Lui-kafe.ru

Кафе "Луи"
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как в домашних условиях выращивать драгоценные камни?

Современные технологии выращивания камней

Современные технологии выращивания камней достигли такого уровня, что определить происхождение камня иногда возможно только в лаборатории специалиста-геммолога.

Что же такое синтетический камень? В ювелирных изделиях используются самые разные материалы. Иногда это природные камни, иногда — имитации, похожие только внешне, но отличающиеся от природных камней по составу и свойствам. А иногда это синтетические камни, которые являются полными аналогами природных, но получены (выращены) человеком искусственно.

Рубин и сапфир

Первые сведения о получении синтетических камней относятся к 1885 году. В 1891 году французский исследователь-минералог Вернейль делает заявление в широкой печати об открытии метода выращивания синтетического рубина, позволяющего получать кристаллы, приемлемые для ювелирного использования по размеру, цвету и прозрачности.

Некоторые характерные признаки (изогнутые линии роста и газовые пузырьки), отличающие вернейлевские корунды от их природных аналогов, связаны со спецификой процесса их выращивания, наиболее важное условие этого процесса — чистота шихты, а также кислорода и водорода, используемых в горелке.

Синтез драгоценных камней осуществляется из расплава, получаемого при плавлении шихты (в случае синтеза рубина шихта представляет собой смесь окислов алюминия и хрома). Печь сконструирована таким образом, что шихта осыпается вниз небольшими порциями в потоке кислорода, попадая в камеру горения, куда подается водород, и где расположена горелка. Здесь шихта плавится, а получившаяся капля попадает на керамическую подложку, на которой вначале образуется конус, переходящий потом в цилиндр — монокристалл. Полученный кристалл называется булей, размер которой обычно составляет в длину 5-10 см при диаметре около 2 см (современные технологии позволяют получать були до 60-70 см в длину). Для получения були среднего размера требуется около 4 часов. Полученные кристаллы обладают сильным внутренним напряжением и часто раскалываются на несколько частей.

Буля розового сапфира

Этим же способом можно выращивать аналоги природной шпинели, используя в качестве шихты окислы алюминия и магния. Полученные кристаллы окрашивают окисью кобальта в синий цвет, окислами марганца — в бледнозеленый и окислами железа — в бледно-розовый цвет

Синтетический звездчатый корунд.

В 1947 году появилась серия звездчатых сапфиров и рубинов, изготовленных в виде буль, содержащих, кроме обычно используемых окрашивающих реагентов, примесь титана. Отжиг материалов проводили в интервале температур от 1100 до 1500°С в течение периода времени от 2 до 72 часов. В процессе такой обработки окись титана кристаллизуется в виде коротких мелких кристаллов рутила, ориентированных под углами 120° согласно кристаллохимическим направлениям в решетке корунда.

Выращенные камни, в том числе звездчатый сапфир

В кабошонах, обработанных таким образом, чтобы их ось совпадала с оптической осью корунда, видна сверкающая звезда из шести лучей, создаваемая игрой отраженного света. Таким образом, метод Вернейля вторгся в область, где природу, казалось бы, невозможно изменить.

Методом Вернейля к настоящему времени удалось вырастить более ста различных видов кристаллов. Однако наибольшее промышленное значение он имеет, как правило, при выращивании рубина, сапфира и других окрашенных разновидностей корунда, включая и звездчатые камни, а также шпинели.

Изумруд

Гидротермальный метод получения изумруда основан на растворении дробленого берилла (изумруд) и последующего отложения на берилловую затравку в водных растворах при высоких температурах и давлениях в специальных сосудах (автоклавах). Материал шихты растворяется в более горячей зоне и переносится в более холодную, где осаждается на затравках осуществляя процесс роста. Дробленый изумруд низкого сорта, называемый шихтой, растворяется в более горячей зоне совместно с химикатами, содержащими хромофоры, (окрашивающие примеси, которые определяют окраску природных изумрудов, а именно ванадий и хром), и отлагается в более холодной зоне на затравках из природного берилла уже в виде изумруда.

Изумруды, выращенные гидротермальным и раствор-расплавным методом: сырье и ограненные камни (коллекция ГЦ МГУ)

Многие открытия в этой области принадлежат ныне покойному доктору Александру Лебедеву, который руководил первой группой исследователей. Дальнейшее развитие технологии выращивания «платиновой» разновидности гидротермального изумруда принадлежит Алексею Ильину, а аквамарина и корундов (рубин и сапфиры) — Виктору Томасу и Вадиму Мальцеву. Colombian Color Created Emeralds (изумруд колумбийского цвета) — последнее достижение в области гидротермальный изумруд принадлежит Дмитрию Фурсенко и Виктору Томасу.

Кварц

Производство Кварца по сравнению с теми же алмазами или изумрудами не вызывает больших трудностей. Его растят гидротермальным способом в стальных автоклавах; скорость роста кристаллов при этом до 0,5 мм в сутки. Синтетическому Кварцу можно придать любой оттенок, как имитирующий природный, так и фантазийный, в природе не встречающийся. Например, ярко-синий Кварц получают путем добавления кобальта; цитриновую окраску обеспечивает железо; чем его больше, тем цвет ярче, до оранжево-красного. Черный морион можно вырастить, увеличив концентрацию алюминия, так же получают и раух топаз — дымчатый Кварц. Одна из популярнейших разновидностей Кварца — аметист — получается после ионизирующего облучения синтетического дымчатого Кварца. Его чрезвычайно трудно отличить от природного, поэтому он очень популярен. Синтетический аметист чаще всего очень яркий и чистый, без дефектов и неоднородностей, равномерной глубокой окраски; камни могут быть очень крупными, но иногда их цвет меняется при солнечном и искусственном освещении.

Среди ювелирных камней особое место занимают синтетические камни, не имеющие природных аналогов. В течение долгого времени в нашей стране интенсивно развивались технологии выращивания подобных кристаллов, поскольку они находят широкое применение в научных и технических целях, например в лазерной технике, где особенно важны чистота и бездефектность кристаллов. Именно эти свойства в сочетании с возможностью получать кристаллы различных цветов привлекли внимание ювелиров. В настоящее время синтетические камни, не имеющие природных аналогов, широко применяются в ювелирном деле, либо самостоятельно, либо в качестве имитаций более дорогих природных ювелирных камней.

Муассанит и цинкит

В какой-то мере к категории описываемых ювелирных синетических камней можно отнести и камни, имеющие природные аналогами, но природные камни встречаются в виде мельчайших индивидов, поэтому они в ювелирном деле не применяются. Наиболее известным среди таких камней является муассанит, к числу менее известных относится цинкит. Оба имеют высокий показатель преломления. Муассанит с 1996 применяется в качестве имитации алмаза, а цинкит менее распространен поскольку обладает невысокой твердостью.

Кристалл синтетического муассонита Цинкит

ИАГ и ГГГ

Иттрий-алюминиевые гранаты и некоторые другие разновидности синтетических гранатов появились в начале 60-х годов и завоевали широкое признание на ювелирном рынке как ограночный материал. Наибольшее распространение среди синтетических гранатов получили иттрий-алюминиевые (ИАГ) и гадолиний-галлиевые (ГГГ). Кристаллы ИАГ и особенно ГГГ находят широкое применение в науке и технике и именно это стимулировало развитие работ по их синтезу и выращиванию. Применению синтетических гранатов как ювелирных камней способствовало разработка экономически выгодных методов их выращивания — методы направленной кристаллизации и зонной плавки.

Иттрий-алюминиевый гранат является единственным из синтетических гранатов, который до сих пор используется в ювелирных изделиях в качестве имитаций ювелирных камней. Беспримесные ИАГ бесцветны, введение примесей позволяет получать различные окраски, например, примесь хрома — зеленый цвет, кобальта — синий, марганца — красный, титана — желтый. Бесцветный ИАГ применяется в качестве имитации алмаза, а зеленый настолько похож на демантоид, что визуально отличить его практически невозможно.

Гадолиний-галлиевый гранат представляет собой прозрачный материал со слабым коричневым оттенком и очень сильный блеском, одно время имел некоторый успех в качестве имитации алмаза. Диагностические свойства ГГГ приведены в таблице. Следует отметить его невысокую твердость, которая не позволила ему получить широкое распространение в качестве ювелирного материала.

ИАГ имитация изумруда

Среди внутренних особенностей в синтетических гранатах часто наблюдаются зональность, газовые и твердые включения, блочность и трещиноватость. Диагностика ИАГ и других синтетических гранатов особых затруднений не вызывает

Фианит

В последнее время наиболее популярным из всех синтетических материалов, имитирующих алмаз, является фианит — стабилизированная кубическая окись циркония. Впервые кристаллы фианита были выращены в середине 60-х годов в нашей стране в Физическом институте им. П.И. Лебедева А.Н. СССР (ФИАН), в честь которого и были названы полученные кристаллы. Для выращивания кристаллов фианита в настоящее время применяется метод гарнисажной плавки. Обладая набором важных для использования в научных и технических целях свойств, фианиты, тем не менее, очень скоро после разработки метода их получения начали применяться в ювелирной промышленности. Этому способствовали прежде всего красота и поразительное внешнее сходство бесцветных ограненных фианитов с бриллиантами, а также способность их окрашиваться, при введении хромофорных примесей, в различные яркие цвета. Например, примесь европия придает фианитам розовый цвет, железа — желтоватый, кобальта — темно-лиловый, ванадия — зеленый, меди — желтый, а серий — ярко-красный. В последнее время в России разработана технология получения непрозрачных белых, розовых и черных разновидностей, которые выступают как имитации жемчуга, черного халцедона или черного алмаза. На сегодняшний день диагностика фианитов не представляет особых сложностей (к диагностическим свойствам относятся плотность, твердость, УФ-флюоресценция).

Фотсерит и кварц синий и зеленый

Среди синтетических камней, не имеющих природных аналогов следует также отметить синий, зеленый кварц и синий синтетический форстерит. Хотя кварц и форстерит встречаются в природе, но перечисленных цветовых разновидностей в сочетании с примесями и процессами, приводящими к возникновению такого цвета, в природе нет. Синтетический кварц выращивают гидротермальным методом. Для получения синего цвета в систему вводят примесь кобальта, а для получения зеленых и коричневых разновидностей — железо.

В целях эксперимента в небольших количествах был синтезирован форстерит, содержащий примесь кобальта. При введении даже незначительного количества данной примеси синтетический форстерит приобретает синюю окраску и сильный плеохроизм в красных тонах, что позволяет ему выступать в качестве имитации танзанита (популярного за рубежом синего цоизита).

Стекло (стразы)

В качестве имитаций природных ювелирных камней издавна применялись различные искусственные стекла, и они до сих пор продолжают широко использоваться в ювелирном деле.

Следует отметить, что существуют также разнообразные природные стекла — молдавиты, обсидиан, лешательерит и др.

В 1758 году Иозиф Штрасс, химик из Австрии, придумал способ производства стеклянного сплава, который отлично обрабатывался. Получив название «стразы», это вещество, играющее гранями, стало отличной заменой бриллианта и быстро вошло в моду. Добавляя по разработанной им же технологии в шихту специальные компоненты, ученые смогли получить очень красивые имитации рубина, сапфира и других самоцветов.

По цвету стекло может очень точно имитировать большинство ювелирных камней, тем более, что камни с низким показателем преломления обычно имеют стеклянный блеск. Хотя свойства стекол могут варьировать в широких пределах, к настоящему времени выявлены надежные диагностические признаки для определения имитаций из стекла. Наиболее важными являются: включения газовых пузырей (иногда достаточно крупных), аномальное двупреломление (наблюдается не всегда), раковистый излом (стекло является достаточно хрупким), показатели преломления и плотность (эти константы у стекол редко соответствуют константам имитируемых камней), также стекла часто содержат так называемые свили, напоминающие изогнутую зональность.

Читать еще:  Где лучше выращивать овощи в теплице или в открытом грунте

Что же говорить покупателям?

Камень выращен в лабораторных условиях при определенной температуре и давлении из натурального сырья (гидротермальным методом), это камень гидротермальный, то есть аналог Природного камня. При выращивании используется также крошка природного камня, можно говорить, что из более мелкого камня выращивается более крупный кристалл путем плавления. Свойства и характеристики камня идентичны природному аналогу. Отличить Гидротермальный камень от природного может только гемолог и то с применением специального оборудования. Стоят камни значительно дешевле природных. Сегодня многие производители, используя в изделиях гидротермальные камни, выдают их за натуральные и это правда.

Как пример можно привести культивированный жемчуг, выращенный также при помощи человека.

Изготовление искусственного камня в домашних условиях

Озадаченные поиском оригинальных бизнес-идей, предприимчивые граждане задумываются о выращивании кристаллов рубина в домашних условиях, как о перспективном в финансовом плане занятии. Рассмотрим несколько вариантов производства искусственных драгоценных камней кустарным способом.

Оригинальная бизнес-идея подразумевает отсутствие конкуренции на рынке. Наличие такого фактора прямо влияет на рентабельность производства, суля предпринимателю солидные барыши. Изготовление искусственных камней, которые можно использовать в ювелирных изделиях – идея не нова, но, благодаря трудоемкости технологического процесса, не пользуется популярностью в среде начинающих бизнесменов. А зря – ведь при минимальном капиталовложении, наличию рынка сбыта и, конечно же, целеустремленности вкупе с терпением, можно получить стабильно-растущий доход, если инвестировать в производство.

  1. Изготовление искусственного рубина
  2. Изготовление искусственного изумруда
  3. Выращиваем кристаллы драгоценных камней
  4. В заключении

Изготовление искусственного рубина

Чтобы вырастить кристаллы рубина в домашних условиях, необходимо воспользоваться методом О. Вернейля – французского ученого и естествоиспытателя, который более века назад совершил настоящую революцию в сфере синтеза искусственных камней, изобретя уникальный аппарат. Вот здесь будущего предпринимателя ждет небольшое затруднение – оборудование достаточно сложное. Однако современные умельцы, пользуясь технологиями XXI века, существенно упростили агрегат. Классический аппарат состоит из следующих элементов конструкции:

  • устройство для опускания кристалла;
  • держатель будущего ювелирного изделия;
  • муфель;
  • горелка;
  • бункер с отверстием для поступления кислорода;
  • устройство, предназначенное для встряхивания;
  • катетометр.

Внимание! Разобраться в устройстве без технических знаний, хотя бы базовых – достаточно непросто. Лучше немного потратиться и нанять для решения этой проблемы специалиста со стороны.

Что касается исходного сырья – тут все просто. Чтобы получить кристалл рубина от 20 до 30 карат, что в переводе на понятную всем метрическую систему составит вес искусственного камня от 4 до 6 грамм, потребуется:

  1. Порошок окиси алюминия в количестве 6 г.
  2. Окись хрома – 0,2 г.

Процесс выращивания затянется не более чем на 3 часа. Рентабельность предприятия рассчитать не составляет труда – аппарат работает на электричестве, «съедая» электроэнергию в количестве 1 КВт в час (то есть, потребуется 3 КВт). Исходный материал продается в любом специализированном магазине по копеечным, в прямом смысле этого слова, ценам. На выходе получаем ювелирное изделие, которое даже без огранки будет пользоваться повышенным спросом. Дело в том, что не все природные камни, в отличие от их искусственных собратьев, обладают той чистотой, которая преследуется ювелирами!

Факт! Прибегнув к методу Вернейля, можно вырастить так же топаз любого оттенка – голубого, белого, желтого или прозрачного.

Изготовление искусственного изумруда

Чтобы сделать искусственный изумруд в домашних условиях, следует воспользоваться гидротермальным способом выращивания этого камня. Этот метод потребует купить соответствующее оборудование – автоклав, который в состоянии выдержать большие температуры и давление. Здесь, как и в случае с агрегатом для выращивания рубинов, необходимо обратиться к специалистам – в любом случае, автоклав высокого давления необходимо покупать правильно спроектированный и изготовленный в промышленных условиях.

Сам процесс роста кристаллов изумруда происходит следующим образом:

  1. Автоклав постепенно нагревается.
  2. В горячем отсеке растворяется дробленый берилл, который используется в качестве затравки. Процесс происходит в водной среде с добавлением ванадия и хрома, предающих природную окраску будущему камню.
  3. Как только температура достигает 600 C, а давление 1,5 Кбар, растворившийся в горячем отсеке дробленый берилл переносится в холодную зону автоклава, где оседает слой за слоем на затравках, образуя искусственный изумруд.

Технология изготовления занимает четыре недели. Размеры искусственного изумруда, полученного таким способом, ограничены объемом автоклава. Не смотря на дорогостоящий процесс производства, окупаемость невероятно высокая! К тому же, используя этот метод, можно вырастить бериллы и сапфиры разнообразных оттенков, а также аквамарин и рубин.

Факт! Мировое сообщество торговцев драгоценными камнями ставит искусственный изумруд, изготовленный гидротермальным способом, в один ряд с природными аналогами!

Выращиваем кристаллы драгоценных камней

Вышеописанные способы, возможно, отпугнут начинающих предпринимателей капиталовложением на оборудование и сложностью технологического процесса. Что же, предлагаем «копеечный» и элементарный, но долгосрочный вариант, выращивания кристаллов в домашних условиях. Для этого понадобятся:

  • соли – медный купорос, алюмокалиевые квасцы, поваренная, в зависимости от того, что хотим получить в итоге;
  • химический сосуд для раствора;
  • фильтр, в качестве которого, если нет лабораторного, могут выступить вата или обыкновенная промокашка;
  • карандаш и леска.

Теперь приступаем к процессу изготовления, придерживаясь следующей пошаговой инструкции:

  1. В емкость с подогретой дистиллированной водой насыпаем соль (медный купорос) до тех пор, пока она не перестанет растворяться.
  2. Фильтруем раствор, переливая его в другую емкость, и оставляем на сутки.
  3. За 24 часа лишние кристаллы осядут на дне емкости. Они послужат затравкой для будущих искусственных камней. Выбираем самые крупные и интересные по форме, привязываем к одному концу лески, а другой ее конец к карандашу.
  4. Вешаем эту конструкцию на емкость с раствором таким образом, чтобы затравка была полностью погружена в нем. В процессе вода испаряется, увеличивая насыщенность раствора. В свою очередь часть вещества, которая не успевает испариться, оседает на затравку слой за слоем, образуя кристалл драгоценного камня.
  5. Раз в две недели необходимо поднимать уровень раствора, так как растущий кристалл должен быть постоянно и полностью в нем погруженный.

Внимание! Температура добавляемого раствора должна соответствовать тем показателям, которыми обладает субстанция, с погруженным в ней кристаллом. В противном случае процесс оборвется, не достигнув цели.

Спустя три месяца можно доставать искусственный камень достаточно приличных размеров, который следует обтереть салфеткой и покрыть бесцветным лаком, например, для ногтей, чтобы изделие не теряло своего блеска, и было прочнее.

В заключении

Хочется осветить общие вопросы, касающиеся оформления этого вида предпринимательской деятельности, а также дать рекомендации по поводу рынка сбыта готовых изделий. Создание серьезных лабораторных условий не подразумевается, а реализация ювелирных изделий будет происходить через сеть сувенирных магазинов или Интернет – через группы и сообщества, как вариант можно создать свой собственный сайт. Или группу в соцсети – лучше во всех сразу. Поэтому достаточно зарегистрироваться как ИП – индивидуальный предприниматель.

Как сделать алмаз в домашних условиях из графита

Выращивать кристалл своими руками – дело увлекательное. Особенно, если речь идёт об алмазе: каждый мечтает сделать бриллиант своими руками. Настоящие камни невероятно дорогие, поэтому им всегда стремились найти замену и делать искусственные. Существует немало способов, как вырастить алмаз.

Создание искусственных алмазов

Вырастить прозрачные кристаллы возможно не только в лаборатории, но и в домашних условиях

Натуральные камни для образования требуют не только особых условий, но и длительного времени – миллионы лет. Поэтому запасы ограничены и не возобновляются. К тому же, добыча ископаемых наносит огромный ущерб окружающей среде. Поэтому проще, безопаснее, экологичнее лучше создавать камни в лабораториях. У искусственных самоцветов есть преимущества и недостатки.

Выращивая кристаллы из пищевой соли, важно помнить, что чистую воду доливать нельзя. Так, вы сможете получить качественный алмаз.

С ювелирной точки зрения, они хуже. Синтетический камень не так светится. При помощи специального оборудования можно однозначно определить, где настоящий бриллиант, а где нет. Зато, при добавлении специальных примесей, или обрабатывая готовый камень радиацией, можно получать цветные синтетические алмазы.

Невысокая цена синтетических камней позволяет применять аналоги сверхтвёрдого минерала для технических целей, а также для ювелирных. Натуральные камни мало того, что стоят дорого, при огранке значительно уменьшаются в размерах.

Технологии производства алмазов

Более тысячи предприятий выпускают искусственные камни. Они используют три технологии:

  1. Сочетание высокой температуры и давления. Эта технология называется HPHT. Благодаря неимоверно тяжёлым прессам, создаётся избыточное давление до 5 ГПа, которое в сочетании с температурой порядка 1500 градусов приводит к появлению алмаза. Именно в таких условиях графит переходит в алмаз. При этом часто получают мелкий камешек – затравку.
  2. Осаждение углерода в специальной газовой смеси. Этот метод получил название CVD. Для этого необходимо создавать плазму, состоящую из атомарного углерода, который осаждается (конденсируется) на поверхность, и так нарастает алмаз. С его помощью мелкие кристаллы, полученные по HPHT-технологии, превращают в более крупные камни.
  3. В некоторых случаях используют ударную силу взрыва. Давление и температура вызывают появление очень мелких кристаллов, которые применяются как абразивный порошок. Взрывчатка содержит углерод (графит), помещается в металлический контейнер (трубку) и детонируется.

Выращивание алмазов в лаборатории

Сочетая первые две технологии, можно выращивать даже целые пластины или стекла для часов. Но, это всё технические алмазы. Ювелирные аналоги драгоценного камня выпускают не массово, поскольку технология настолько дорогая, что проще добывать будущие бриллианты из-под земли.

Сделать алмаз из графита в домашних условиях, особенно достаточно крупный, невозможно. Поскольку это требует не только много времени, но и температуры порядка 1400-1600 градусов и давления более 100 тысяч атмосфер. Некоторые отчаянные умельцы пытаются взрывать графит в запаянной металлической трубке при помощи тротила. Это слишком опасные эксперименты, тем более что крупные камни при этом не образуются.

Второй домашний способ требует наличия графита (грифеля карандаша), провода и подведённого тока, а также воды или жидкого азота. Смысл эксперимента в том, что грифель соединяют с проводом, замораживают азотом или водой (льдом) и пропускают сквозь него электрический ток. Это должно превратить графит в алмаз.

Читать еще:  Какую птицу выгодно выращивать в домашних условиях?

Как возникли синтетические алмазы

Первые подделки драгоценного камня были вообще из стекла. Синтетические алмазы не такие дорогие, поэтому иногда их специально вставляли в ювелирные украшения, чтобы на торжественных мероприятиях, в случае кражи, не было трагедии.

Попытки сделать искусственные камни активно велись ещё в XIX веке, но они были безуспешными. В первой половине XX века учёным удалось определить условия, необходимые для формирования алмазов. В 1953 году на свет появился первый искусственный камень, а с 1956 года, благодаря фирме General Electric, производство искусственных алмазов достигло промышленных масштабов. Спрос на них постоянно рос, поскольку неимоверно твёрдый минерал использовали для режущих инструментов (резцов, стеклорезов, сверл). Более 80% всех синтетических алмазов сейчас производят на территории Китая. В основном выпускают очень мелкие кристаллы или вовсе пыль, чтобы применять её для шлифовки.

Домашний эксперимент: получение кристаллов из соли

Кристалл из соли, выращенный в домашних условиях

Если привлекает не столько ценность полученного минерала и возможность его применять на практике, сколько процесс его создания, тогда стоит попробовать вырастить красивый кристалл соли.

Для этого потребуются самые простые материалы:

  • пищевая соль;
  • нитка;
  • вода (обычная или дистиллированная);
  • для цветных кристаллов – дополнительно краситель.

Необходимо приготовить насыщенный раствор соли: всыпать её в воду и размешивать до тех пор, пока она не перестанет растворяться. Жидкость лучше брать тёплую. Расход вещества приблизительно такой: на 100 мл воды (полстакана) 40 г соли (2 столовых ложки без горки).

После этого, на ниточку привязывают кристалл соли (это будет центр формирования камня) и опускают его в раствор. За несколько суток сформируется большой солевой кристалл. Его можно растить на протяжении 10-20 дней. Это занятие очень увлекательное, к таким безопасным экспериментам стоит привлекать детей.

Советы для домашних экспериментов

Существует немало техник, как вырастить бриллиант самому в домашних условиях. Вот несколько простых советов, как сделать этот процесс более интересным, а результат красивым:

  1. Кристалл можно выращивать также из сахара или лимонной кислоты.
  2. Воду лучше брать кипяченную, в ней меньше примесей и минералов.
  3. При использовании каменной соли, часто раствор получается сероватый, с примесями, частичками грязи. Его нужно тщательно профильтровать через вату, фильтровальную бумагу. Тогда кристалл получится более правильной формы.
  4. Для затравки – центра кристаллизации – нужно выбирать красивый и аккуратный кристаллик вещества.
  5. По мере испарения раствора его придётся подливать, если есть желание вырастить большой кристалл. Кроме этого, важно следить, чтобы растущий самоцвет не выглядывал из-под воды. Если рядом с основным кристаллом появляются другие камешки, их следует удалять.
  6. Используйте пищевые красители, чтобы вырастить самые разнообразные «самоцветы».
  7. Вместо хлорида натрия (пищевой соли) пригодятся другие соли: медный купорос – для домашней бирюзы, квасцы на основе алюминия, калия, хрома – для сиреневых каменьев.

Чтобы жидкость не так быстро испарялась, стакан можно накрыть кусочком обыкновенной бумаги.

Выращивание алмаза метаном

Этот метод требует особого оборудования. В специальной камере вместо воздушной среды создают метановую. Алмазы получаются кубической формы. В большей степени это технические алмазы, лишь изредка их помещают в ювелирные украшения. Плюс метановой технологии в том, что не требуется создание сверхвысокого давления. За счёт этого, синтез происходит быстрее и дешевле. К тому же технология позволяет получать очень крупные камни – более 30 карат.

Драгоценные камни всегда привлекали внимание и ценились дорого. Но, в наше время все больше выращивают искусственные камни, которые по красоте и свойствам не уступают природным минералам. Домашние эксперименты лучше начинать с выращивания кристаллов из обычной пищевой соли, это увлекательно, красиво и безопасно.

Выращивание кристаллов рубина в домашних условиях

Внимание: эта статья — составная часть более общей статьи: Про химию, в котрой она используется.

Синтетические драгоценные камни по своему химическому составу и физическим свойствам практически полностью неотличимы от натуральных камней. Вся проблема оказывается в том, что среди натуральных драгоценных камней далеко не все имеют достаточную чистоту и другие ювелирные качества. чтобы удостоится чести быть представленными в ювелирных салонах, а в условиях лабораторного или заводского производства технологический процесс можно отладить настолько, что все выращенные в лаборатории кристаллы будут иметь практически одинаковые ювелирные характеристики. Да и в производстве они значительно дешевле, чем их «коллеги» того же качества, добытые в глубоких и опасных для жизни рабочих шахтах. К тому же месторождения определенных минералов не разбросаны в изобилии равномерно по всему земному шару, а сосредоточены, как правило, в немногих местах.

Дальше мысль потекла по аналогии с витражами и мозаикой. Если в интернете я наткнулся на предложения по этим услугам от крупных солидных фирм, с солидными производственными площадями и денежным оборотом, то, задался я тогда вопросом — почему нельзя делать небольшие витражи (вставки в межкомнатные двери, настенные светильники и т.п.) буквально у себя на письменном столе?

Изучил технологию, поломал голову, как ее можно упростить для домашнего применения, провел определенное количество опытов — и получил результат!

Аналогично мы с Александром начали творчески перерабатывать идею выращивания кристаллов драгоценных камней в домашних условиях. Изучили (на ознакомительном уровне) разные способы, и остановились на способе французского ученого Огюста Вернейля, создавшему более 100 лет тому назад оригинальную методику и аппаратуру, позволявшую за 2-3 ч выращивать кристаллы рубина массой 20-30 каратов . Это было выдающимся достижением науки и техники не только потому, что дало возможность искусственно производить такой ценный материал в необходимых количествах, но еще и потому, что открыло перспективы синтеза и выращивания кристаллов других драгоценных камней.
Успеху О. Вернейля предшествовала почти полувековая история исследований по синтезу рубина. Первые упоминания о синтезе рубина связаны с именем Марка Гудена. В 1837 г. он получил микроскопические кристаллики рубина путем сплавления в доменной печи алюмо-аммониевых квасцов с примесью хромата калия в глиняном тигле, покрытом ламповой копотью (сажей). Мелкие кристаллики корунда и рубина позднее синтезировали Дж. Эбельман, X. Сенорман, Клэри и другие исследователи. Однако все эти работы не имели никакого практического значения. Отдельно следует отметить исследования Е. Фреми и Е. Файля, которые впервые попытались получить кристаллы корунда из раствора в расплаве. В качестве растворителя глинозема они использовали окись свинца. Добавление в исходную смесь окиси хрома или окиси кобальта позволяло получать кристаллики соответственно красного и синего цвета. Некоторые из них оказались пригодными для часовых подшипников и ювелирного гранения.
Тогда же, в 80-х годах 19 в, на рынке драгоценных камней появились так называемые «реконструированные», или сиамские рубины, представляющие собой сплавленные обломки природных кристаллов. Наилучших результатов в получении «реконструированных» рубинов добились французские ученые. Ими был сконструирован аппарат, включающий центрифугу, глиняный (или платиновый) тигель и вращающуюся газовую (кислородно-водородную) горелку. Спекание проводилось при последовательном опускании в тигель нескольких обломков кристаллов природных рубинов и позволяло получать камни массой до 10 каратов. Хотя получаемые камни и нельзя было отнести к синтетическим, тем не менее, после того как стал известен способ их изготовления, интерес к ним резко упал. И уже совсем не конкурентноспособными «реконструированные» рубины стали после появления синтетических рубинов Вернейля. Первые кристаллы О. Вернейль получил совместно с Е. Фреми из расплава фторидов бария и кальция и криолита с добавкой окиси хрома. В 1890 г. ими были переданы в Парижскую академию наук сотни сверкающих кристаллов разноокрашенных корундов, которые по условиям получения не могли быть дешевле природных рубинов. Но уже в 1892 г. О. Вернейль получил первые результаты по синтезу кристаллов корунда из чистой окиси алюминия. Полностью исследования были завершены им в 1902 г. Простота и надежность метода Вернейля привела к быстрой организации промышленного производства указанных кристаллов вначале во Франции, а позднее практически во всех высокоразвитых странах мира.


На первом рисунке показан сам принцип действия метода Вернейля (не правда ли — выглядит все довольно просто!), а на втором рисунке — аппарат Вернейля. Выглядит довольно сложно, даже поначалу наводит некоторый страх — мол, мне такой ни за что не сделать! Но, это — ложные опасения. Ведь следует еще раз вспомнить, что изобретатель создал свою технологию более 100 лет назад!

Естественно, что у него не было в распоряжении тех электрических и механических «фокусов», которые доступны любому домашнему мастеру в настоящее время!

Вот над этой проблемой — как упростить аппарат Вернейля за счет применения современных электрических узлов и механизмов широкой доступности и создать «кухонный» вариант аппарата.

И нам это удалось!

В ближайшее время с разрешения Александра я на этой страничке опубликую более развернутую информацию по «кухонному» варианту аппарата Вернейля, когда ее подготовлю.

Пока только могу сказать, что по методу Вернейля можно выращивать кристаллы не только рубина, но и голубого, белого (прозрачного) и желтого топазов (а также и другие оттенки по желанию).

Так что, заинтересовавшимся посоветую вернуться к этой страничке через некоторое время. И еще: подробное описание «кухонного» варианта я опубликовываю (с согласия Александра) как основной генератор идеи, и совершенно не опасаясь конкуренции со стороны тех энтузиастов, которые решат последовать этой идее. Резон очень прост: в настоящее время искусственные драгоценные кристаллы выращиваются во многих странах мира, но стоит зайти в ювелирный магазин, то сразу станет очевидно, что цены по-прежнему «кусаются». И до насыщения рынка, по-видимому, еще очень-очень далеко. А даже после прочтения этой информации найдутся несколько тысяч энтузиастов, то со своим «домашним» производством мы все особой «погоды» на данном сегменте рынка сделать не можем. Поэтому, и результаты наших изысканий можно публиковать ничего не опасаясь. Наоборот, если возникнет в сети что-то вроде «Ассоциации домашних кристаллорастильцев» :-), то для всех будет еще интереснее и полезнее, поскольку, как известно, две головы — хорошо, а две тысячи — можно уверенно предположить — намного лучше. И какие-то из этих голов могут оказаться намного светлее, и их идеи помогут всем интересующимся еще больше упростить и усовершенствовать аппарат, и превратить его из «кухонного», например, в «тумбочный» :-).

Теперь пару слов об экономической эффективности проекта. Чтобы вырастить кристалл рубина массой 20-30 карат (4 — 6 граммов!) потребуется 3 часа и 3 кВт*часа электро энерги и. Посчитайте — сколько это стоит в вашем регионе. Думаю. что получится цифра менее 10 руб. Стоимость 6 граммов порошка окиси алюминия и 0,2 грамма окиси хрома вообще больше 50 копеек стоить не может.

Читать еще:  Как правильно выращивать теплице помидоры и огурцы?

Так, что, если вы «толкнете» даже необработанный кристалл заинтересованному ювелиру, то не нужно иметь голову Сороса, чтобы понять, что прибыль от сделки будет весьма солидной. Ну, а если вы рубинами и топазами осчастливите собственную жену или подругу, то психологические дивиденды от таких «инвестиций» вообще не поддаются никакому подсчету ! :-).

Для выращивания кристаллов и вообще для химических опытов дома необходимы химические реактивы. Кроме основы — достаточно чистой окиси алюминия, нужны различные присадочные соли, придающие кристаллу цвет. Сегодня проблем с химическими реактивами нет, на http://chemprom.com вы можете выбрать и заказать то, что нужно в привычном интерфейсе интернет-магазина. Здесь же возможно получить консультации по реактивам, рекомендации по комплектации своей домашней лаборатории.

На этом пока прощаюсь.

Более подробная информация по созданию домашнего варианта аппарата по выращиванию кристаллов рубина (а также, кристаллов сапфира — белого, голубого и желтого ) описана в моих книгах на эту тему. С книгами можно ознакомиться, вернувшись на страничку:

С уважением и пожеланиями успеха и процветания
Михаил Бабин

Как вырастить в домашних условиях кристаллы из соли, сахара, медного купороса и других веществ?

Выращивание кристаллов сегодня возможно в домашних условиях. Создать собственный кристалл способен любой человек, используя такие простые ингредиенты, как соль, лимонная кислота, сахар, сода. Большинство кристаллов используются в декоративных целях, а красивые камешки из сахара можно подавать вместо рафинада.

Что нужно для выращивания кристаллов в домашних условиях?

Для выращивания кристалла потребуется от 1 до 7 месяцев в зависимости от желаемых габаритов. Прежде чем начинать его изготовление, необходимо позаботиться о создании подходящих условий. В помещении не должно быть влажности и значительных перепадов температур. Также надо подготовить инвентарь для создания раствора:

  • емкость из эмали либо стекла требуемого объема;
  • палочка для размешивания из дерева, эмали либо стекла;
  • фильтровальная бумага либо качественные салфетки.

Для изготовления камня понадобятся вода и ингредиенты, указанные в избранном рецепте. Можно воспользоваться готовым набором для производства камней, который есть в продаже. Во время процесса создания камня необходимо надеть резиновые перчатки, головной убор (платок, медицинский чепчик). Соблюдение этих мер предотвратит попадание волос в жидкость и убережет руки от воздействия концентрата. При воздействии раствора на воспаленную или пораненную кожу возникают болевые ощущения и состояние кожных покровов усугубится.

Как самостоятельно вырастить кристаллы из обычной поваренной соли и воды?

Как с помощью соли вырастить кристалл? Кристаллы получают как из поваренной соли, так и из морской. Многие предпочитают последний вариант, т. к. камни из морской соли получаются более прочные, а время созревания слегка сокращается.

Кристалл из соли

Выращивание кристалла пошагово (см. видео):

  1. взять чистую емкость, налить в нее воду, подвергшуюся процессу дистилляции;
  2. всыпать много соли (при перемешивании придется приложить усилия);
  3. после того, как соль перемешали, раствор нужно подержать на паровой бане;
  4. соленую жидкость охладить, пропустить через фильтровальную бумагу для отделения осадка;
  5. взять кристаллик соли, привязать к концу нити и поместить в процеженный раствор (вместо соляного кристаллика можно использовать небольшой пластмассовый шарик или кубик, предварительно замоченный в растворе и высушенный);
  6. противоположный край нити привязать к палочке или карандашу, длина которого превышает диаметр горлышка емкости;
  7. установить палочку с нитью на горловине посуды, чтобы кристаллик свисал над раствором;
  8. накрыть емкость бумагой или дышащей тканью;
  9. поставить в место, не подверженное перепадам температур.

Кристалл из соли

Уже через месяц магический кристаллик увеличится до размера боба. По истечении 3-х месяцев его диаметр достигнет 3,5 см. Далее солевой камень будет продолжать рост. За процессом выращивания кристалла удобно наблюдать, если он находится в прозрачной посуде. Когда он увеличится до нужного размера, кристалл медленно извлекают и обтирают салфеткой. Чтобы придать своему камешку прочности, следует покрыть его нецветным маникюрным лаком.

Как создать кристалл из лимонной кислоты

Метод изготовления камня из лимонной кислоты требует большего количества времени и усилий. Чтобы создать кристалл самостоятельно, необходимо взять 100 мл воды температурой 20°С и растворить в ней 130 г лимонной кислоты. Температура жидкости должна оставаться прежней, поэтому раствор в процессе приготовления необходимо подогревать. С этой целью применяют емкость с горячей водой, опуская в нее посуду с раствором и контролируя нагревание жидкости посредством градусника.

Кристалл из лимонной кислоты

Лимонную кислоту нужно периодически подсыпать в жидкость на протяжении недели, пока она прекратит растворяться. Консистенция напоминает кисель, а на дне посуды осядут мелкие кристаллики. Полученную смесь надо слить в банку через фильтровальную бумагу. Один из осевших на дно кристалликов необходимо обхватить ниткой либо леской и поместить в жидкость.

По прошествии 12 дней кристалл достигнет около 11 см в диаметре. Его можно осторожно извлечь и покрыть прозрачным маникюрным лаком. Если вы планируете вырастить свой камень большего размера, оставьте его в емкости для продолжения роста. Выращивание кристалла из лимонной кислоты представлено в видео.

Инструкция по выращиванию сладких кристаллов из сахара

Кристаллы из сахара съедобны. Для приготовления лакомства понадобятся 5 стаканов сахара, 2 стакана воды, по несколько капель пищевых красителей (по желанию), деревянные палочки, бумажные салфетки.

Чтобы делать сладости правильно, необходимо следовать инструкции:

  1. в эмалированной посуде подогреть ¼ стакана воды, растворить в ней 2,5 ст. л. сахарного песка;
  2. на салфетку высыпать пару ложек сахара, погрузить в него деревянные палочки, смоченные в приготовленном сиропе (важно, чтобы сахар покрыл палочку равномерно, чтобы кристалл вышел симметричным);
  3. дать палочкам полностью высохнуть;
  4. в кастрюле смешать 1,75 стакана воды с 1,8 стакана сахара;
  5. после абсолютного растворения сахара высыпать оставшийся сахарный песок в сироп, держать на огне еще 15 минут;
  6. взять несколько квадратных салфеток, проколоть их палочками по центру;
  7. сироп быстро разлить по стаканам, добавить в каждый немного красителя и поместить туда палочки, которые не должны соприкасаться с дном и краями емкостей.

Салфетки будут служить не только креплением для палочек, но и защитой сиропа от пыли и посторонних веществ. Сахарный раствор нужно выдержать около 14 дней, после чего можно извлекать домашние кристаллы и угощать родных и гостей. Если планируется давать лакомство детям, лучше не добавлять красители или использовать вместо них натуральные соки фруктов и ягод.

Из медного купороса

Волшебные кристаллы синего цвета можно изготовить дома из медного купороса. Для изготовления искусственных камней понадобятся дистилированная вода и сульфат меди, который продается в магазине для огородников. Важно, чтобы медный порошок был однородный по консистенции, имел ровный синий цвет без каких-либо вкраплений.

Кристалл из купороса

Перед началом выращивания надо приготовить раствор из 100 г купороса и горячей воды. Жидкость важно вливать постепенно, осторожно размешивая раствор. Должна получиться яркая жидкость, в которой сульфат меди больше не сможет растворяться. Полученную смесь нужно остудить, процедить и поместить в холодное место.

На следующие сутки на дне обнаружатся кристаллики. Необходимо отобрать самый крупный, обвязать его ниточкой и подвесить, погрузив в раствор. Банку нужно покрыть бумагой и выращивать камень несколько недель. Кристалл из медного купороса медленно извлекают, обмывают в холодной воде, высушивают и покрывают прозрачным маникюрным лаком (см. фото). Существуют наборы для выращивания кристаллов на основе медного купороса.

Красивые и цветные кристаллы

Как вырастить красивый кристалл? Для этого необходимо использовать алюминиевые квасцы. Это вещество реализуется через аптеки и продается по низкой цене.

Квасцы (6 ст. л.) нужно смешать с 0,5 л вскипяченной воды до их максимального растворения. После этого смесь нужно оставить на несколько суток. В это время нельзя встряхивать банку или перемешивать раствор: жидкость должна находиться в покое.

Спустя неделю на дне банки образуются кристаллики. Нужно отобрать наиболее крупный, сделать в нем отверстие и подвесить на ниточке. Кристаллик помещают в процеженный раствор, а емкость накрывают плотной бумагой. Через 2 недели камень красивой формы вырастет в несколько раз. Он выглядит весьма привлекательно и имеет ровные грани.

Для изготовления цветных кристаллов можно использовать не только пищевые красители и медный купорос. Чтобы создать красный камень, понадобится вещество под названием гексацианоферрат III (красная кровяная соль). На 100 г порошка надо взять 170 мл воды температурой 95°С и перемешать компоненты.

Для изготовления единичного камня нужно взять кристаллик поваренной соли, повешенный на ниточке, и отправить его в раствор. Чтобы вырастить сад из кристаллов-рубинов, надо положить в емкость гранитный камень. Созревание красного кристалла занимает около месяца. Когда его верхушка покажется над поверхностью воды, камешек извлекают.

Идея для бизнеса: как выращивать кристаллы рубина, сапфира и других искусственных камней?

Изготовление камней может стать неплохой идеей для бизнеса. Кристаллы не являются драгоценными, поэтому соответстующей лицензии не понадобится.

Кристаллы рубина

Для массового выращивания искусственных кристаллов нужен специальный аппарат, с помощью которого можно изготовить прочные камни различных цветов. Аппарат Вернейля, названный в честь своего изобретателя, поможет в выращивании кристаллов рубина, сапфира, изумруда, топаза, бриллианта до 30 каратов за считанные часы. Чтобы вырастить кристаллы различных оттенков, необходимо подбирать вид и состав солей – это приходит с опытом. Полученные камни отличаются прозрачностью, красивыми переливами. Они хорошо поддаются шлифовке и огранке. Аппарат для выращивания кристаллов состоит из:

  • воронки, в которую помещается порошок с примесью Al₂O₃ и Cr₂O₃;
  • кислородно-водородной горелки;
  • железной подставки, на которой растет кристалл.

Обработка були искусственного сапфира

Бизнес по изготовлению самоцветов, в том числе рубинов, весьма прибыльный. Почему? Для производства рубина в 30 карат понадобится всего 3 часа времени, 9 кВт электроэнергии, 0,2 г окиси хрома и 6 г оксида алюминия. В общей сложности затраты на один большой камень составят около 3$. За пару месяцев работы можно окупить стартовые затраты на аппарат (36 тыс. руб.) и емкости (4 тыс. руб). Арендовать помещение необязательно, ведь выращивать кристаллы возможно в домашних условиях.

Важно найти постоянных покупателей, определить для себя рынок сбыта. Продавать свою продукцию можно ювелирным компаниям, специализированным магазинам и частным заказчикам. Сколько единиц товара нужно производить в сутки, предприниматель рассчитает после наработки клиентской базы.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector