Синтетические аквамарины

Аквамарины, как природные драгоценные камни, обычно имеют умеренную цену.
Следовательно, лабораторно созданные или синтетические аквамарины имеют ограниченный потенциал прибыли, что приводит к их редкому появлению на рынке.
Тем не менее, их можно встретить в работах некоторых ювелиров, специализирующихся на недорогих коллекциях.
В этом руководстве мы рассмотрим процесс изготовления этих камней и дадим рекомендации по их опознаванию.

Синтетические аквамарины

Несколько производителей создают синтетические бериллы во всех их различных цветах.
Среди них изумруды (зеленые), морганиты (розовые), биксбиты (красные) и аквамарины (от синих до сине-зеленых). Однако только два производителя — Tairus и Malossi — регулярно производят синтетические аквамарины.

Как делают гидротермальные камни

Синтетический аквамарин создается с использованием техники гидротермального выращивания. Этот процесс имитирует условия под землей, где эти драгоценные камни образуются естественным образом.

Камни выращиваются в герметичном контейнере с высокой стойкостью к давлению, называемом тиглем.
Внутренние стенки тигля покрывают платиной или золотом. Затем производители наполняют тигль чистой водой и химическими веществами, необходимыми для формирования аквамарина (в основном, оксид бериллия, оксид алюминия и кремнезем, с небольшим количеством железа и других элементов).
Затем в раствор погружают натуральный, безцветный берилл (или синтетический кристалл из предыдущего выращивания), который будет служить зерном для роста аквамарина.

Для постепенного нагрева крепко закрытого тигля используется электрический заряд.
В результате высокая температура (примерно 700 до 1100° F/371 до 593° C) создает экстремальное давление (55 до 70 бар) внутри контейнера.
На этом этапе молекулы химических ингредиентов распадаются на атомные компоненты и растворяются в растворе.

Как только все ингредиенты растворятся, начинается очень медленный процесс охлаждения. Температура снижается примерно на 1° C в день.
Постепенно атомные компоненты собираются и кристаллизуются на поверхности зерна, образуя синтетический аквамарин. Этот очень медленный процесс может занимать от нескольких недель до нескольких месяцев, в зависимости от желаемого размера готового кристалла. (В среднем кристаллы растут со скоростью от 0,1 до 0,2 мм в день).

Конечно, относительно небольшие размеры тигля ограничивают размер кристалла. Большинство производителей выращивают синтетические кристаллы аквамарина длиной до 80 мм и шириной до 10 мм. Этот размер позволяет огранщикам отрезать кристалл и создавать “чистые на глаз” камни весом менее одного карата.

Отличительные признаки синтетических аквамаринов

Лабораторно выращенный аквамарин имеет те же химические, оптические и физические свойства, что и его добываемый природный “собрат”.
Значения показателя преломления и удельной плотности синтетиков совпадают с таковыми у естественных аквамаринов.
Синтетики также остаются инертными под ультрафиолетовым светом и при использовании фильтра Челси приобретают зеленоватый оттенок, как и естественные камни.
Их спектр поглощения также совпадает со спектром естественных камней.
Редкие синтетики, которые можно найти на рынке, обычно являются чистыми для глаз.
Большинство традиционных геммологических инструментов не помогут вам отличить синтетические аквамарины от естественных. Однако с помощью микроскопа вы можете найти некоторые признаки синтетического происхождения.
Некоторые тесты, проводимые с использованием современного оборудования геммологической лаборатории, также могут дать важные подсказки.

Микроскопические отличительные признаки синтетических аквамаринов

Самым важным и распространенным признаком синтетического происхождения является особенность роста в виде волн.
Это происходит из-за процесса гидротермального роста. Вы можете увидеть эту особенность под микроскопом с определенных углов.

Также распространены вытянутые тонкие полости (с одним острым краем), называемые «игловидными спикулами». Эти полости образуются в результате мельчайших, резких изменений условий роста внутри кристалла. Обычно они имеют ориентацию перпендикулярно оси кристалла (вдоль его длины). Эти полости заполняются жидкостью или двухфазными включениями.

Вы также можете обнаружить следы пластинки семени кристалла, зажившие трещины, напоминающие отпечатки пальцев, и черные точечные включения в лабораторно выращенных аквамаринах. (Эти включения встречаются чаще в аквамаринах фирмы Tairus).
Включения кристаллов фенакита, побочного продукта синтеза аквамарина в гидротермальной среде, и гексагональных пластин из внутреннего покрытия горла кристаллизации также встречаются. Однако они относительно редки.

Продвинутые методы обнаружения синтетических аквамаринов

Для более точного разделения естественных и синтетических аквамаринов используются более сложные методы тестирования в лабораторных условиях.

Устройства, такие как сканирующий электронный микроскоп (SEM), могут определять синтетический аквамарин Малосси по наличию меди (CuO).
Также SEM может различать некоторые естественные аквамарины, богатые щелочами, от синтетических Tairus.

Ультрафиолетово-видимо-ближний инфракрасный (UV-vis-NIR) спектрометр может обнаруживать медь в спектре поглощения синтетического аквамарина. Однако этот метод работает только с материалами Малосси.