Как уже было сказано раньше, синтетические шпинели также можно выращивать методом Вернейля. Первые камни были получены случайно в начале века, когда пытались окрасить кобальтом синтетический корунд, используя в качестве флюса окись магния 1 . Однако вплоть до середины 20 -х годов синтетическая шпинель производилась в ограниченном масштабе. ЦветЭффект, производимый в нормальном человеческом глазе светом определенных длин волн (см. Спектр). синтетической шпинели непохож на окраску природной шпинели. Обычно ей придают такие оттенки, которые имитируют голубой циркон, аквамарин, александрит, сапфир и даже алмаз. Свойства всех этих камней совершенно отличны от свойств шпинели, и несмотря на близкий облик имитации можно легко распознать с помощью простых методов, только в редких случаях прибегая к микроскопу.

Подробнее »

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.

Часто достаточно оценить приблизительную плотность образца, чтобы различить два сходных по внешнему виду камня, такие, как, например, желтый кварц и топаз, хризоберилловый и кварцевый кошачий глаз и т. д. В этих случаях можно очень быстро определить приблизительную плотность, применяя тяжелые жидкости.

В принципе метод тяжелых жидкостей очень прост.

Мы знаем, что камень тонет в жидкости, плотность которой ниже его собственной, плавает, если плотность жидкости выше, и остается во взвешенном состоянии, если плотности камня и жидкости одинаковы. Поэтому, имея набор определенных тяжелых жидкостей известной плотности и последовательно погружая в них испытуемый камень, можно быстро оценить его плотность, наблюдая, тонет ли он или поднимается к поверхности.

Перед тем как обсудить практические детали применения этого способа, рассмотрим, какие жидкости подходят для этой цели. Предлагалось около десятка жидкостей, однако наибольший интерес для нас представляют только три, поскольку они дают необходимый интервал плотностей и удобнее в работе.

Подробнее »