Натуральные самоцветы, синтезированные, имитация, подделка... Иногда путаница в терминах бросает тень на прекрасные камни, заслуживающие восхищения. Пора разобраться, какие из них ни в чем не уступают природным, а какие могут похвастать лишь внешним сходством. И начнем мы с камней, созданных при помощи человека: гидротермальных, синтетических и нано.

Синтезированный ювелирный камень — это абсолютный аналог природного минерала, но созданный в лаборатории под контролем человека.

Ведь срок образования природного камня в недрах земли может достигать 1-2 миллионов лет, а искусственный способ выращивания камня такого же размера займет примерно месяц. И это с учётом огранки и полировки. Ученые шутя проводят аналогию – вырастить самоцвет за месяц все равно, что выносить дитя за 15 минут.
Их подопечные по своей структуре, физическим и химическим свойствам абсолютно идентичны природным камешкам. В отличие от имитации, которая лишь внешние похожа на оригинал. 

Самый простой пример союза человека и природы – выращивание культивированного жемчуга. Зародышем для моллюска служит перламутровый шарик. Его заключают в кусочек оболочки мантии трехлетнего моллюска, вырабатывающего перламутр, получая таким образом «жемчужный мешок». Этот мешок вкладывают в другую раковину, которую помещают в специальный водоем. Обволакивание зародыша может длиться от 2 до 7 лет. Оболочка искусственно выращенного жемчуга соответствует по химическому составу натуральному и обладает теми же физическими свойствами. 

Серьги "Жемчужинка 2"

Так как специалисты могут влиять на процесс создания и роста, полученные образцы лишены каких-либо дефектов и изъянов. Наша планета за миллионы лет пережила много уникальных атмосферных, метеорологических, геологических явлений, которые, так или иначе, способствовали образованию в природных камнях различного рода включений и неоднородной структуры. Поэтому выращенные в искусственных условиях образцы идентичны природным минералам самого высоко качества.

Сравнительные фотографии натуральных и синтезированных рубинов и изумрудов.

Но ведь не все любители украшений стремятся к идеалу. Многих из нас завораживает абстрактный рисунок, щербинка или трещинка, которая придает уникальность именно этому камню. Зачем же тратить столько сил и ресурсов для создания синтезированных камней?

Во-первых, синтезированные камни позволяют существенно снизить стоимость производства украшений с драгоценными вставками, предоставляя ювелирам новые возможности. Времена, когда рубины и сапфиры были доступны лишь королям и их свите давно прошли, сейчас покупателям нужны украшения на любой вкус и кошелек.
Во-вторых, идеальные природные образцы все же встречаются, но украшения с ними могут позволить себе единицы. Чтобы не споткнуться взглядом о ценник, покупатель скорее выберет украшение с синтезированным камнем, нежели с аналогичным по качеству, но в разы более дорогим натуральным.
В-третьих, применение синтезированных вставок в ювелирном производстве позволяет заменить природные камни из истощаемых месторождений. Еще это огромный плюс, если учесть тот урон для экологии, что наносят разработки приисков.

Так находкой стало синтезирование александритов, которые в природе встречаются крайне редко. Копи, где доставали лучшие экземпляры камня для Александра II, залило водою прорвавшейся реки. Российские месторождения александрита исчерпаны, с 1995 года Малышевское месторождение закрыто. Когда-то оно было самым крупным месторождение изумрудов в Европе. В год предприятие перерабатывало 93,7 тысячи тонн породы, добывая ежедневно до полутора килограммов изумрудов, 30 килограммов бериллов, и всего  100 граммов александритов. Добываются эти камни также в Танзании и на Мадагаскаре. Но они имеют крайне невысокую контрастность, бывают мутными, с включениями. 

Месторождение александритов в Бразилии было открыто в середине 1980-х годов в штате Минас Жерайс в районе Hematita, которое в течение всего трёх месяцев с апреля по июнь 1987 года было практически полностью выработано. В дальнейшем находки александритов носили эпизодический характер. Стоимость александрита варьируется от 5000 до 37 000 USD за карат. При этом, цена камней зависит от их цвета, чистоты и веса. Природный александрит весьма небольшой камень, и огранённая вставка редко превышает вес в 1 карат. Мы же можем любоваться волшебной сменой цвета в камнях куда большего размера.

Кольцо "Эликсир" с искусственно выращенным александритом.

Интерес к созданию камней не нов. Аналоги природных камней впервые появились в 19 веке, с развитием технологий. 

Кварц впервые был получен в виде столбчатых кристалликов размером 0.5-0.8 мм В. Брунсом в 1889 г. в Англии.

Затем эстафету перенял французский ученый — химик Вернейль. В 1892 году он смог разработать синтезированный рубин. Его метод вскоре стал применяться в промышленности, а в фокусе разработчиков оказались сапфир и шпинель. А уже в 1907 году мировой годовой объем производства синтезированных рубинов достигает 5 млн. карат (1 карат = 0,2 грамма). Сапфир впервые получили в 1910 году. 
Наиболее известным искусственно созданным драгоценным камнем является алмаз, представляющий собой модификацию углерода. Впервые алмаз был синтезирован группой Э. Лундблата в Швеции в 1953 г. при давлении 8 ГПа и температуре более 2500°С. 

Серьги "Трикельт" с искусственно выращенными сапфирами.

Бум на искусственно выращенные камни не обошел и нашу страну. На 1960-1980-е годы приходится пик популярности украшений с лабораторными рубинами и сапфирами. Как правило они были выполнены из золота 583-й пробы, с крупными ярко-красными прозрачными вставками из "вернейлевских" рубинов или с ярко-синими - из "вернейлевских" сапфиров.
Наряду с рубинами и сапфирами, выращенными методом Вернейля, появились другие камни: александрит, изумруд, шпинель. Да и Вернейля давно потеснили на Олимпе славы не менее талантливые коллеги. Среди технологий существуют также метод Чохральского, метод Степанова, метод Багдасарова и метод гарниссажа.

В какой-то мере к категории описываемых ювелирных синтезированных камней можно отнести и камни, имеющие природные аналоги, но встречающиеся в природе в настолько малых размерах, что являются непригодными для ювелирной работы. Так, природный муассанит можно найти только в ничтожно малых количествах в некоторых типах метеоритов и в месторождениях корунда и в кимберлитах; природные монокристаллы не превышают в размере нескольких миллиметров. Зато полученный в лабораторных условиях муассанит не отличить от бриллианта.

Искусственно созданные камни классифицируют по способу их получения:

-гидротермальные;
-синтетические;
-нано-камни.

Серьги "Приз" с нано-хризолитом.

Гидротермальный камень создаётся из натурального сырья в виде крошки, и достигает своего конечного вида под действием высоких температур.

Для синтетического камня сырьём является не мелкие кусочки требуемого минерала, а его раствор. В этом случае мы наблюдаем процесс кристаллизации веществ из водных растворов высокой температуры и под высоким давлением. Это метод позволяет создавать кристаллы, которые очень трудно или совсем невозможно сделать другими способами. При температуре 700 ⁰С и давлении до 3000 атмосфер солевые водные растворы обладают способностью растворять кристаллические соединения.
Само выращивание синтетического кристалла по сложности не уступает гидротермальному. Атомная решётка, из которой состоит минерал обрастает следующим слоем атомов над предыдущим под действием перенасыщенного раствора.

Качество полученных кристаллов зависит не от оборудования и опытного глаза, а от быстроты роста. Если пытаться постоянно увеличивать температуру, давление и концентрацию, минерал вырастет за пару дней, но будет крайне неправильным и потеряет прозрачность из-за различных включений в виде пузырьков воздуха.

Выращивание проходит по 2-м основным методикам:
-синтез из низкотемпературных водных растворов (применяется в изготовлении рубинов, изумрудов, сапфиров, александритов);
-метод флюса (опалы и малахит).

Кварц и синий форстерит выращивают гидротермальным методом. Для получения синего цвета в систему вводят примесь кобальта, а для получения зеленых и коричневых разновидностей кварцев - железо. 

Серьги с искусственно выращенным зеленым кварцем.

Для получения корундов пользуются чистейшей окисью алюминия, а для получения шпинели смесью окисей алюминия и магния. В зависимости от заданного цвета добавляют красители: для рубина – окись хрома, голубого сапфира – оксиды железа и титана, василькового сапфира – оксиды железа, титана, хрома, александрита – окись ванадия и т. д.
Для получения звездчатых корундов (рубинов и сапфиров) в исходный материал добавляют окись титана. В процессе синтеза образуется смешанный кристалл, при последующем его нагревании ниже температуры плавления окиси алюминия он распадается с выделением тончайших игольчатых кристалликов рутила. 
Полученные гидротермальным способом корунды и шпинели обладают прекрасными физическими и химическими свойствами; имеют нулевую пористость, высокую прозрачность, прочность даже при высоких температурах, стойкость к воздействию обычных кислот и большинства щелочей. Плотность их 3.98 – 3.99, твердость по шкале Мооса – 9.
Изумруд получают наращивание кристаллов на затравку из природного берилла. Скорость роста кристаллов 0.8 мм в сутки. 
 

Нано-камни гораздо лучше имитируют природные полудрагоценные камни, чем фианиты, гидротермальные или флюсовые кристаллы и пригодны для технологии литья с камнями. Ученым удалось добиться глубоких и богатых оттенков. А некоторые и вовсе не встретить в природе, например, серый.

Серьги "Своя история 2" с нано-карбоном.

Преимущество нано-камней в том, что можно варьировать глубину и насыщенность цвета. Если природные самоцветы в малых размерах имеют светлый окрас, то из нано-камней разного размера можно собрать идеальное паве. Эта технология позволяет получить одинаковую насыщенность в камнях разного размера.
Цвет создается при помощи добавления элементов-хромофоров. Нано-камни наиболее точно передают природные цвета и даже особенности изменения цвета у некоторых камней (например, нано-султанит)

Кольцо "Орден странствий" с нано-топазом London

Так как гидротермальные камни являются полноценными аналогами природных драгоценностей, то и ухаживать за ними нужно также, как и за полностью природными:

снимать перед косметическими и водными процедурами;
хранить украшения в отдельных коробочках, чтобы избежать ударов друг об друга;
цветные камни нужно по мере загрязнения протирать мягкой тканевой салфеткой или чистить слабым мыльным раствором комнатной температуры.

Наталья Оринго