Выращивание искусственных камней в домашних условиях. Выращивание кристаллов рубина в домашних условиях по методу вернейля

По своим физическим свойствам и по химическому составу драгоценные камни, полученные синтетическим путем, практически не отличаются от натуральных. Далеко не все изделия, продающиеся в ювелирных магазинах, содержат натуральные камни. И это вполне нормально. Рассмотрим, как открыть свой бизнес на выращивании кристаллов рубина в домашних условиях.

Основная проблема заключается в том, что большая часть натуральных камней не обладает всеми необходимыми характеристиками, чтобы красоваться в ювелирном украшении. Камни, полученные в заводских или лабораторных условиях, имеют практически одинаковые характеристики. Кроме того, синтетическое производство драгоценности обходится дешевле, нежели добыча натурального в глубоких и опасных для жизни шахтах.

Выращивание с использованием ограниченных солей

Для данного метода подойдут алюмокалиевые квасцы. Дома лучше всего выращивать кристаллы из медного купороса. Они плохо растут из обычной соли. А вот медный купорос и купить легко, и з него растут очень красивые синие искусственные драгоценные камни.

1. Подготавливаем емкость. В ней будем делать насыщенный раствор соли. Насыпаем несколько столовых ложек соли, заливаем ее водой и размешиваем. Досыпаем соль, пока она не перестанет растворяться. Используйте горячую воду, чтобы не ошибиться с пропорциями. Есть кривые растворимости для разных солей. Они показывают, сколько граммов может раствориться в 100 мл воды при определенной температуре.

Кривые растворимости

2. Фильтруем раствор. Этот шаг очень важный, особенно если вы покупаете медный купорос в магазине для сада и огорода. Если раствор будет грязным, кристалл вырастет с дефектами. Оставляем раствор на сутки, чтобы из него выпали лишние кристаллы. Они оседают на дне стакана и служат нам затравкой (главным элементов, на котором будут наращиваться новые).

3. Привязываем кристалл к леске. Леску обматываем на карандаш и вешаем это приспособление на стакан с насыщенным раствором. С течением времени вода испаряется, насыщенность раствора увеличивается. Излишек вещества, которое не может раствориться, оседает на наше изделие.

4. Раз в две недели добавляем в стакан насыщенный раствор. Зачем это делать? Со временем вода испаряется и на каком-то моменте роста ее будет недостаточно и рост прекратится.

Важно! Добавляемый раствор должен быть такой же температуры, как и раствор, где растет кристалл. Если она будет высшей, можем все испортить.

5. Через три месяца вынимаем кристалл и высушиваем его салфеткой.

6. Покрываем изделие 1-2 слоями бесцветного лака для ногтей. Это необходимо, чтобы он не высыхал и не терял свой блеск. После высыхания изделие можно брать руками.

Вот какие замечательные рубины можно вырастить в домашних условиях!

Если вы начнете изучать рынок драгоценных металлов, то рано или поздно придете к очень интересному заключению, что во всех наших магазинах по продаже ювелирных изделий множество драгоценностей искусственного происхождения. И это, самое интересное, совсем не обман!

Натуральные камни совсем не отличаются по своих химическим и физическим характеристикам от искусственно-произведенных драгоценных камней. И если мы пойдем дальше, то отметим, что большинство природных драгоценностей имеют достаточно идеальную частоту и характеристики, чтобы иметь честь быть проданными в магазинах ювелирных изделий. К тому же преимущество синтетических изделий над природными проявляется в том, что качество первых можно с помощью производства в лабораториях производства улучшить настолько, что качество этих изделий будут настолько близки к оригинальным, а процесс нетрудоемким, что отношение прибыли к затратам будет настолько высоким, что несомненно выращивание драгоценных камней в домашних условиях заинтересует вас.

Если природные драгоценные камни добываются в труднодоступных глубоких и опасных для жизни людей шахтах, то синтетические "собратья" имеют очень дешевый технологический процесс производства. Ко всем неудобствам поиска драгоценных камней можно добавить еще и то, что месторождения не распределены по всему миру равномерно и в достатке, а расположены лишь в определенных немногочисленных точках Земли.

Теперь осознав преимущество синтетических полученных драгоценных камней, перейдем, к методике выращивания драгоценных камней в домашних "кухонных" условиях. Из всех изученных способов, самым доступным для обывателя, является метод Огюста Вернейля, которые более, чем 100 лет тому назад, придумал и ввел в производство способ и комплектующие, которые смогут вырастить рубиновые кристаллы в течение 2-3 часов массой 20-30 каратов.

Метод Вернейля настолько прост, что позволяет организовать выращивание драгоценных кристаллов, начиная с Франции, позднее продолжая производство во всех прогрессивных странах, и заканчивая вашей кухней.

На этом рисунке представлена очень простая схема установки для выращивания драгоценных камней методом Вернейля.

Схема установки для выращивания монокристаллов по методу Вернейля:

1 - механизм опускания кристалла,

2 - кристаллодержатель,

3 - растущий кристалл

4 - муфель, 5 - горелка, 6 - бункер,

7 - механизм встряхивания,

8 - катетометр.

После просмотра изображения кажется, что аппарат устроен очень сложно, и что нам в домашних условиях такой никогда не произвести. Но если вспомнить, что автор творил свой аппарат более чем 100 лет назад, то сегодня его схема в эпоху электричества упрощена до невозможности.

Несмотря на то, что данные методики по выращиванию синтетических драгоценностей распространены по всему миру, стоит только зайти в магазин ювелирных изделий, как тут же цены больно ударят по вашему карману. И как видно рынок еще далек до полного удовлетворения потребителя.

Итак, чтобы произвести кристалл рубина около 20-30 карат (4-6 граммов!!), необходимо потратить 3 часа и 3 кВт-часов электричества. Теперь вам необходимо посчитать сколько в вашей области вы потратитесь на ресурсы, включая цену 6 граммов порошка окси алюминия и 0,2 грамма окси хрома. Думаю, что на такую мелочь вы потратите не более 50 копеек.

Любой ювелир, покупающий драгоценные камни по достоинству оценит пусть даже не до конца качественный камень вашего производства, и ваша установка начнет с лихвой окупать себя. А если вы еще украсите какое либо изделие вашими драгоценностями и преподнесете это в подарок вашим близким и родным, то вашему эмоциональному подъему не будет границ.

Теперь осталось утрясти ваше изделие с законодательством РФ "О драгоценных металлах и драгоценных камнях". А там написано, что объектом этого закона являются "драгоценные камни", и к ним относятся природные янтарные образования. И самое интересное, что синтетических камней среди них нет! Так что работайте спокойно и прибыльно!

Синтетические камни обрели популярность в ювелирном деле, поэтому многих людей привлекает выращивание кристаллов рубина в домашних условиях. Своим цветом и сиянием камень не может оставить равнодушным никого. Это один из наиболее дорогих ювелирных минералов. Он отличается своей крепкой структурой, а среди других камней рубин находится на втором месте после алмаза. Не каждому по карману купить подобную красоту, поэтому на помощь в такой ситуации пришли ученые, которые предложили выращивать камни самостоятельно.

Описание породы

Камни, которые сделаны в домашних условиях, почти ничем не отличаются от натуральных, ни химическими свойствами, ни физическими. Не все натуральные драгоценные камни обладают достаточной чистотой, чтобы их использовали в ювелирных украшениях, а искусственные заменители гораздо дешевле и имеют похожие характеристики с настоящими камнями.

Что же такое кристалл? Это вещество, которое отличается определенным порядком атомов. Он похож на правильный многогранник, в котором грани пересекаются под определенным углом. Многие люди выбрали выращивание рубинов в домашних условиях как вариант для бизнеса. Ведь множество экспериментов подобного характера не требуют лабораторий, реактивов или специальной подготовки.

Существует много вариантов того, как вырастить кристалл дома. Например, формирование из поваренной соли, медного купороса, кристаллов меди. Но в любом случае важно помнить, что минерал нельзя беспричинно вынимать из раствора. Нельзя, чтобы в раствор попадал мусор, поэтому нужно следить за тем, чтобы уровень жидкости находился в одном и том же состоянии.

Технология выращивания

Все, что понадобится для этого дела, можно найти на кухне любой хозяйки. Например, соль или медный купорос (его купить легко, и из него вырастут очень красивые камни). Первое, что нужно, — это подготовить емкость. Она нужна для приготовления насыщенного раствора соли.

Дальше нужно насыпать 2-3 ст. л. купороса или соли. Это все нужно залить водой и аккуратно перемешать. Соль подсыпать до тех пор, пока она окончательно не растворится. Для этого лучше всего налить горячую воду.

Второе, что нужно сделать, — это профильтровать раствор. Такой процесс является очень важным. Если раствор будет грязным, получится плохой кристалл с многочисленными недостатками. Раствор нужно оставить на сутки. За это время все лишние кристаллы выходят. Происходит осадка на дне стакана, которая является затравкой. Именно на ней будет производиться наращивание новых кристаллов.

Третий этап — это привязка кристалла. Для этого понадобятся леска и карандаш. Первый материал нужно намотать на карандаш и подвесить на стакан с раствором. В течение некоторого времени происходит испарение воды, а раствор станет более насыщенным. Вещество, которое не успело раствориться, осядет.

Четвертый этап сводится к добавлению насыщенного раствора. Такую манипуляцию проводят 1 раз в 2 недели. Так как происходит испарение воды, кристалл будет неравномерно расти. Очень важно, чтобы раствор был одинаковой температуры с жидкостью кристалла. Разница может испортить камень.

Через 3 месяца нужно вытянуть кристалл и подсушить его с помощью салфетки. Последний этап сводится к покрытию изделия 1-2 слоями бесцветного лака. Без подобной манипуляции кристалл может потерять свой блеск и высохнуть. Как только это произойдет, его можно брать в руки.

Второй вариант

Еще один способ выращивания камня в домашних условиях — это аппарат Вернейля. Данное приспособление разработали еще 100 лет назад. Он поможет вырастить кристалл рубина диаметром до 20-30 карат. И на это потребуется очень мало времени.

Для этого нужно подготовить примесь оксида хрома и соль двуокиси алюминия. Эту смесь поместить в водородную горелку и расплавить. Рост рубинов очень быстрый. Если правильно подбирать состав солей, можно регулировать расцветку кристаллов и получать не только рубины, но и топазы, изумруды и прочие синтетические камни.

Во время работы с аппаратом нужно быть внимательными, не стоит забывать о правилах безопасности. В дальнейшем кристаллы можно шлифовать и огранять. Синтетические камни не являются дорогими драгоценными минералами, поэтому они не потребуют лицензии.

Конструкцию аппарата можно сделать самостоятельно, так как она несложная. Выращивание кристаллов — очень интересный и несложный процесс, который занимает много времени и терпения. Человек должен знать информацию о росте кристаллов, изменении цвета, формах и свойствах.

Еще легче технология создания кристаллов с помощью обыкновенного сахара. Искусственный камень будет нарастать на жгут, опущенный в специальный раствор. Этими рубинами нельзя украсить девушку, но можно ее угостить сладким и необычным десертом.

Любой усидчивый человек может заниматься этим трудоемким процессом. Выращены минералы за короткое время, но они такие же красивые и неповторимые, как и их оригинал. Многие люди имеют хороший доход с этого дела, у них много клиентов, которые увлекаются необычными эксклюзивными вещами. А благодаря этому производство будет прибыльным.

Рубин это один из самых известных и красивых драгоценных камней, который высоко ценится людьми уже многие тысячи лет. Его ярко-красный цвет связывается с цветом огня или крови и символизирует жизненную силу и энергию. Натуральные рубины редко бывают крупными и прозрачными, поэтому особо выдающиеся камни становятся национальными сокровищами в разных странах, украшают вещи королевских фамилий и аристократов.

Описание натуральных и синтетических рубинов

Натуральный рубин это очень твердый минерал, разновидность корунда. Химический состав у него очень простой – это оксид алюминия Al 2 O 3 с микроскопической примесью хрома, которая и обеспечивает красный цвет.

Бесцветный корунд не имеет ювелирной ценности, но, благодаря своей твердости, используется в технике как абразивный материал. Другими ювелирными разновидностями корунда являются сапфир, синий цвет которого обеспечивается примесью титана и железа и бледно-зеленый искусственный амарилл.

По цвету рубины варьируют от розовых до огненно-красных и коричневых, а самым дорогим оттенком считается «голубиная кровь»: ярко-красный с примесью фиолетового. Изделия из этого камня имеют характерный стеклянный блеск.

Кроме красивого цвета для рубина характерно интересное оптическое явление – проявление шестиконечной звезды на гладкой изогнутой поверхности камня (астеризм). Это происходит из-за наложений преломления света внутри кристалла. Звездчатые рубины не гранят, а оставляют в виде кабошонов.

Природные камни редко бывают идеального качества, поэтому перед поступлением в продажу подвергаются различным видам обработки. Самые популярные приемы это подогрев, обогащение бериллием для усиления красного цвета и заливка трещин в низкокачественных камнях стеклом.

В настоящее время большинство «природных» рубинов в продаже являются композитными, так как прошли через процедуру заполнения стеклом, масса которого в итоге может доходить до 50 процентов от массы камня. Натуральный рубин является самым дорогим драгоценным камнем после алмаза. Рекордный по цене камень весом в 25 карат был куплен в 1995 году шейхом Брунея за 12 миллионов долларов.

Синтетическими рубинами называются камни, идентичные натуральному минералу по своему химическому составу, но полученные искусственно. Первые мелкие кристаллы рубина были получены Марком Гуденом из расплава корунда еще в 1837 году. Позже ученые научились сплавлять обломки натуральных камней в так называемые «сиамские рубины».

Таким методом французы получали ювелирные камни массой до 10 карат. Однако первый действительно искусственный рубин из окиси алюминия был получен только в конце 19 века Огюстом Вернелем. Его метод позволял быстро выращивать крупные кристаллы в промышленном масштабе и положил начало широкому производству синтетических рубинов по всему миру.

Основные современные методы выращивания рубинов

В настоящее время для синтеза кристаллов драгоценных камней применяется ряд промышленных методов, например:

Синтетические рубины применяются в промышленности для производства твердотельных рубиновых лазеров.

За счет квантовых переходов в кристалле рубина при облучении, такой лазер генерирует направленный пучок красного света с длинной волны 694,3 нм. С 1960 года это устройство используется в медицинской отрасли (удаление татуировок) и для решения различных технических задач (импульсная голография).

Поддельные рубины: как отличить синтетический камень от природного?

Самый надежный способ отличить синтетический у вас камень или натуральный это проконсультироваться с профессиональным ювелиром. Поскольку химический состав искусственного рубина идентичен натуральному минералу, в домашних условиях достоверно проверить происхождение камня не всегда возможно.

Есть несколько полезных советов, как определить подлинность рубина самостоятельно. Прежде всего, необходимо внимательно осмотреть камень в сильную лупу или под микроскопом. Десятикратного увеличения с хорошим освещением будет достаточно. Синтетические рубины обычно безупречны, а натуральные имеют мелкие дефекты поверхности или трещинки. Пузырьки и инклюзы внутри камня также указывают на его искусственное происхождение.

Из-за высокой цены и популярности, под видом рубинов нередко продаются другие минералы, стоящие гораздо дешевле. Среди них чаще всего встречаются:

• гранаты (карельские рубины). Темно-красные или малиновые камни, которые имеют довольно тусклую окраску. Они более мягкие, чем рубины;
• турмалин. Минерал красно-розового цвета, по твердости также уступает рубину;
• красное стекло;
• композитные рубины. Это низкокачественные природные рубины, трещины в которых заполнены цветным стеклом.

Существует несколько правил, как отличить рубин от подделки, особенно если она сделана не очень качественно. Прежде всего, обратите внимание на огранку: подлинный камень должен иметь точные и отточенные грани, а его имитации могут быть округлыми и сглаженными. Другой метод проверки это определение твердости.

Рубин это очень твердый камень и он оставляет бесцветные царапины на стеклянной или керамической поверхности, а монетка не оставляет на нем следа. Если ваш камень оставляет красную полосу на стекле, это говорит о том, что окрашен искусственно. От стекла рубин отличается по плотности (он в полтора раза тяжелее) и твердости (легко царапает стекло).

К сожалению, без специального оборудования отличить качественную подделку от натурального рубина может не получиться. До 19 века таких методов вообще не существовало, поэтому во многих исторических реликвиях, коронах и украшениях вместо рубинов вставлены другие самоцветы красного цвета.

Магические и целебные свойства рубинов

У разных народов рубины традиционно наделяются магическими свойствами. Буддисты считали, что этот камень пробуждает способности человека к искусству. Индийские маги считали, что с помощью этого камня можно получить власть над другими людьми. Часто рубины считаются символом страсти, любви и энергии, иногда с ним связываются благородные помыслы его владельца. Этот драгоценный камень придает силы и защищает от черной магии.

Средневековые медики использовали рубины для лечения эпилепсии, паралича и даже депрессии. Крупные камни настаивались в воде, и этот настой употреблялся для лечения кишечника и импотенции. Современная народная медицина считает, что ношение рубинов нормализует работу кровеносной системы и благоприятно влияет на сердце.

Однако чтобы камень действовал, он должен быть натуральным, так как искусственные рубины лишены магических и лечебных свойств.

Из-за высокой ценности природных рубинов с античных времен на рынок массово поступают различные имитации и подделки. В конце 19 века было изобретено выращивание рубинов, химически идентичных натуральным.

К настоящему времени существует много способов выращивать крупные и прозрачные кристаллы, которые используются как в ювелирной сфере, так и в технической – например, для производства рубиновых лазеров. Однако природный рубин стоит гораздо выше искусственного и остается предпочтительнее для изготовления элитных украшений или магических талисманов.

В начале мне попалась на глаза информация, что, оказывается, практически все драгоценные камни, которые продаются в составе ювелирных украшений в наших типовых ювелирных магазинах, имеют искусственное происхождение! Это совсем не значит, что нас обманывают. Синтетические драгоценные камни по своему химическому составу и физическим свойствам практически полностью неотличимы от натуральных камней. Вся проблема. оказывается в том, что среди натуральных драгоценных камней далеко не все имеют достаточную чистоту и другие ювелирные качества. чтобы удостоится чести быть представленными в ювелирных салонах, а в условиях лабораторного или заводского производства технологический процесс можно отладить настолько, что все выращенные в лаборатории кристаллы будут иметь практически одинаковые ювелирные характеристики. Да и в производстве они значительно дешевле, чем их "коллеги" того же качества, добытые в глубоких и опасных для жизни рабочих шахтах. К тому же месторождения определенных минералов не разбросаны в изобилии равномерно по всему земному шару, а сосредоточены, как правило, в немногих местах.

Дальше мысль потекла по аналогии с витражами и мозаикой. Если в интернете я наткнулся на предложения по этим услугам от крупных солидных фирм, с солидными производственными площадями и денежным оборотом, то, задался я тогда вопросом - почему нельзя делать небольшие витражи (вставки в межкомнатные двери, настенные светильники и т.п.) буквально у себя на письменном столе?

Изучил технологию, поломал голову, как ее можно упростить для домашнего применения, провел определенное количество опытов - и получил результат!

Аналогично мы с другом начали творчески перерабатывать идею выращивания кристаллов драгоценных камней в домашних условиях. Изучили (на ознакомительном уровне) разные способы, и остановились на способе французского ученого Огюста Вернейля, создавшему более 100 лет тому назад оригинальную методику и аппаратуру, позволявшую за 2-3 ч выращивать кристаллы рубина массой 20-30 каратов . Это было выдающимся достижением науки и техники не только потому, что дало возможность искусственно производить такой ценный материал в необходимых количествах, но еще и потому, что открыло перспективы синтеза и выращивания кристаллов других драгоценных камней.
Успеху О. Вернейля предшествовала почти полувековая история исследований по синтезу рубина. Первые упоминания о синтезе рубина связаны с именем Марка Гудена. В 1837 г. он получил микроскопические кристаллики рубина путем сплавления в доменной печи алюмо-аммониевых квасцов с примесью хромата калия в глиняном тигле, покрытом ламповой копотью (сажей). Мелкие кристаллики корунда и рубина позднее синтезировали Дж. Эбельман, X. Сенорман, Клэри и другие исследователи. Однако все эти работы не имели никакого практического значения. Отдельно следует отметить исследования Е. Фреми и Е. Файля, которые впервые попытались получить кристаллы корунда из раствора в расплаве. В качестве растворителя глинозема они использовали окись свинца. Добавление в исходную смесь окиси хрома или окиси кобальта позволяло получать кристаллики соответственно красного и синего цвета. Некоторые из них оказались пригодными для часовых подшипников и ювелирного гранения.
Тогда же, в 80-х годах 19 в, на рынке драгоценных камней появились так называемые "реконструированные", или сиамские рубины, представляющие собой сплавленные обломки природных кристаллов. Наилучших результатов в получении "реконструированных" рубинов добились французские ученые. Ими был сконструирован аппарат, включающий центрифугу, глиняный (или платиновый) тигель и вращающуюся газовую (кислородно-водородную) горелку. Спекание проводилось при последовательном опускании в тигель нескольких обломков кристаллов природных рубинов и позволяло получать камни массой до 10 каратов. Хотя получаемые камни и нельзя было отнести к синтетическим, тем не менее, после того как стал известен способ их изготовления, интерес к ним резко упал. И уже совсем не конкурентноспособными "реконструированные" рубины стали после появления синтетических рубинов Вернейля. Первые кристаллы О. Вернейль получил совместно с Е. Фреми из расплава фторидов бария и кальция и криолита с добавкой окиси хрома. В 1890 г. ими были переданы в Парижскую академию наук сотни сверкающих кристаллов разноокрашенных корундов, которые по условиям получения не могли быть дешевле природных рубинов. Но уже в 1892 г. О. Вернейль получил первые результаты по синтезу кристаллов корунда из чистой окиси алюминия. Полностью исследования были завершены им в 1902 г. Простота и надежность метода Вернейля привела к быстрой организации промышленного производства указанных кристаллов вначале во Франции, а позднее практически во всех высокоразвитых странах мира.

На первом рисунке показан сам принцип действия метода Вернейля (не правда ли - выглядит все довольно просто!), а на втором рисунке - аппарат Вернейля. Выглядит довольно сложно, даже поначалу наводит некоторый страх - мол, мне такой ни за что не сделать! Но, это - ложные опасения. Ведь следует еще раз вспомнить, что изобретатель создал свою технологию более 100 лет назад!

Естественно, что у него не было в распоряжении тех электрических и механических "фокусов", которые доступны любому домашнему мастеру в настоящее время!

Вот над этой проблемой - как упростить аппарат Вернейля за счет применения современных электрических узлов и механизмов широкой доступности и создать "кухонный" вариант аппарата.

И нам это удалось!

Пока только могу сказать, что по методу Вернейля можно выращивать кристаллы не только рубина, но и голубого, белого (прозрачного) и желтого топазов (а также и другие оттенки по желанию).

Так что, заинтересовавшимся посоветую вернуться к этой страничке через некоторое время. И еще: подробное описание "кухонного" варианта я опубликовываю (с согласия Александра) как основной генератор идеи, и совершенно не опасаясь конкуренции со стороны тех энтузиастов, которые решат последовать этой идее. Резон очень прост: в настоящее время искусственные драгоценные кристаллы выращиваются во многих странах мира, но стоит зайти в ювелирный магазин, то сразу станет очевидно, что цены по-прежнему "кусаются". И до насыщения рынка, по-видимому, еще очень-очень далеко. А даже после прочтения этой информации найдутся несколько тысяч энтузиастов, то со своим "домашним" производством мы все особой "погоды" на данном сегменте рынка сделать не можем. Поэтому, и результаты наших изысканий можно публиковать ничего не опасаясь. Наоборот, если возникнет в сети что-то вроде "Ассоциации домашних кристаллорастильцев" :-), то для всех будет еще интереснее и полезнее, поскольку, как известно, две головы - хорошо, а две тысячи - можно уверенно предположить - намного лучше. И какие-то из этих голов могут оказаться намного светлее, и их идеи помогут всем интересующимся еще больше упростить и усовершенствовать аппарат, и превратить его из "кухонного", например, в "тумбочный" :-).

Теперь пару слов об экономической эффективности проекта. Чтобы вырастить кристалл рубина массой 20-30 карат (4 - 6 граммов!) потребуется 3 часа и 3 кВт*часа электроэнергии. Посчитайте - сколько это стоит в вашем регионе. Думаю. что получится цифра менее 10 руб. Стоимость 6 граммов порошка окиси алюминия и 0,2 грамма окиси хрома вообще больше 50 копеек стоить не может.