Синтезированный, искусственно выращенный камень, который используется в ювелирном деле и других видах декоративно-прикладного искусства, полностью аналогичен природному минералу, но только произведен в лабораторных условиях. Такой камень обладает структурой и свойствами идентичными натуральному. Благодаря использованию специальных технологий, процесс выращивания камня в лаборатории происходит гораздо быстрее, чем в природе. Это можно сравнить с экзотическими цветами: одни – растут в дикой природе, другие – выращиваются в оранжерее с идеальными условиями. Возможность создания оптимальных условий для роста минералов даёт специалистам возможность контролировать и улучшать характеристики камня. Таким образом, образцы, выращенные в искусственной среде, идентичны природным минералам высочайшего качества.
В 70-е годы прошлого века советские ученые первыми в мире разработали технологию промышленного выращивания драгоценных камней. Журналист газеты «Ленинское знамя» Иветта Усейнова побывала на такой «ферме» по выращиванию самоцветов и рассказала о процессе искусственного создания натуральных камней в статье «Оранжерея для самоцветов» (1980) .
Оранжерея для самоцветов
Гидропонным способом, оказывается, можно выращивать не только овощи, но и драгоценные камни. …Советские ученые доказали это на практике.
Чтобы создать прекрасный кристалл, природа трудится тысячи и даже миллионы лет, а во Всесоюзном научно-исследовательском институте синтеза минерального сырья на это требуется всего несколько месяцев. Именно здесь впервые в мире разработаны метод и технология промышленного выращивания натуральных драгоценных камней и облагораживания самоцветов.
Своеобразной оранжереей, где произрастают самоцветы, служат цехи институтского опытного завода. Я попала сюда в тот момент, когда шел сбор урожая: «созрели» аметисты. Удивительные плоды густого фиолетового цвета свисали с подвесок, подобно гроздьям винограда. Рядом «доспевали» цитрины: редкостной красоты кристаллы в желтой гамме — от золотистого до темно-медного. Из «оранжереи» камни отправят в гранильные цехи, где ювелиры довершат создание «чуда природы».
— Такой чистоты и окраски аметисты встречаются не чаще, чем крупные самородки золота, — сказал Анатолий Шапошников, директор института, геолог по профессии, раскрывая передо мной шкатулку, на черном бархате которой играли гранями рукотворные драгоценности. — Попробуйте отличить природные камни, — предложил ученый, — от наших, «институтских».
Задача оказалась непосильной. Меня тут же утешили — даже крупнейшие эксперты, в том числе и зарубежные, которые прошли через подобный экзамен, оказались в тупике. И самые точные приборы тоже, потому что разницы между природными аметистами и «александровскими» (институт располагается в старинном подмосковном городе Александрове) просто не существует!
— В этом нет ничего удивительного, — поясняет Шапошников. Мы создаем свои аметисты точно по тем же рецептам, что и рождающая их Земля. Поэтому и не назовешь наши камни синтетическими.
Продолжая эту аналогию, можно сказать, что ученым удалось, казалось бы, невероятное — одомашнить самоцветы. Всю технологию выращивания специалисты позаимствовали у природы, внеся в нее единственное усовершенствование скорость. Коллектив исследователей, в который вошли геологи, физики, геохимики, оптики, технологи, смог доказать, что процессом выращивания аметистов и других драгоценных кристаллов можно управлять, поставив его на поток. Это открытие советских ученых запатентовано в США, Франции, ФРГ, Японии, Великобритании и в ряде других стран.
ПОЧТИ ЕСТЕСТВЕННОЕ РОЖДЕНИЕ
Как проходит процесс создания натуральных самоцветов в цехах — оранжереях? В качестве «семян — специалисты называют их затравками — используются монокристаллы кварца, которые подкармливают высокотемпературными растворами. Берется обычный жильный кварц, размельчается, растворяется особым составом. В раствор добавляется немного специальных веществ. Все это закладывается в двухсекционную емкость под давлением, нагревается… Через 6-8 месяцев драгоценности готовы. Это, конечно, весьма упрощенная схема. Единственно, что здесь действительно просто: найти исходное сырье кварц, который составляет 60 процентов земной коры.
Невзрачный, молочного цвета минерал и сверкающие драгоценные кристаллы рядом. Казалось бы, что общего между ними? А между тем природа, создавая их, использовала один и тот же материал и даже способ гидротермальный. Аметисты, цитрины, раухтопазы это тот же кварц, и образовались они из тех же расплавленных растворов солей, которые поступают из недр Земли. Почему же в иных, к сожалению, очень редких случаях обычно неказистый кварц вдруг рождается лиловато-фиолетовым, желто-золотистым или прозрачно-дымчатым кристаллом?
Эту тайну природы удалось разгадать. Используя весь арсенал средств современного физико-химического анализа, советские исследователи смогли в деталях воссоздать технологию многих тысячелетий. Оказалось, что своими достоинствами самоцветы обязаны… геологической ошибке. В кристаллическую решетку некоторых кварцев при их образовании вкрались дефекты, которые и придали им неповторимую прелесть.
Как первыми установили советские специалисты, фиолетовый цвет аметистов объясняется присутствием в их кристаллической решетке примеси железа в необычном для него четырехвалентном состоянии. В настоящее время в институте по желанию могут получать аметисты любой «национальности»: от венгерских и мадагаскарских с голубоватым отливом до бразильских и уральских с красноватым оттенком.
Цитрины выращивают из «семян кварца на питательных горя чих растворах калиевых солей с различными добавками.
ИСПРАВЛЯЯ ПРИРОДУ
Изучая структуру самоцветов, ученые установили еще одно чрезвычайно интересное обстоятельство. Оказывается, эти камни могут иметь несколько обличий, лишь одно из которых видимо. Так, окраска, порой весьма невзрачная, в которой предстает перед нами минерал, отнюдь не единственный из его нарядов». Самоцветы располагают чем-то вроде запасников или кладовых, в которых может быть скрыта от глаз целая палитра красок. И эти цвета проявятся, выступят на поверхность, если внести кое-какие коррективы для каждого сугубо индивидуальные структуру самоцветов. Так появилось еще одно направление в работах сотрудников института — облагораживание самоцветов.
Особенно невероятной кажется метаморфоза, произошедшая с безликими агатами, которые природа не позаботилась окрасить. В музее минералов, существующем при институте, мне показали великолепную коллекцию агатов, каждый из которых получил неповторимый цвет и рисунок.
Здесь же в музее демонстрируется брусок белесого пористого, напоминающего пемзу, камня. Рядом небесной голубизны минерал. Оба образца бирюза, и самое — удивительное, один — осколок другого. Ученые вернули бирюзе, утратившей свою былую красоту, ее первозданный вид. У некоторых минералов с возрастом или в силу неблагоприятных условий краски, как на старых картинах, могут потускнеть или вовсе стереться. Сейчас найден метод восстановления поврежденных временем самоцветов. Реставрационные работы ведутся непосредственно на месторождениях по технологии, созданной институтскими учеными.
