Синтетический изумруд

Синтетический изумруд

Зеленая разновидность берилла, известная как изумруд, является столь привлекательной и вызывает столь большое желание владеть ею, что успешный синтез этой разновидности имел не только научный интерес. Даже скромный успех опытов по перекристаллизации рубинов из обломков природных камней достаточно обнадеживал исследователей, проводивших подобные опыты с измельченными бериллами; цвет, который изменялся при нагревании в пламени гремучего газа, восстанавливали предварительной добавкой небольшого количества окиси хрома. Однако эти опыты потерпели неудачу: при плавлении всякий раз образовывалось стекло, а не кристалл; следовательно, было прискорбной ошибкой назвать такие изделия научными изумрудами, поскольку они не были ни изумрудами, ни тем более научными. От истинных изумрудов они отличались, во-первых, по цвету, хотя и зеленому, но цвету листьев, а не настоящего изумруда, и, во-вторых, по физическим свойствам
— показателю преломления (1,508—1,527) и удельному весу (2,417—2,489), которые были несколько ниже, чем у кристаллов изумруда. Изготовление бериллового стекла путем плавления обломков берилла в пламени гремучего газа не является новшеством: действительно, оно известно с начала прошлого века
, но не привлекало внимания ювелиров вплоть до того момента, когда была установлена возможность получения синтетических камней.
Первые успешные опыты по синтезу изумрудов осуществили, по-видимому, Отфель и Перре
. Во время долгих и сложных экспериментов по изготовлению различных силикатов бериллия им удалось получить крошечные кристаллы изумрудов. Лучших результатов они добились, поместив смесь бериллия, кремнезема и глинозема (в соответствующих составу берилла пропорциях) под покрытие из димолибдата лития в платиновый тигель, который поставили в автоклав. Температуру, после того как она повысилась до слабого нагрева и поддерживалась на таком уровне 24 часа, повышали почти до 800°С, и на этой точке удерживали в течение 15 дней. Выясйилось, что температура не должна превышать 800°, так как в противном случае вместо берилла образуется силикат бериллия фенакит Be
Si04. В первую стадию соединение лития давало кристаллы в форме октаэдров, затем, по мере увеличения температуры, октаэдры замещались призматическими кристаллами берилла, и наконец, когда все октаэдры исчезали, происходило, как правило, разрастание более крупных призм за счет мелких. В конце опыта массу после остывания измельчали и, растворяя ее в разбавленной соляной кислоте, освобождали кристаллы берилла. Было установлено, что не содержащие включений (насколько это вообще возможно) кристаллы имеют удельный вес 2,67 и состав их точно соответствует формуле берилла. При температуре 750°С кристаллы получались в виде коротких таблитчатых гексагональных призм, а при 800°С они становились более вытянутыми, так что длина их была равна или диаметру, или превышала его в 1,5 раза. Добавка к смеси хрома придавала кристаллам зеленый оттенок, такой же яркий, как и у лучших природных изумрудов; если добавка составляла 0,001 смеси, окись хрома целиком поглощалась кристаллами, а если она достигала.
0,003, то большая часть окиси хрома оставалась во вмещающей массе. По форме кристаллы были почти совершенны, хотя и слишком малы для ювелирных целей.
В 1911 г. к экспериментам, которые начались с повторения опытов Отфеля и Перре, приступила компания «ИГ Фарбенин-дустри» в Биттерфельде; первые отдельные кристаллы синтетических изумрудов, пригодные для огранки, удалось получить почти через 20 лет; они были выпущены в продажу под фирменным названием «игмсральд». В то время никаких подробных сообщений.
об этом опубликовано не было, но в 1942 г. производство камней прекратили, и тогда появилось описание процесса. Кристаллы выращивали из расплава ВеО, А1
0
и Si0
, добавляя в качестве флюса кислый молибдат лития, в платиновом тигле, который нагревался с помощью электричества. Выяснилось, что необходимым условием является отсутствие пересыщения смеси, которое наступало тогда, когда все три компонента распределялись равномерно, в результате чего образовывались только мелкие кристаллы. Поэтому кремнезем подавали в виде измельченного кварца, помещая его на платиновой сетке на небольшом расстоянии от дна сосуда. Воспроизведение истинного изумрудного цвета столкнулось с некоторыми затруднениями (добавка Сг
0
давала голубовато-зеленый оттенок), но в конце концов удалось получить друзу кристаллов с такой

Продолжение здесь