Турмалин нанокристалл что это
Синтетические ювелирные камни, выращенные гидротермальным методом синтеза
завлабораторией и доцент Автономной некоммерческой организации дополнительного профессионального образования «Геммологический институт», Graduate Gemologist GIA
Другие публикации эксперта:
В последние годы на рынке ювелирных камней особенный интерес проявляется к различным синтетическим камням. Как известно, синтетические камни имеют такой же химический состав, кристаллическую структуру и свойства, как и природные камни. Но стоимость у большинства значительно ниже, чем у их природных аналогов. Использование синтетических вставок в ювелирных изделиях, таким образом, становится достаточно популярным, особенно в условиях экономического кризиса. И очень важно, чтобы информация при продаже подобных изделий была правильно раскрыта.
Методов синтеза, применяемых для производства ювелирных материалов, достаточно много. Мы рассмотрим гидротермальный метод синтеза, используемый в настоящее время для получения достаточно большого диапазона синтетических камней. При гидротермальном методе синтеза кристаллы выращивают из водного раствора питающего материала в зарытом герметично сосуде высокого давления, представляющего собой стальной автоклав. Высокое давление используется для того, чтобы поднять точку кипения воды и увеличить таким образом реакционную способность воды. Внутренние стенки автоклава часто делаются из благородных металлов (золото, платина, серебро). Первоначально метод разрабатывался для выращивания кристаллов кварца. Первые кристаллы синтетического кварца были получены в 1905 г. в Италии. В России опыты по синтезу кварца начались в 1945 г., когда начались планомерные исследования по выращиванию этого минерала в институте кристаллографии АН СССР.
Диагностика синтетического кварца часто является огромной проблемой, но, к сожалению, ей не придается серьезного значения. Тот факт, что кварц является недорогим ювелирным камнем, создает ощущение того, что не стоит беспокоиться по поводу его идентификации, однако важно понимать, что синтетический кварц производится и продается в больших количествах, и в торговле необходимо давать правильное представление о продаваемом материале. Иногда синтетические аметисты бывают подмешаны в лоты природных камней. Иногда для точной идентификации может потребоваться исследование в хорошо оснащенной лаборатории, и бывают случаи, когда определение происхождения кварца практически невозможно.
Синтетический кварц выращивают различных цветов, в том числе бесцветный, зеленый, синий и др., но наибольший интерес для покупателя представляют такие разновидности кварца, как аметист, цитрин и аметрин. При определении происхождения кварца необходимо в первую очередь исследовать внутренние особенности. Наличие газово-жидких включений, называемых часто «тигровая шкура», минеральных включений (гематита, гетита и др.), контрастное зонально-секториальное распределение окраски, наличие абсолютно бесцветных зон, угловатая цветовая зональность доказывают природное происхождение кварца.
В синтетических кварцах могут присутствовать включения, напоминающие так называемые «хлебные крошки» (рис. 1), специфические трехфазные включения, похожие на гвоздики со шляпками (заполненные жидкостью ростовые каналы, с одной стороны оканчивающиеся включением), которые называют «спикулы» или «морковки» (рис. 2). Иногда в некоторых природных камнях могут наблюдаться включения, напоминающие «хлебные крошки», но при большом увеличении подобные включения в природных камнях более похожи на очень мелкие белесые хлопья ваты.
Наиболее часто на рынке встречается аметист. Синтетический аметист обычно никогда не проявляет сильно выраженной цветовой зональности, которая присутствует в некоторых природных аметистах (яркие цветные зоны граничат с бесцветными). Синтетический материал проявляет исключительно четкую цветовую зональность только тогда, когда в камне сохранилась затравочная пластина. В синтетических аметистах наблюдается линейная цветовая зональность только в одном направлении, и при этом нет абсолютно бесцветных зон. Двойникование, развивающееся в синтетическом аметисте, приводит к появлению конусообразных ярких или темных секторов, расширяющихся от затравочной пластины к периферии кристалла. Наличие данных выделенных цветом секторов служит четким диагностическим признаком синтетического происхождения аметиста (рис. 3).
Первоначально идентификация синтетического аметиста была несложной, так как не синтезировалось сдвойникованного материала. Большинство природных аметистов проявляет двойникование по бразильскому закону (рис. 4), которое никогда не проявлялось в более старом синтетическом кварце. Исключение из этого правила составляли природные аметисты из района Брандберг в Намибии и многие аметисты из Мексики, но эти месторождения не имеют высокого коммерческого значения.
Диагностика усложнилась, когда производители синтетического кварца стали использовать затравочные пластины, в которых было проявлено бразильское двойникование, переходящее в синтетический кварц. Но это остается сегодня относительной редкостью.
В синтетических цитринах может формироваться волнистая цветовая зональность в одном направлении, перпендикулярно оптической оси, что служит неопровержимым доказательством синтетического происхождения камня. В некоторых случаях в ограненных камнях могут присутствовать фрагменты затравочных пластин из бесцветного синтетического кварца, отделенных от наращенного слоя выраженной, как бы припыленной здиков со шляпками». [2]
Рис. 1. Включения в виде «хлебных крошек» в синтетическом кварце, фото David Hargett. [1]
Рис. 2. Включения в синтетическом кварце, так называемые «спикулы в виде гвоздиков со шляпками». [2]
Рис. 3. Зональность в виде фрагментов конусообразных секторов насыщенной окраски в синтетическом аметисте. Фото Shane McClure. [1]
Рис. 4. Двойникование по бразильскому закону (в скрещенных поляризационных фильтрах в природном аметисте. [2]
Бывают случаи, когда не очень добросовестные продавцы ювелирных камней предлагают синтетические бериллы под видом турмалина, а иногда даже выдают за синтетический турмалин!
Рис. 5. Синтетические бериллы, выращенные в России. [5]
Рис. 6. Синтетический берилл сине-зеленого цвета, продаваемый под торговым названием «синтетический берилл цвета «Параиба».
Рис. 7. Субпараллельные неоднородные структуры роста в синтетическом гидротермальном синем берилле производства Россия.
Основные физические свойства синтетических бериллов, такие как значения показателей преломления, плотность, проявление плеохроизма, не отличаются от свойств природных бериллов. Диагностическим же признаком данных камней являются характерные внутренние особенности. В первую очередь – это наличие неоднородных структур роста: так называемый «шеврон» и волнистые субпараллельные линии роста (рис. 7). Возникновение подобных структур связано с ориентировкой затравочной пластины.
Также в синтетических бериллах могут наблюдаться жидкие и газово-жидкие включения и встречаться так называемые «спикулы», образованные твердым включением и отходящим от него коротким коническим каналом, содержащим жидкость или жидкость и газ, которые являются также характерными внутренними особенностями для синтетических камней, получаемых гидротермальным методом.
В дополнение к микроскопическому исследованию для определения происхождения камня иногда необходимо применение неразрушающих аналитических и спектроскопических методов исследования для определения содержания элементов примесей.
История гидротермального синтеза корунда началась, когда в конце 1950-х годов Альбертом Болменом, Бобом Лодайзом в лаборатории «Белл» были получены первые кристаллы синтетических лейкосапфиров. Модифицированный вариант их метода можно было использовать для выращивания кристаллов синтетических рубинов. Гидротермальные синтетические корунды различных цветов, произведенные в России Институтом геологии, геофизики и минералогии (в Новосибирске), появились на рынке цветных камней в 1993 году. Технология производства синтетического корунда различных цветов гидротермальным методом была разработана исследователями совместного российско-тайского предприятия Tairus («Тайрус»). Это было достигнуто введением в синтетический корунд комбинаций различного количества примесей Ni2+, Ni3+ и Cr3+. Наиболее популярны на рынке синтетические рубины и синтетические сапфиры, хотя встречаются синтетические корунды других цветов.
Основным диагностическими признаками синтетических корундов, выращенных гидротермальным методом, являются так называемые субпараллельные (не совсем параллельные) полосы – границы между разноокрашенными секторами роста диагностических ростовых структур, образованных длинными тонкими микрокристаллами корунда, которые ассоциируются с характерным типом тонкой цветовой зональности (рис. 8). Иногда для ее наблюдения необходимо использование иммерсионной жидкости или применение скрещенных поляризационных фильтров. Если повернуть камень и посмотреть в направлении этих субпараллельных полос, то можно наблюдать характерные зигзагообразные или мозаичные ростовые структуры, называемые «шеврон» (рис. 9). Эти структуры можно видеть как в иммерсионный микроскоп, так и иногда без применения иммерсии. Однако в желтых и светло-голубых камнях данные ростовые особенности не видны и их диагностика осложнена.
Образцы синтетических гидротермальных корундов могут не иметь включений. Но в ряде случаев в камнях практически всех цветов наблюдаются газово-жидкие включения в виде «отпечатков пальца», идентичные подобным включениям в природных корундах. В желтых образцах наблюдаются большие двухфазные включения неправильных, удлиненных форм, расположенных вдоль плоскости перпендикулярно затравке.
Также в камнях различного цвета возможны включения хлопьевидных агрегатов медьсодержащих соединений синего цвета.
Плеохроизм сине-зеленых до зеленых синтетических гидротермальных сапфиров отличается от природных камней аналогичных цветов. У природных наблюдается сильный до среднего желтовато-зеленый, зеленый или синевато-зеленый параллельно оси С до синевато-зеленого и синего перпендикулярно оси С. У синтетических – красновато-оранжевый до желтовато-оранжевого параллельно оси С и синевато-зеленый до желтовато-зеленого перпендикулярно оси С. В камнях с содержанием Cr вдоль оптической оси наблюдается красновато-фиолетовый цвет плеохроизма, а перпендикулярно оптической оси – сине-зеленый (рис. 10). При исследовании химического состава синтетических корундов обнаруживается наличие примеси Ni, что никогда не отмечалось в природных камнях.
Рис. 8. Диагностические ростовые структуры в синтетических гидротермальных рубинах
Рис. 9. Характерные зигзагообразные структуры роста (так называемый «шеврон») в синтетических гидротермальных зеленых сапфирах. [10]
Рис. 10. Характерный плеохроизм, наблюдаемый в синтетических гидротермальных сапфирах: параллельно оси С красновато-фиолетовый, а перпендикулярно – сине-зеленый цвет
АВТОРЫ
Хомрач Маргарита Владимировна, завлабораторией и доцент Автономной некоммерческой организации дополнительного профессионального образования «Геммологический институт», Graduate Gemologist GIA
Романова Екатерина Ивановна, доцент Автономной некоммерческой организации дополнительного профессионального образования «Геммологический институт», доцент кафедры геммологии МГРИ-РГГРУ, Graduate Gemologist GIA
Что такое турмалин параиба и в чем уникальные свойства драгоценного камня
Турмалин редких оттенков синего цвета, называемый параиба, — самый молодой представитель турмалинов. Его обнаружили только в конце XX века, а сейчас активно используется в ювелирном деле. Параиба признан самоцветом высшего класса, относится к разряду драгоценных.
Что это за камень
Турмалин параиба — минерал из группы алюмосиликатов. Свое название он получил в честь места, где был впервые обнаружен. Это бразильский штат Параиба, находящийся на востоке страны.
Голубые и синие оттенки самоцвета обусловлены примесями меди, марганца, магния. Хоть турмалин параиба и обнаружен чуть более 30 лет назад, истинный его возраст составляет миллионы лет, что было определено различными экспертизами.
Основная окраска самоцвета — бирюзовая. Есть разновидности с голубоватым или зеленоватым отливом, а также почти синие кристаллы. Всем им присущ неоновый блеск. Отличительная особенность вида параиба — содержание меди не менее 1,2 %. Если ее меньше, самоцвет является индиголитом, который ценится намного ниже.
История и месторождения кристалла
Впервые самоцвет был обнаружен бразильским рудокопом Хейтором Барбозой в 1987 году. В штате Параиба находились уже давно заброшенные рудники, но Барбоза верил, что он совершит открытие. Через 5 лет поисков его старания увенчались успехом. Сначала турмалин называли по имени первооткрывателя — хейтерит. Но название не прижилось, и камень получил имя в честь штата Параиба.
Самое большое месторождение находится в местности, где турмалин был обнаружен впервые, — в Бразилии. Кроме этого, добыча ведется на Мадагаскаре, в Мозамбике, Нигерии. Добываемые здесь кристаллы несколько отличаются от бразильских, поэтому их относят к отдельной группе — параиба тайп.
Бразильские и африканские месторождения изначально были связаны. Много миллионов лет назад эти континенты были единым целым. После раскола материка Пангея часть месторождений осталась в Южной Америке, а часть — на африканском континенте.
Смотрите на видео как выглядит кристалл:
Как отличить минерал от подделки
Параиба — достаточно редкий камень, поэтому подделку можно встретить где угодно. Стеклянные или пластиковые имитации отличить несложно даже не знатоку:
Сложнее отличить подделку, выполненную из другой разновидности турмалина. Чтобы придать кристаллам характерный бирюзовый оттенок, их прогревают в растворах кислот до 600 градусов. Еще один способ изменить цвет — внедрение атомов меди на специальном оборудовании. Отличить такие кристаллы от драгоценного камня параиба можно только с помощью геммологической экспертизы.
Недорогая, но качественная имитация параибы — ситалл. Это камень, полученный из кварцевого стекла, сваренного с нанокристаллами различных горных пород и мельчайшими металлическими пластинками. По такому же принципу создаются стразы Сваровски. Техника изготовления имитаций называется наносинтетикой.
За параибу иногда выдают топазы, бериллы, морганиты — эти камни тоже обладают синими и голубыми оттенками, но у них отсутствует специфическое свечение.
Свойства и применение турмалина параиба
Красота турмалина сделала основной областью его применения ювелирную промышленность. После огранки внешний вид кристаллов только улучшается, поэтому ювелиры постоянно совершенствуют процесс обработки. Изготавливают из самоцвета преимущественно кольца, реже серьги и подвески.
Физико-химические свойства
Самоцвет относят к группе алюмосиликатов. Как все турмалины, он имеет сложную химическую формулу. Это единственный самоцвет, который имеет в своем составе частички золота.
Физические свойства камня:
Кристаллы обладают специфическим неоновым блеском и внутренним свечением.
Смотрите, как выглядит обработанный минерал:
Лечебные и магические свойства
Лечебные свойства камня связаны с положительным воздействием на нервную систему:
Турмалин повышает иммунитет, нормализует обмен веществ и энергии в организме. Уникальное свойство, присущее турмалинам, — способность вырабатывать электрический заряд. Благодаря этому самоцвет облегчает боли в суставах и позвоночнике.
Люди, занимающиеся магией, тоже видят пользу в минерале. Считается, что он отвечает за духовную энергию человека. Турмалиновый амулет очищает ауру и защищает ее от негативного воздействия. К магическим свойствам турмалина параиба относят:
Турмалиновые талисманы следует выбирать людям, стремящимся достичь своих целей. Амулеты подойдут путешественникам, журналистам, археологам, ученым, врачам.
Турмалин благоприятно сочетается со всеми знаками зодиака:
Не рекомендуется носить турмалиновые амулеты Тельцам и Девам. Среди мужских имен самоцвет предпочитает Леонида, Эдуарда, Аркадия. Украшение следует носить женщинам с именами Кира, Юлия, София.
Украшения с камнем
Из турмалина параиба делают разнообразные украшения, но большинство ювелиров сходится во мнении, что лучше всего красота камня раскрывается в кольцах. Оправляют голубой турмалин в дорогие металлы — золото или платину.
Редкий самоцвет стал любимцем знаменитых ювелирных домов — «Шанель», «Диор», «Ван Клиф». Турмалиновые украшения универсальны — они подходят людям вне зависимости от пола и возраста.
Турмалин параиба носят в качестве вечернего украшения. Камень хорошо сочетается со строгими костюмами и вечерними платьями, а его особый блеск лучше раскрывается именно при искусственном освещении. Солнечные лучи для параибы опасны — он может быстро выгореть.
Параиба требует бережного к себе отношения. Хранят украшения в отдельной шкатулке, обитой изнутри мягкой тканью. Турмалин нельзя подвергать воздействию средств бытовой химии. Чистят теплой мыльной водой и мягкой щеткой, сушат тканью. Периодически украшение держат под струей проточной воды для снятия негативной энергии.
К просмотру, как выглядят украшения с камнем:
Цена кристалла
Стоимость карата натурального турмалина параиба достигает 20 тысяч долларов. Стоимость лучших бразильских экземпляров доходит до 60 тысяч долларов, встречаются они крайне редко.
Изделия из турмалина параиба стоят еще дороже, цена начинается от 100 тысяч долларов. Самый дорогой экземпляр — турмалин параиба массой 191 карат — стоит 125 млн долларов.
Турмалин параиба — уникальный камень, обладающий загадочным внутренним свечением. Ювелиры делают из него украшения, притягивающие взгляды. Правильно подобранное украшение станет не только дополнением образа, но и защитным талисманом.
Есть ли у вас украшения с турмалином параиба? Рассказывайте свои истории в комментариях и не забывайте поделиться статьей с друзьями в социальных сетях.
Турмалины — отделяем зерна от плевел
На сегодняшний день количество всевозможных стекол, желаемое выдать за турмалины, уже просто зашкаливает. И не только стекол — окрашенные кварциты и халцедоны, мрамор и флюорит, цветной кварц и другие всевожможные заменители стали привычными материалами, подменяющими турмалин. А зачем? Без сомненья, любой покупатель предпочтет чуть хуже качеством камень, но наверняка турмалин, нежели яркое стекло «под турмалин». Думаю, все от элементарной безграмотности. Хотя. Знаю очень «раскрученную» на просторах России ювелирную фирмочку, не стесняющуюся продавать серебряные гарнитуры со стеклами с этикетками «турмалин-КП». Когда решили выяснить, что за «КП» такой турмалин, выяснилось, что расшифровывается это как турмалин-кварц-плавленый, т.е. действительно стекло, все по-честному. А для убедительности еще и массу вставок в каратах поставили, чтобы сомнения заглушить (кто не знает — на этикетках массу в каратах ставят только на ограненные исключительно природные камни).
Пример продуманного жульничества.
Одна из самых «боевых»» и самых нелепых «разукрашек» под турмалин (предположительно, белый мрамор).
Итак, что такое турмалин? На самом деле, турмалин — это название целой группы минералов (не разновидностей, наподобие гранатов). Основными ветвями в турмалиновой иерархии являются эльбаиты (натриевые турмалины), лиддикоатиты (кальциевые турмалины), дравиты и собственно шерл. Есть и более редкие. На самом деле, классификация турмалинов намного сложнее, ветвей больше и разные виды и разновидности (а их до сотни) турмалинов постоянно мигрируют (в различных классификациях) между этими ветвями. Объединяет их сходная кристаллическая решетка, хотя форма кристаллов иногда довольно разная, вплоть до крайне необычных.
Ограненные вставки из цветных турмалинов.
Главная особенность турмалина, если объединить все разновидности, — то, что они включают в свой состав почти всю таблицу Менделеева, и никакой другой минерал не сравнится с турмалинами в этом свойстве.
Первое и главное, как и в предыдущих статьях, я хочу развенчать миф, что турмалин обязательно должен быть драгоценным, редким и вообще каким-либо ценным. Существует ряд турмалинов, которые являются породообразующими, т.е. входят в состав горных пород наравне с самыми распространенными минералами (кварц, слюда, полевые шпаты). Всем известны горные породы с черными (шерл) турмалиновыми «солнцами», которых в каком-нибудь карьере (Шабры, Урал или Приазовье на Украине) грузовиками возить-не перевозить. А бразильские лепидолитовые грейзены, напичканные розовым турмалином, —наидешевейший материал для недорогих поделок типа яиц, шаров и недорогой галтовки.
Типичный недорогой розовый турмалин.
Начать можно с самых редких (речь пойдет исключительно об участниках рынка камня, при этом опустим научные разновидности, доступные только ученым и коллекционерам систематики). Конечно же, это будет турмалин Параиба. Объем добычи этих камней в Бразилии был микроскопичен (на сегодня уже все добыто), и все права на добытый материал принадлежат компании Tiffany, которая выпускает на рынок все камни только в изделиях и только под своим брендом, снабжая специальным сертификатом. И, хотя они наложили лапу на камни определенного размера, материала из этой копи на рынке просто нет. Ни крошки. При этом мало кому известно, что настоящие турмалины Параиба — это не турмалины определенного цвета (бытует мнение, что бирюзового. На самом деле — вплоть до фиолетового), а содержащие в своем составе определенное соотношение примесей меди и марганца. И никакие другие турмалины на планете не могут больше называться «турмалин Параиба», кроме как камни с этого месторождения. Как бы ни хотелось торговцам продать нам камни под этим звучным брендом, пропихивая под этой маркой африканские камни, схожие по цвету (и даже наличием меди в качестве примеси).
Таблица стоимостей ограненных настоящих турмалинов Параиба в зависимости от цвета (2013 г.).
Следующая по ценности категория — это контрастные «арбузные турмалины». Под этим понимаются яркие прозрачные разновидности эльбаита (красная серединка кристалла и зеленая наружняя «оболочка») с афганских местрождений (Коргал и Дарай-Пич, пров. Лагман), цены на которые сегодня держатся на высочайшем уровне.
Спилы некрупных «арбузников», Афганистан.
По собственному опыту — афганцы на выставках не двигаются ни на доллар при торговле за такие камни. А последний год подобного сырья в открытом доступе не было ни на одной крупной бирже. Хотя у Афганистана на «арбузники» и не эксклюзив — подобные турмалины находят в разных уголках планеты. Но таких ярких и чистых больше нет нигде. Что любопытно — наши отечественные малханские (Забайкалье) турмалины часто представляют из себя «антиарбузники» или «арбузники» наизнанку — серединка кристалла желтоватая или темно-зеленая, а наружняя зона — красновато-розовая.
Срезы малханского турмалина.
Ценность почти всех остальных турмалинов заключена в великолепной эстетике внешнего вида кристаллов, их сростков и, самое главное, их величины. К примеру, кто бы мог подумать, что самые лучшие и крупные малханские турмалины на мировых биржах выставляет небольшая фирма известного чешского дилера Карпа, в свое время добытые в нашей стране. Ловкость рук, немного денежек — и «никакого мошенничества».
Красота турмалинов (соответственно, стоимость) заключается в яркости цветов и великолепии кристаллов. Цена на подобные (фото ниже) сростки доходит до нескольких десятков тысяч евро.
Типичные лиддикоатиты с Мадагаскара.
Отличить турмалин в бусах или недорогих изделиях не всегда просто. Но простейшие признаки позволяют отсечь грубые подделки: если камни прозрачны, то должны по-любому иметь трещины, мутности и включения. Чистые камни, как правило — стекла. Если вы видите усиление краски по трещинам или неестественные пятна, наползающие друг на друга — перед вами покраска. Скол (всегда видно у бусинок в отверстии) у турмалина всегда стекляный, а сам он достаточно твердый — ккварц на нем не должен оставлять царапину.
В завершении беглого обзора нельзя не задеть тему «турманиевых» ковриков, носков и других чудесных товаров, имеющих в своем составе (основе) турмалиновую крошку (пыль, взвесь, гель и др. субстанции) — это неправда. Нет ничего турмалинового в тех носках, как бы ни утверждали сетевые маркетологи обратное.