Найлегший газ і твердий камінь. Що може разюче відрізнятися за властивостями? І все-таки, як не дивно, за певних умов за допомогою газу, а іноді навіть із газу можна синтезувати міцний камінь, який до того ж має ювелірну цінність.
Трохи про історію технічних газів у ювелірній справі
Природні дорогоцінні камені, придатні для ювелірної обробки, досить рідкісні. Їх пошук та видобуток потребують часу, знань, витрат та зусиль. Вкраплення породи, що не має цінності, тріщини, дефекти забарвлення і прозорості заважають роботі ювелірів. Всі ці проблеми позначаються на ціні готового виробу. Тому з найдавніших часів людство розшукувало способи створення дешевших, але не менш якісних замінників природного дорогоцінного каміння.
Історія синтезу штучного каміння почалася зі спроби відтворити рубін, що володіє таким же складом і якостями, як і природне каміння. У 1892 хіміку з Франції Огюсту Вернейлю вдалося синтезувати кристали з чистого окису алюмінію. До 1902 року тривало вдосконалення методики, у результаті стало можливим вирощування кристалів рубінів масою близько 20-30 карат протягом 2-3 годин.
У такий же спосіб вирощуються й інші камені, що відносяться до групи корундів. Власне, корунди – синій сапфір, безбарвний лейкосапфір, червоний або рожевий рубін, жовто-жовтогарячий підпараджу, хлоросапфір зелених та блакитних відтінків, відрізняються лише домішками, що задають фарбування кристала. Експериментуючи із синтезом сапфірів, Вернейль у спробі досягти глибшого відтінку синього кольору, додав магній у вихідну сировину. Результатом цього досвіду стало здобуття іншого синтетичного каменю, аналога природної синьої шпинелі. До цього дня для вирощування більшості ювелірних корундів та шпинелів усіх відтінків застосовується метод Вернейля.
Як зараз використовують гази для виробництва ювелірних виробів
Робота технічних газів, таких як ацетилен, кисень, водень або пропан, видно практично в кожному ювелірному виробі. Ці гази за допомогою штучних рубінів у мундштуках створюють ниткоподібне, часом невидиме полум’я у спеціалізованих пальниках. Такий тонкий спрямований язик вогню уможливлює найтоншу пайку, зварювання металу товщиною 0,05 – 2,0мм або точкове нагрівання, настільки необхідне для скрупульозної роботи ювеліра.
Примітно, що штучний рубіни, що працюють в ювелірному пальнику і укладається з її допомогою у вишукану оправу блискучий матеріал – синтетичні рубіни, сапфіри, шпинель та інші дорогоцінні камені створюються за допомогою промислових газів.
Без водню і кисню неможливий один із найвідоміших способів отримання рубінів, сапфірів та інших дорогоцінних каменів групи корундів, названий на ім’я першовідкривача – метод Вернейля. Як його ще називають, спосіб безтигельної зонної плавки, передбачає подачу подрібненої вихідної суміші в киснево-водневий пальник. Тонкодисперсний порошок плавиться і осідає на «булі» – округлому грушоподібному кристалі, що служить затравкою. Переміщуючи пальник по вертикалі, вирощують довгий кристал корунду.
Можна синтезувати рубіни безпосередньо з газової фази. У зоні кристалізації, наповненої вуглекислим газом, воднем та тонкодисперсними хлоридами алюмінію та хрому, на спеціальній підкладці із сапфіру або лейкосапфіру наростає кристал. Ще для цього потрібна стабільна температура 1550-1800 градусів Цельсія. Це дорожчий, трудомісткий та чутливий до різних зовнішніх впливів спосіб. Кристал наростає набагато повільніше, ніж у разі зонної плавки, але виходить чистішим.
З перенасиченого вуглецем газового середовища, що є сумішшю ацетилену коїться з іншими вуглеводнями можна виростити кристал чистого вуглецю – алмаз. Що й було зроблено 1955 року вченими американської фірми General Electric. Довгий час цей метод дозволяв одержати лише дуже дорогі алмази технічної якості. У 1991 році був отриманий чистий безбарвний кристал, що важить 3 карати. Основною проблемою цього методу залишається дорожнеча та дуже повільне зростання синтетичних алмазів.
Переваги використання газів для виробництва ювелірних виробів
Методи вирощування штучного каміння за допомогою водню і кисню дуже популярні у сучасній ювелірній промисловості. Вони відносно дешеві і не надто трудомісткі. Тому вставками в переважній більшості всіляких ювелірних виробів, що продаються у фірмових магазинах, є саме такі синтетичні камені, за властивостями та складом практично не відрізняються від природних.
Штучно вирощені камені мають достатню чистоту. Майже не мають недоліків, вони використовуються з максимальною користю. При обробці натурального каміння доводиться видаляти фрагменти, що не мають ювелірної цінності. Відхід при роботі з природним матеріалом завжди набагато більший, ніж при обробці синтетичних каменів.
Натуральний зірчастий сапфір або рубін – найбільша рідкість. Методом Вернейля за допомогою водню та кисню отримують чудові зірчасті сапфіри. Введений надлишок оксид титану при охолодженні кристалізується всередині каменю голчастими кристалами рутила, які відображають світло і створюють ефект астеризму.
Цікаві факти
Ювелірний пальник, для роботи якого можуть бути використані ацетилен, водень, кисень або пропан, крім виготовлення та ремонту ювелірних виробів, орденів та медалей, може бути використана ще й для інших цілей. Наприклад, для ремонту дрібних деталей медичних інструментів, запаювання різноманітних тонкостінних лабораторних судин – колб та ампул. Виготовлення протезів у стоматології та ремонту окулярів.
Ідея технології вирощування в домашніх умовах дорогоцінного каміння, що стала останнім часом популярною в інтернеті, в деяких випадках виявляється способом виготовлення стразів. Тобто імітацій різних дорогоцінних каменів, що виготовляються виплавленням кварцового скла та пофарбованих у різні кольори різними хімічними сполуками. Але, серед таких «рецептів» зустрічається і опис способу, заснованого на методі Вернейля. А це означає, що для такого домашнього виробництва потрібні чисті водень та кисень.
Камені, про кількість яких написано в інструкціях або безпосередньо на корпусі механічного годинника, є технічні рубіни, вирощені в полум’ї грілки, що працює на кисні і водні.
Відрізнити натуральний рубін або сапфір від каменю, штучно вирощеного способом зонної плавки з використанням кисню та водню, можна лише за допомогою спеціальних приладів. На відміну від природного каміння для їх синтетичних аналогів характерне червоне свічення під ультрафіолетовою лампою. Криволінійна зональність вирощених сапфірів і рубінів виявляється у нерівномірності, смугастості забарвлення лініями зростання кристала. У таких каменях можливе включення мікроскопічних газових бульбашок.
Крім водню та кисню, необхідних для вирощування прекрасних рубінів , сапфірів та шпинелів, а також ацетилену пропану для ювелірного пальника, що допомагає створити їм гідну оправу, Компанія DP Air Gas реалізує й інші технічні гази. Тут можна придбати суміші промислових газів різного призначення. Компанія гарантує високу якість пропонованих газів та сумішей. Здійснює необхідне обслуговування оборотного газового обладнання, що включає огляд, очищення, фарбування та ремонт газових балонів. Можлива регулярна, наперед розпланована доставка газів кінцевому споживачеві. Більш детальні відомості про товари та послуги Компанії знаходиться тут
