Драгоценные камни из стекла. Синтетические аналоги драгоценных и полудрагоценных камней. Свойства алмаза и бесцветных минералов-имитаций

10.01.2021

Стекло - распространенный и дешевый заменитель драгоценных камней. Оно наиболее удачно имитирует и их внешние свойства. Вставки из стекла имеют яркий блеск, прозрачность, хорошую равномерную окраску.

Состав стекла, используемого для имитаций самоцветов, варьируется. Так, композиция может содержать:

Оксид кремния (от 38 до 65%);

Оксиды натрия и калия (от 10 до 20%);

Оксид кальция (не более 5%);

Оксид бария (от 3 до 8%);

Оксид свинца (от 14 до 40%).

Наибольшей «красивостью» обладает имитация самоцветов из стекла, называемого «страс» или «страз» по имени немецкого ювелира Георга Страса (Georges Strass), который в конце XIX в. предложил следующую рецептуру: 38,2% оксида кремния, 53,0% оксида свинца и 8,8% поташа. Кроме того, в эту смесь добавляют незначительное количество буры, глицерина и мышьяковой кислоты. Рецептуру Страса применяют для изготовления имитаций алмаза, при этом свинцовому стеклу придают форму бриллианта полной огранки.

Для получения имитации рубина к шихте страза добавляют 0,1% кассиевого пурпура, что обеспечивает красный цвет.

Для получения синего цвета, имитирующего сапфир, добавляют 2,5% оксида кобальта. Изумрудный (зеленый) цвет имитируется прибавлением к стразу 0,8% оксида меди и 0,02% оксида хрома. Этим же способом можно получить аметист. Для этого к шихте добавляют 2,5% оксида кобальта и небольшое количество (до требуемого тона) оксида марганца. В настоящее время технология окраски стекла позволяет имитировать практически любые цвета, тона и оттенки путем подбора соответствующих красителей.

При добавлении нерастворимых веществ (костной муки, криолита, оксида олова) можно получить непрозрачное белое, молочное стекло, которое служит имитацией неблагородного опала. Возможно получение черного страза - марблита путем введения 3-5% соединений марганца с оксидами железа. Такой страз является прекрасной имитацией черного турмалина (шерла).

Придание стразам необходимой формы осуществляется несколькими способами. В одних случаях - это литье с последующей шлифовкой и полировкой, в других - штампование. Полые стеклянные бусины изготавливаются выдувным способом.

Крупные стразы могут проходить особую художественную обработку, называемую гранированием на медном колесе. При этом можно наносить на стразы разнообразные рисунки и даже барельефные и горельефные изображения. Выдувные бусины могут декорироваться путем ирризации, т. е. нанесением тончайших слоев оксидов металлов, дающих радужный эффект такого же вида, который получается от пятен нефти или масла на воде. Для усиления оптических свойств на нижнюю часть страза нередко наносят серебряную амальгаму с последующим ее закреплением путем бронзирования.

Стразы легко отличить от натуральных самоцветов, так как они не имеют кристаллической структуры, хрупки, и их твердость по шкале Мооса не превышает 6. Для диагностики достаточно провести напильником по рундисту: при этом, если вставка изготовлена из страза, она крошится, если из природного или синтетического камня, то остается неповрежденной. Стразы отличаются от натуральных камней меньшей теплопроводностью, поэтому следы дыхания исчезают со стекла медленнее, чем с натуральных кристаллов. На ощупь натуральные камни кажутся более холодными, чем стеклянные имитации.

В настоящее время стразы используют в основном при изготовлении бижутерии различного уровня исполнения и стоимости.

Кроме стразов существуют и другие стеклянные имитации. Например, наиболее привлекательной имитацией жемчуга считают так называемый «римский жемчуг», представляющий собой пустотелые стеклянные бусины, покрытые изнутри жемчужной эссенцией и заполненные воском с целью придания им внешнего впечатления твердости. Для имитации бирюзы могут использовать подкрашенное матовое бариевое стекло, а также керамические материалы типа фарфора и фаянса. На рынке известно достаточно большое количество стеклянных имитаций опала.

Иногда стеклянные имитации могут иметь некорректные торговые наименования. Например, стеклянная имитация танзанита известна на рынке как «синтетический танзанит».

В ювелирной промышленности используются специальные термины для обозначения искусственных камней, которые выглядят как драгоценные: синтетические камни и имитация камня. Разница между ними незначительная, но очень важная.

Синтетические камни изготовлены из искусственного материала, имеющего преимущественно тот же химический состав, кристаллическую структуру, а также оптические и физические свойства, как и у натуральных камней. Есть также материалы, которые просто выглядят как натуральные камни. Они называются имитацией камня и могут быть как натуральными, так и искусственными.

Искусственная имитация камня

  • Синтетическая шпинель. Синтетическая шпинель часто используется в качестве имитации, потому что она может копировать вид многих натуральных драгоценных и полудрагоценных камней (таких как сапфир, циркон, аквамарин и хризолит), в зависимости от цвета. Точное воспроизведение широкого спектра цветов служит причиной, по которой этот материал обычно выбирают для имитации камней, соответствующих месяцу рождения. Встречается часто.
  • Синтетический рутил. Синтетический рутил появился в конце 1940-х годов и использовался в качестве ранней имитации бриллиантов. Изготовленный методом кристаллизации в пламени, он почти бесцветен, с легким желтоватым оттенком, но ему можно придать разные оттенки, добавляя химикаты в процессе роста. Встречается редко.


  • Титанат стронция. Этот бесцветный искусственный материал стал популярной имитацией бриллианта в 1950-х. Однако его дисперсия (оптическое свойство, которое создает сияние в ограненном камне) в четыре раза сильнее, чем у бриллианта. Титанат стронция чаще всего изготавливают методом кристаллизации в пламени, и он может иметь разные цвета, например, темно-красный и коричневый, благодаря добавлению определенных химикатов в процессе роста. Встречается редко.
  • ИАГ и ГГГ – искусственные материалы, годами используемые в качестве имитации бриллиантов. В 1960-х иттрий-алюминиевый гранат (ИАГ) и его «родственник», галлий-гадолиниевый гранат (ГГГ) присоединился к классическим имитациям, таким как стекло, натуральный циркон и бесцветная синтетическая шпинель. ИАГ и ГГГ также бывают разных цветов. Встречаются редко.


  • Кубический диоксид циркония (КЦ), или фианит. Ранние имитации бриллиантов за последние три десятилетия почти полностью заменил бесцветный КЦ. Его получают путем процесса, называемого гарнисажной плавкой. Когда материал плавится, внешняя часть остается прохладной и формирует твердую поверхность, которая затем держит расплавленное вещество. Фианит можно изготовить почти любого цвета, в том числе, более темных оттенков, это удобная альтернатива драгоценным камням фиолетовых, зеленых и других темных тонов, включая черный. Встречается часто.


  • Синтетический бриллиант. Бесцветный синтетический бриллиант появился в конце 1990-х как имитация бриллианта. По внешнему виду он ближе к бриллианту, чем любые предыдущие имитации, но сегодня его чаще всего продают как отдельный драгоценный камень. Встречается изредка.


  • Стекло. Промышленное стекло – это старинная имитация драгоценных камней, которая используется и по сей день. Поскольку можно изготовить стекло буквально любого цвета, это делает его популярной заменой многих натуральных камней. Хотя стекло меньше сверкает, его используют для имитации таких камней как аметист, аквамарин и хризолит. Стекло можно сделать так, чтобы оно выглядело как натуральные камни, такие как тигровый глаз и опал, а сплав слоев стекла может служить имитацией агата, малахита или панциря черепахи. Встречается часто.





  • Имитация лазурита. Темно-синий лазурит, который высоко ценился в античных цивилизациях, добывается в Афганистане более шести тысяч лет. Этот камень представляет собой агрегат из нескольких разных минералов. Иногда он содержит золотистые включения пирита, которые делают его еще привлекательнее. Имитация лазурита, представленная Гилсоном, обладает некоторыми ингредиентами и физическими свойствами, отличающимися от свойств натурального лазурита. Встречается редко.

Составные камни


Когда производитель склеивает или сплавляет два или более куска материала в форме граненого камня, это называется составным камнем. Отдельные куски могут быть натуральными или искусственными. Встречаются дублеты (состоят из двух сегментов) и триплеты (состоят из трех сегментов или двух сегментов, разделенных слоем цветного скрепляющего вещества).


Составные камни не всегда являются имитацией. Например, натуральный опал иногда бывает таких тонких слоев, что его нужно укрепить, чтобы использовать в ювелирном изделии.

Стекло - наиболее дешевый и распространенный заменитель драгоценных камней. В конце XVIII в. Штрасе предложил рецепт особого свинцового стекла, удачно заменяющего драгоценные камни: 38,2 % кремнезема, оки-си свинца 53,0 % и поташа 8,8 %. Кроме этого в смесь добавляли буру, гли-церин и мышьяковистую кислоту. Этот сплав назван стразом. Для него характерна высокая дисперсия, он хорошо поддается огранке. Такое стек-ло использовалось для имитации бриллиантов. Позже научились изготов-лять цветные стразы. Для получения рубинового цвета в стеклянную мас-су добавляли 0,1 % кассиевого порфира, сапфирового - 2,5 % окиси ко-бальта, изумрудного - 0,8 % окиси меди и 0,02 % окиси хрома. Были раз-работаны рецепты для получения имитаций гранатов, аметистов, шпинели.

В настоящее время стекла, имитирующие драгоценные камни, широко используются в ювелирных изделиях.

Итак, химический состав и физические свойства синтетических и соот-ветствующих им природных камней одинаковы. Однако синтетические камни - это продукт труда человека, и изготовить их можно сколько угодно.

Природные камни - творения природы, число их ограниченно, обнаружить и добыть - трудно. Именно поэтому драгоценный камень в десятки, а иногда и в сотни раз дороже своих синтетических аналогов, несмотря на то, что синтетические камни по качеству и цветовым характеристикам часто значительно превосходят природные камни.

Ювелирные камни - прекрасное творение природы и человека. Природа не поскупилась, создав глубокое спокойствие сочно-зеленых изумру-дов, умиротворенность синих сапфиров, пылкость красных рубинов, ска-зочную или страстную изменчивость белых и черных опалов, нежность ро-зовых и голубых топазов, безбрежное море цветов, оттенков, рисунков. Человек, вдохнув в них свою душу, бережно, с любовью обработав их, придал им завершенность, законченность, превратил их в настоящие про-изведения искусства, призванные нести людям радость, наслаждение, вдохновение, а не горе и слезы, не быть предметом наживы и обогащения, а свидетельством богатства и огромной духовной мощи народа.

Применяющиеся в качестве имитации стекла могут быть различной прозрачности (прозрачные, полупрозрачные, просвечивающие в тонких сколах, непрозрачные) и окраски. Физические свойства их зависят от состава, в основном от содержания свинца. Показатели преломления прозрачных стекол 1,44 - 1,77; твердость 5 - 7 по шкале Мооса; плотность 2 - 4,5 г/см 3 .

Стекла изотропны, но со временем у них может появиться оптическая анизотропия. Дисперсия 0,010, в стеклах с большим содержанием свинца может быть выше.

Стекла можно отличить по присутствию газовых пузырьков различной формы, иногда свилей, сгустков красителей. Кроме чисто стеклянных имитаций применяют сдвоенные (дублеты) и строенные (триплеты) кам-ни, склеенные из стекла и натурального камня, из слабо- и густоокрашенных камней, из природного и синтетического камня. Такие подделки пре-красно видны под лупой или микроскопом: на поверхности склеивания наблюдаются пузырьки, расположенные в одной плоскости.

Стекла (и пластические массы) применяют для имитации полупрозрач-ных и непрозрачных камней: бирюзы, хризопраза, сердолика и др. Плот-ность и твердость их невысоки.

Авантюриновое стекло от авантюрина отличается физическими свойст-вами, а также наличием правильной трех- или шестиугольной формой включений медной стружки.

Имитация драгоценных камней , а именно синтетические камни в наши дни становятся более популярными. В силу того обстоятельства, что природные драгоценные камни дорого стоят и очень редки, всегда будет существовать рынок имитаций и дешевых подделок. В общем и целом назначение имитаций - обманывать людей. Их изготавливают из натуральных и синтетических материалов, которые внешне похожи на настоящие, дорогие драгоценные камни.

Имитации известны вот уже 6000 лет. Так, египтяне использовали голубой фаянс (глазурованную ) для имитации бирюзы. Римляне выдавали цветные стекла за изумруды и рубины. Во времена королевы Виктории для имитации минеральных драгоценных камней, а также и , использовались разные материалы, включая стекло и смолы.

Стекло для имитации камней

Стекло - самый подходящий материал, потому что его можно выкрасить почти в любой цвет и огранить, придав ему внешнее сходство с настоящим драгоценным камнем. Однако между стеклом и драгоценными камнями есть существенная разница. Как правило, стекло гораздо мягче драгоценного камня, за который его выдают, и поэтому, гораздо легче царапается.

В стекле могут быть пузырьки и воронки, которые легко обнаружить с помощью лупы. Геммолог без труда отличит стекло по его единственному показателю преломления (1,5-1,7), потому что драгоценных камней с единственным показателем преломления, равным этому значению, не существует.

Имитация бриллиантов

Один природный драгоценный камень можно использовать для имитации другого, более дорогого, драгоценного камня. Так, например, цитрин можно использовать для имитации топаза, а не имеющий цвета кварц или стекло - для имитации самого бриллианта. Бесцветное стекло нельзя признать хорошей имитацией бриллиантов, ибо оно недостаточно твердое и лишено свечения и сияния.

Другими имитациями бриллиантов являются кубический диоксид циркония (фианит) и появившийся сравнительно недавно . Он примерно такой же твердый, как и алмаз, по шкале Мооса его твердость составляет больше 9. Основное отличие заключается в том, что у алмаза один показатель преломления, тогда как у муассанита их два. В более крупных кристаллах муассанита это проявляется в виде удвоения фасетов павильона, если смотреть через камень, но маленькие камни муассанита, вставленные в ювелирные изделия, отличить непросто.

Известны также и другие имитации бриллиантов, включая алюмоиттриевый гранат и титанат стронция, но все они либо не имеют сверкания (шпинель, , топаз) или же наоборот сверкают слишком ярко (титанат стронция, рутил), либо очень мягкие или слишком хрупкие. Имитации можно отличить от бриллиантов благодаря тому, что они значительно хуже проводят тепло. Проверка камня с помощью прибора, измеряющего теплопроводность, сразу же натолкнет геммолога на мысль о подделке.

Составные камни: дублеты с верхним слоем из граната и склеенные изумруды. В качестве имитации камней выступают и так называемые составные дублеты. Этот способ стал применяться уже несколько веков назад и получил широкое распространение в XIX в. Слой драгоценного камня наклеивают на плотную основу. Однако чаще всего за основу берется обычное стекло, которое покрывают кварцем или другим не очень дорогим минералом.



Например, кусок зеленого стекла, поверх которого положен тонкий слой красного граната, может быть использован в качестве подделки изумруда или зеленого граната. Дублет с верхним слоем из граната состоит из двух частей, что легко может быть установлено благодаря разнице в блеске. К тому же в стекле могут присутствовать характерные для него пузырьки, которых нет в гранате.

Если смотреть на этот «камень» через верхнюю площадку, он кажется зеленым, но если смотреть на него сбоку или погрузить его в воду, становится заметным красный слой граната. Изменяя цвет нижнего, стеклянного, слоя, можно изготовить имитации драгоценных камней всех цветов. Другим композитом является склеенный изумруд, изготовленный из двух слоев бесцветного кварца, между которыми заключен тонкий слой желатина или зеленого стекла.



Составные камни: дублеты и триплеты опала.К особой категории составных камней относятся опаловые дублеты и триплеты - тонкие «бутерброды», в которых благородный опал присутствует в виде тончайшего слоя. Дублеты опала (они состоят из двух слоев) изготавливают, склеивая кусочек благородного опала, демонстрирующего игру цвета, с подложкой из неблагородного опала, кварца, халцедона, стекла или пластика. У триплетов опала, помимо подложки, есть и верхний, защитный, слой из .

Имитация опалов

Игра цвета, которой отличаются благородные опалы, - результат интерференции света на внутренней сферической структуре минерала. В 1974 г. французский ученый Пьер Жильсон впервые продемонстрировал , полученный в лаборатории. Опалы Жильсона можно отличить от натуральных камней по их пятнистости и похожим на мозаику «связкам» между цветными зернами. Американский ученый Джон Слокум синтезировал стеклянный опал, известный как «камень Слокума». Под микроскопом цветовые пятна в камнях Слокума выглядят несколько сморщенными.

Глава 6. Имитация драгоценных камней из стекла

Стекло - наиболее дешевый и распространенный заменитель драгоценных камней. В конце XVIII в. Штрасе предложил рецепт особого свинцового стекла, удачно заменяющего драгоценные камни: 38,2 % кремнезема, оки-си свинца 53,0 % и поташа 8,8 %. Кроме этого в смесь добавляли буру, гли-церин и мышьяковистую кислоту. Этот сплав назван стразом. Для него характерна высокая дисперсия, он хорошо поддается огранке. Такое стек-ло использовалось для имитации бриллиантов. Позже научились изготов-лять цветные стразы. Для получения рубинового цвета в стеклянную мас-су добавляли 0,1 % кассиевого порфира, сапфирового - 2,5 % окиси ко-бальта, изумрудного - 0,8 % окиси меди и 0,02 % окиси хрома. Были раз-работаны рецепты для получения имитаций гранатов, аметистов, шпинели.

В настоящее время стекла, имитирующие драгоценные камни, широко используются в ювелирных изделиях.

Итак, химический состав и физические свойства синтетических и соот-ветствующих им природных камней одинаковы. Однако синтетические камни - это продукт труда человека, и изготовить их можно сколько угодно.

Природные камни - творения природы, число их ограниченно, обнаружить и добыть - трудно. Именно поэтому драгоценный камень в десятки, а иногда и в сотни раз дороже своих синтетических аналогов, несмотря на то, что синтетические камни по качеству и цветовым характеристикам часто значительно превосходят природные камни.

Ювелирные камни - прекрасное творение природы и человека. Природа не поскупилась, создав глубокое спокойствие сочно-зеленых изумру-дов, умиротворенность синих сапфиров, пылкость красных рубинов, ска-зочную или страстную изменчивость белых и черных опалов, нежность ро-зовых и голубых топазов, безбрежное море цветов, оттенков, рисунков. Человек, вдохнув в них свою душу, бережно, с любовью обработав их, придал им завершенность, законченность, превратил их в настоящие про-изведения искусства, призванные нести людям радость, наслаждение, вдохновение, а не горе и слезы, не быть предметом наживы и обогащения, а свидетельством богатства и огромной духовной мощи народа.

Применяющиеся в качестве имитации стекла могут быть различной прозрачности (прозрачные, полупрозрачные, просвечивающие в тонких сколах, непрозрачные) и окраски. Физические свойства их зависят от состава, в основном от содержания свинца. Показатели преломления прозрачных стекол 1,44 - 1,77; твердость 5 - 7 по шкале Мооса; плотность 2 - 4,5 г/см 3 .

Стекла изотропны, но со временем у них может появиться оптическая анизотропия. Дисперсия 0,010, в стеклах с большим содержанием свинца может быть выше.

Стекла можно отличить по присутствию газовых пузырьков различной формы, иногда свилей, сгустков красителей. Кроме чисто стеклянных имитаций применяют сдвоенные (дублеты) и строенные (триплеты) кам-ни, склеенные из стекла и натурального камня, из слабо- и густоокрашенных камней, из природного и синтетического камня. Такие подделки пре-красно видны под лупой или микроскопом: на поверхности склеивания наблюдаются пузырьки, расположенные в одной плоскости.

Влияние состава поверхностного слоя стеклянного электрода на характер его функции

Ученые для некоторых щелочно-силикатных стекол получили данные, характеризующие зависимость электродных свойств этих стекол от их состава...

Золь-гель метод

Золь-гель метод

Европий. Трехвалентный европий -- достаточно распространенный редкоземельный активатор кристаллов , стекол и органических растворов ...

Золь-гель метод

Важнейшими параметрами активированных стекол, характеризующими эффективность преобразования энергия возбуждения в свечение, являются квантовый и энергетический выходы люминесценции. Если для редкоземельных ионов...

Поиск оптимального содержания пигмента в покрытиях на основе алкидного лака ПФ-060

Объемы строительства в России требуют применения новых экологически чистых высокоэффективных отделочных материалов на основе недефицитных составляющих...

Синтетические ювелирные камни

В настоящее время существует ряд способов изготовления синтетических камней. Синтез драгоценных ювелирных и технических камней по способу М.А...