rămâne timp de 24 de ore. În această perioadă, se formează cristale pe fundul recipientului. Vor deveni baza rubinului.
Creșterea unui mineral artificial. Un fir de pescuit este legat de piatra formată pe fundul paharului. Se înfășoară pe un creion sau un băț de lemn. Dispozitivul este instalat pe rezervor. Cristalul este în soluție, în suspensie. Apa tinde să se evapore, o soluție salină saturată eliberează excesul, care se fixează pe proba rezultată.
Adăugarea unei soluții de sare. Apa are întotdeauna nevoie de o anumită cantitate, dacă devine rară, cristalul nu va mai crește. La temperatura normală a camerei, se adaugă apă o dată la 2 săptămâni.

Pentru a obține rubine acasă, va trebui să așteptați aproximativ 3 luni. Apoi piatra este eliberată de soluția salină, uscată cu o cârpă moale. Proba este acoperită cu o ojă incoloră în mai multe straturi.

Consiliul producătorilor experimentați de cristale. Soluția de sare trebuie să fie la aceeași temperatură cu apa din recipient. Cristalul crește la o temperatură puțin mai scăzută, dar creșterile mari ale soluțiilor se strica și opresc creșterea.

Aparatură pentru lucru la domiciliu

Pentru a crea rubine acasă, veți avea nevoie de un aparat numit după creatorul său, Verneuil. Tehnica inventatorului permite creșterea unui rubin de 30 de carate în 3 ore. Tehnologia a făcut posibilă crearea de materiale prețioase în cantitatea potrivită. Instalațiile industriale au început să implementeze în mod activ dezvoltarea Verneuil. Timpul și-a făcut propriile ajustări, iar astăzi un astfel de dispozitiv este ușor de asamblat acasă. Componentele dispozitivului:

catetometru;
mecanism de scuturare;
buncăr;
arzător;
mufă;
cristal în creștere;
suport de cristal;
mecanism de scădere a cristalului.

Dispozitivul este folosit pentru a crește nu numai rubine. Adesea, în dispozitiv sunt create topaz albastru, smaralde și pietre cu o structură transparentă translucidă.

Procesul de producție la domiciliu:

Pulberea se toarnă în buncăr prin pâlnie. Compoziție pulbere - Al2O3, component suplimentar - Cr2O3.
Cu ajutorul unui arzător, o flacără este furnizată în partea de jos a buncărului.
Pulberea începe să se topească.
Straturile de pulbere topită sunt un cristal de rubin în creștere.

Prin mecanismul de coborâre, mineralul artificial se mișcă în jos. În dispozitiv puteți obține diferite nuanțe. Rata de formare a cristalelor este mai mare decât în rezervor. Va dura doar 3 ore și puteți admira rubinul. Pentru o probă, sunt necesare următoarele volume de componente:

6 g Al203;
0,2 g Cr2O.

Formațiunile cristaline brute au o formă extraordinară. Ele sunt inițial asemănătoare cu cele naturale, dar în același timp întotdeauna unice.

Lucrul cu dispozitivul la prima vedere este complex și minuțios. De fapt, un dispozitiv inventat de un inventator francez acum mai bine de 100 de ani nu va crea probleme speciale. Este asamblat din piese pe care oamenii practicieni le au la fermă. Realizarea unui aparat și achiziționarea de pulbere sunt principalele etape de pregătire.

Calcule economice

Tehnologia casnică este întotdeauna mai ieftină. Puteți calcula costul tuturor componentelor, costurile și puteți determina costul aproximativ al mostrelor primite. Ce se ține cont de rubin:

costul pieselor dispozitivului;
costurile cu energia electrică;
preț pentru achiziționarea de pulberi pentru baza cristalului.

Chiar și calculele aproximative vor arăta beneficiul. Costul tuturor componentelor nu va fi de 500 de ruble. Pentru astfel de bani este dificil să cumpărați o bijuterie cu rubin cu un aspect frumos și o calitate excelentă. Procesul nu ar trebui să sperie experimentatorii de acasă cu legalitate. Mineralele naturale sunt reglementate de stat, mineralele sintetice nu fac obiectul documentelor. Dacă se ia decizia de a deschide o mică producție, aceasta ar trebui înregistrată în modul prescris. Sufletul va fi pe loc, munca va aduce doar satisfacție.

O piatră prețioasă creată de tine va deveni o mândrie. Meșterul va învăța treptat să schimbe nuanțele rubinelor. Următorul pas va fi munca creativă asupra mostrelor primite, transformarea obiectelor lor de design interior și decorațiuni originale.

metoda Auguste Verneuil
Determinarea concurenței în acest domeniu
Înregistrați producția acasă
activitati promotionale
O metodă detaliată pentru cultivarea cristalelor acasă!

Creștere cu săruri limitate

Curbe de solubilitate

Important! Soluția adăugată ar trebui să aibă aceeași temperatură ca și soluția în care crește cristalul. Dacă este cel mai înalt, putem strica totul.

5. După trei luni, scoatem cristalulși uscați-l cu un prosop.

Iată câteva rubine minunate pe care le poți cultiva acasă!

metoda Auguste Verneuil

Pentru a obține un rubin în laborator, se folosește un aparat inventat de omul de știință francez Auguste Verneuil în urmă cu mai bine de 100 de ani. Pe Internet puteți găsi informații despre metoda de creștere a rubinului și echipamente mai simplificate ale unui om de știință francez, care pot fi folosite acasă. Conform metodei lui Auguste Verneuil, în 2-3 ore puteți crește un cristal de rubin, a cărui masă este de 20-30 de carate. Trebuie remarcat faptul că această metodă se aplică și producției de topaz de diferite nuanțe (galben, albastru, alb și transparent).

Desenul aparatului Verneuil

Pentru a obține un produs cu o greutate de 30 de carate, aveți nevoie de 3 kWh de energie electrică și 3 ore de timp. În termeni monetari, aceasta va fi mai mică de 1 USD. Pentru producerea unui cristal, sunt necesare 0,2 g de oxid de crom și 6 g de pulbere de oxid de aluminiu, al căror cost nu va fi mai mare de 0,50 USD.

Nu trebuie să fii economist pentru a înțelege că dacă chiar și un cristal netăiat este vândut unui bijutier, profitul va fi foarte solid. După ce i-a mulțumit soția cu topaze și rubine de casă, vei primi „dividend” psihologice incomparabile.

Descărcați o descriere detaliată a metodei Verneuil

Tehnologie pentru producerea de safire sintetice, rubine și corindon

Monocristalele de safir lamelar (corindon incolor) sunt cultivate prin metode de topire, ceea ce face posibilă obținerea de cristale cu o greutate de până la câteva kilograme. Monocristalele de safir sintetic sunt cultivate din oxid de aluminiu prin întindere cu matrițe cu un profil dat, conform metodei Stepanov. Ca material structural incolor, safirul lamelar este utilizat în semiconductori și în industria electronică, în microelectronica integrată și hibridă cu peliculă subțire, în ingineria luminii, în fabricarea de echipamente chimice și în alte industrii.

Plăcile de corindon optic transparent și incolor (safir) variază foarte mult ca preț în funcție de prezența micro-defectelor invizibile pentru ochi. Dimensiunea medie a plăcilor este de 170x170 mm, iar înălțimea este de 30 mm. Formarea completă a materiilor prime de înaltă calitate se realizează în aproximativ o săptămână. O placă cu defecte microscopice invizibile pentru ochi (vizual absolut perfectă) este destul de potrivită pentru utilizarea în bijuterii ca materie primă, dar poate să nu fie potrivită pentru nevoile opticii industriale fine, astfel încât prețul materiilor prime va varia foarte mult. Ceea ce este ideal pentru bijuterii și la un preț realist poate să nu fie suficient pentru nevoile industriale.

La începutul creșterii, cristalele de safir sunt incolore, dar apoi, pe măsură ce impuritățile se acumulează, devin ușor rozalii. Și dacă puneți corindon roz de ceva timp sub o lampă cu ultraviolete (UV), atunci rozul se transformă treptat într-o maronie minunată a vinului. Culoarea safirului este ca topazul de vin, doar că mai tare.

Plăcile cu un singur cristal de safir, conform tehnologiei de creștere, seamănă cu procesul de înghețare a apei obișnuite și modificările acesteia. Daca este de tipul „apa spumanta”, vor fi o multime de bule vizibile pentru ochi. Dacă este de tip „tap or open source”, vor exista multe bule ascunse și invizibile care fac safirul inutilizabil la microscop. Tipul „apă cu impurități străine” va da impurități în safir. Opțiunea ideală - tipul „apă distilată fără gaz și impurități, în vid” - este folosită pentru a face lupe și reductoare pentru arderea cipurilor și procesoarelor computerelor moderne (Intel în SUA, rapoarte la seminarii și simpozioane în 2006-2007). și mai târziu). Foarte relevant.

Monocristalele de corindon sintetic sunt o modificare a oxidului de aluminiu, în care o mică parte a ionilor de aluminiu poate fi înlocuită izomorf cu ioni din grupa fierului sau cu ioni de cupru. Cultivarea monocristalelor sintetice dintr-o gamă largă de culori (rubine, safire, topaze, ametiste etc.) se realizează prin metoda Verneuil. Corindonul sintetic este folosit în industria de bijuterii, ceasuri și instrumente. Deșeurile de corindon sunt folosite pentru a produce produse abrazive și refractare de înaltă calitate. Aparatul Verneuil face, de asemenea, posibilă creșterea spinelelor sintetice și altele asemenea.

Rubinul și safirul sunt minerale care, deși diferă ca aspect, au o structură cristalină și proprietăți identice, cu excepția prezenței unor concentrații minore de elemente de impurități care le conferă culorile lor caracteristice. Rubinul și safirul constau în principal din oxid de aluminiu Al2O3, forma cristalină a cărei mineralogi o numesc corindon. Cristale crescute prin metoda Verneuil cunoscut sub numele de Buli, aparent datorita faptului ca initial aveau o forma rotunjita. Acest termen, inventat de Gaudin și folosit de Verneuil, a devenit comun printre cultivatorii de cristale, în ciuda faptului că cristalele sunt acum cilindrice.

Verneuil a crescut Bouli cu o greutate de 2,5-3 g (12-15 carate) în 2 ore. Minele aveau formă rotundă, iar unele dintre ele aveau un diametru de 5-6 mm. Astăzi se cultivă bule cilindrice cu diametrul de 20 mm și lungimea cilindrului de 50-70 mm și așa-numitele semi-bule (jumătate de cilindru tăiat longitudinal cu baza de 10 x 20 mm). Volumul unui astfel de semi-boule 10 x 20 x 60-70 mm este de 10-11 metri cubi. cm și greutatea, respectiv, 40-45 grame. Această materie primă nu este încă măsurată în carate (dar poate fi ușor recalculată - masa este de 200-250 de carate).

Bolile și tijele transparente monocristaline din corindon artificial (rubinele și safire sintetice) se obțin prin topirea și recristalizarea aluminei (oxid de aluminiu) într-o flacără oxigen-hidrogen. Boulele pot fi colorate suplimentar: cu impurități de ioni de Cr (crom, până la 2%) - în roșu, V (vanadiu) - în verde cenușiu la lumina zilei și violet la lumină artificială, Mn (mangan) - în roz gălbui, Ni ( nichel) - în galben, Ti (titan) - în culori roz-violet. La tăierea corindonului sintetic sub diferite denumiri (safir, rubin, topaz, alexandrit, ametist), ele sunt folosite în bijuterii; corindonul roșu - rubine - ca pietre de referință pentru ceasuri mecanice și alte instrumente de precizie, și tije - în generatoare optice (lasere). Densitatea corindonului sintetic este de 4 g/cc, duritatea este de 9 pentru corindonul colorat și de 9,25 pentru moissonit (duritatea diamantului este de 10 pe scara Mohs). Structura cristalină a corindonului este compusă din atomi de Al (aluminiu) înconjurați de 6 atomi de O (oxigen), care formează cea mai densă împachetare hexagonală. Corindonul se caracterizează și prin rezistență chimică ridicată și punct de topire ridicat (2020-2050 grade C, se referă la refractare).

Institutul de Cristalografie al Academiei de Științe a URSS. A. V. Shubnikov a dezvoltat metode pentru sinteza corindonului, cu ajutorul cărora se obțin cristale de corindon de diferite forme. Această metodă face posibilă creșterea cristalelor de leucozafir sub formă de plăci mari cu o anumită orientare cristalografică predeterminată. Recipientul de molibden umplut cu materia primă este plasat într-un cuptor cu vid unde este încălzit la peste 2000°C. Alumina este topită. Recipientul cu topitura se deplasează încet în zone cu o temperatură mai scăzută, iar când temperatura scade la o anumită valoare, topitura se cristalizează. Pentru cristalizarea direcțională, în topitură se introduce un cristal de sămânță. Întregul proces este automatizat.

La scară industrială, materialele de corindon artificial sunt obținute prin topirea bauxitei în cuptoare electrice cu un agent reducător (pilitură de fier). Se folosesc si ca abrazivi; folosind metode de metalurgie a pulberilor, acestea sunt folosite pentru a realiza freze pentru prelucrarea metalelor la temperaturi ridicate. Nu sunt potrivite pentru industria de bijuterii (pentru tăierea ca inserții).

Se pare că nu numai pietrele naturale naturale sunt falsificate acum. Deoarece, după prăbușirea URSS, prețurile la materiile prime de corindon sintetic au devenit destul de mari, prețurile pentru corindon sintetic, safire și rubine, de asemenea, se dovedesc a nu fi ieftine. Fotografia din dreapta este un exemplu tipic. contrafăcute de monocristale sintetice de corindon(rubine și safire sintetice). Culori destul de strălucitoare și goltovka caracteristică (forma care seamănă cu pietricele rotunjite). Pare a fi asemănător cu corindonul și poate fi vândut scump, dar nu a fost cultivat folosind metoda Vernel.

Dacă cineva mai are rubine sintetice tăiate sovietic (pietre fabricate în URSS) în bijuterii, nu vă grăbiți să scăpați de ele. Aveți un exemplu de piatră excelentă tăiată la mașină și un exemplu rar de corindon sintetic valoros. Acum nu le puteți cumpăra doar într-un magazin de bijuterii. Astăzi, prețurile pentru corindonul, rubinele și safirele sintetice tăiate pentru bijuterii sunt de multe ori mai mari decât prețurile pentru zirconii cubici tradiționali incolori și colorați (zirconi cubi sintetici), deși sunt considerabil mai ieftine decât prețurile materiilor prime naturale și pietrelor prețioase naturale ale grupul corindonului.

Caracteristicile tehnologice ale producției de corindon

metoda Auguste Verneuil. Anul nașterii rubinului sintetic industrial este 1905. Tehnologia lui Verneuil a constat în utilizarea unui arzător vertical cu alimentarea cu pulbere de alumină în flacără printr-un flux de oxigen. Pulberea este agitată în fluxul de gaz sub acțiunea unui vibrator acţionat electric. Utilizarea unei glande de cauciuc etanșă la gaz permite transmiterea șocului vibratorului către vasul care conține pulberea de alumină fără scurgeri de oxigen. În partea rece a flăcării este plasat un știft de ceramică, pe care se colectează picături de alumină lichidă, care se formează în timpul topirii pulberii care se trezește prin zona fierbinte a flăcării.

Flacăra este înconjurată de un scut ceramic, care joacă rolul de izolator și protejează Bulya în creștere de curenți. Această mufă este echipată cu o fereastră de vizualizare, care a fost sigilată cu mica în aparatul original Verneuil. Încălzirea excesivă a părții superioare a aparatului datorită fluxului de căldură din zona fierbinte este împiedicată prin utilizarea răcirii cu apă.

În stadiul inițial al creșterii lui Bouli, pulberea, căzând pe știft, se întărește și formează un con dintr-un material de densitate relativ scăzută. Ulterior, conul este mutat în zona fierbinte a flăcării, unde vârful său începe să se topească. În acest moment, se formează mai multe cristale, dar unul dintre ele este orientat în direcția celei mai mari rate de creștere. Inhibă creșterea altor cristale și servește ca sămânță pentru Bulli în curs de dezvoltare. Îndemânarea operatorului este extrem de importantă în stadiul incipient de creștere, deoarece temperatura flăcării sau viteza de alimentare cu pulbere poate fi necesară ajustarea în timpul selecției cristalului.

După ce începe creșterea predominantă a unui cristal în partea centrală, pentru a crește diametrul Bouley, crește viteza de alimentare cu pulbere de alimentare și crește treptat temperatura flăcării prin ajustarea debitului de oxigen. Suprafața superioară a Boule devine rotunjită și porțiuni proaspete de alumină sunt introduse pe ea sub formă de picături de topitură care cad. Apoi, standul cu tulpina este coborât cu o viteză corespunzătoare ritmului de creștere a Bouley. Cea mai importantă condiție pentru creșterea cristalelor de înaltă calitate este furnizarea uniformă a pulberii, atât de mult efort este cheltuit pentru pregătirea materiei prime pentru furaj, astfel încât să aibă o bună curgere.

Dacă pulberea este prea grosieră, încorporarea de particule mari reci poate provoca solidificarea unui strat subțire topit. Apoi multe cristale mici sunt nucleate și Bulya pierde structura unui singur cristal. Utilizarea unei pulberi prea fine este asociată cu pericolul de evaporare a aluminei în flacără. Dimensiunile optime ale particulelor se află în intervalul submicron (mai puțin de miimi de milimetru - 20 de microni). Particulele trebuie să aibă forma corectă, deoarece numai în acest caz reacţionează în mod egal la impactul vibratorului (şi se toarnă uniform). Verneuil a obținut alumină din alaun de amoniu care conține aproximativ 2,5% impurități de crom alaun (s-au obținut bule roșii clasice). O pulbere din această compoziție a fost încălzită până la descompunerea alaunului și formarea de oxizi, care au fost zdrobiți și cernuți printr-o sită de sârmă pentru a selecta particulele de dimensiunea necesară.

metoda Czochralski(metoda de tragere prin topire) este următoarea: topirea substanței din care se presupune că se cristalizează pietrele este plasată într-un creuzet refractar din metal refractar - platină, rodiu, iridiu, molibden sau wolfram - și încălzit la o frecvență înaltă. inductor deasupra punctului de topire. O sămânță din materialul viitorului cristal este coborâtă în topitura de pe arborele de evacuare, iar materialul sintetic este crescut pe acesta la grosimea dorită. Arborele cu sămânța se ridică treptat cu o viteză de 1-50 mm/h cu rotație simultană la o frecvență de 30-150 rpm -1 . Rotiți arborele pentru a egaliza temperatura topiturii și pentru a asigura o distribuție uniformă a impurităților. Diametrul cristalului de până la 50 mm, lungime de până la 1 m. Granatul artificial, precum și corindonul, spinelul, crisoberilul, niobatul de litiu etc. sunt cultivate prin metoda Czochralski.

Au apărut un număr mare de lucrări științifice despre cultivarea corindonului și spinelului metoda de topire cu flacara(metoda de topire a zonei). În procesul de creștere a cristalelor prin această metodă, o zonă mică - o zonă - este topită folosind un mecanism de încălzire, iar apoi încălzitorul se mișcă de-a lungul probei, în legătură cu care un singur cristal crește secvențial. Există două variante ale acestei metode: în metoda de cristalizare direcțională orizontală se folosește o barcă lungă și îngustă (cristalele rezultate sunt sub formă de plăci care măsoară 220x100x20 mm sau mai mult, în funcție de dimensiunea bărcii), în verticală. versiunea - o zonă plutitoare - se folosește o tijă sinterizată (boule), fixată în părțile superioare și inferioare.

Atenția principală este acordată relației dintre defectele cristalelor și condițiile în care Boole este crescut. Principala imperfecțiune a acestei metode de creștere a cristalelor este prezența unui gradient de temperatură treptat între regiunea fierbinte a flăcării, unde se află vârful topit al Bouley, și partea inferioară mai rece. O schimbare bruscă a temperaturii de-a lungul axei Bouley creează solicitări puternice în cristal și, atunci când sunt scoase din cuptor, Bouleys crapă adesea (de-a lungul cilindrului) cu formarea a două fragmente semicilindrice (semi-bole). Pentru nevoile industriei de bijuterii, astfel de semi-boule sunt destul de potrivite pentru tăiere.

Caracteristicile tehnologice ale producției de safire stelare (asterixuri)

În 1947, filiala Linde a Union Carbide Corporation din East Chicago a început să producă safire stele și rubine folosind metoda Verneuil. În 1949 această metodă a fost brevetată. Pietrele stelare sunt numite după aspectul lor neobișnuit atunci când sunt privite de-a lungul unui cristal de-a lungul axei sale principale. Din centrul cristalului iradiază șase dungi strălucitoare, astfel încât se creează o imagine impresionantă, corespunzătoare imaginii simbolice a unei stele sau asterisc. Se obțin pietre stelare foarte strălucitoare, care sunt absente în natură.

Un astfel de fenomen în corindon este cauzat de prezența unor ace subțiri de rutil - titanat de aluminiu (Al2TiO5), care sunt alungite în benzi situate în conformitate cu simetria structurii cristaline la un unghi de 60 o una față de alta. Acest lucru se realizează prin adăugarea unor cantități mici de rutil la pulberea de alumină. În timpul formării bulei, rutilul se dizolvă în stratul topit de alumină, dar la răcire după cristalizarea bulei, precipită sub formă de ace, dar mai ales sub formă de Al2TiO5, care se formează ca urmare a interacțiunii. de rutil și alumină. Conform brevetului Linde, cele mai bune rezultate se obțin prin adăugarea de 0,1% până la 0,3% rutil la pulbere și apoi recoacerea boule la 1100-1500°C timp de câteva ore pentru a izola acele Al2TiO5. Pietrele stelare sunt de obicei făcute sub formă de caboșoane destul de bombate, caz în care sunt cele mai spectaculoase.

Principala dificultate în fabricarea pietrelor în stea este de a realiza o distribuție uniformă a acelor de Al2TiO5, astfel încât steaua să ocupe întreaga lățime a pietrei. Experții Linde au descoperit că cele mai bune rezultate se obțin prin variarea debitului de oxigen, ceea ce are ca rezultat variații periodice de temperatură. Cel mai convenabil mod de a face acest lucru este cu o supapă care oprește parțial alimentarea cu oxigen. S-a constatat că această procedură are ca rezultat o schimbare periodică a distribuției acelor. Daca la un debit mic de oxigen acele sunt distribuite pe toata latimea boule, atunci un debit mare favorizeaza cristalizarea lor doar in partea periferica.

Cel mai spectaculos model de stele apare atunci când grosimea straturilor alternative este de 1 mm. Această procedură demonstrează unul dintre principalele avantaje ale pietrelor prețioase artificiale față de pietrele prețioase naturale: cultivatorul de cristale controlează condițiile de realizare a materialului și le poate schimba pentru a obține cel mai bun rezultat. Iubitorii de cristale naturale admit posibilitatea anumitor tratamente ale pietrelor pentru a le îmbunătăți aspectul, precum încălzirea zirconului, dar nu au capacitatea de a controla condițiile în care au crescut inițial cristalele. Numai în cazuri rare, o piatră naturală de stea poate concura cu omologul său artificial în percepția pur vizuală.

Linde face stelele într-un alt mod, atunci când un cabochon pre-tăiat dintr-o piatră sintetizată fără aditivi de rutil este scufundat într-o topitură de rutil pentru a forma un strat foarte subțire de ace. Abia după aceea se face lustruirea finală. Astfel de pietre diferă de pietrele stelare obișnuite într-o mai mare transparență, dar nu sunt vândute la scară largă.

Pe lângă rubin și safir, pietrele stea ale lui Linde sunt disponibile în varietăți de violet, verde, roz, galben și maro, precum și albastru fumuriu și roșu fumuriu. Deoarece brevetul original a expirat, au apărut o serie de alți furnizori, de exemplu în Germania. A fost raportat un safir stea incolor. O astfel de concurență a făcut ca prețul corindonului stea sintetic să scadă. Firma Linde și-a încetat producția și și-a vândut echipamentele, deși pietrele de la Compania Alvin din New Jersey sunt încă disponibile pentru vânzare. Se pare că, în prezent, principalul furnizor de pietre stelare, care sunt încă foarte populare în SUA, este compania Jeva.

Pietrele prețioase sintetice sunt aproape complet imposibil de distins de pietrele naturale în compoziția lor chimică și proprietățile fizice. Întreaga problemă. Se pare că, printre pietrele prețioase naturale, nu toate au suficientă puritate și alte calități de bijuterie pentru a fi onorate să fie prezentate în magazinele de bijuterii, iar în producția de laborator sau din fabrică, procesul tehnologic poate fi depanat astfel încât toate cristalele crescute în laboratorul va avea aproape aceleași caracteristici de bijuterii.

Și în producție sunt mult mai ieftine decât „colegii” lor de aceeași calitate, extrași în minele de lucru adânci și care pun viața în pericol. În plus, zăcămintele de anumite minerale nu sunt împrăștiate în abundență uniform pe întreg globul, ci sunt concentrate, de regulă, în câteva locuri.

Cultivarea de cristale de rubin acasă

Gândirea ulterioară curgea prin analogie cu vitraliile și mozaicurile. Dacă pe Internet am întâlnit oferte pentru aceste servicii de la mari companii de renume, cu facilități solide de producție și cash-flow, atunci m-am întrebat de ce este imposibil să realizez mici vitralii (inserții în uși de interior, lămpi de perete etc.) literalmente pe biroul tău?

Am studiat tehnologia, nedumerit de cum poate fi simplificată pentru uz casnic, am efectuat un anumit număr de experimente - și am obținut rezultatul!

În mod similar, eu și Alexander am început să reluăm creativ ideea de a crește cristale de pietre prețioase acasă. Am studiat (la nivel introductiv) diferite metode și am stabilit metoda savantului francez Auguste Verneuil, care a creat o tehnică și un echipament original în urmă cu mai bine de 100 de ani care au făcut posibilă creșterea cristalelor de rubin cu o greutate de 20-30 de carate. in 2-3 ore. Aceasta a fost o realizare remarcabilă a științei și tehnologiei, nu numai pentru că a făcut posibilă producerea artificială a unui material atât de valoros în cantitățile necesare, ci și pentru că a deschis perspective pentru sinteza și creșterea cristalelor altor pietre prețioase.

Succesul lui O. Verneuil a fost precedat de aproape o jumătate de secol de cercetări privind sinteza rubinului.

Simplitatea și fiabilitatea metodei Verneuil au condus la organizarea rapidă a producției industriale a acestor cristale, mai întâi în Franța, iar mai târziu în aproape toate țările foarte dezvoltate ale lumii.

Prima figură arată principiul însuși al metodei Verneuil (nu-i așa - totul pare destul de simplu!), Iar a doua imagine arată aparatul Verneuil.

Principiul de funcționare al metodei Verneuil

Aparatul Verneuil

Pare destul de complicat, chiar și la început inspiră o oarecare teamă - se spune că n-aș face niciodată așa ceva! Dar acestea sunt temeri false. La urma urmei, trebuie amintit încă o dată că inventatorul și-a creat tehnologia cu mai bine de 100 de ani în urmă!

Bineînțeles, nu avea la dispoziție acele „smecherii” electrice și mecanice care sunt la îndemâna oricărui stăpân de casă în momentul de față!

Am început să lucrăm pe această problemă - cum să simplificăm aparatul Verneuil prin utilizarea componentelor electrice moderne și a mecanismelor de mare disponibilitate și să creăm o versiune de „bucătărie” a aparatului.

Și am reușit!

Site-ul http://rubin-bmm.narod.ru conține informații mai detaliate despre versiunea noastră „de bucătărie” a aparatului Verneuil.

Folosind metoda Verneuil, puteți crește cristale nu numai de rubin, ci și de topaz albastru, alb (transparent) și galben (precum și alte nuanțe după dorință).

Public o descriere detaliată a versiunii „bucătărie” (cu acordul lui Alexandru) ca principal generator al ideii și nu mă tem deloc de concurența acelor entuziaști care decid să urmeze această idee. Motivul este foarte simplu: în prezent, cristalele artificiale prețioase sunt cultivate în multe țări ale lumii, dar de îndată ce mergi la un magazin de bijuterii, va deveni imediat evident că prețurile sunt încă „mușcătoare”. Iar saturația pieței, aparent, este încă foarte, foarte departe. Și chiar dacă după citirea acestor informații sunt câteva mii de entuziaști, atunci cu producția noastră „acasă”, cu toții nu putem face nicio „vreme” specială în acest segment de piață. Prin urmare, rezultatele cercetării noastre pot fi publicate fără teamă de nimic. Dimpotrivă, dacă pe net apare ceva de genul „Asociația cultivatorilor de cristale de acasă” :-), atunci va fi și mai interesant și util pentru toată lumea, deoarece, după cum știți, două capete sunt bune și două mii - se poate presupune cu încredere - mult mai bine. Și unele dintre aceste capete se pot dovedi a fi mult mai ușoare, iar ideile lor vor ajuta pe toți cei interesați să simplifice și să îmbunătățească dispozitivul și să-l transforme dintr-o „bucătărie”, de exemplu, într-o „noptieră” :- ).

Acum câteva cuvinte despre eficiența economică a proiectului. Pentru a crește un cristal de rubin cu o greutate de 20-30 de carate (4-6 grame!), va dura 3 ore și aproximativ 3 kWh de energie electrică. Calculați cât costă în zona dvs. Gândi. că cifra va fi mai mică de 10 ruble. Costul a 6 grame de pulbere de oxid de aluminiu și 0,2 grame de oxid de crom, în general, nu poate costa mai mult de 50 de copeici.

Așadar, dacă tu, dragă cititor, oferi chiar și un cristal netăiat unui bijutier interesat, atunci nu este nevoie să ai un cap Soros pentru a înțelege că profitul din tranzacție va fi foarte solid. Ei bine, dacă unul dintre bărbații handmade își face soția sau iubita fericită cu rubine și topaze, atunci dividendele psihologice din astfel de „investiții” nu pot fi deloc numărate! :-).

Încă câteva cuvinte despre legalitatea legală a unor astfel de proceduri. Desigur, mai trebuie să ne consultăm amănunțit cu avocații, dar legea Federației Ruse „Cu privire la METALELE PREȚIOSE ȘI PITRELE PREȚIOSE” pe care am revizuit-o (ultima modificată la 18 iulie 2005 N 90-FZ) spune foarte precis că obiectul reglementarea acestei legi sunt „pietrele prețioase - diamante naturale, smaralde, rubine, safire și alexandrite, precum și perle naturale în formă brută (naturală) și prelucrată. Formațiunile unice de chihlimbar sunt echivalate cu pietre prețioase în modul stabilit de Guvernul Federației Ruse. Această listă de pietre prețioase poate fi schimbată numai prin legea federală.” Cuvântul special evidențiat - „natural”. Nu se spune nimic despre sintetice.

Popular în categorie: