Изумруды и «искусственные» изумруды. Алмазы и «искусственные» алмазы. Что дороже?

Общеизвестно, что в экономике (я имею в виду — в чистой экономике, без учета случаев государственной поддержки собственных производителей путем создания препятствий на пути товара зарубежных производителей) все решает соотношение издержек и прибылей.

Давно известен способ производства «рукотворных» рубинов. На фабрике делают не искусственную подделку, а полноценные кристаллы рубина и сапфира, которые от таких же, но выкопанных из земли на рубиновых копях можно отличить только после тщательной экспертизы специалиста-геммолога. Кроме рубинов и сапфиров, люди производят еще и изумруды и даже алмазы.

Те же алмазы, хотя и технические, давно уже производятся в огромных количествах, дабы удовлетворить спрос на сверла или пилы «с алмазной кромкой», или средства шлифования с алмазной крошкой. Для нужд техники ежегодно производится более 500 миллионов карат технических алмазов! Вдумайтесь в эту цифру, это ведь — 100 тонн алмазов ежегодно!

Почему же не слышно про вытеснение искусственными, более дешевыми алмазами дорогих естественных? Алмазы «делают» с 60-х годов прошлого века — почему только технические?

Когда производство искусственных алмазов только начиналось, когда отрабатывались технологии, ученые тоже задавались вопросом — как сделать не только технические микроскопические алмазы, но и алмазы, способные по своим размерам стать ювелирными. Эксперименты дали положительный результат — у ученых получились ювелирные алмазы. Несколько синтезированных кристаллов даже огранили, получив бриллиантики. Были они намного меньше карата каждый, но вполне поддавались огранке и вообще — во всем были неотличимы от настоящих алмазов.

Беда была в технологических сложностях. Получить технические алмазы — это одно. А вот вырастить ювелирный кристалл — дело совсем другое. Для синтеза алмазов требуется огромное давление и температура, а рост кристалла алмаза — относительно медленный процесс. И удержать нужные параметры в нужных границах (когда в самом начале синтез алмазной пыли имел вообще взрывной характер) — очень сложное дело.

Даже мелкие кристаллики, в доли карата, растут не очень быстро, а на производство полукаратных кристаллов требуется солидное время. Такое время устройство, производящее алмазы, дать не может — выходит из строя из-за сверхтемператур и сверхдавлений. От идеи производства ювелирных искусственных алмазов пришлось отказаться по экономическим соображениям. Хотя, надо полагать, те несколько искусственно созданных бриллиантиков до сих пор украшают чьи-то сережки.

Изумруд, как и рубин или алмаз, — очень и очень дорогой камень. На сегодняшний день большинство изумрудов ювелирного качества добываются в Колумбии, Бразилии и Замбии. В отличие от рубинов, искусственные изумруды производятся в гораздо меньших количествах. Все фирмы, производящие искусственные изумруды, держат в секрете технологические особенности процессов. В самом конце XIX-го века Отфель и Перре осуществили первый успешный синтез искусственных изумрудов. Вначале получили 14 граммов мелких кристаллов, предположительно изумрудов. Изменение технологии привело к увеличению кристаллов в размерах до 1 мм.

В 30-е годы XX-го века искусственные изумруды производила фирма Фарбениндустри, во время мировой войны синтез прекратили. Известно, что искусственные изумруды производились Чэтемом и по методу Жильсона. Принято считать, что в настоящее время искусственные изумруды получают или гидротермальным методом, или из раствора в расплаве.

В методе получения из раствора в расплаве (расплав-реакционный) два главных компонента изумруда — окиси бериллия (ВеО) и алюминия (Al2O3) — растворяют в плавне (растворителе), молибдате лития, а третья составляющая, кремнезем (SiO2), плавает на поверхности раствора. Для того чтобы кремнезем плавал, надо точно поддерживать плотность «растворителя». Выше места кристаллизации изумруда размещают платиновую сетку во избежание всплывания кристалла изумруда.

Гидротермальный метод — попытка повторить процесс роста изумрудов в природе. Для растворения изумруда используется не молибдат лития или другой расплав соли, а вода при высоких давлениях и температурах. Растворимость изумруда в воде быстро растет с увеличением ее температуры до 400 °C. При таких температурах вода чрезвычайно быстро испаряется, поэтому для гидротермального метода необходимо использовать достаточно прочные сосуды, способные выдерживать высокие давления, создаваемые водяным паром при нагреве до высоких температур, превышающие атмосферное примерно в 1000 раз. Проблемы при синтезе изумрудов тоже — в том, что если растет множество кристаллов, то все они будут мелкими. Один из способов решения проблемы — использование затравочных маленьких кристалликов, служащих центрами кристаллизации.

Известно, что производятся изумруды размером до 2 карат, продаются они по цене примерно в 1/10 от цены настоящего камня. При синтезе производятся изумруды значительно большего размера, но ввиду множества дефектов получаемых кристаллов при огранке изумрудов размера более 2 каратов получать не удавалось.

Синтезированные человеком алмазы есть в продаже с 1999-го года. Это тоже маленькие кристаллы, и их тоже продают по цене 1/10 от цены настоящего алмаза.

И «рукотворные» изумруды, и «рукотворные» рубины хотя на глаз очень похожи на природные, все же от них отличаются. Но обнаружить это отличие можно лишь путем сложных проверок в специализированных лабораториях.