Od pradávna se chemici pokoušeli najít vzorec pro výrobu drahých kamenů, ale teprve koncem 20. století bylo možné dosáhnout významného pokroku v syntéze drahokamů, zejména smaragdů, které svými fyzikálními vlastnostmi nejsou horší než přírodní kameny! Dnes existuje více metod, jak v laboratorních podmínkách získat kvalitní smaragdové šperky. Některé z těchto metod jsou příliš drahé na hromadnou výrobu laboratorních smaragdů, ale výsledky takové kultivace jsou úžasné!
Co jsou hydrotermální smaragdy?
Hydrotermální je nejběžnější způsob získávání smaragdu: přírodní i laboratorní. Lidé v podstatě znovu vytvořili laboratoř a urychlili analogii procesů, které během tisíců let vytvářejí přírodní smaragdy v zemské kůře.
Roztavené magma z hlubin Země proniká do tloušťky zemské kůry a začíná krystalizovat, přičemž se z taveniny začínají uvolňovat plynné složky, především voda, která je schopna dokonale rozpouštět látky za normálních podmínek nerozpustné. Tento roztok voda-plyn se nazývá hydrotermální. Následně se teplota sníží, tlak klesne a z hydrotermálního roztoku se začne ukládat „extra“ látka – tak rostou v podzemí krystaly smaragdu.
Vědcům se podařilo urychlit kultivaci smaragdu pomocí hydrotermální metody na několik milimetrů za den. Pro více informací o podstatě laboratorního procesu získávání krásných a kvalitních zelených kamenů se podívejte na video, které pro vás vytvořilo obsahové oddělení 3 Karat.
Jak vznikají smaragdy v laboratořích?
Pro hydrotermální růst krystalů se používají speciální odolné ocelové nádoby – autoklávy, které vydrží extrémní tlaky a teploty.
Drcené beryly (smaragd patří do rodiny berylů), nekvalitní smaragdy, ale i úlomky po řezání kamenů se mění na prášek, který se ponoří do uzavřené ocelové nádoby – autoklávu. Uvnitř autoklávu se pomocí chemických složek a zahřívání získá nasycený roztok. Dále roztok krystalizuje a usazuje se na zárodečných deskách – takto roste smaragdový krystal. Procedura končí ochlazením.
Paradoxem je, že smaragdy získané v laboratorních podmínkách jsou svým složením a vlastnostmi dokonalejší než přírodní kameny, například:
– mají stejnou tvrdost na Mohsově stupnici 7,5 – 8,
– mají stejný chemický vzorec Be3Al2Si6O18,
– podobná hustota 2,68-2,78,
– lom světla jako u přírodních smaragdů: 1,566-1,600.
Všechny mají neuvěřitelně elegantní aqua barvu, ale neobsahují vnitřní praskliny a mnohočetné inkluze běžné u přírodního smaragdu. Snadněji se řežou a laboratorní obdoba smaragdu ztratila svou přílišnou křehkost, která například neumožňuje osazovat kameny „naslepo“ bez obav z odštípnutí.
Kde se kromě laboratoří těží nejčistší smaragdy?
Nejčistší přírodní smaragdy se nacházejí v nalezištích v Kolumbii, ale jejich cena za karát je někdy srovnatelná s cenou diamantů, mezi sběrateli a klenotníky módních domů je skutečný hon na velké a čisté kameny. Druhým tradičním způsobem, jak získat relativně čisté přírodní smaragdy pro komerční využití, je tzv. „olejování“ tužícím cedrovým olejem, i když tato metoda zdražuje smaragdy, je vratná, a proto se smaragdy nejčastěji prodávají tak, jak je příroda stvořila – „nedokonalé ve své dokonalosti“.
Cena přírodních a hydrotermálních smaragdů
Pokud vám váš rozpočet neumožňuje koupit přírodní velký kámen nebo se bojíte inkluzí, je vaším kamenem laboratorní smaragd. Ale přesto se zeptejme na cenu.
Cena přírodních smaragdů začíná od 200 USD za karát a průměrně 250 – 400 USD za karát, v závislosti na kvalitě. Například půlkarátový kámen s průměrnými barevnými charakteristikami a 3/3 inkluzí (světlý, poloprůhledný) bude stát v průměru 325 $ x 0.5 ct = 163 $.
Komerční hydrotermální vzorky se prodávají za 50 až 120 USD za karát v závislosti na barvě, řezu a kvalitě laboratoře. Proto, bez zasazení, získáte takový kámen za průměrnou cenu 85 $ x 0.5 ct = 43 $
Populární typy laboratorních smaragdů
Technologie pro umělé pěstování smaragdů byla dovedena k dokonalosti. Výrobci však stále provádějí vlastní úpravy, takže složení a vlastnosti hydrotermálních smaragdů se od sebe liší.
Biron
Jasných barev je dosaženo použitím vanadu a chrómu. Imitace kolumbijského smaragdu se pěstuje ve zlatých nádobách, protože kyselost roztoku poškozuje ocel. Tato metoda je příliš drahá pro použití v průmyslovém měřítku.
čínština
Technologie výroby tohoto smaragdu je blízká Bironu. Zpočátku je výsledný kámen červený a pro „zelenání“ se používá chrom. Takové kameny jsou na trhu vzácné, zejména na Ukrajině.
Malossi
Rodné jméno bylo dáno na počest italského výrobce. Elegantní kámen s vysokým stupněm průhlednosti, řezání je možné bez ztráty této vlastnosti a barvy.
Kolumbijská barva smaragd
Na začátku 21. století byl Biron považován za standard sytě zelené barvy. Kolumbijská barva je smaragd, který není v barvě horší než umělý vzorek Biron a průhlednost – Malossi.
Ruský smaragd − výklenek pro relativně malé broušené kameny (do 1-3 karátů). V současné době jsou potřeby světového šperkařského trhu pro hydrotermálně pěstovaný smaragd téměř zcela pokryty smaragdy tohoto typu.
Nejčastěji lze Malossi a ruské smaragdové smaragdy zakoupit v katalogu smaragdových šperků obchodu 3 Carat.
Můžeme pevně prohlásit, že hydrotermální smaragdy ve zlatých špercích jsou stále populárnější. A přestože náklady na fasetové kameny jsou výrazně vyšší než zelený topaz, chryzolit, jablečný beryl, achát, jsou srovnatelné s náklady na zelené granáty, ne o mnoho nižší než zelené safíry nebo spinel, ale několikrát nižší než přírodní analogy srovnatelných hmotnost a barvu. To zpřístupňuje laboratorní smaragdové šperky širokému spektru milovníků zářivých a módních šperků.
Autor: Olga Polishchuk © Internetový obchod “3 Karat”
Všechna práva vyhrazena. Použití materiálů blogu musí být doprovázeno funkčním odkazem na zdroj.
Hydrotermální smaragd je vzácný případ, kdy se člověk naučil nejen kopírovat to, co vytvořila příroda, ale také ji překonat. Tato metoda syntézy umožňuje získat kameny s minimálním počtem inkluzí: dutin, bublin a prasklin.
Smaragd slušné kvality je těžké najít. Příroda se naučila vytvářet kameny úžasně krásných a sytých barev, ale ne dokonale čisté kameny. Většina kamenů používaných ve špercích obsahuje mnoho inkluzí, které jsou viditelné i pouhým okem. Jednotlivé kusy vysoké kvality jsou dražší než nejlepší rubíny a diamanty.
historie
První syntetizované smaragdy se objevily ve 1930. letech XNUMX. století. Německá společnost IG Farben Industry vyvinula speciální roztok solí, který umožnil získat kameny v kvalitě drahokamů. Nový produkt se jmenoval „Igmerald“. Ale další výzkum byl pozastaven: začala druhá světová válka a německá věda stála před úplně jinými prioritami.
Průmyslová výroba hydrotermálních smaragdů začala ve 1940. letech XNUMX. století v USA. Americký obchodník Carroll Chatham zahájil výrobu syntetických kamenů a dokonce pro ně přišel s názvem – vytvořené drahokamy („vytvořené kameny“). Projekt se stal komerčním úspěchem, i když se smaragdy Chatham výrazně lišily od svých přirozených protějšků v hustotě, dvojlomu a indexu lomu.
Postupně se vyvinuly technologie pro syntézu hydrotermálních smaragdů. V 1960. letech XNUMX. století se americkému výzkumníkovi E. Flanigenovi podařilo vyvinout metodu pěstování krystalů z roztoků při vysoké teplotě a tlaku, ale s vážnými nedostatky: proces růstu rychle zanikl, což znesnadňovalo velkovýrobu.
Sovětští vědci z Novosibirsku dokázali najít řešení. V 1970. letech XNUMX. století skupina mladých výzkumníků vyvinula technologii, která zajišťuje stabilní růst krystalů z hydrotermálního roztoku – ruského smaragdu („ruský smaragd“). Později se objevily další odrůdy hydrotermálně pěstovaných smaragdů: Biron, Malossi, Chinese. Nejoblíbenější kameny na světovém trhu jsou ty, které se pěstují pomocí technologie ruského smaragdu a kolumbijského barevného smaragdu.
Jak se pěstují hydrotermální smaragdy?
Hydrotermální smaragd je smaragd vyrostlý z vodného roztoku při vysoké teplotě a vysokém tlaku. Tato metoda syntézy je nejblíže přirozeným procesům tvorby drahokamů.
V hlubokých horizontech zemské kůry se nachází voda bohatá na minerální soli, ve kterých jsou rozpuštěny složky budoucího krystalu. Když se přesune do mělčích vrstev, dostane se do oblasti s nižší teplotou a tlakem. Takto vzniká smaragdový krystal v dutinách a trhlinách v zemské kůře. Problém je v tom, že proces přirozené syntézy trvá tisíce let. Kromě toho je ještě třeba najít drahocenný kámen.
Podobné podmínky jsou vytvořeny v laboratoři. K pěstování krystalů se používají silnostěnné ocelové kádinky – autoklávy, které vydrží extrémně vysoké teploty a vysoký tlak. Vnitřek je potažen zlatem nebo kovy ze skupiny platiny, aby se zabránilo chemické reakci s roztokem. Směs se solnou částí roztoku se umístí do spodní části takové nádoby a zahřeje se a shora se zavěsí speciální desky s nižší teplotou. Surovina je rozpuštěna a nesena nahoru, kde se ukládá na povrchu desek. Tento cyklus se mnohokrát opakuje.
Hydrotermální metoda umožňuje vypěstovat smaragdový krystal za 1-3 měsíce. Díky tomu je to ekonomicky proveditelné. Ale zařízení používané k syntéze krystalů je drahé a vyžaduje kvalifikovaný personál, aby jej obsluhoval, což určuje cenu hydrotermálních smaragdů.
Vlastnosti
Přírodní kameny jsou hodnoceny podle 4 standardních charakteristik – barva, čirost, hmotnost a kvalita brusu. Podobné vlastnosti hydrotermálních smaragdů často nejsou horší.
Barva
Barva hydrotermálního smaragdu je jeho hlavní charakteristikou. Záleží na použité technologii: dlouhou dobu bylo možné získat pouze tmavě zelené kameny, ale v posledním desetiletí se možnosti metody rozšířily. Barva je popsána pomocí 3 složek: odstín, sytost a světlost.
Kolumbijské hydrotermální smaragdy jsou zelené s namodralým nádechem. Jsou velmi podobné kamenům těženým v Kolumbii. Ve špercích jsou smaragdy této barvy považovány za standard a jsou ceněny především.
Zambijské hydrotermální smaragdy jsou kameny syté, husté zelené barvy. Jsou méně známé než kolumbijské, ale jsou také velmi ceněné. Technologie pro syntézu takových kamenů jsou jednodušší, což je činí dostupnějšími.
Čistota
Naprostá většina přírodních smaragdů má charakteristické inkluze. Téměř všechny kameny, které lze vidět na displeji klenotnictví, jsou zušlechtěny: jsou napuštěny rostlinnými oleji nebo polymerovými pryskyřicemi, aby vyplnili trhliny.
Hydrotermální smaragdy mohou mít také inkluze, ale jsou méně a méně nápadné. Právě podle počtu a povahy inkluzí je obvykle možné odlišit syntetizovaný kámen od přírodního.
Hmotnost
Hmotnost hydrotermálního smaragdu závisí na době strávené jeho pěstováním. Čím déle krystal roste, tím bude větší.
Při prodeji syntetizovaných kamenů je obvyklé uvádět nikoli hmotnost, ale rozměry. Na jejich základě lze snadno vypočítat hodnotu karátů konkrétního exempláře.
Tvar řezu
Během procesu řezání přírodního smaragdu se ztratí až 95 % původní hmotnosti. Aby se zachovalo co nejvíce vzácné suroviny, musí se fréza odchýlit od standardu. Z tohoto důvodu je řezání přírodního kamene často daleko od ideálu.
To není případ hydrotermálního smaragdu: lze jej vytvarovat do požadovaného tvaru bez obav ze zbytků materiálu. Nejoblíbenější střihy jsou smaragd, ovál a hruška. Zdůrazňují krásu kamene, jeho odstín a sytost barev.
Jak rozeznat hydrotermální smaragd od přírodního
Při nákupu šperků v klenotnictví se stačí podívat na štítek: pokud uvidíte hydrotermální smaragd, budou uvedena písmena Gt. Kromě toho se můžete zaměřit na náklady: kvalitní přírodní kámen bude velmi drahý.
Spolehlivějším způsobem je kontaktovat gemologickou laboratoř. Mnoho vlastností hydrotermálních a přírodních smaragdů je podobných: například relativní hustota, dvojlom a index lomu se liší o setiny jednotek měření. K určení původu konkrétního kamene je pečlivě zkoumán pod mikroskopem, přičemž je věnována velká pozornost povaze inkluzí.
Hydrotermální smaragdy se vyznačují plynnými nebo kapalnými inkluzemi, které připomínají hroty nebo hlavičky hřebíků. Bez zvětšení jsou neviditelné.
Hydrotermální nebo přírodní smaragd: co je lepší?
Hydrotermální smaragd je příležitostí k nákupu kamene standardní „kolumbijské“ barvy za přijatelnou cenu. Přírodní analog z Kolumbie bude stát 150 tisíc rublů za karát průměrné kvality. Syntetický kámen bude stát desítkykrát méně.
Hydrotermální metoda umožňuje vypěstovat krystal s minimálním počtem inkluzí. To znamená, že při pohledu na kámen neuvidíte zjevné vady a praskliny. Navíc, i když si koupíte přírodní smaragd, je stále vysoce pravděpodobné, že bude zušlechtěn – to znamená, že stále není stejný jako v přírodě.
Nespecialista nedokáže rozeznat hydrotermální smaragd od přírodního. Má stejnou velkolepou barvu, uchvacující hloubkou a bohatostí odstínu. Pouze v jednom je horší než přírodní kámen – nelze jej ponechat jako dědictví.
