Ювелирные изделия

Огромная ценность драгоценных камней, невероятная трудность их поисков в природе и добычи из недр всегда вызывали у человека желание изготовить такой камень искусственно. Издавна делались многочисленные поделки и подделки, имитирующие природный камень, велось изготовление сложных камней-дублетов, где верхняя часть сделана из ценного камня, а низ из дешевого, искусственно подкрашенного камня, вклеивались блестящие металлические пластинки в толщу камня и под камень, а также изготовляли стеклянные имитации — стразы. Однако все эти легко узнаваемые имитации не приносили удовлетворения ни ювелирам, ни, любителям камня.

Стремились искусственно получить драгоценный камень и ученые. Успех синтеза драгоценного камня, с одной стороны, дал бы им в руки ценнейший технический материал, а с другой — позволил бы глубже проникнуть в тайны природы, так как только воспроизведение природного процесса в лаборатории поможет его понять и более точно судить об условиях образования того или иного минерала.

Конечно, для минералога одинаково интересен синтез любого минерала, но синтез драгоценных камней был гораздо заманчивей — ведь для драгоценного камня особенно характерно совершенство кристаллов. Чтобы получить драгоценный камень, надо разработать не только методику синтеза самого соединения, которое составляет этот камень, но суметь вырастить из этого вещества совершеннейший кристалл и, больше того, окрасить его в те же цвета, которые имеет природный камень, а это, в свою очередь, значит понять природу цвета камня.

Стремление синтезировать природные минералы восходит к самому началу минералогических исследований. Однако вначале успехи в этом направлении были не очень велики. Новочеркасский профессор-минералог П. Н. Чирвинский проделал огромную работу, собрав все имевшиеся к тому времени материалы по синтезу природных минералов, и показал, что до XIX в. никаких серьезных результатов в синтезе драгоценных камней в эти годы еще не было.

Первый успех пришел в 1902 г., когда французский исследователь А. Вернейль осуществил изобретенный им метод прямой кристаллизации корунда из расплава. Этот метод стал главным источником технического и ювелирного корунда. Сейчас синтетический корунд стал важнейшим промышленным материалом.

Вторым, очень большим достижением была разработка методов кристаллизации кварца —этого важнейшего радиотехнического и оптического материала.

Третьим огромным достижением синтетической минералогии был синтез алмаза, и хотя до сих пор еще нет драгоценных синтетических алмазных кристаллов, эта разработка, безусловно, чрезвычайно важна для промышленности.

Синтез драгоценных камней — это не только успех научной теории, но в первую очередь достижение техники — создание принципиально новых установок, позволяющих получить те или иные необходимые температуры и давления, иногда очень высокие. Условия синтеза еще более осложняются тем, что среда, в которой растут кристаллы, обычно очень агрессивна и интенсивно действует на стенки реакционной камеры. Это крайне вредно, так как, во-первых, разрушает обычно очень дорогой прибор, а, во-вторых, в среду кристаллизации попадают компоненты вещества камеры и ее загрязняют. Наиболее часто реакционную камеру делают из стали, легированной хромом, никелем, кобальтом и другими металлами. Все эти металлы интенсивно окрашивают многие кристаллы и, входя в среду кристаллизации, искажают цвет растущего кристалла — драгоценного камня.

Несмотря на все трудности, ряд промышленных предприятий занимается изготовлением многих искусственных драгоценных камней: синтезируются изумруды, получаются крупные кристаллы рутила и титаната стронция, используемые как имитация алмаза. Выращиваются также многие виды редкоземельных гранатов, обладающих очень красивым цветом; синтезируется кубическая окись циркона, также используемая как синтетический драгоценный камень очень эффектных расцветок.