Исторический экскурс

В наше время создано очень много разнообразных камней, которые в свою очередь являются имитациями или аналогами природных. Искусственные камни пришли к нам еще из далекого прошлого. В эпоху рабовладельческого общества за несколько тысячелетий до новой эры на обширных пространствах Северной Африки и Средней Азии, а также на Индостанском субконтиненте, в Междуречье возникли рабовладельческие государства, которые познавали мир в области практической и ремесленной химии. Крупнейшим среди таких государств в Северной Африке был Египет, додинастическая государственность которого фиксируется с V тысячелетия до н. э., а первая династия - с 3400 г. до н. э. В III тысячелетии до н. э. в рабовладельческом обществе происходило довольно быстрое расширение сведений о металлах, их свойствах и способах их выплавки из руд и, наконец, об изготовлении различных сплавов, а также поддельных камней. Изготовляли различные краски для тканей. Для наскальной и настенной живописи в Древнем Египте применялись искусственно полученные окрашенные окислы и другие соединения металлов. Особенно часто применяли охру, сурик, белила, сажу, растертый медный блеск, окислы железа и меди и другие вещества. Изготовляли глазурь, которая состояла из песка, прокаленного в смеси с содой и медными опилками в глиняном горшке. Также использовали метод протравного крашения. В качестве источников красителей использовали растения: алканну, вайду, куркуму, марену, сафлор, а также и некоторые животные организмы. Также одним из объектов в методе крашения было стекло. В качестве исходных материалов использовали природную соду, и местный песок, повсеместно содержащий некоторое количество карбоната кальция. Окраска стекла зависела от введенных добавок. Аметистового цвета стекло середины-второй половины II тысячелетия до н. э. окрашено добавкой соединений марганца. Черный цвет вызван в одном случае наличием меди и марганца, а в другом - большого количества железа. Значительная часть синих стекол окрашена медью, хотя образец синего стекла из гробницы Тутанхамона содержал кобальт. Зеленое египетское стекло второй половины II тысячелетия до н. э. окрашено медью. Желтое стекло конца II тысячелетия окрашено свинцом и сурьмой. К тому же времени относятся образцы красного стекла, цвет которых обусловлен содержанием окиси меди. В Египте в так называемый "Эллинистический" период во время правления полководца македоняна Птолемея Сотэра, основавшего династию Птолемеевых скрестились знания и практический опыт двух древнейших культур: египетской и древнегреческой. В эллинистическом Египте процветали важнейшие направления ремесленной химической техники: переработка металлических руд, производство и обработка металлов, в том числе производство разнообразных сплавов, красильное искусство с более широким ассортиментом красителей по сравнению с Древним Египтом, приготовление разнообразных фармацевтических и косметических препаратов. изготовлению дорого ценившегося в Древнем мире золото - серебряного сплава, известного в Древнем Египте под именем ''азем'' (греческое название ''электрон'').Исходными продуктами для получения азема служили различные металлы и сплавы. В основе искусственного азема лежала медь. Прибавки других металлов, сплавов и окислов металлов придавали меди серебристо-белый цвет и окраску, близкую к подлинному азему. В числе добавок рецепты упоминают олово, ртуть, свинец (с целью увеличения удельного веса), ''кадмию'' (нечистая окись цинка), ''орихалькум'' (вероятно, ''мессинг'', т. е. сплав меди с цинком), отбеливающий ''сандарак'' ¹ (белый мышьяк) и др. Путем смешения всех этих компонентов в определенном порядке получался белый медный сплав (в основном окраска получалась при добавке к меди мышьяка). Для того чтобы придать окончательному продукту особенно ''благородный'' внешний вид, к нему подмешивали и некоторое количество серебра, что, по утверждению рецептов, делает сплав по качеству ''лучше природного''. [9,12].

Но еще до познания металла люди научились распознавать некоторые минералы, особенно по внешним признакам и прежде всего по привлекающим цветам: ярко-красным, зеленым, синеватым. Среди них: серпентин, бирюза, малахит, азурит, гематит, реальгар, аурипигмент, галенит. Большой вклад внесли и в изготовление жемчуга и других поддельных драгоценных камней, главным образом путем добавок к стеклообразной основе различных окрашивающих веществ. Жемчуг приготовляли из смеси растертой слюды, воска и ртути. Из этой смеси на коровьем молоке с примесью траганта и яичного белка замешивали тесто, из которого формовали шарики подходящей величины. Последние, в сыром виде просверливали, затем нагревали и полировали. При этом, по утверждению предписания, получался жемчуг, ''еще более красивый, чем настоящий''. Для изготовления поддельных драгоценных камней в качестве стеклянной основы применялся так называемый ''табазис'', представлявший собою, по мнению Е. Липпмапа, стекловидный нарост, образующийся между стеблями бамбука. Он вывозился из Индии. Сплавлением этого кремнистого вещества с разнообразными окрашивающими добавками и приготовлялись камни, полировавшиеся перед поступлением в продажу. также таким путем приготовляли изумруд, рубин, гранат, аметист, берилл, хризолит и некоторых других. Китайцы, с незапамятных времен славившиеся своей предприимчивостью и изобретательностью, чуть ли не с XIII века начали разводить и выращивать в раковинах, не имеющих жемчуга, настоящие перлы. Как в прежние времена, так и теперь на морском мелководье или даже в пресноводных реках, но только там, где водятся жемчужницы, выращивают искусственный жемчуг. Вначале собирают раковины, приоткрывают створки и под мантию моллюска вкладывают бекасиную дробинку, перламутровый шарик или миниатюрное изваяние свинцового Будды. Инородное тело, раздражая слизистую оболочку мантии, заставляет ее вырабатывать перламутр, который и обволакивает незваного гостя. Через три - четыре года раковины вынимают из воды и извлекают приросшие к створкам жемчужины. Низ такого жемчуга обычно оказывается рыхлым и гнилым, и лишь верхняя половина идет на поделку ювелирных изделий. Но даже те зерна, которые хорошо сохранились, не всегда имеют переливчатые оттенки, свойственные морскому жемчугу, образовавшемуся безучастия человека. Лишь через несколько веков, узнав о китайском способе разведения жемчуга, японцы усовершенствовали его. [8,15,19]

Люди разных народов придумывали и открывали в дальнейшем очень много методов по выращиванию и облагораживанию драгоценных камней. Стимулом для этого послужило все то же старое и древнее прошлое. Когда люди находили какой- либо природный камень, то обязательно у него была своя легенда и свой " титул" в жизни. Природные камни даровались только лишь богам и их правителям. Ведь еще во времена хождения Моисея под властвованием бога, когда израильтяне вошли на землю египетскую, по повелению бога был создан священник, а для него и священная одежда, в которой даровались 12 священных камней. Природные камни носили только знатные люди, потому что любому в то время простому человеку не на что было приобрести это богатство. Ученые стремились создать в лабораториях подобные природе кристаллы и золото и стали внедрять так называемые методы по облагораживанию и выращиванию камней, создавая таким способом похожие на природные камни по цвету или даже и внутреннему строению, но значительно отличающиеся по стоимости.[9,13,20]

В настоящее время синтетические аналоги производятся в массовых количествах в заводских условиях. Вместе с этим основное качество драгоценных камней заключается в их красоте, что полностью сохраняется и в синтетических камнях. В настоящее время ценностью синтетических камней также является их доступная цена. Синтетические ювелирные камни рассматриваются, прежде всего как возможные имитации или аналоги природных драгоценных камней, утрата которых в случае ограблений или других бедствий не принесет владельцам слишком большого ущерба. Именно с угро­зой ограблений и возрастанием стоимости страховки связывают западные специали­сты дальнейшее расширение в капитали­стических странах рынка синтетических камней.[8]

Уже многие годы в нашей стране при изготовлении ювелирных украшений из благородных металлов используются вели­колепные синтетические рубины и сапфиры. В последнее время освоен также выпуск синтетических аметистов и цитринов, не уступающих по своим ювелирным качест­вам лучшим природным образцам. Появи­лись травяно-зеленый синтетический изум­руд и нежно-голубая бирюза. Эти синтети­ческие аналоги популярных природных драгоценных камней дополняются сверкаю­щими иттрий-алюминиевыми гранатами и фианитами, которые хотя и не имеют аналогов в природе, но не уступают по красоте лучшим ее каменным творениям. [2,15]

Искусственное получение минералов представляет известный интерес. С одной стороны, это позволяет исследовать процессы минералообразования, с другой даёт возможность получать нужные для практики минеральные вещества, что широко используется в технологии строительных материалов.[2,12,20]

Первые действительно синтетические ювелирные камни (рубины), созданные французским химиком Годеном появились лишь только в XIX веке. Это произошло в период, когда минералоги пытались искусственно воспроизвести процесс кристаллизации, происходящий в природе. [13,19,21]

Появление первых синтетических анало­гов природных драгоценных камней приве­ло ювелиров в замешательство и сущест­венно повлияло на конъюнктуру и цены природных рубинов и сапфиров. Но затем, когда стало ясно, что синтетические рубины и сапфиры можно легко распознать с помощью простейших оптических прибо­ров, конъюнктура и цены природных кам­ней установились на прежнем уровне. [8,20].

Вско­ре вслед за рубинами и сапфирами стали выращивать различно окрашенные шпинели. Однако этим небольшим перечнем и ограничивался список синтетических кри­сталлов, промышленное выращивание кото­рых осуществлялось перед второй мировой войной и было сосредоточено главным образом во Франции, Германии, Швейцарии. Наиболее мощные промышленные предприятия в этих странах довели в то время суточную производительность в ос­новном синтетического рубина до несколь­ких тысяч каратов. Основное их количество шло не на производство ювелирных камней, а, благодаря высокой прочности и устойчивости к истиранию,— в часовую и приборостроительную промышленность. [8,20].

Синтетические рубин, шпинель, кварц, александрит и редкоземельные гра­наты производятся раствор-расплавным методом при использовании соответствующих растворителей, химических компонентов и окрашивающих примесей. Синтетические александриты, выращиваемые американской ком­панией Creative Crystals, окрашиваются железом и хромом, воспроизводя такое же изменение цвета, как у природных российских александритов. В 1969 г. на рынке появились флюсовые рубины Кашана. Позднее в них стали добавлять различные количества оксида железа, из-за чего их стало труднее отличать от природных рубинов в коротковолновом ультрафиолетовом свете.[2,11,17]

В 1982 г. на рынке появились раствор-расплавные рубины Knischka, а процесс их производства описывался как «Luxury synthesis» с целью отличить его от более дешевого метода Вернейля. Наиболее интересной геммологиче­ской особенностью рубинов Knischka является форма не ограненных кри­сталлов, которые принимают вид коротких гексагональных бипирамид с многочисленными второстепенными гранями. Компания Knischka (Австрия) предлагает в качестве питающего материала использовать измельченный природный рубин (это напоминает изумруды Пула, полученные с помощью гидротермального метода) Раствор-расплавным методом в США получают синтетические рубины Ramaura, которые имеют в питающем материале флюоресцирующую добав­ку, что облегчает их диагностику. К сожалению, эта добавка имеет тенденцию мигрировать к поверхностному слою кристалла и ее не всегда легко увидеть в ограненных камнях. По сравнению с природными рубинами в длинноволновом ультрафиолетовом свете цвет флюоресценции рубинов Ramaura больше сдвинут к желто- оранжевому участку спектра. [1,5,]

Дальнейший прогресс в области получения синтетических аналогов природных драгоценных камней неотделим от развития синтеза и выращивания монокристаллов различных соединений в связи с потребностями бурно растущих в послевоенное время радиотехники, электроники, оптики и металлообработки. Успехи, достигнутые в последнюю четверть века в этих отраслях науки и техники, стали возможны только благодаря наличию кристаллов, обладающих особо ценными физическими свойст­вами. Поэтому не удивительно, что в настоящее время во всех высокоразвитых промышленных странах создана целая индустрия монокристаллов. Но наряду с этим кристаллы, как и в прежние времена, продолжают поражать воображение чело­века своей красотой и совершенством форм, являясь незаменимым сырьем для изготовления ювелирных и других изделий. Достижения в области синтеза и выращи­вания кристаллов поразительны. В сфере промышленного произ­водства также находятся и многие менее ценные камни — благородная шпинель, благородный опал, аметист, цитрин, бирю­за, лазурит, бесцветный и дымчатый кварц и др. Остальные аналоги природных драгоценных и ювелирно-поделочных камней получены в лабораторных условиях либо в виде кристаллов, уже пригодных для огранки, либо в виде тонкокристаллических фаз, не имеющих пока практического значения (благородный жадеит, топаз, благородный сподумен, уваровит, пироп, альмандин и др.). Выращивание монокристаллов для науч­ных и технических целей привели к ряду важных для ювелирного дела последствий. В искусственных условиях стали выращи­вать монокристаллы таких аналогов природ­ных минералов, которые ранее не относи­лись к традиционно драгоценным камням, хотя иногда использовались как ограночный материал. К ним относятся рутил, анатаз, сфалерит, цинкит, бромелит, канкриниг. содалит, муассонит и ряд других минера­лов. [1,5,6],

Таким образом, в современных ювелир­ных изделиях помимо традиционных при­родных драгоценных камней (в их естест­венном виде или подвергнутых различным видам облагораживания) используются синтетические материалы, представленные либо аналогами природных драгоценных камней и обычных минералов, либо соеди­нениями, не встречающимися в природе.[2,10,16]

Между природными драгоценными кам­нями и их синтетическими аналогами как химическими соединениями практически нет никакой разницы. Постоянное совер­шенствование методов кристаллизации позволяет стирать между ними даже те различия, которые улавливаются только с помощью точных физических приборов. Но тем не менее между природными и синтетическими ювелирными камнями некоторые различия существуют. Ведь в природе не встре­чается двух одинаковых драгоценных кам­ней. Каждый камень чем-то уникален. Эта уникальность может проявляться в его морфологии и внутреннем строении, усло­виях образования и местонахождения, истории добычи, обработки и т. д. В целом все это предопределяет весьма высокие, иногда баснословные цены природных драгоценных камней.

Различать натуральные и выращенные камни просто необходимо. Так, например, кварцы, если к ним прикоснуться языком, обдают холодом; настоящий рубин всегда имеет включения, которые видны под луной, к тому же все корунды, в т.ч. и рубины дают двойное преломление цвета; толченая бирюза с клеем со временем приобретает грязноватый оттенок; природный янтарь хорошо электризуется, дает мелкую крошку, легко истирается в порошок, плавает в соляном растворе (10 чайных ложек на стакан воды).[2,16,]