Имитации бриллианта
В 1694 году итальянские учёные Дж. Аверани и К.-А. Тарджони при попытке сплавить несколько мелких алмазов в один крупный обнаружили, что при сильном нагревании алмаз сгорает, как уголь. В 1772 году Антуан Лавуазье установил, что при сгорании алмаза образуется диоксид углерода. В 1814 году Гемфри Дэви и Майкл Фарадей окончательно доказали, что алмаз является химическим родственником угля и графита.
Открытие натолкнуло учёных на мысль о возможности искусственного создания алмаза. Первая попытка синтеза алмаза была предпринята в 1823 году основателем Харьковского университета Василием Каразиным, который при сухой перегонке древесины при сильном нагреве получил твёрдые кристаллы неизвестного вещества. В 1893 году профессор К. Д. Хрущов при быстром охлаждении расплавленного серебра, насыщенного углеродом, также получил кристаллы, царапавшие стекло и корунд. Его опыт был успешно повторён Анри Муассаном, заменившим серебро на железо. Позже было установлено, что в этих опытах синтезировался не алмаз, а карбид кремния (муассанит), который имеет очень близкие к алмазу свойства.
Фианит
читать дальшеФианит – синтетический камень. С химической точки зрения это кубический (то есть имеющий кубическую кристаллическую решетку) диоксид циркония: ZrO2. Другие его названия: «кубический цирконий» или «кубик циркония». К диоксиду циркония добавлены различные элементы, как цезий, хром, кобальт, железо и другие.
Фианит бывает не только бесцветным. Его окраска зависит от того, какие примеси добавлены при изготовлении. Она может быть самой различной: ярко-красной, розовой и розово-фиолетовой, вишневой, оттенков зеленого. Богатый выбор цветов позволяет использовать фианит в качестве имитации разных драгоценных и полудрагоценных камней: аметиста, граната, циркона. Добавляя те или иные примеси, можно получить и некоторые оптические эффекты. Например, смену цвета в зависимости от освещения, как у александрита.
В качестве заменителей бриллианта используют не только фианит, но и горный хрусталь, стекло, бесцветный циркон. Однако из всех них именно фианит по своим физическим свойствам наиболее схож с алмазом. У кубика циркония достаточно высокая твердость – 7,5 – 8 по шкале Мооса, и хотя у алмаза она равна 10, но у остальных его имитаторов еще ниже, чем у фианита. Роднит с бриллиантом его и алмазный блеск, а также высокий показатель преломления.
Впервые кристаллы фианита создали в начале 70-х годов прошлого века в нашей стране в Физическом институте имени П. И. Лебедева Академии наук СССР. В честь этого института и был назван полученный камень: слово «фианит» происходит от аббревиатуры ФИАН. Интересно, что целью опытов, которые проводили создавшие фианит ученые, было получение кристаллов с определенными свойствами для использования в лазерах. А в итоге камень стал очень популярным материалом в ювелирной промышленности! Но и в технике он тоже применяется. Например, из него изготавливают линзы для оптических приборов. Востребован фианит в химической промышленности благодаря тому, что он тугоплавкий, стоек в агрессивных средах, не окисляется.
Ювелирная обработка кубика циркония – дело достаточно трудоемкое. Воздействовать на кристалл можно только в определенных направлениях, он легко трескается и крошится. У ограненного фианита грани всегда слегка скругленные. Это, кстати, один из признаков, отличающих его от бриллианта, у которого грани острые. Вообще же выяснить, что перед вами: фианит или алмаз, порой может только специалист, используя для этого инструментальные методы.
Интересно, что фианит, который сам служит имитатором драгоценных камней, нередко подделывают. Дело в том, что технология изготовления кубика циркония достаточно сложная и трудоемкая, получающиеся в результате кристаллы обладают уникальными физическими характеристиками. И любое, даже самое небольшое отклонение от этой технологии снижает качество фианита.Муассанит. Карбид кремния
читать дальшеМуассани́т — редкий минерал класса природных карбидов состава SiC. Образует мелкие бесцветные кристаллы с алмазным блеском. Синтетический аналог и технический продукт, аналогичный по структуре и составу — карборунд (карбид кремния).
Муассанит можно найти только в ничтожно малых количествах в некоторых типах метеоритов и в месторождениях корунда и в кимберлитах. Практически любой карбид кремния, продаваемый в мире, в том числе и в виде муассанитового украшения, является синтетическим. Природный муассанит был впервые обнаружен в 1893 году в качестве небольшого включения в метеорите Каньон Диабло в Аризоне Фердинандом Анри Муассаном, в честь которого и был назван минерал в 1905 году. Исследование Муассана о естественном происхождении карбида кремния было изначально спорным, потому что его образец мог быть загрязнён крошкой карбида кремния от пилы (в то время пилы уже содержали данное вещество).
Хоть карбид кремния и является редким веществом на Земле, однако, он широко распространен в космосе. Это вещество распространено в пылевых облаках вокруг богатых углеродом звёзд, также его много в первозданных, не подверженных изменениям, метеоритах, почти исключительно, в форме бета-полиморфа. Анализ зёрен карбида кремния, найденных в Мерчисонском углеродистом хондритовом метеорите, выявил аномальное изотопное соотношение углерода и кремния, что указывает на происхождение данного вещества за пределами Солнечной системы: 99 % зёрен SiC образовалось около богатых углеродом звёзд принадлежащих к асимптотической ветви гигантов. Тугоплавок (температура плавления 2830 °C), химически стоек, по твёрдости уступает лишь алмазу и нитриду бора — боразону.
Карби́д кре́мния (карбору́нд) — бинарное неорганическое химическое соединение кремния с углеродом. Химическая формула SiC. В природе встречается в виде чрезвычайно редкого минерала — муассанита. Порошок карбида кремния был получен в 1893 году. Используется как абразив, полупроводник, искусственные драгоценные камни.
Чаще всего он использовался в качестве абразива, но в последнее время можно найти применение данного вещества и в качестве полупроводника или как имитатор алмаза ювелирного качества
Как ювелирный камень карбид кремния используется в ювелирном деле: называется «синтетический муассанит» или просто «муассанит». Муассанит похож на алмаз: он прозрачен и тверд (9—9,5 по шкале Мооса, по сравнению с 10 для алмаза), с показателем преломления 2,65—2,69 (по сравнению с 2,42 для алмаза).
Муассанит имеет несколько более сложную структуру, чем обычный кубический диоксид циркония. В отличие от алмаза, муассанит может иметь сильное двулучепреломление. Это качество является желательным в некоторых оптических конструкциях, но только не в драгоценных камнях. По этой причине муассанитовые драгоценности разрезают вдоль оптической оси кристалла, чтобы свести к минимуму эффект двупреломления. Муассанит имеет более низкую плотность 3,21 г/см³ (против 3,53 г/см³ для алмаза) и гораздо более устойчив к теплу. В результате получается камень с большим блеском минерала, с четкими гранями и хорошей устойчивостью к внешним воздействиям. В отличие от алмаза, который горит при температуре 800 °C, муассанит остается неповрежденным вплоть до температуры в 1800 °C (для сравнения: 1064 °C — температура плавления чистого золота). Муассанит стал популярен как заменитель алмаза, и может быть ошибочно принят за алмаз, так как его теплопроводность гораздо ближе к алмазу, чем у любого другого заменителя бриллианта. Драгоценный камень можно отличить от алмаза с помощью его двулучепреломления и очень небольшой зелёной или жёлтой флуоресценции в ультрафиолетовом свете.Лейкосапфир.
Хрусталь.
Кристаллы сваровски.