Чем искусственный турмалин отличается от настоящего и как выявить подделку
Драгоценный минерал турмалин широко известен. Популярность камня растет, а вместе с ней и цена, ведь кристаллы с идеальным цветом и высокой степенью прозрачности встречаются редко. Это повышает риск приобрести искусственный турмалин, который ничем внешне не отличается от настоящего. Подделывание самоцвета — прибыльное занятие в ювелирном бизнесе.
Область применения искусственного камня
Реализация ненатурального камня происходит через частных предпринимателей или посредников. Чаще всего из него изготавливают украшения и бижутерию, при огранке им придается продолговатая, прямоугольная, круглая, фантазийная форма. Мастер учитывает расцветку и то, для какого изделия нужна вставка. Главное отличительное свойство подделки — отсутствие у нее способности к электризации. Настоящий турмалин при нагревании в руках будет притягивать кусочки бумаги.
Натуральные турмалиновые изделия не боятся царапин, поскольку имеют высокую прочность и твердость. Однако с каждым годом технологии подделывания драгоценных камней совершенствуются. Некоторые можно отличить от настоящих только в лабораторных условиях. Искусственные и поддельные кристаллы не используют в производстве радиотехники или медицинской аппаратуры.
Известно более 50 оттенков самоцвета с индивидуальными названиями. Розовые и красные кристаллы считаются редкими и чаще применяются при изготовлении ювелирных украшений.
Розовый оттенок получается искусственным путем при нагревании красно-коричневых кристаллов до температуры 450—650 °C.
Виды подделок
Существует четыре вида подделок турмалина, которые отличаются по материалу изготовления:
Как отличить турмалин от подделки
При выборе следует помнить о следующих моментах:
Прежде чем сделать выбор при покупке, стоит получить полную информацию о месте приобретения, благонадежности продавца, сертификатах, подтверждающих закупку с месторождения турмалина.
Если все-таки куплен фальсификат, можно вернуть товар обратно в магазин. «Закон о защите прав потребителей» на стороне покупателя.
Синтетические ювелирные камни, выращенные гидротермальным методом синтеза
завлабораторией и доцент Автономной некоммерческой организации дополнительного профессионального образования «Геммологический институт», Graduate Gemologist GIA
Другие публикации эксперта:
В последние годы на рынке ювелирных камней особенный интерес проявляется к различным синтетическим камням. Как известно, синтетические камни имеют такой же химический состав, кристаллическую структуру и свойства, как и природные камни. Но стоимость у большинства значительно ниже, чем у их природных аналогов. Использование синтетических вставок в ювелирных изделиях, таким образом, становится достаточно популярным, особенно в условиях экономического кризиса. И очень важно, чтобы информация при продаже подобных изделий была правильно раскрыта.
Методов синтеза, применяемых для производства ювелирных материалов, достаточно много. Мы рассмотрим гидротермальный метод синтеза, используемый в настоящее время для получения достаточно большого диапазона синтетических камней. При гидротермальном методе синтеза кристаллы выращивают из водного раствора питающего материала в зарытом герметично сосуде высокого давления, представляющего собой стальной автоклав. Высокое давление используется для того, чтобы поднять точку кипения воды и увеличить таким образом реакционную способность воды. Внутренние стенки автоклава часто делаются из благородных металлов (золото, платина, серебро). Первоначально метод разрабатывался для выращивания кристаллов кварца. Первые кристаллы синтетического кварца были получены в 1905 г. в Италии. В России опыты по синтезу кварца начались в 1945 г., когда начались планомерные исследования по выращиванию этого минерала в институте кристаллографии АН СССР.
Диагностика синтетического кварца часто является огромной проблемой, но, к сожалению, ей не придается серьезного значения. Тот факт, что кварц является недорогим ювелирным камнем, создает ощущение того, что не стоит беспокоиться по поводу его идентификации, однако важно понимать, что синтетический кварц производится и продается в больших количествах, и в торговле необходимо давать правильное представление о продаваемом материале. Иногда синтетические аметисты бывают подмешаны в лоты природных камней. Иногда для точной идентификации может потребоваться исследование в хорошо оснащенной лаборатории, и бывают случаи, когда определение происхождения кварца практически невозможно.
Синтетический кварц выращивают различных цветов, в том числе бесцветный, зеленый, синий и др., но наибольший интерес для покупателя представляют такие разновидности кварца, как аметист, цитрин и аметрин. При определении происхождения кварца необходимо в первую очередь исследовать внутренние особенности. Наличие газово-жидких включений, называемых часто «тигровая шкура», минеральных включений (гематита, гетита и др.), контрастное зонально-секториальное распределение окраски, наличие абсолютно бесцветных зон, угловатая цветовая зональность доказывают природное происхождение кварца.
В синтетических кварцах могут присутствовать включения, напоминающие так называемые «хлебные крошки» (рис. 1), специфические трехфазные включения, похожие на гвоздики со шляпками (заполненные жидкостью ростовые каналы, с одной стороны оканчивающиеся включением), которые называют «спикулы» или «морковки» (рис. 2). Иногда в некоторых природных камнях могут наблюдаться включения, напоминающие «хлебные крошки», но при большом увеличении подобные включения в природных камнях более похожи на очень мелкие белесые хлопья ваты.
Наиболее часто на рынке встречается аметист. Синтетический аметист обычно никогда не проявляет сильно выраженной цветовой зональности, которая присутствует в некоторых природных аметистах (яркие цветные зоны граничат с бесцветными). Синтетический материал проявляет исключительно четкую цветовую зональность только тогда, когда в камне сохранилась затравочная пластина. В синтетических аметистах наблюдается линейная цветовая зональность только в одном направлении, и при этом нет абсолютно бесцветных зон. Двойникование, развивающееся в синтетическом аметисте, приводит к появлению конусообразных ярких или темных секторов, расширяющихся от затравочной пластины к периферии кристалла. Наличие данных выделенных цветом секторов служит четким диагностическим признаком синтетического происхождения аметиста (рис. 3).
Первоначально идентификация синтетического аметиста была несложной, так как не синтезировалось сдвойникованного материала. Большинство природных аметистов проявляет двойникование по бразильскому закону (рис. 4), которое никогда не проявлялось в более старом синтетическом кварце. Исключение из этого правила составляли природные аметисты из района Брандберг в Намибии и многие аметисты из Мексики, но эти месторождения не имеют высокого коммерческого значения.
Диагностика усложнилась, когда производители синтетического кварца стали использовать затравочные пластины, в которых было проявлено бразильское двойникование, переходящее в синтетический кварц. Но это остается сегодня относительной редкостью.
В синтетических цитринах может формироваться волнистая цветовая зональность в одном направлении, перпендикулярно оптической оси, что служит неопровержимым доказательством синтетического происхождения камня. В некоторых случаях в ограненных камнях могут присутствовать фрагменты затравочных пластин из бесцветного синтетического кварца, отделенных от наращенного слоя выраженной, как бы припыленной здиков со шляпками». [2]
Рис. 1. Включения в виде «хлебных крошек» в синтетическом кварце, фото David Hargett. [1]
Рис. 2. Включения в синтетическом кварце, так называемые «спикулы в виде гвоздиков со шляпками». [2]
Рис. 3. Зональность в виде фрагментов конусообразных секторов насыщенной окраски в синтетическом аметисте. Фото Shane McClure. [1]
Рис. 4. Двойникование по бразильскому закону (в скрещенных поляризационных фильтрах в природном аметисте. [2]
Бывают случаи, когда не очень добросовестные продавцы ювелирных камней предлагают синтетические бериллы под видом турмалина, а иногда даже выдают за синтетический турмалин!
Рис. 5. Синтетические бериллы, выращенные в России. [5]
Рис. 6. Синтетический берилл сине-зеленого цвета, продаваемый под торговым названием «синтетический берилл цвета «Параиба».
Рис. 7. Субпараллельные неоднородные структуры роста в синтетическом гидротермальном синем берилле производства Россия.
Основные физические свойства синтетических бериллов, такие как значения показателей преломления, плотность, проявление плеохроизма, не отличаются от свойств природных бериллов. Диагностическим же признаком данных камней являются характерные внутренние особенности. В первую очередь – это наличие неоднородных структур роста: так называемый «шеврон» и волнистые субпараллельные линии роста (рис. 7). Возникновение подобных структур связано с ориентировкой затравочной пластины.
Также в синтетических бериллах могут наблюдаться жидкие и газово-жидкие включения и встречаться так называемые «спикулы», образованные твердым включением и отходящим от него коротким коническим каналом, содержащим жидкость или жидкость и газ, которые являются также характерными внутренними особенностями для синтетических камней, получаемых гидротермальным методом.
В дополнение к микроскопическому исследованию для определения происхождения камня иногда необходимо применение неразрушающих аналитических и спектроскопических методов исследования для определения содержания элементов примесей.
История гидротермального синтеза корунда началась, когда в конце 1950-х годов Альбертом Болменом, Бобом Лодайзом в лаборатории «Белл» были получены первые кристаллы синтетических лейкосапфиров. Модифицированный вариант их метода можно было использовать для выращивания кристаллов синтетических рубинов. Гидротермальные синтетические корунды различных цветов, произведенные в России Институтом геологии, геофизики и минералогии (в Новосибирске), появились на рынке цветных камней в 1993 году. Технология производства синтетического корунда различных цветов гидротермальным методом была разработана исследователями совместного российско-тайского предприятия Tairus («Тайрус»). Это было достигнуто введением в синтетический корунд комбинаций различного количества примесей Ni2+, Ni3+ и Cr3+. Наиболее популярны на рынке синтетические рубины и синтетические сапфиры, хотя встречаются синтетические корунды других цветов.
Основным диагностическими признаками синтетических корундов, выращенных гидротермальным методом, являются так называемые субпараллельные (не совсем параллельные) полосы – границы между разноокрашенными секторами роста диагностических ростовых структур, образованных длинными тонкими микрокристаллами корунда, которые ассоциируются с характерным типом тонкой цветовой зональности (рис. 8). Иногда для ее наблюдения необходимо использование иммерсионной жидкости или применение скрещенных поляризационных фильтров. Если повернуть камень и посмотреть в направлении этих субпараллельных полос, то можно наблюдать характерные зигзагообразные или мозаичные ростовые структуры, называемые «шеврон» (рис. 9). Эти структуры можно видеть как в иммерсионный микроскоп, так и иногда без применения иммерсии. Однако в желтых и светло-голубых камнях данные ростовые особенности не видны и их диагностика осложнена.
Образцы синтетических гидротермальных корундов могут не иметь включений. Но в ряде случаев в камнях практически всех цветов наблюдаются газово-жидкие включения в виде «отпечатков пальца», идентичные подобным включениям в природных корундах. В желтых образцах наблюдаются большие двухфазные включения неправильных, удлиненных форм, расположенных вдоль плоскости перпендикулярно затравке.
Также в камнях различного цвета возможны включения хлопьевидных агрегатов медьсодержащих соединений синего цвета.
Плеохроизм сине-зеленых до зеленых синтетических гидротермальных сапфиров отличается от природных камней аналогичных цветов. У природных наблюдается сильный до среднего желтовато-зеленый, зеленый или синевато-зеленый параллельно оси С до синевато-зеленого и синего перпендикулярно оси С. У синтетических – красновато-оранжевый до желтовато-оранжевого параллельно оси С и синевато-зеленый до желтовато-зеленого перпендикулярно оси С. В камнях с содержанием Cr вдоль оптической оси наблюдается красновато-фиолетовый цвет плеохроизма, а перпендикулярно оптической оси – сине-зеленый (рис. 10). При исследовании химического состава синтетических корундов обнаруживается наличие примеси Ni, что никогда не отмечалось в природных камнях.
Рис. 8. Диагностические ростовые структуры в синтетических гидротермальных рубинах
Рис. 9. Характерные зигзагообразные структуры роста (так называемый «шеврон») в синтетических гидротермальных зеленых сапфирах. [10]
Рис. 10. Характерный плеохроизм, наблюдаемый в синтетических гидротермальных сапфирах: параллельно оси С красновато-фиолетовый, а перпендикулярно – сине-зеленый цвет
АВТОРЫ
Хомрач Маргарита Владимировна, завлабораторией и доцент Автономной некоммерческой организации дополнительного профессионального образования «Геммологический институт», Graduate Gemologist GIA
Романова Екатерина Ивановна, доцент Автономной некоммерческой организации дополнительного профессионального образования «Геммологический институт», доцент кафедры геммологии МГРИ-РГГРУ, Graduate Gemologist GIA
ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПРИРОДНЫХ И СИНТЕТИЧЕСКИХ ТУРМАЛИНОВ СПЕКТРОСКОПИЧЕСКИМ МЕТОДОМ В ВИДИМОЙ ОБЛАСТИ
Гранадчикова Б. Г., Воскресенская И. Е.
Данная статья относится к серии работ по идентификации природных и синтетических ювелирных камней спектроскопическим методом [1].
Цель работы — сравнение окраски природных турмалинов с окраской синтетических турмалинов, полученных одним из авторов [2], и идентификация их в видимой области спектра.
Спектры поглощения турмалинов, имеющих разнообразную огранку, н синтетических в виде неограненного материала записывались на приборе СФ-18 в видимой области спектра в интер¬вале 400-750 нм. (С методикой записи спектров поглощения ограненных образцов можно познакомиться в [1].)
Стало традицией синтезируемые цветовые разновидности прозрачных материалов, получаемых для технических целей, использовать в ювелирном деле. Таковы разноцветные иттрий-алюминиевые гранаты (ИАГ-и), кварцы, корунды, шпинели, изумруды. Естественен интерес к выращиванию прозрачных разновидностей турмалина, обладающих пьезоэлектрическими, четкими пироэлектрическими и другими ценными свойствами.
Но не следует забывать и об использовании этого привлекательного камня в ювелирном производстве. В продаже уже можно встретить термин «синтетический турмалин». Однако в этом наименовании есть две неточности: синтетические турмалины в настоящее время еще не достигли того уровня, чтобы о них можно было говорить как о ювелирном материале, а под ювелирным названием «синтетический турмалин» в действительности «скрывается» его имитатор — синтетический корунд розовой или зеленой окрасок.
Авторы исследовали три цветовые разновидности синтетических турмалинов: яркую изумрудно-зеленую, малиново-розовую и синюю, относительными аналогами которых среди цветовых разновидностей природного турмалина соответственно можно считать зеленые верделиты, густо-розовые рубеллиты и темно-синие индиголиты. Для сравнительного анализа были отобраны образцы природных турмалинов упомянутых окрасок и разновидностей.
Синтетические турмалины были получены методом гидротермального синтеза. В результате серии экспериментов, проведенных эа последние годы в Институте кристаллографии АН СССР, выявлено, что в высококонцентрированных хлоридных средах путем синтеза можно получить монокристаллы турмалина различного состава как бесцветные, так и окрашенные, имеющие довольно широкую цветовую гамму: например, ярко-изумрудные — никелевые, розово-малиновые — кобальтовые и железистые, в основном голубовато-зеленые и синие. Марганцевые турмалины, выращиваемые на затравках из природных розовых рубеллитов в условиях серии экспериментов при t=750 o С и Р=2 кбар, необратимо выцветали, а вновь синтезируемые марганцевые турмалины имели серые тона [2]. В связи с этим в качестве хромофора розового синтетического турмалина были использованы ионы кобальта.
Следовательно, наиболее характерным отличием природных турмалинов от синтетических синей окраски следует считать интенсивную полосу поглощения на границе УФ — видимой области спектра, наблюдающуюся у природных индиголитов.
Таким образом, в результате проведенного сравнительного анализа спектров можно сделать вывод, что в видимой области цветовые разновидности природных и синтетических турмалинов розовой, зеленой и синей окрасок четко различимы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Гранадчикова Б. Г. Отличие ограночных природных и синтетических разноокрашенных сапфиров спектроскопическим методом. — Сб. трудов ВНИИювелирпром. Вып. 17. Л., 1978.
2. Воскресенская И. Е., Иванова Т. Н. Исследование турмалинов,полученных методом синтеза. Новые данные о минерале СССР. — Труды минералогического музея. Вып. 24. М, 1975.
3.3. Платонов А. И. Природа окраски минералов. «Наукова думка», Киев,1976.
Обработка турмалина
Нагревание и облучение — самые распространенные способы обработки турмалина для улучшения его цвета. Оба этих способа выполняются после того, как камни были огранены и отполированы и не обнаруживаются при осмотре с помощью геммологического микроскопа.
Термическая обработка может осветлить нежелательный тон в некоторых частях и дать некоторым коричневатым камням яркий, более интересный цвет. Результаты термической обработки обычно постоянны. Камни с жидкими включениями не являются хорошими кандидатами для термообработки, потому что нагрев таких камней приводит к их разрушению.
рис. Граненый турмалин (слева) и нагретый турмалин для более насыщенного цвета (справа)
рис. Параиба турмалин (слева) был нагрет для получения более насыщенного цвета, турмалин справа не может быть подвержен тепловой обработке, т.к. внутри жидкие включения
Синтетический турмалин
Синтетический турмалин был создан как минимум в 1991 году, но первая публикация, описывающая синтетический турмалин, найденный на рынке драгоценных и ювелирных изделий, случилась только в 2008 году. Эти турмалины были созданы путем гидротермального роста, образцы были почти безупречными. Отличить происхождение турмалина можно по рамановской спектроскопии, каждый образец демонстрировал рамановский сдвиг (волновое число спектрометра, самый явный признак их синтетического происхождения, что отличает их от любого природного турмалина).
Имитации турмалина
Время от времени в продаже появляются имитации турмалина. Популярный арбузный турмалин и другие цветные турмалины — частая цель имитаторов. Полученные имитационные камни часто состоят из тонкой пластины из цветного стекла или пластика, склеенного между двумя кусками цветного стекла.
Имитацию легко определить с помощью микроскопа или лупы. Если исследовать камни вдоль пояса, можно увидеть край цветной пластины или линии клея. Иногда пузырьки клея видны даже невооруженным глазом.
Как определить натуральный турмалин.
В первую очередь, обратите внимание на цену. Каждый цвет имеет свой ценовой диапазон в зависимости от того, насколько редкий цвет камня. Параиба (бразильский неоново-голубой турмалин) стоит в районе 1000$ за карат. Розовый и красный турмалин стоит около 500$ за карат; зеленый, желтый и слабоокрашенный турмалин разнится между 60-100$ за карат.
Посмотрите на камень с хорошим увеличивающим стеклом. У турмалинов почти всегда есть включения, т.к. он формируется во влажной среде, внутри могут быть даже небольшие пузыри с жидкостью. Эти «пузырики» не идеально круглой формы, у стеклянных подделок тоже есть пузыри, но они из воздуха и поэтому идеально круглой формы. Если внутри нет никаких включений, скорее всего это не натуральный турмалин. Также обратите внимание на эффект плеохроизма, осмотрите камень со всех сторон, цвет должен изменяться с разных ракурсов. Наконец можно сделать тест царапиной. Острой иглой можно поцарапать стекло или пластиковую подделку, но не турмалин, это очень твёрдый камень и его не просто поцарапать.
Тестирование в лаборатории.
Также есть профессиональные тесты определить натуральность турмалина, наиболее распространенные — это тест показателя преломления (RI) и тест на удельный вес (уникальный способ измерения плотности камня путем погружения в набор жидкостей). Показатель преломления турмалина совпадает со многими камнями, поэтому часто требуется тест на плотность, который отметает камни с подобным показателем RI и позволяет идентифицировать турмалин.
Обработка турмалина
Нагревание и облучение — самые распространенные способы обработки турмалина для улучшения его цвета. Оба этих способа выполняются после того, как камни были огранены и отполированы и не обнаруживаются при осмотре с помощью геммологического микроскопа.
Термическая обработка может осветлить нежелательный тон в некоторых частях и дать некоторым коричневатым камням яркий, более интересный цвет. Результаты термической обработки обычно постоянны. Камни с жидкими включениями не являются хорошими кандидатами для термообработки, потому что нагрев таких камней приводит к их разрушению.
рис. Граненый турмалин (слева) и нагретый турмалин для более насыщенного цвета (справа)
рис. параиба турмалин (слева) был нагрет для получения более насыщенного цвета, турмалин справа не может быть подвержен тепловой обработке, т.к. внутри жидкие включения
Синтетический турмалин
Синтетический турмалин был создан как минимум в 1991 году, но первая публикация, описывающая синтетический турмалин, найденный на рынке драгоценных и ювелирных изделий, случилась только в 2008 году. Эти турмалины были созданы путем гидротермального роста, образцы были почти безупречными. Отличить происхождение турмалина можно по рамановской спектроскопии, каждый образец демонстрировал рамановский сдвиг (волновое число спектрометра, самый явный признак их синтетического происхождения, что отличает их от любого природного турмалина).
Самая частая имитация турмалина — это скомбинированная из двух материалов имитация арбузного турмалина. Она состоит из тонкой пластины из цветного пластика, которая вклеена между двумя частями прозрачного стекла, а затем огранена.
Имитации турмалина
Время от времени в продаже появляются имитации турмалина. Популярный арбузный турмалин и другие цветные турмалины — частая цель имитаторов. Полученные имитационные камни часто состоят из тонкой пластины из цветного стекла или пластика, склеенного между двумя кусками цветного стекла.
Имитацию легко определить с помощью микроскопа или лупы. Если исследовать камни вдоль пояса, можно увидеть край цветной пластины или линии клея. Иногда пузырьки клея видны даже невооруженным глазом.
Как определить натуральный турмалин.
В первую очередь, обратите внимание на цену. Каждый цвет имеет свой ценовой диапазон в зависимости от того, насколько редкий цвет камня. Параиба (бразильский неоново-голубой турмалин) стоит в районе 1000$ за карат. Розовый и красный турмалин стоит около 500$ за карат; зеленый, желтый и слабоокрашенный турмалин разнится между 60-100$ за карат.
Посмотрите на камень с хорошим увеличивающим стеклом. У турмалинов почти всегда есть включения, т.к. он формируется во влажной среде, внутри могут быть даже небольшие пузыри с жидкостью. Эти «пузырики» не идеально круглой формы, у стеклянных подделок тоже есть пузыри, но они из воздуха и поэтому идеально круглой формы. Если внутри нет никаких включений, скорее всего это не натуральный турмалин. Также обратите внимание на эффект плеохроизма, осмотрите камень со всех сторон, цвет должен изменяться с разных ракурсов. Наконец можно сделать тест царапиной. Острой иглой можно поцарапать стекло или пластиковую подделку, но не турмалин, это очень твёрдый камень и его не просто поцарапать.
Тестирование в лаборатории.
Также есть профессиональные тесты определить натуральность турмалина, наиболее распространенные — это тест показателя преломления (RI) и тест на удельный вес (уникальный способ измерения плотности камня путем погружения в набор жидкостей). Показатель преломления турмалина совпадает со многими камнями, поэтому часто требуется тест на плотность, который отметает камни с подобным показателем RI и позволяет идентифицировать турмалин.здать карусель