протезирование при отсутствии зубов
особенности технических задач с позиций и разработки по
способи одержання поляризованого світла

Синтетический изумруд

Синтетический изумруд

Изумруды, как природные так и синтетические, все чаще приводят геммологов в затруднение. В связи с изменением политики правительства, в последние десять или двадцать лет заметно возросла добыча изумрудов в Колумбии; растет число открываемых месторождений изумрудов хорошего качества в Бразилии. К этому следует добавить несколько новых проявлений в Африке и на территории Юго-Восточной Азии. Еще больше усложняет ситуацию выпуск синтетических изумрудов, весьма сходных с натуральными, которые производятся как гидротермальным, так и расплавным методами в различных странах. Ювелиры и геммолога должны быть внимательны, особенно когда имеют дело с чистыми прекрасно окрашенными камнями.
Синтетические изумруды имеют весьма характерный насыщенный голубовато-зеленый цвет, который отчасти выдает их происхождение, хотя почти такой же оттенок имеют некоторые колумбийские изумруды. Через фильтр Челси они выглядят интенсивно-красными — гораздо более красными, чем большинство природных изумрудов. Точно так же вследствие флюоресценции они выглядят между скрещенными фильтрами. Однако некоторые природные камни, особенно колумбийского происхождения, могут проявлять сходные свойства, и, наоборот, не все синтетические изумруды ведут себя подобным образом.
Удельный вес большинства полученных расплавным методом синтетических изумрудов (в том числе выпускаемых фирмами Чэтем, Жильсон, Инамори, Леннике, Сейко и Церфасс, а также в России), как правило, низкий и почти гочно соответствует плотности кварца (2,651). Из этого следует, что разбавленный бромоформ, в котором используемые в качестве индикатора кристаллы кварца и, допустим, камни Чэтема находятся во взвеГиенном состоянии, может оказаться полезным для быстрой проверки подозреваемых в синтетическом происхождении изумрудов. Однако следует отметить, что фирма Жильсона ранее производила (но к настоящему времени постепенно прекратила выпуск) изумруд типа N с повышенным содержанием железа, которое увеличивает удельный вес продукта до значений 2,68 — 2,70 и подавляет флюоресценцию. Для сопоставления можно указать, что удельный вес большинства природных изумрудов превышает 2,70, тогда как этот показатель для изумрудов, полученных путем гидротермального синтеза, обычно соответствует диапазону 2,68 — 2,70.
Показатели преломления синтетических изумрудов, полученных расплавным методом, тоже низкие и обычно находятся в диапазоне 1,561 — 1,564; двупреломление 0,003 — 0,004. Существуют небольшие вариации, и величина двупреломления изумруда производства фирмы Церфасс может повышаться до 0,006. Гидротермальные изумруды обычно имеют показатели преломления в диапазоне 1,566 — 1,580 и двупреломление 0,005 — 0,007, причем несколько более высокими значениями констант отличается русская продукция. В природных изумрудах минимальные значения показателей преломления обычно составляют от 1,570 и выше при двупреломлениях 0,005 — 0,006 и более. Для облегчения определения точных значений оптических констант в этом диапазоне при обычном освещении очень ценным может оказаться шпинелевый рефрактометр Рейнера; причем для этого испытания камни, как правило, можно не вынимать из оправы. Некоторые синтетические камни (за исключением камней типа N производства Жильсона) под действием длинноволнового ультрафиолетового освещения дают интенсивную флюоресценцию в различных оттенках красного цвета; некоторые природные камни, особенно колумбийские, ведут себя таким же образом, однако для синтетиков характерны более чистые
Рис. 9.14. Изогнутые вуалеподобные включения в синтетическом изумруде Жильсона.
Рис. 9.15. Типичная картина "пучков" жидких включений в синтетическом изумруде Чэтема (фото Э. Гюбелина).
красные тона. Таким образом, результаты данного теста являются лишь одним из критериев и далеко не решающим. По имеющимся сообщениям, камни производства Сейко под действием ультрафиолетового облучения выглядят зелеными.
Перечисленные выше особенности могут использоваться при диагностике как ценные, но второстепенные критерии, так как производители в любой момент могут так изменить ингредиенты, чтобы и показатель преломления и удельный вес их продуктов увеличился. Наиболее важным диагностическим признаком поэтому являются включения, так как они не могут быть так просто изменены либо целенаправленно созданы. В расплавных синтетиках преобладают включения в виде образований типа "вуалей" или "кружев", обычно изогнутых (рис. 9.14), значительно отличающиеся от образований, наблюдаемых в природных изумрудах. Такие "вуали", похожие на отпечатки пальцев, обычно заполнены остаточным расплавом, но могут также содержать и газ (рис. 9.15). Синтетики гидротермального происхождения обычно содержат жидкие или газообразные включения в виде остроконечных шипов или шляпок от гвоздя, на широких концах которых часто видны кристаллики фенакита (рис. 9.16). Одиночные кристаллы фенакита отмечаются в обоих типах изумрудов (рис. 9.17). Довольно обычны частицы кристаллов-затравок, и в некоторых типах камней видны волнообразные искажения линий роста на границах между затравкой и синтетической частью, как, впрочем, и другие характерные особенности развития. Некоторые из этих включений показаны на иллюстрациях к главе 15 и на цветных вклейках.
«
Рис. 9.16. Иглообразные включения с кристаллами фенакита на тупом конце в синтетическом изумруде фирмы "Линде ".
Рис. 9.17. Кристалл фенакита в синтетическом изумруде (фото Э. Гюбелина)
Можно упомянуть еще об одном существенном различии между синтетическими и природными изумрудами, поскольку оно служит ценным лабораторным критерием для их распознавания. Автор в 1953 г. обнаружил, что синтетический изумруды Чэтема прозрачны для ультрафиолетовых лучей с длиной волны вплоть до 230 нм, в то время как изумруды из всех известных природных источников непрозрачны для ультрафиолетовых лучей с длиной волны менее 300 нм. Эти результаты первоначально были получены с помощью небольшого кварцевого спектрографа, однако они могут быть подтверждены и более простым методом, предложенным Н. Деем. Он уже был описан как способ отличия природных рубинов от их синтетических аналогов..
Так же, как некоторые другие синтетические изумруды, выращенные гидротермальным способом, и в отличие от синтетических изумрудов, полученных по расплавному методу, камни Лехляйтнера с синтетическим изумрудным покрытием не поддаются идентификации по их физическим константам.
Их показатели преломления обычно составляют 1,575—1,582 и даже выше, двупреломление всегда равно 0,007. Эти данные, естественно, относятся к покрытию. Как сообщал профессор Г. Банк, некоторые камни Лехляйтнера имеют удивительно высокие показатели преломления — от 1,583 до 1,605 для обыкновенного луча. В некоторых случаях покрытие с площадки удаляли при полировке, и тогда измерения на рефрактометре давали значения, характерные для природного берилла.
Что же касается плотности камней, то она зависит почти полностью от типа берилла, выбранного для затравки. Если взять бледный аквамарин, то плотность, вероятно, составит 2,69 — ниже, чем у любого природного изумруда. При использовании бледных разновидностей морганита (розового берилла) плотность может быть значительно выше.
Диагностика таких "покрытых" бериллов трудностей не представляет. Сомнения в природном происхождении камня обычно возникают из-за несоответствия его включений (характерных для природных бериллов, но не типичных для изумруда) и внешнего вида. Чтобы не ослаблять цвет камня, часть граней павильона нередко оставляют неполированными, и внимательное изучение с помощью лупы или микроскопа поможет выявить характерный вид поверхности синтетического слоя. Однако наиболее общая и легко заметная особенность таких камней — наличие серии параллельных трещин, напоминающих трещины на глазури, ограниченных только гидротермальным покрытием. Иногда наблюдаются две пересекающиеся системы трещин, образующие сетчатый узор (рис. 9.18). Под микроскопом видно, что трещины резко обрываются на поверхности затравки из берилла. Кроме того, при увеличении заметно, то трещины заполнены капельками жидкости, как в типичных залеченных трещинах.
Если остается какое-то сомнение и камень может быть вынут из оправы или если оправа позволяет наблюдать его сбоку, то следует погрузить камень в иммерсионную жидкость с близким показателем преломления, например в бромбензол или бензолбензоат, и исследовать его под микроскопом. На синтетических камнях Лехляйтнера заметен темный ободок покрытия на берилловой затравке.
нессколькими годами позже (1964 г.) изобретательный И. Лехляйтнер вырасгил синтетический изумруд совершенно другого типа. Камни получали путем
Рис. 9.18. Напоминающая сетку трещин структура поверхности синтетического изумруда, полученного методом Лехляйтнера на берилле.
Рис. 9.19. Синтетический изумруд Лехляйтнера, полученный гидротермальным методом; в центральной части виден природный кристалл-затравка, сверху и снизу от которого симметрично располагаются два наросших слоя, в каждом из которых, в свою очередь, видны более тонкие прослойки (фото К. Шметцера).
погружения в автоклав тонкой пластинки из природного или синтетического берилла и "нанесения" на нее тонких слоев темно-зеленого синтетического изумруда. Затем камень переносили в другой автоклав и наращивали на него слои бесцветного берилла (которые растут значительно быстрее, чем слои зеленого изумруда). Из полученной заготовки изготовляли ограненные камни, которые, если смотреть на них через площадку, имеют вид нормального изумруда; только при погружении в иммерсионную жидкость и наблюдении сбоку под микроскопом становится отчетливо заметной их слоистая структура (рис. 9.19). Показатели преломления и плотность таких "сандвичей" практически такие же, как и у некоторых природных изумрудов, поэтому эти характеристики в данном случае непригодны для диагностики.
Интересный синтетический материал — зеленый берилл, окрашенный не хромом, как изумруд, а ванадием, — получил A.M. Тейлор, работающий в фирме "Кристалс-рисёрч" в Мельбурне (Австралия). С ванадием частично связан цвет природных изумрудов, хотя основное богатство и густота цвета, благодаря чему камень приобрел такую популярность, обусловлены хромом. Ванадиевые "изумруды" выращиваются в гидротермальных условиях и имеют показатели преломления в пределах 1,571—1,575 для обыкновенного луча и 1,566—1,570 для необыкновенного луча и двупреломление около 0,005. В иммерсионной жидкости заметна слоистая структура, связанная с периодичностью роста кристаллов. Конечно, в спектре нет никаких линий хрома и видна широкая полоса поглощения в оранжевой области около 610 нм. За счет введения примеси кобальта были получены также синтетические изумруды красноватого цвета.