Облагороженный сапфир что это такое
Корунды: рубины и сапфиры. Современное облагораживание драгоценных рубинов и сапфиров. Часть 2.
Заполнение трещин свинцовым стеклом
Плоскости трещин содержат газовые пузырьки, а стекловидные заполнители дают «вспышки цвета» от синеватых до оранжевых, видимые в камне при просмотре под микроскопом. Мы думаем, что не существует большой разницы в цене и ценности камня, будь то камень с заполнением трещин эпоксидной смолой, боратным или свинцовым стеклом. Не стоит требовать от экспертов идентифицировать состав заполнителя трещин. В любом случае такой камень относятся к категории облагороженных с заполнением трещин, и их стоимость на несколько порядков ниже стоимости аналогичных необлагороженных драгоценных камней..
Термообработка корунда в процессе заполнения трещин дополнительно приводит к очистке камней от примесей, которыми часто являются «облака» тонких иголочек рутила. Для этого температура термообработки должна быть не ниже 1200oC. При достижении такой температуры происходит частичное разрушение рутиловых игл. Сам по себе рутил не исчезает, то есть не покидает пределы камня, но его (рутила) фракционные характеристики очень сильно меняются. Под микроскопом можно заметить «полуразрушенные» бывшие иглы, вокруг которых образуется пылеобразый ореол мелкодисперсных кристалликов рутила.
Для торговли очень важно знать, был ли рубин или сапфир в принципе термообработанным или на него не оказывалось такого воздействия. Диагностическая лаборатория должна уметь идентифицировать нагревание корунда и фиксировать этот факт в своем рапорте. Однако не всегда нагревание корунда ясно идентифицируемо. Особенно если при термообработке была использована низкая температура (менее 1200 градусов). Часто ценную информацию для окончательного решения по этому вопросу дают спектры поглощения и лазерная томография.
Усиление цвета камня.
Часто добывается бесцветное или очень светлое сырье. Когда такие камни содержат сетку трещин, они могут быть окрашены в более привлекательные цвета. В некоторых случаях сетку трещин производят преднамеренно, чтобы обеспечить достижение пропитки вглубь камня.
Пропитка корунда с трещинами обычно осуществляется красным и синим красителями. Подобная процедура с зеленым красителем очень часто используется для усиления цвета изумрудов. Пропитка выполняется красителем, растворенным в масляных веществах (для изумрудов и бериллов) или других водо- и спирто-растворимых красителях (это типично для корундовой группы).
Титанодиффузия в сапфирах
Идентификация подобного облагораживания корунда возможна при просмотре камня в диффузном свете или при погружении камня в иммерсионную жидкость: синее или красное диффузное окрашивание происходит только в тонком поверхностном слое камня толщиной лишь в несколько десятых миллиметра.
Небольшая атомная масса и малый размер атомов бериллия позволяет осуществлять более глубокое его проникновение в корунд при диффузии. Исследуемые камни размером 3 мм были полностью диффузно окрашены бериллием без видимости границ окраски. Бериллий обеспечивает желтую компоненту цвета. Причем новый цвет, обусловленный бериллиевой диффузией, может фактически «перекрывать» ранее существовавший. К примеру, розовые сапфиры могут стать оранжевыми.
Нельзя, однако, забывать, что на рынке есть термически облагороженные желтые сапфиры, производимые примерно с 1985 года, чей цвет вызван простой термообработкой в окислительной среде, то есть никакой диффузии при их обработке не проводилось.
Сегодня идентификация бериллиевой диффузии не является проблемой, поскольку известна теоретическая возможность ее использования для облагораживания корундов и существуют необходимые приборы и технологии для проведения идентификации. Аналитические методы достаточно чувствительны, чтобы надежно идентифицировать даже низкий уровень концентрации бериллия.
Однако на рынке были обнаружены гарантированно необлагороженные диффузией бериллия синие сапфиры, но природно содержащие бериллий на очень низком уровне. Поэтому считается, что только корунды, содержащие бериллий более, чем 5 ppm, являются облагороженными бериллиевой диффузией. Некоторые сапфиры Шри-Ланки, у которых наблюдался эффект «бесцветных краев камня», на деле были свободны от бериллия, и мы пришли к заключению, что причиной такого результата стали особенности их обычного термического облагораживания. Маленькое количество бериллия могло бы также исходить из загрязнения печей бериллием, который использовался прежде для бериллиевой диффузии желтых и оранжевых сапфиров.
Некоторые, как ранее предполагалось, «типичные» для диффузно облагороженных корундов включения, представляющих собой маленькие беловатые кольца, на самом деле не являются доказательством того, что данные корунды были подвергнуты бериллиево-диффузионной обработке.
Изменение цвета камней.
Структура включений до (рутил) и после термической обработки
Околобесцветные сапфиры (геуды) до и после термической обработки
«Оранжевые» розовые сапфиры
Оранжевый край, окружающий розовое ядро в обработанном бериллиевой диффузией оранжевом сапфире из Мадагаскара. Цветной край хорошо видим, когда камень помещен в иодометилен. Но бериллий часто проникает сквозь весь камень, и тогда идентификация бериллиевого облагораживания возможна только путем химического анализа либо путем спектрального анализа выпариваемого с поверхности вещества, а также другими современными методами дорогостоящей лабораторной диагностики.
Что такое гидротермальный (синтетический) сапфир и как отличить его от природного камня
Синтетический сапфир – искусственно полученный камень, который вырастили в лаборатории. Главными условиями создания такого кристалла являются определенные значения температуры, давления и процентного соотношения исходных элементов. Внешние данные самоцветов не уступают, а нередко и превосходят природные минералы.
Что такое гидротермальный сапфир
Искусственный сапфир получают в лаборатории. Другие названия такого камня – гидротермальный, или нано-сапфир. Его особенности:
Недостатком сапфира из нано-группы является несколько меньшая твердость, чем у природного.
Разновидности и цвета камня
Изначально синтетические лабораторные, как и природные камни, бесцветные (лейкосапфиры). При добавлении примесей удается достичь желаемого цвета. Оттенки синтетического сапфира и добавки:
Ученые научились выращивать синтетический звездчатый сапфир. Это камни, обладающие эффектом астеризма – если посмотреть через него на свет, то создается впечатление, что внутри расположены скопления звезд.
Изменение оттенка или улучшение внешнего вида самоцвета направлено на повышение его себестоимости и товарных качеств. Это делается с помощью различных воздействий:
Отдельно стоит деклассированный сапфир – минерал натурального происхождения, но низкого качества, из-за чего его невозможно определить в какой-то конкретный класс по прозрачности или цвету. Непрозрачный, с темными включениями, невзрачный, он не похож на привычный красивый кристалл.
История изобретения камня
Сапфир – редкая находка в природе, его запасы ограничены. Известный с древности камень остается популярным до сих пор. К концу XIX века проблема стала носить острый характер. Это требовало пополнения ювелирного рынка новыми украшениями.
Многие химики и физики занимались вопросом создания искусственного камня. В итоге в 1907 г. Вернейлю удалось вырастить кристалл в искусственных условиях. Для этого он использовал оксид алюминия и пламя горелки. По методу Вернейля в лабораториях производят синтетические сапфиры до сих пор.
Способ изготовления сапфира
Существуют 2 способа получения синтетического сапфира в условиях лаборатории:
Смотрите передачу о выращивании камней на специальной фабрике:
Как отличить сапфир от подделки
Отличить синтетический камень от натурального по внешним признакам довольно сложно:
Найти разницу между природным кристаллом, выросшим в естественной среде и тем, которого растили в лаборатории, можно с помощью механических способов:
Под видом сапфира на рынке могут предложить купить фальшивки из окрашенного стекла. Отличить сапфир от подделки можно в домашних условиях:
По обозначениям на ювелирных бирках можно определить, что за материал использовался при создании украшения:
Обратите внимание на видео про отличия натуральных и синтетических камней:
Свойства и применение искусственного сапфира
Ежегодно производятся тонны кристаллов. Значительная часть синтетических сапфиров идет в ювелирное дело. Другая часть используется для создания:
Химическая формула гидротермального сапфира – Al2O3. Физические свойства:
Украшения с минералом
Из синтетического сапфира делают самые разные украшения:
Синтетический самоцвет отличается яркой цветовой гаммой и блеском, имеет благородный вид, потому требует подбора наряда. Светлые кристаллы хорошо смотрятся на молодых девушках, камни темных оттенков – на женщинах средних лет и мужчинах. Украшения с миниатюрной вставкой подойдут для ежедневного ношения, самоцветы покрупнее будут уместны при выходе в свет. Примеры сочетаний синтетического сапфира с предметами гардероба:
Методы облагораживания сапфира: секреты и нюансы
В природе сапфир встречается в виде полупрозрачного минерала, который имеет слои и трещины. А вот цвета у камня в ювелирных салонах бывают разнообразные. Поэтому люди, не имеющие соответствующих знаний, путают его с другими камнями. Иногда попадаются даже бесцветные разновидности. Однако они уже прошли обработку. Хотите знать, что же происходит после того, как минерал добыли из места зарождения?
Диффузия как способ облагораживания
Оптимальными компонентами для диффузии считаются соли бериллия. При данном способе молекулы проходят сквозь камень. В результате появляется возможность выполнить огранку, полировку или даже резку.
Когда учёные открыли данную методику, геммологи приняли её в штыки. Однако спустя время способ стал использоваться, но с условием, что при реализации камешка или украшений с его участием покупатель должен быть поставлен в известность о прошедшей обработке. Многие минералы фантазийных оттенков (все, кроме синего) подвержены именно диффузной термообработке.
Усиление цвета
Это становится возможным благодаря заполнению полости красящим пигментом. В качестве вещества используются красители, изготовленные на масляной основе. Иногда применяют водный или спиртовой раствор. Способ несовершенен – контурный оттенок выходит нестабильным. При этом краситель способен вытекать в процессе использования камня. Чтобы проверить наличие пигмента, нужно взять ватку, пропитанную ацетоном, и прислонить её к поверхности сапфира. Окрашенный экземпляр обязательно оставит след.
Чаще всего сапфировые камни классифицируют на натуральные и имитацию. Причём многое зависит именно от обработки. Если использована методика на основании бериллия, то минерал относят к природным камешкам. При заполнении полости свинцом или силикатом, а также проведении диффузной манипуляции на основании титана или хрома изделие считается имитацией.
Огранка минерала
Чтобы сапфир приобрёл красивый товарный вид, его обязательно следует подготовить. Для этого используется процесс огранки: фасеточный способ или метод кабошон. В первом случае пользуются популярностью такие формы:
Кабошон преимущественно используется на больших минералах. Во время такой огранки камню придают круглую или овальную форму. Верхушка подвергается полировке. В результате получается привлекательный глянцевый блеск. Также метод актуален при работе с непрозрачными сапфирами, имеющими дефекты.
Если в руки попал «звёздчатый» камешек, то огранка кабошон позволит использовать игольчатое включение для придания интересного эффекта астеризма. В результате получается минерал со множеством лучей на поверхности.
О чистоте сапфира
Специалисты по драгоценным камням очень придирчиво относятся ко многим факторам. Одним из таких показателей является чистота, которая оценивается визуально. При этом применяется специальная лупа, имеющая 10-кратное увеличение. Выделяют четыре главных критерия чистоты:
Идеально чистых сапфиров не существует. Об этом следует помнить, совершая покупку.
Облагораживание рубинов и сапфиров методом заполнения трещин стеклом
завлабораторией и доцент Автономной некоммерческой организации дополнительного профессионального образования «Геммологический институт», Graduate Gemologist GIA
Другие публикации эксперта:
Одними из самых популярных цветных драгоценных камней на российском ювелирном рынке являются рубины и сапфиры.
Данные камни в соответствии с Федеральным законом от 26 марта 1998 года №41-ФЗ «О драгоценных металлах и драгоценных камнях» относятся к драгоценным. «Настоящий Федеральный закон устанавливает правовые основы регулирования отношений, возникающих в области геологического изучения и разведки месторождений драгоценных металлов и драгоценных камней, их добычи, производства, использования и обращения (гражданского оборота), в том числе: определяет условия функционирования рынка драгоценных металлов и драгоценных камней на территории Российской Федерации; определяет цели, виды, формы государственного контроля (надзора) за производством, использованием и обращением драгоценных металлов, а также за добычей (в части сортировки, первичной классификации и первичной оценки драгоценных камней), использованием и обращением драгоценных камней, порядок его организации и осуществления».
К нормативно-технической документации Федерального казенного учреждения «Государственное учреждение по формированию Государственного фонда драгоценных металлов и драгоценных камней Российской Федерации, хранению, отпуску и использованию драгоценных металлов и драгоценных камней» (Гохран России) относятся:
1. Стандарт организации «Рубины природные обработанные (ограненные вставки). Технические условия. СТО 45866412-06-2008» и Стандарт организации «Сапфиры природные обработанные (ограненные вставки). Технические условия. СТО 45866412-05-2008». В соответствии с вышеуказанными стандартами рубин — это прозрачная разновидность минерала корунда красного цвета, а сапфир — прозрачная разновидность минерала корунда синего цвета. Данные Стандарты организации распространяются на рубины и сапфиры природные обработанные (ограненные вставки), в том числе подвергнутые термической обработке, предназначаются для их классификации, аттестации и сортировки по основным показателям качества на территории РФ в соответствии с нормами действующего законодательства.
Настоящие стандарты не распространяются на рубины и сапфиры, обработанные методом диффузии и (или) с заполненными трещинами, независимо от степени и способа облагораживания, а также с поверхностными покрытиями.
2. Стандарт организации «Сапфиры, рубины, облагороженные методом диффузии и/или заполненные стеклом (ограненные вставки). Технические условия. СТО 45866412-15-2013». Данный стандарт распространяется на облагороженные методом диффузии и/или заполненные стеклом природные сапфиры, природные рубины (ограненные вставки) (обозначаются как рубины/сапфиры Д/С). Стандартом устанавливаются основные показатели качества, применяемые для классификации, аттестации и сортировки сапфиров/рубинов Д/С в соответствии с нормами действующего законодательства. В соответствии с вышеуказанным стандартом облагораживание — это искусственная обработка драгоценных камней и органических веществ с целью изменения их свойств и внешнего вида путем нанесения покрытий, заполнения трещин, нагревания, облучения и использования других видов физического и/или химического воздействия. В стандарте применяются следующие обозначения:
Сапфир/рубин, заполненный стеклом (сапфир С, рубин С) — природный сапфир/рубин, облагороженный методом заполнения трещин и/или пустот стеклом или другими веществами, в результате чего визуально значительно улучшается чистота камня и в некоторых случаях цвет.
Сапфир/рубин, облагороженный методом диффузии (сапфир Д, рубин Д) — природный сапфир/рубин, подвергшийся комбинированному облагораживанию с применением высоких температур и химических веществ, вызывающему проникновение химических элементов в поверхностные слои с целью изменения цвета и/или оптического эффекта.
В соответствии со Стандартом, камни, полностью потерявшие прозрачность из-за большого количества дефектов, а также имеющие пятнистость окраски в виде бесцветных или желтых зон, занимающих более 50% объема камня, не являются рубинами/сапфирами Д/С и относятся к корундам.
В данной статье мы хотим немного подробнее рассказать о таком виде облагораживания рубинов и сапфиров, как метод заполнения трещин стеклом. Следует помнить, что рубины и сапфиры, облагороженные данным методом, в соответствии с вышесказанным относятся к драгоценным камням.
Заполнение трещин и полостей стеклом (оставляемых огранщиками на поверхности павильона) применяют для устранения неприглядных дефектов поверхности, так как введение в них стекла делает их менее заметными и появляется возможность огранить камни более крупными по размеру. Рубины, облагороженные методом заполнения свинцовым стеклом с показателем преломления, близким к показателю преломления корунда, быстро распространились на рынке после декабря 2004 года.
Основные свойства камня при данном виде облагораживания остаются неизменными. Этот процесс представляет собой многоступенчатую обработку, включающую простой отжиг и применение различных обогащенных свинцом смесей для заполнения трещин и полостей в камнях. Большая часть этих «отремонтированных» камней имеют крупные размеры, но этим методом также обрабатывают камни и менее 1 карата. Помимо прозрачных камней, так же обрабатываются и звездчатые рубины. Трещины в рубинах заполняют стеклом с высоким показателем преломления, содержащим свинец, висмут или кремний. Данная обработка проводится при температурах в пределах от 400 до 1000 ºС. Температуры облагораживания низкие, поэтому признаки, характерные для термообработки, не всегда наблюдаются.
При проведении данного облагораживания камни смешивают с порошками оксидов и нагревают в контролируемых условиях в электрических печах. В составе порошка в основном присутствует смесь кремнезема и свинца, но в некоторые стеклянные составы также добавляют натрий, калий, кальций и оксиды металлов, таких как ванадий или висмут. Порошок в виде оранжевой пудры превращается при нагревании (около 900 °C) в желтоватое до оранжевого стекло. Для обработки камней коммерческого качества с многочисленными пленками ожелезнения применяется смесь порошков оксидов, которые превращаются после нагревания в стекло розового цвета, улучшающее цвет и внешний вид рубинов. При использовании данных порошков температура обработки несколько выше — около 1000 °C. Порошки аккуратно накладываются на камни с добавлением некоторого количества масла. Камни помещают в тигли и ставят в печь. При нагревании пудра плавится и превращается в стекло, заполняя трещину. Из-за использования смесей, содержащих свинец, соблюдаются специальные меры предосторожности (используются газовые маски, перчатки и специальные смеси для чистки одежды и зоны, где проводится обработка), так как пары свинца очень токсичны.
Следует иметь в виду, что имеющаяся окраска стекла — это не причина происхождения цвета, просто массивно заполненные крупные трещины могут модифицировать цвет камня, если цвет слабый. Хотя иногда наблюдается концентрация светлого цвета в некоторых крупных трещинах и полостях в рубинах, но это окрашивание не настолько сильное, чтобы из-за него можно было бы назвать камень окрашенным. Трещины, заполненные свинцовым стеклом, работают как зеркала, отражая цвет камня и создавая иллюзию, что стекло окрашенное.
Результат данного вида облагораживания является недолговечным и может быть удален с помощью какого-либо химически активного вещества. Результат стабилен при нормальных условиях носки, но камни требуют осторожного обращения. Если камень будет подвергнут воздействию ювелирной горелки в течение нескольких секунд, то стекло начнет покидать трещину, создавая стеклянные пузыри на поверхности. Также переогранку и переполировку камней следует поводить с осторожностью, так как стекло очень мягкое и может быть повреждено. Наибольший вред долговечности причиняют сильные кислоты, такие как плавиковая. Она растворяет стекло, и на поверхности образцов появляются глубокие белесые трещины.
Рассмотрим диагностические признаки наличия данного облагораживания.
В облагороженных камнях наблюдаются интерференционные окраски, так называемый «флэш-эффект» (синие до пурпурных и оранжевых ненатуральные световые вспышки, отличающиеся от обычной интерференции на тонких пленках), когда камни просматривают со сменой угла освещения под источником света при исследовании в геммологическом микроскопе с темным полем. Наличие «флэш-эффекта» указывает на то, что показатель преломления заполнителя близок к показателю преломления рубина. Этот эффект можно наблюдать лучше, используя оптоволоконный источник света, просматривая параллельно поверхности трещины (рис. 2).
Отмечается более низкий блеск в трещине и газовые пузыри, захваченные в заполненной трещине, а также наличие уплощенных газовых пузырей при неполном заполнении трещины (рис. 3). На поверхности наблюдаются выходы трещин. Данный вид облагораживания обычно проводится при температурах до 1000 ºС, поэтому многие минеральные включения остаются неизмененными, например, сохраняются плотные облака тонких игл рутила.
Могут встречаться облагороженные рубины, в которых не наблюдается «флэш-эффект», так как в них использовалось стекло с немного более низким показателем преломления, но все же присутствуют газовые пузыри в трещинах.
Более точным методом обнаружения заполнения стеклом в образцах корунда является метод рентгено-флюоресцентного анализа, при котором наблюдается характерное содержание примесей свинца, висмута или кремния в рубине, а методом LA-ICP-MS возможно определение наличие B (бора) в концентрации тысяч ppm. Свинцовое стекло также содержит Si и Ca и примерно несколько процентов Na, K, B и Li в количестве тысяч ppm.
 |  |
| Рис. 1 Характерный «флэш-эффект», наблюдаемый в заполненных свинцовым стеклом рубинах [9]. | Рис. 2 Уплощенные газовые пузыри, наблюдаемые в заполненных свинцовым стеклом рубинах [9]. |
Для обнаружения трещин может быть использован метод рентгеновской фотографии, при котором на изображении камня четко наблюдаются заполненные трещины, так как рентгеновские лучи не могут проникнуть сквозь свинцовое стекло.
Иногда возникают сложности с диагностикой мелких камней. Чтобы обнаружить характерные признаки, лучше провести несколько тестов на разных частях камня.
Первоначальное качество материала, который подвергается этому виду обработки, со временем снижается. Если вначале обрабатывали камни, сохраняющие целостность и без обработки, то позднее это были камни, которые без заполнителя не являлись единым целым, а в настоящее время можно встретить отдельные обломки, которые связаны вместе стеклом.
Раньше геммологические лаборатории, расположенные на разных континентах, использовали свои собственные формулировки для описания результатов тестирования. Но в последнее десятилетие возникла необходимость в большей гармонии в формулировках, используемых в геммологических отчетах разных лабораторий. Был создан так называемый комитет по гармонизации работы лабораторий Laboratory Manual Harmonisation Committee (LMHC). В его состав входят представители следующих геммологических лабораторий: CGL, Токио, Нагоя, Осака, Фукуока и Кофу (Япония); CISGEM, Милан, Италия; DSEM German Gem Lab, Идар-Оберштайн, Германия; GIA ( США (Карлсбад и Нью-Йорк) и Бангкок, Таиланд; GIT-Gem, Бангкок, Таиланд; Gübelin Gem Lab Ltd., Люцерна, Швейцария; SSEF, Базель, Швейцария. Хотя LMHC был первоначально сформирован по просьбе GILC, LMHC официально не связан с какой-либо торговой организацией. GILC является всемирным комитетом отраслевых организаций и геммологических лабораторий, который собирается ежегодно.
аседания комитета проводят для устранения путаницы и недоразумений, существующих в индустрии драгоценных камней в отношении номенклатуры и раскрытия информации. LMHC опирается на индивидуальный опыт своих членов с целью создания общей терминологии в раскрытии информации для лабораторий, а также для создания единого языка, который будет использоваться в торговле.
LMHC собирается несколько раз в год и результаты своих заседаний публикует в форме информационных листов. Мнения или выводы в этих документах основаны на состоянии знаний на время последней публикации и могут измениться по мере поступления новой информации.
Если облагороженный методом заполнения трещин рубин сохранил бы целостность и без облагораживания, то в соответствии с терминологией LMHC его следует называть корунд/ рубин с заполненными стеклом трещинами. Также отмечается соответствующая терминология, определяющая количество присутствующего заполнителя — буквенно-цифровая сокращенная запись или текстовое описание (F1 — незначительное улучшение/изменение чистоты за счет стеклянного заполнителя в трещинах; F2 — умеренное улучшение/изменение; F3 — значительное улучшение/изменение). В низкокачественных камнях могут присутствовать полости, заполненные стеклом. Это тоже необходимо отмечать в соответствии с терминологией (C1 — небольшие, заполненные стеклом полости, C2 — средние, C3 — значительные).
Если же камни без заполнения стеклом не являлись бы единым целым, то их следует в соответствии с терминологией LMHC называть корунд (рубин) со стеклом, композитный материал или искусственный продукт. Данные образцы представляют собой комбинацию стекла и рубина, могут быть нестабильными при повышенных температурах или при воздействии химических реагентов, и при чистке или ремонте изделий, содержащих подобные камни, необходимо соблюдать меры предосторожности (рис. 4, 5).
