Синтетические бриллианты и имитаторы.
В этом материале мы не будем рассматривать такие имитации бриллиантов, как фианиты, стронций-титанаты, бесцветные цирконы, данбуриты, петалиты, поллюциты, топазы, кварцы, форстериты, сапфиры, родизиты и несколько десятков других разновидностей природных и синтетических камней. Все они кардинально отличаются от бриллиантов по своим оптическим и физическим характеристикам, и спутать их с бриллиантами очень сложно, а отличить - очень легко.
Остановимся подробнее на двух наиболее качественных имитаторах - муассанитах и синтетических бриллиантах..
Муассанит.
Последней попыткой создания качественной синтетической имитации бриллианта оказались муассаниты. Говоря о муассаните, очень важно понимать разницу между природным минеральным образованием и его одноименным синтетическим аналогом.
Минерал муассанит является природным, назван в честь его первооткрывателя, Анри Муассана (1852-1907), Нобелевского лауреата по химии (1906 год). Природный муассанит не пригоден для огранки в драгоценные камни из-за очень мелкого (максимум 2-3мм) размера зерен, темного непрозрачного света и исключительной редкости. Муассанит представляет из себя карбид кремния SiC, с гексагональной кристаллической структурой ( в отличие от кубической у алмаза)
Муассанит был синтезирован еще до того (1893), как был обнаружен (1905) в природе.
Технически синтез муассанита несложен, и камни нашли широкое промышленное применение. Твердость муассанита 9.25 сделала его популярным среди ювелиров и стоматологов средством для заточки инструментов. В профессиональной среде для поименования муассанита закрепился термин "карборунд". Все, кто знаком с внешним видом карборунда, могут подтвердить, что его использование в качестве драгоценного камня врядли кому могло прийти в голову.
В 1987 году в лаборатории Cree Research (США) был найден способ синтеза бесцветного муассанита. Правда, до 1993 года эти камни не были совсем бесцветными, если выразиться точнее - они были в лучшем случае околобесцветными и соответствовали цвету не выше (у лучших образцов) I-J по шкале GIA для бриллиантов. В 1998 году была запатентована технология синтеза реально бесцветных муассанитов методом сублимации, и с тех пор эти камни имеют зарегистрированное торговое название "Charles & Colvard created Moissanite™"
С момента появления на рынке в 1976 году CZ (фианитов в российском варианте) муассанит оказался наилучшим из известным симулянтов бриллианта. Однако натренированный глаз может легко отличить муассанит от "лучшего друга девушки".
Из-за отличной от алмаза кристаллической структуры муассонит обладает очень сильным двупреломлением, которое в принципе невозможно для алмаза (бриллианта). Если посмотреть "сквозь" муассанит по углом к его верхней площадке, то ВСЕГДА будет хорошо заметно раздвоение граней павильона. То есть как бы грани будут выглядеть как на "размытой нерезкой фотографии".
Надежным идентификатором муассанита является его относительная плотность (3.22 против 3.52 у бриллианта). В метилен иодиде более плотный бриллиант утонет, а менее плотный муассанит будет "плавать".
"Точечный тест" не поможет из-за очень высокого коэффициента преломления у муассанита - не покажет отличие муассонита от бриллианта, но покажет отличие от природного или синтетического циркона.
Надежным способом гарантированной идентификации муассанитов является их нагрев до температуры свыше 230 градусов. При этой температуре все без исключения муассаниты окрашиваются в зеленовато-желтый или коричневый цвет, который пропадает немедленно после остывания.
Доверять электронным тестерам, пытаясь отличить муассанит от бриллианта, надо с осторожностью. Лишь наиболее современные и дорогие приборы из серии Presidium достигли приличной точности в определения мусассонита,првышающей 80%.
Синтетические бриллианты.
С алмазами человечество знакомо уже несколько тысячелетий. Но лишь в 1796 году была разгадана их углеродная природа, и почти 150 понадобилось для создания первых синтетических алмазов.
В 1950 году исследователи шведской компании ASEA впервые синтезировали крупнозернистый алмаз. Материал получил важное промышленное значение. Мировой ювелирный рынок заволновался в 1954, когда компание GE (США) представила первые образцы синтетических алмазов вполне ювелирного качества. С тех пор несколько десятков коллективов исследователей в различных странах предпринимали попытки разработки технологий синтеза алмазов, и несколько таких разработок оказались удачными и нашли коммерческое применение. Сейчас уже ясно и неоспоримо, что огромное количество синтетических бриллиантов поступило на мировой ювелирный рынок за последние 50 лет. По оценкам аналитиков De Beers, стоимостная накопленная емкость мирового ювелирного рынка по синтетическим бриллиантам составляет около 50 миллиардов долларов при том, что аналогичный показатель природных бриллиантов составляет 65.7 миллиардов долларов. То есть практически половина существующих сегодня в мире бриллиантов - синтетические.
В наше время коммерческое производство синтетических алмазов для промышеленных и ювелирных целей осуществляет в более чем 2-х десятках стран по двум основным технологиям:
- HPHT - термобарический метод, основан на кристаллизации алмаза из расплава углерода при высокой температуре и при высоком давлении, при участии металлических катализаторов;
- CDV - метод, основанный на осаждении алмаза в виде пленки из газовой фазы, то есть из плазмы газообразного углерода, созданной с помощью электрической дуги.
Синтетические HPHT-бриллианты
Синтетические CDV-бриллианты
Несколько отличается, хотя и основана на аналогичных принципах, технология кристаллизации алмаза по методу "BARS", расработанная советскими и российскими учеными и реализованная промышленно впервые в США в 2004 году. В настоящее время нет точной инфорамции о количестве функционирующих установок "BARS", но их предполагаемое количество - около 300 штук, включая недавно запущенное производство в Санкт-Петербурге..
С 2006 года производителями синтетических бриллиантов применяется также процедура повторного HPHT-облагораживания синтетического материала, которая позволяет незначительно улучшить чистоту камней и значительно улучшить цвет, вплоть до приведения цвета желтых бриллиантов до стандартов J-I и примерно в 3-5% случаев даже выше - вполоть до D-E!
По докладу DTS (Diamond trading Company) - аналитической и маркетинговой компании, изучающей рынок бриллиантов, ежегодно в ювелирную индустрию поступает около 200 тонн синтетических алмазов и бриллиантов! Рынок цветных брилиантов весом до 1 карата на 99% состоит из синтетических камней, так как коммерчески они уже намного выгоднее, чем облагороженные облученные природные бриллианты.
Пока лишь бриллианты весом более 3-х карат более или менее остаются "вне подозрения" в их природности, так как по признанию специалистов (коментарий доктора Рассела Хэмли) выращивать кристаллы весом более 3-х карат возможно, но очень сложно, и коммерчески уже не интересно. Крупнейший на сегодняшний день известный синтетический ограненный брилиант, изготовленный с исследовательскими целями, весит 34.80 карат. Но, по признанию того же доктора Рассела Хэмли, технически возможно производить ювелирного качества кристаллы весом до 300 карат.
Идентификация синтетических бриллиантов.
Естесвенно, самый надежный способ идентификации синтетических бриллиантов - обращение в хорошо оборудованную геммологическую лабораторию. Самостоятельно, не обладая познаниями и практическим опытом в геммологии, сделать это весьма сложно.
Тем не менее для потребителей бриллиантов, в особенности - для ювелиров, можно дать несколько советов. Желательно иметь сильную, не менее 20х лупу, микроскоп.. Спектрометр, хотя бы простенький карманный, тоже хорошо бы иметь.. Источник ультрафиолета и сильный магнит..
Вот несколько рекомендаций (по возрастания степени сложности, надежности и дороговизны исследования):
1. Не всегда, но очень часто, если синтетический бриллиант положить столом на чистый белый лист, по краю, вдоль рундиста будет заметно что-то типа белой полосы, вроде как зоны вторичной интерференции.. Связано это с тем, что при росте в расплаве более легкие изотопы "всплывают"... Этот эфект "белой зоны" всегда заметен у CZ-ов, но только еще сильнее. Если такого эффекта нет у бриллианта, это еще не гарантирует его природности, но если эффект заметен - гарантирует синтетичность.
2. Синтетические бриллианты в 95 случаях из 100 реагируют на очень сильный магнит.
3. Отсутствие заметных включений под лупой 20х, а уж тем более под микроскопом, почти гарантирует синтетичность.. Просто представьте себе вероятность попадания к Вам бриллианта с чистотой F (верхний край класса 1) и сопоставьте с ценой, за него заплаченой или спрашиваемой..
4. Спектр синтетического HPHT-бриллианта не всегда, но нередко (зависит от класса спектрометра) покажет наличие линий железа и никеля (катализаторы при процессе синтеза), зерна которых не видны даже в самый мощный оптический микроскоп ( а электронных микроскопов дома или в ювелирных мастерских не бывает)..
5. В достаточно сильный микроскоп (80х и выше) синтетика показывает заметную зернистость. Природные бриллианты всегда огранены их монокристаллов, синтетические представляют из себя массив сросшихся "супер-микро"-монокристаллов.
6. Катодно-люминесцентная сьемка (трудно представить правда, насколько это реально в условиях ювелирной мастерской) для HPHT-синтетических кристаллов всегда покажет перекрестно наслоенные зоны роста. То есть кристаллы растут сначала снизу вверх, потом слева направо, потом опять снизу вверх, потом опять.....
7. Если суметь совместить фильтр полярископа с микроскопом, то в поляризованном свете будут хорошо видны "копии" затравочного кристалла, из которых состоит вся масса синтетического HPHT-бриллианта. То есть все монокристаллы, вне зависимости от направления роста, повторяют форму затравки. Сама затравка будет видна в оригинальном геометрическом центре бывшего неограненного кристалла в виде затемненной зоны.
8. Анализ флюоресценции (думается - доступен и в ювелирной мастерской). Флюоресценция природных бриллиантов всегда голубая. Флюоресценция HTTP-синтетики желто-зеленая либо желтая. Флюоресценция в коричневыой или бесцветной CVD- синтетике всегда красная. Флюоресценция всегда проявляется и в коротковолновй, и в длинноволновой зонах, но у синтетических бриллиантов (и HPHT, и CDV) коротковолновая флюоресценция сильнее, чем длинноволновая. это - очень хороший и надежный идентификатор синтетических бриллиантов.
9. Фосфоресценция HTTP-синтетики. После выключения источника ультрафиолета HTTP-синтетические бриллианты очень короткое время продолжают светиться, фосфоресцировать.
10. Зональность окраски. Границы зон с различной интенсивностью окраски у природных бриллиантов спорадические и вариантивные. У синтетических бриллиантов - всегда прямые, и пересекаются под прямым углом.
11. Инфракрасная спектрометрия по методу Фурье и Рамановская спектрометрия с возбуждающим лазером - дают 100% гарантию индетификации синтетического брилианта. Но, к сожалению, подобным оборудованием даже геммологические лаборатории обладают далеко не все.
12. В последние годы появились и являются гарантированным средством для идентификации синтетических бриллиантов новые, специально разработанные с этой целью приборы:
- GRS DiamondSure. Прибор основан на анализе абсобрции света бриллиантом, точнее сказать - на изменениях абсорбции света за счет микроэлементных включений;
- GRS DimaondView. Прибор основан на анализе люминесценции бриллиантов;
- GRS DiamondPlus. Высокоточный и очень чувствительный прибор, работающий на основе анализа фотолюминесценции. Причем 100%-ю гарантию идентификации синтетических бриллиантов дает только последовательное применение комплекса из всех трех приборов.
Распространение легкодоступных дешевых тестеров наподобие "Presidium" привело к создания мифа о том, что эти приборы могут помочь в идентификации синтетических бриллиантов. К сожалению многочисленных владельцев - это ничем не оправданный миф. Основное и едиснтвенное назначение таких тестеров - получение денег от неразумных легковерных покупателей. Вероятность идентификации синтетического бриллианта таким тестером равна 50/50, в строгом соответствии с теорией вероятности.
Остановимся подробнее на двух наиболее качественных имитаторах - муассанитах и синтетических бриллиантах..
Муассанит.
Последней попыткой создания качественной синтетической имитации бриллианта оказались муассаниты. Говоря о муассаните, очень важно понимать разницу между природным минеральным образованием и его одноименным синтетическим аналогом.
Минерал муассанит является природным, назван в честь его первооткрывателя, Анри Муассана (1852-1907), Нобелевского лауреата по химии (1906 год). Природный муассанит не пригоден для огранки в драгоценные камни из-за очень мелкого (максимум 2-3мм) размера зерен, темного непрозрачного света и исключительной редкости. Муассанит представляет из себя карбид кремния SiC, с гексагональной кристаллической структурой ( в отличие от кубической у алмаза)
Муассанит был синтезирован еще до того (1893), как был обнаружен (1905) в природе.
Технически синтез муассанита несложен, и камни нашли широкое промышленное применение. Твердость муассанита 9.25 сделала его популярным среди ювелиров и стоматологов средством для заточки инструментов. В профессиональной среде для поименования муассанита закрепился термин "карборунд". Все, кто знаком с внешним видом карборунда, могут подтвердить, что его использование в качестве драгоценного камня врядли кому могло прийти в голову.
В 1987 году в лаборатории Cree Research (США) был найден способ синтеза бесцветного муассанита. Правда, до 1993 года эти камни не были совсем бесцветными, если выразиться точнее - они были в лучшем случае околобесцветными и соответствовали цвету не выше (у лучших образцов) I-J по шкале GIA для бриллиантов. В 1998 году была запатентована технология синтеза реально бесцветных муассанитов методом сублимации, и с тех пор эти камни имеют зарегистрированное торговое название "Charles & Colvard created Moissanite™"
С момента появления на рынке в 1976 году CZ (фианитов в российском варианте) муассанит оказался наилучшим из известным симулянтов бриллианта. Однако натренированный глаз может легко отличить муассанит от "лучшего друга девушки".
Из-за отличной от алмаза кристаллической структуры муассонит обладает очень сильным двупреломлением, которое в принципе невозможно для алмаза (бриллианта). Если посмотреть "сквозь" муассанит по углом к его верхней площадке, то ВСЕГДА будет хорошо заметно раздвоение граней павильона. То есть как бы грани будут выглядеть как на "размытой нерезкой фотографии".
Надежным идентификатором муассанита является его относительная плотность (3.22 против 3.52 у бриллианта). В метилен иодиде более плотный бриллиант утонет, а менее плотный муассанит будет "плавать".
"Точечный тест" не поможет из-за очень высокого коэффициента преломления у муассанита - не покажет отличие муассонита от бриллианта, но покажет отличие от природного или синтетического циркона.
Надежным способом гарантированной идентификации муассанитов является их нагрев до температуры свыше 230 градусов. При этой температуре все без исключения муассаниты окрашиваются в зеленовато-желтый или коричневый цвет, который пропадает немедленно после остывания.
Доверять электронным тестерам, пытаясь отличить муассанит от бриллианта, надо с осторожностью. Лишь наиболее современные и дорогие приборы из серии Presidium достигли приличной точности в определения мусассонита,првышающей 80%.
Синтетические бриллианты.
С алмазами человечество знакомо уже несколько тысячелетий. Но лишь в 1796 году была разгадана их углеродная природа, и почти 150 понадобилось для создания первых синтетических алмазов.
В 1950 году исследователи шведской компании ASEA впервые синтезировали крупнозернистый алмаз. Материал получил важное промышленное значение. Мировой ювелирный рынок заволновался в 1954, когда компание GE (США) представила первые образцы синтетических алмазов вполне ювелирного качества. С тех пор несколько десятков коллективов исследователей в различных странах предпринимали попытки разработки технологий синтеза алмазов, и несколько таких разработок оказались удачными и нашли коммерческое применение. Сейчас уже ясно и неоспоримо, что огромное количество синтетических бриллиантов поступило на мировой ювелирный рынок за последние 50 лет. По оценкам аналитиков De Beers, стоимостная накопленная емкость мирового ювелирного рынка по синтетическим бриллиантам составляет около 50 миллиардов долларов при том, что аналогичный показатель природных бриллиантов составляет 65.7 миллиардов долларов. То есть практически половина существующих сегодня в мире бриллиантов - синтетические.
В наше время коммерческое производство синтетических алмазов для промышеленных и ювелирных целей осуществляет в более чем 2-х десятках стран по двум основным технологиям:
- HPHT - термобарический метод, основан на кристаллизации алмаза из расплава углерода при высокой температуре и при высоком давлении, при участии металлических катализаторов;
- CDV - метод, основанный на осаждении алмаза в виде пленки из газовой фазы, то есть из плазмы газообразного углерода, созданной с помощью электрической дуги.
Синтетические HPHT-бриллианты
Синтетические CDV-бриллианты
Несколько отличается, хотя и основана на аналогичных принципах, технология кристаллизации алмаза по методу "BARS", расработанная советскими и российскими учеными и реализованная промышленно впервые в США в 2004 году. В настоящее время нет точной инфорамции о количестве функционирующих установок "BARS", но их предполагаемое количество - около 300 штук, включая недавно запущенное производство в Санкт-Петербурге..
С 2006 года производителями синтетических бриллиантов применяется также процедура повторного HPHT-облагораживания синтетического материала, которая позволяет незначительно улучшить чистоту камней и значительно улучшить цвет, вплоть до приведения цвета желтых бриллиантов до стандартов J-I и примерно в 3-5% случаев даже выше - вполоть до D-E!
По докладу DTS (Diamond trading Company) - аналитической и маркетинговой компании, изучающей рынок бриллиантов, ежегодно в ювелирную индустрию поступает около 200 тонн синтетических алмазов и бриллиантов! Рынок цветных брилиантов весом до 1 карата на 99% состоит из синтетических камней, так как коммерчески они уже намного выгоднее, чем облагороженные облученные природные бриллианты.
Пока лишь бриллианты весом более 3-х карат более или менее остаются "вне подозрения" в их природности, так как по признанию специалистов (коментарий доктора Рассела Хэмли) выращивать кристаллы весом более 3-х карат возможно, но очень сложно, и коммерчески уже не интересно. Крупнейший на сегодняшний день известный синтетический ограненный брилиант, изготовленный с исследовательскими целями, весит 34.80 карат. Но, по признанию того же доктора Рассела Хэмли, технически возможно производить ювелирного качества кристаллы весом до 300 карат.
Идентификация синтетических бриллиантов.
Естесвенно, самый надежный способ идентификации синтетических бриллиантов - обращение в хорошо оборудованную геммологическую лабораторию. Самостоятельно, не обладая познаниями и практическим опытом в геммологии, сделать это весьма сложно.
Тем не менее для потребителей бриллиантов, в особенности - для ювелиров, можно дать несколько советов. Желательно иметь сильную, не менее 20х лупу, микроскоп.. Спектрометр, хотя бы простенький карманный, тоже хорошо бы иметь.. Источник ультрафиолета и сильный магнит..
Вот несколько рекомендаций (по возрастания степени сложности, надежности и дороговизны исследования):
1. Не всегда, но очень часто, если синтетический бриллиант положить столом на чистый белый лист, по краю, вдоль рундиста будет заметно что-то типа белой полосы, вроде как зоны вторичной интерференции.. Связано это с тем, что при росте в расплаве более легкие изотопы "всплывают"... Этот эфект "белой зоны" всегда заметен у CZ-ов, но только еще сильнее. Если такого эффекта нет у бриллианта, это еще не гарантирует его природности, но если эффект заметен - гарантирует синтетичность.
2. Синтетические бриллианты в 95 случаях из 100 реагируют на очень сильный магнит.
3. Отсутствие заметных включений под лупой 20х, а уж тем более под микроскопом, почти гарантирует синтетичность.. Просто представьте себе вероятность попадания к Вам бриллианта с чистотой F (верхний край класса 1) и сопоставьте с ценой, за него заплаченой или спрашиваемой..
4. Спектр синтетического HPHT-бриллианта не всегда, но нередко (зависит от класса спектрометра) покажет наличие линий железа и никеля (катализаторы при процессе синтеза), зерна которых не видны даже в самый мощный оптический микроскоп ( а электронных микроскопов дома или в ювелирных мастерских не бывает)..
5. В достаточно сильный микроскоп (80х и выше) синтетика показывает заметную зернистость. Природные бриллианты всегда огранены их монокристаллов, синтетические представляют из себя массив сросшихся "супер-микро"-монокристаллов.
6. Катодно-люминесцентная сьемка (трудно представить правда, насколько это реально в условиях ювелирной мастерской) для HPHT-синтетических кристаллов всегда покажет перекрестно наслоенные зоны роста. То есть кристаллы растут сначала снизу вверх, потом слева направо, потом опять снизу вверх, потом опять.....
7. Если суметь совместить фильтр полярископа с микроскопом, то в поляризованном свете будут хорошо видны "копии" затравочного кристалла, из которых состоит вся масса синтетического HPHT-бриллианта. То есть все монокристаллы, вне зависимости от направления роста, повторяют форму затравки. Сама затравка будет видна в оригинальном геометрическом центре бывшего неограненного кристалла в виде затемненной зоны.
8. Анализ флюоресценции (думается - доступен и в ювелирной мастерской). Флюоресценция природных бриллиантов всегда голубая. Флюоресценция HTTP-синтетики желто-зеленая либо желтая. Флюоресценция в коричневыой или бесцветной CVD- синтетике всегда красная. Флюоресценция всегда проявляется и в коротковолновй, и в длинноволновой зонах, но у синтетических бриллиантов (и HPHT, и CDV) коротковолновая флюоресценция сильнее, чем длинноволновая. это - очень хороший и надежный идентификатор синтетических бриллиантов.
9. Фосфоресценция HTTP-синтетики. После выключения источника ультрафиолета HTTP-синтетические бриллианты очень короткое время продолжают светиться, фосфоресцировать.
10. Зональность окраски. Границы зон с различной интенсивностью окраски у природных бриллиантов спорадические и вариантивные. У синтетических бриллиантов - всегда прямые, и пересекаются под прямым углом.
11. Инфракрасная спектрометрия по методу Фурье и Рамановская спектрометрия с возбуждающим лазером - дают 100% гарантию индетификации синтетического брилианта. Но, к сожалению, подобным оборудованием даже геммологические лаборатории обладают далеко не все.
12. В последние годы появились и являются гарантированным средством для идентификации синтетических бриллиантов новые, специально разработанные с этой целью приборы:
- GRS DiamondSure. Прибор основан на анализе абсобрции света бриллиантом, точнее сказать - на изменениях абсорбции света за счет микроэлементных включений;
- GRS DimaondView. Прибор основан на анализе люминесценции бриллиантов;
- GRS DiamondPlus. Высокоточный и очень чувствительный прибор, работающий на основе анализа фотолюминесценции. Причем 100%-ю гарантию идентификации синтетических бриллиантов дает только последовательное применение комплекса из всех трех приборов.
Распространение легкодоступных дешевых тестеров наподобие "Presidium" привело к создания мифа о том, что эти приборы могут помочь в идентификации синтетических бриллиантов. К сожалению многочисленных владельцев - это ничем не оправданный миф. Основное и едиснтвенное назначение таких тестеров - получение денег от неразумных легковерных покупателей. Вероятность идентификации синтетического бриллианта таким тестером равна 50/50, в строгом соответствии с теорией вероятности.