Рутил, обладающий самой сильной игрой из всех синтетических камней, также может быть получен методом Вернейля. Его первое появление в 1949 г. произвело сенсацию, однако широкого признания в качестве ювелирного материала он так и не получил, и его значение в торговле значительно уступает значению синтетических корундов, шпинели и даже изумруда. Рутил знаком геммологам в форме иглообразных кристаллических включений в рубине и в кварце (волосатике; здесь иглы более крупные) — это так называемые «стрелы Амура» («волосы Венеры»). Они обычно имеют красновато-бурый цветЭффект, производимый в нормальном человеческом глазе светом определенных длин волн (см. Спектр).. Природные кристаллы рутила очень редко настолько прозрачны, чтобы быть пригодными для огранки.

Були синтетического рутила выращивают в печи Вернейля, оборудованной специальным патрубком для впуска кислорода. Это позволяет снизить потерю кислорода кристаллами, что неизбежно при высоких температурах. Такая потеря крайне нежелательна, так как буля при этом полностью темнеет. Були, выходящие из печи, как правило, темные и непрозрачные. Чтобы они стали пригодными для огранки, их необходимо отжечь в потоке кислорода при температуре около 1000 °С. В процессе обработки можно получать рутил самых разнообразных цветов. Основная цель изготовителей — получить совершенно бесцветный материал — до сих пор не достигнута. Всегда остается заметный желтоватый оттенок. Попытка добиться большей «белизны» у рутила с помощью добавки окиси стронция принесла лишь частичный успех. Лучший вид имеют камни, покрытые пленкой корунда, которую наносят для повышения твердости поверхности. Варьируя режим термообработки булей, получают красные, оранжевые, голубые и 1 коричневые разновидности рутила, дающие в ограненном виде удивительно красивые камни. По мнению автора, они выглядят^ значительно лучше бесцветных камней, которые только и встречаются“ в продаже — главным образом из-за тщетной попытки имитировать алмаз. Рутил имеет следующие свойства: твердостьСопротивление материала истиранию 6, плотность 4,25; показатели преломления 2,61 для обыкновенного луча и 2,90 для необыкновенного, двупреломление 0,287; он одноосный положительный. Дисперсия (т. е. Разница показателей преломления для длин волн 6708 и 4358 А) составляет 0,285 для обыкновенного луча, что соответствует приблизительно величине 0,300 для стандартной области между линиями В и G солнечного спектра.

В 1947 г. появилась серия звездчатых сапфиров и рубинов, були для них были получены из шихты, в которую кроме обычных хромофоров добавлялось немного титана с последующим отжигом при температурах от 1100 до 1500 °с в течение 2—72 часов. В этих условиях окись титана кристаллизуется в виде коротких и тонких кристаллов рутила, ориентированных под углом 120° в соответствии со структурой кристаллической решетки корунда. В кабошонах, ось которых совпадает с оптической осью кристалла корунда, в отраженном свете видна яркая шестилучевая звезда. Таким образом, вернейлевский метод удивительным образом вторгается в область, где, как полагали, природа всегда останется непревзойденной.

Синтетические звездчатые камни почти всегда можно определить с первого взгляда. Звезда обычно очень яркая, как бы нарисованная на поверхности камня. ЦветЭффект, производимый в нормальном человеческом глазе светом определенных длин волн (см. Спектр). синтетических камней также ярче, чем природных звездчатых корундов, у которых хороший цвет редко сочетается с четко очерченной звездой. Кроме того, для синтетических камней характерна аккуратная нижняя поверхность кабошона. В них отсутствует зональность, почти всегда наблюдающаяся в природных звездчатых корундах. Как правило, имеется большое количество пузырей и отчетливо видны изогнутые линии роста. Камни варьируют от полупросвечивающих образцов до почти непрозрачных. В последних нужно искать пузыри непосредственно вблизи поверхности, освещая камень сверху.

Когда французский ученый О. Вернейль сконструировал свою специальную печь (рис. 7.2) с водородно-кислородной горелкой, все ранние способы получения синтетического рубина были оставлены и началась эра промышленного производства синтетических драгоценных камней. С тех пор и до настоящего времени метод Вернейля успешно применяется для получения не только рубина л различных по цвету сапфиров, но также для производства шпинели, рутила и титаната стронция, что будет описано ниже.

Некоторые характерные признаки (изогнутые линии роста и газовые пузырьки), отличающие вернейлевские корунды от их природных аналогов, связаны со спецификой процесса их выращивания; поэтому мы считаем полезным привести его краткое описание.

Наиболее важное условие этого процесса — чистота шихты, а также кислорода и водорода, используемых в горелке. Окись алюминия, основную составляющую корунда, получают из алюмоам-миачных квасцов. Они представляют собой октаэдрические кристаллы двойного сульфата аммония и алюминия, содержащего кристаллизационную воду. Их подвергают перекристаллизации для повышения чистоты, а затем прокаливают в большом тигле при температуре 1100°С. Квасцы разлагаются с образованием аммиака, двуокиси серы и паров воды, которые улетучиваются. Остается осадок — чистая окись алюминия в виде неустойчивой гамма-модификации — очень мелкого порошка. Если хотят получить рубин, то в квасцы перед прокаливанием вводят до 8% окиси хрома, вследствие чего прокаленный продукт приобретает бледно-зеленый цветЭффект, производимый в нормальном человеческом глазе светом определенных длин волн (см. Спектр).. Для получения синего сапфира в квасцы добавляют окислы железа или титана. Цвет желтого сапфира создается окисью никеля, александритоподобного корунда — окисью ванадия и т. д. Готовую шихту в виде порошка загружают в бункер, расположенный в верхней части печи. Дно бункера представляет собой сито. Горелка находится в кольцевой камере. Шихта под действием периодического постукивания механическим молоточком по бункеру начинает падать вниз, проходя через пламя; здесь порошок плавится. Расплавленная капля, пройдя через круглую камеру плавления, попадает на керамическую подложку, где сначала образуется большое количество мелких кристалликов корунда, слагающих конус. Затем пламя в печи регулируют таким образом, чтобы в центре конуса начал расти небольшой стерженек, переходящий кверху в монокристалл. По мере подачи шихты он расширяется, образуя булю обычной формы — сужающийся книзу цилиндр диаметром около 18 мм.