ИСКУССТВЕННЫЕ ЮВЕЛИРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ - раздел Образование, ОСНОВЫ ГЕММОЛОГИИ В Настоящее Время Довольно Широко В Ювелирном Деле Используются Искусственные...
В настоящее время довольно широко в ювелирном деле используются искусственные материалы, как в качестве вставок в украшение, так и в виде самостоятельного произведения. Для чего люди начали синтезировать и охотно применять синтетические материалы? Основные цели искусственных ювелирных материалов:
· Удешевление дорогих украшений из драгоценных камней;
· Показать красоту камня безупречной чистоты и насыщенной окраски;
· Заменить редкие истощаемые виды камнесамоцветного материала;
· Подделка драг. камней.
Драгоценные камни издавна являлись предметом воспроизведения. С древнейших времен в ювелирных изделиях и других украшениях используются различного рода подмены, подделки и имитации, изготавливаемые либо из менее дорогостоящих природных минералов, либо из стекла и керамики. Археологическими исследователями установлено, ч то в Древнем Египте (около 3 тыс. лет до н.э.) уже изготавливали цветные стекла, которые использовали как украшения и амулеты. Подделки из окрашенной глины также могли присутствовать в украшениях среди ювелирных камней. Имитации драгоценных камней из стекла были широко распространены в Древнем Риме.
В «Естественной истории» Плиний Старший писал, что карбункулы (рубины) «подделываются из стекла так же, как и другие драгоценные камни, познаются они по пленкам внутри и по тяжести, а иногда по пузырькам, светящимся подобно серебру». Он же описал трехслойный сардоникс, называемый триплетом. Этот материал изготавливали, склеивая из трех слоев – черного, белого и красного. Позже стали применять дуплеты, состоящие из двух различных камней – сверху драгоценный, а снизу менее дорогой: горный хрусталь или стекло.
В 1758 году австрийский химик Иозеф Штрасс разработал способ изготовления стеклянного сплава, чистого и бесцветного с относительно высоким показателем преломления. Сплав, состоящий из кремния, оксидов железа и алюминия, а также извести и соды, прекрасно гранился и шлифовался и после огранки напоминал бриллианты. Такой искусственный материал называется «стразом».
Настоящий переворот в получении синтетических аналогов драгоценных камней был произведен французским химиком О. Вернейлем, который в 1892 году вырастил синтетический рубин весом до 20 карат. Хотя задолго (в 1857г.) до этого искусственный камень весом до 1 карата был получен Годеном. А в 1888 году ученые Перье и Отфель получили искусственный изумруд. Но после разработок Вернейля было положено начало выращиванию синтетических аналогов монокристаллов в промышленных масштабах.
Вслед за рубинами промышленный синтез осуществлял выращивание искусственных сапфиров, изумрудов (1911 – 1940 г., Эспиг), разноокрашенной шпинели (1930г., Пари). По мере развития и совершенствования технологии выращивания монокристаллов были разработаны и другие способы, которые позволяли получить ряд других камней: синтетический кварц (1950 г.); синтетический алмаз (технический 1957г.,), синтетический алмаз (ювелирный 1970 г., в Японии, ЮАР, Новосибирске) весом до 3карат; синтетический александрит (1973г.) и многие другие. На сегодняшний день практически все природные ювелирные и не использующиеся в ювелирном деле минералы были получены, либо могут быть получены в лабораторных условиях, но многие из них не имеют экономического обоснования для синтеза в промышленных масштабах, только для научных целей.
Во второй половине 20-ого столетия созданы и новые виды кристаллов, аналогов которых нет в природе (фианит, фабулит), но они также охотно применяются в качестве вставок в ювелирный украшения.
На сегодня все искусственные ювелирные материалы можно подразделить на следующие типы:
1. Синтетические аналоги природных образований
2. Имитации
3. Составные материалы
4. Искусственные облицовочные материалы
Синтез монокристаллов
В основе получения синтетических ювелирных кристаллов лежат обычные процессы кристаллизации, представляющие собой гетерогенные химические реакции, при которых образуются монокристаллы или их поликристаллические агрегаты.
Рост кристаллов может осуществляться из 3-х фаз: жидкой фазы, твердой фазы и газообразной фазы. Процесс может осуществляться как в результате преобразования исходной твердой фазы, так и путем образования твердой фазы из жидкой и газообразной.
Процесс кристаллизации слагается из двух основных этапов: зарождения центров кристаллизации и непосредственно роста кристаллов.
Этапы роста:
1) зародышеобразование
Обозначим данный этап в виде графика
С
1
2
3
Т
1 – стабильная (недонасыщенная) область
2 – метастабильная (насыщенная) область
3 – лабильная область (перенасыщенных растворов)
В разных областях кристаллы растут по-разному: в первой области зародыши растворяются, но рост кристаллов не происходит; во второй области может расти готовая затравка, но не происходит образование новых зародышей; в третьей области происходит возникновение зародышей и рост кристаллов. Для синтеза чистых ювелирных материалов более приемлемо состояние кристалла во второй области зародышеобразования.
2) рост кристаллов
Так как кристалл характеризуется устойчивой пространственной решеткой, то его рост осуществляется послойно, путем прибавления атомов перенасыщенного раствора на кристаллографические грани. При небольшой скорости роста (которая может регулироваться температурой, давлением, скоростью подачи насыщенного раствора или пара) образуется зональность роста. Иногда это проявляется в виде прямолинейных, коленчатых, реже изогнутых линий роста.
В насыщенно окрашенных кристаллах может возникать цветовая зональность, где одни грани принимают на себя большие примеси (например, в корундах, бериллах).
В процессе роста кристалла на гранях могут консервироваться жидкостные и твердые включения. При очень большой скорости роста на гранях остается большое количество включений, и готовый материал может потерять прозрачность.
Существует множество методов синтеза кристаллов. Все они в той или иной степени основываются на фазовом состоянии и компонентном составе исходной среды, а также на характере движущей силы процесса. Исходя из этого все методы можно разделить на:
· Выращивание кристаллов из расплавов (из чистого вещества);
· Выращивание кристаллов из растворов;
· Выращивание кристаллов из газовой среды.
Все темы данного раздела:
Объекты изучения геммологии и исторические предпосылки
Gem – в переводе с английского – драгоценность.
Геммология – наука, объектом исследования которой являются ювелирные материалы. Знания о ювелирных камнях,
Задачи геммологии
Разнообразие задач данной науки определяется самим предметом исследования:
1. изучение физических свойств и минералогических особенностей;
2. разработка методов диагностики, сорти
ДЕКОРАТИВНО-ЭСТЕТИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЮВЕЛИРНЫХ МАТЕРИАЛОВ
В настоящее время известно более 3500 минералов и из разновидностей, но не все природные образования люди готовы носить в ювелирных изделиях, либо использовать в качестве украшения интерьера. Издав
Определения
Природные камни– вещества, образующиеся в природных условиях, как правило, без вмешательства человека.
(минералы, горные породы и другие природные декоративные образова
Правила применения терминов в геммологии
В начале двадцатых годов представители нескольких европейских стран сформировали основу конфедерации, предназначенной для представления интересов торговли ювелирными изделиями. С 1961 г. данная кон
Основные правила применения терминов
1. Термин «Ювелирный камень» должен использоваться только для природных веществ.
2. Понятие «полудрагоценный» ошибочно и недопустимо.
3. Недопустимо применение названий минералов
Общие представления об образовании месторождений самоцветов
1) В земных глубинах, разогретых до нескольких тысяч градусов, образуется магма – огненно-жидкая субстанция, в состав которой входят большинство элементов таблицы Д.И. Менделеева. Наиболее важную р
ЮВЕЛИРНОГО СЫРЬЯ
Магматические месторождения образуются в процессе дифференциации и кристаллизации магмы при высоких температурах (порядка 1500-8000), высоком давлении (сотни атмосфер) и на значительных
Алмазоносная кимберлитовая формация
Практическое значение кимберлитов определяется тем, что с этими породами связаны первичные (коренные) месторождения алмаза. За счет их разрушения и размыва (выветривания) образуются вторичные (росс
Месторождения лабрадора в основных породах
Месторождения этого типа представляют собой участки массивом габбро-анортозитов и сиенитов с крупно-гигантозернистым и порфировым сложением. Они являются единственным источником ювелирно-поделочног
Месторождения ювелирного сырья в основных эффузивах
Эффузивные породы по-разному проявляют себя как источники цветных камней. Во-первых, некоторые ювелирные камни являются акцессорными минералами – порфировыми вкрапленниками в эффузивах (например, с
Месторождения обсидиана из кислых эффузивов
Обсидиан – кислое вулканическое стекло, которое широко применяется в камнерезном деле. Ювелирно-поделочный обсидиан на 70% состоит из кремнезема; в остальной массе вулканического стекла всегда прис
ЮВЕЛИРНЫХ КАМНЕЙ
Образование пегматита связано с кристаллизацией остаточного расплава магмы, содержащего большое количество летучих компонентов, на относительно большой глубине, и при температурах от 700 до 400
Редкоземельная и мусковитовая формация
Данный тип месторождений представлен олигоклаз-микроклиновым минеральным типом. Пегматиты располагаются среди метаморфических толщ (гнейсов, кристаллических сланцев пироксен-амфиболового и гранат-б
Редкометальная пегматитовая формация
Это бесполостные микроклин-альбитовая пегматиты. Типичные редкометальные пегматиты сравнительно бедны цветными камнями. Слабозамещенные мусковит-берилловые пегматиты служат источником розового квар
Миароловые пегматиты
Миароловые пегматиты наиболее богаты цветными камнями. Данные месторождения формируются на относительно небольшой глубине. Главной особенностью этой формации является наличие минерализованных полос
ПНЕВМАТОЛИТО-ГИДРОТЕРМАЛЬНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ
(гидротермально-метасоматические)
Данные месторождения образованы постмагматическими газово-жидкими растворами при доминирующей роли метасоматических процессов.
ЮВЕЛИРНЫХ КАМНЕЙ
Гидротермальные месторожденияобразуются за счет горячих минерализованных растворов и газов, связанных с магмой и периодически отделяющихся от нее.
Гидротермы отделялись от
ЮВЕЛИРНОЕ СЫРЬЕ В КОРАХ ВЫВЕТРИВАНИЯ
Кора выветривания – это континентальная геологическая формация, образующаяся в результате физико-химических процессов в определенных геологических условиях.
Она представля
Образование опалов связывают с выносом кремнезема из полевых шпатов песчаников при их каолинизации (т.е. замещением каолинов).
Ca [Si2Al2O8] – анортит, где наибольшее содержание кремния – минерал коренных пород
Al4 [Si4O10] (OH)8 – каолин
МЕСТОРОЖДЕНИЯ ЮВЕЛИРНОГО СЫРЬЯ, СВЯЗАННЫЕ С ДИАГЕНЕЗОМ
Диагенез – процессы, протекающие в близ поверхностных условиях, в результате которых путем физико-химических и органических преобразований из древесины и смолы образуется гагат и я
РОССЫПНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ЮВЕЛИРНОГО СЫРЬЯ
Россыпи имеют важнейшее значение в добыче большинства ювелирных камней. Это обусловлено тем, что в процессе формирования россыпей цветные камни высвобождаются из крепких вмещающих пород, обогащаютс
Элювиальный и делювиально-элювиальный тип россыпей.
Сюда относятся остаточные россыпи водоразделов, которые образовались на месте залегания коренного источника или несколько перемещены в результате склоновых процессов. Данный генетический тип россып
Делювиально-аллювиальный и аллювиальный тип россыпей.
При омоложении рельефа древние коры выветривания и заключенные в них остаточные элювиальные россыпи легко размываются. При этом в верховьях логов и небольших рек развиваются делювиально-аллювиальны
Прибрежно-морской тип россыпей.
Это россыпи дальнего переноса, формирующиеся в дельтах рек и на пляжах в результате перемыва речного аллювия морским прибоем и перемещения обломочного материала под действием приливо-отливных и вдо
Древние конгломераты смешанного образования.
В толщах конгломератов и древних галечников встречается ряд устойчивых самоцветов: алмаз, жадеит, нефрит, агат. Данные образования входят в состав базальтовых горизонтов осадочного чехла пла
ОСНОВЫ ПОИСКОВ И ОЦЕНКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЮВЕЛИРНОГО СЫРЬЯ. ОСОБЕННОСТИ ДОБЫЧИ
Специфические особенности геологоразведочного процесса
Месторождения цветных камней, особенно ювелирных и ювелирно-поделочных, редки и своеобразны, что очень затруд
Последовательность геологоразведочных работ на месторождениях ювелирного сырья
Стадии работ
Виды работ
Целевое назначение работ
Поисково-оценочные работы
Канавы, шурфы, траншеи
Группировка проявлений ювелирного сырья
Структурно-морфологические типы минеральных тел
Распределение полезного сырья
Изменчивость качества сырья
Виды ювелирных камней
Берилл и его ювелирные разновидности
Be3Al2[Si6O18]
Берилл представляет собой кольцевой силикат бериллия и алюминия, имеющий целый ряд разноокрашенн
Корунд и его ювелирные разновидности
Al2O3
Корунд занимает второе место после алмаза, как с коммерческой точки зрения, так и по твердости. Минерал корунд является кристаллической окисью
Хризоберилл и его ювелирные разновидности
BeAl2O4
Свое название хризоберилл получил за золотистый цвет (от греч. «хризос» - золотой) и содержание бериллия.
Разновидности:
Ювелирные разности группы гранатов
В природе насчитывается около 25 основных разновидностей гранатов, в том числе и ювелирных разностей. Гранат получил свое название от латинского «гранатум» - гранатовое дерево, зерна которого и нап
Альмандин
Fe3Al2 [SiO4]3
Окраска альмандина пурпурно-красная с малиновым оттенком связана с присутствие Fe2+. На мировом рынке
Спессартин
Mn3Al2 [SiO4]
Название свое Спессартин получи от местности Шпессарт (в Баварии), где был впервые обнаружен. Окраска ювелирного камня – мед
Уваровит
Ca3Cr2 [SiO4]3
Назван камень в честь графа С.С. Уварова – одного из президентов Российской Академии наук. Цвет – трявяно-зелены
Гроссуляр
Ca3Al2 [SiO4]3
Свое название гроссуляр получил от латинского «гроссулариум» - крыжовник. Кристаллы желтовато-зеленые и мутные,
Андрадит
Ca3Fe2 [SiO4]3
Названа разновидность в честь португальского минералога Д’Андрада. Сам андрадит не представляет ювелирного интер
Топаз и его ювелирные разновидности
Al2 [SiO4] (F, OH)2
Топаз входит в число тех немногих минералов, которые использовали уже в каменном веке. На Урале на одной из древнейших
Диопсид и его ювелирные разновидности
Диопсид – минерал из группы пироксенов, является крайним членом изоморфного ряда: диопсид CaMg[Si2O6]
геденбергитCaF
Ювелирные разновидности группы кремнезема
Среди всех ювелирных минералов кварц наиболее распространен в природе. Кварц и его разновидности издавна использовались в ювелирном деле и для практических целей. Названию этому минералу дали горня
Шпинель
На Древнем Востоке и Западе, а также в старинных русских описях шпинель называли лалом (созвучно со словом «алый»). В более позднее время лал стали называть шпинелью. Одни связывают
Сподумен
LiAl [Si2O6]
Сподумен относится к литийсодержащему пироксену. Название происходит от греческого «сподуменос» - пепельный. В качестве ювелирного камня
Клиногумит
Mg9 [SiO4]4 (OH, F)2
Цвет – желтый, коричневый, медовый.
Впервые встречен ювелирный клиногумит вместе со шпинелью на ю
Кордиерит
(Mg, Fe)2 Al3 [AlSi5O18]
Назван по имени французского геолога Пьера Кордьера, который описал этот камень. Кордиерит имеет неско
Скаполит
Скаполит объединяет изоморфный ряд, крайние минералы которого:
Мариалит – Na4 [AlSi3O8] (Cl)
Мейонит – Ca4 [Al
Жемчуг. Его образование и разновидности
На протяжении веков алмаз считался королем драгоценных камней, жемчуг за свою красоту был по праву признан королевой. Хотя он и не обладает долговечностью, его красота неоспорима, а крупные экземпл
Перламутр. Его образование и разновидности
«Перламутр", в переводе с немецкого, означает буквально "мать жемчуга". В прежнее время в России знавали перламутр просто под названием «раковина»; по-английски его называют «mother
Коралл. Его образование и разновидности
Кораллы, или коралловые полипы, - это общее название большой группы придонных морских беспозвоночных организмов, которые относятся к классу Anthozoa. То, что называется кораллом, с
Аммонит. Его образование и декоративные особенности
Практически не изучен на нашей территории высококачественный поделочный материал аммонит (торговое название - корит). Полированный аммонит тонкослоистого строения имеет аналогичную черному благород
ПОДЕЛОЧНЫЕ КАМНИ
Поделочными камнями называют минералы и минеральные агрегаты, пригодные для изготовления художественных предметов и сувениров. Некоторые из них успешно используются в ювелирных или
Ювелирно-поделочных и поделочных камней (по Е.Я. Киевленко)
Генети-ческая группа
Генетический класс
Формацион-ный тип
Наименование камней
Практическое значение
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАСПРОСТРАНЕННЫХ ПОДЕЛОЧНЫХ КАМНЕЙ
Нефрит
Нефрит относится к тремолит-актинолитовому изоморфному ряду группы амфиболов (ленточные силикаты с доп. (OH))
Тремолит-- Ca2Mg5
Лазурит
Na3Ca [AlSiO4]3 S
Лазурит входит в состав минералов группы содалита. Кристаллизуется в кубической сингонии, гексатетраэдри
Малахит
Cu2 [CO3] (OH)2
По составу малахит представляет собой водную углекислую соль меди. Оксида меди в малахите содержится до 72%, поэтому он ис
Родонит
Mn5 [Si5O15]
Родонит кристаллизуется в триклинной сингонии, пинакоидальном классе симметрии. В виде примесей в нем присутствуют оксиды жел
Интрузивные породы
1) Гранит – ценнейший облицовочный камень, который широко используется для внешней и внутренней облицовки зданий и сооружений.
Гранит представляет собой полнокриста
Эффузивные породы
9) Базальт – эффузивный аналог габбро. Его окраска темная до черной.
Породообразующие минералы: основной плагиоклаз (50-65%), моноклинный пироксен, оливин, в
Метаморфические породы
11) Мрамор – представляет полнокристаллическую метаморфическую карбонатную породу, окраска которой зависит от содержания в ней примесей. Наиболее ценными видами мраморов явл
Осадочные породы
14) Песчаники – прочно сцементированные пески.
Породообразующие минералы: кварц, полевые шпаты, слюды.
Второст
Методы выращивания синтетических аналогов ювелирных камней
Методы синтеза
Примеры получаемых синтетических материалов
СИНТЕЗ КРИСТАЛЛОВ ИЗ РАСПЛАВА
Метод
ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ЮВЕЛИРНОГО СЫРЬЯ
Полное представление о качестве декоративного материала можно получить лишь путем последовательного изучения их свойств.
Многостадийный цикл специальных научно-практических исследований
Макроскопическое изучение материала
Целью макроскопического изучения камня является его идентификация и предварительная оценка качества с выделением декоративной разновидности. Изучение материала проводится традиционными методами виз
Специальные методы исследования
Основное назначение специальных методов исследований – точная диагностика минералов и минеральных агрегатов, а также изучение особенностей их строения, определение которых визуальным способом невоз
Технологические испытания декоративного сырья
Выбор методов технологических испытаний определяется назначением камня. В тех случаях, когда по результатам предварительной оценки среди образований одного минерального вида выявлены разновидности
ОЦЕНКА ОБРАБОТАННЫХ ЮВЕЛИРНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Обработанные декоративные материалы, готовые к использованию, уже могут считаться ювелирным изделием. Будь-то ограненная вставка (фасетная или кабошон), полированная пластина, камнерезное изделие и
Оценка готовой продукции
При оценке ограненных камней особое внимание уделяется выявлению причин снижающих художественно-технологические качества камня. Предназначенные для оценки ювелирные камни должны быть обработаны фас
Отраслевые стандарты ювелирных и поделочных камней
Завершающим этапом оценки качества декоративных камней является определение их соответствия существующим техническим стандартам, с одновременной разбраковкой – разделением по сортам (сортификаци
Новости и инфо для студентов