Технологія виробництва і властивості синтетичного опала

Ціна на камінь природного походження високої якості може доходити навіть до 1000 доларів за карат. Це відбувається, завдяки кільком чинникам: рідкості благородного каменю і складності обробки. При видобутку каменю його дуже складно витягти, і він пошкоджується навіть в самому процесі.

Опал відноситься до того ж самого сімейства, що і кварц. Але, на відміну від кварцу, він не є кристалічним і характеризується наявністю великої кількості води, пов'язаної з кремнеземом. Для освіти природного опала потрібен певний час, зазвичай сотні тисяч років, тому перше завдання для вчених було виявити, яким чином можна цей процес прискорити настільки, щоб якість сильно не постраждала. Крім того, ще однією серйозною проблемою була наявність мінералів таких різноманітних кольорів. Необхідно було детально вивчити структуру цього каменю, щоб визначити, що саме дає такий унікальний колір і блиск, і як його повторити.
Розробку методики почали ще в 60-х роках XX століття. Це стало можливо завдяки винаходу такого пристрою, як електронний мікроскоп. Він являє собою прилад, який дозволяє розгледіти поверхню мінералу з високою роздільною здатністю. Під час дослідження було виявлено, що цей камінь в основному складається з маленьких сфер, які мають діаметр в п'яту частину мікрона.

Крім того, було виявлено що ці сфери розташовані в правильному геометричному порядку, що утворює дифракційну решітку. Дифракційна решітка застосовується в оптиці і її дія полягає в наступному: падаючий пучок світла під час проходження через невеликий отвір розкладається на спектри. Це відбувається через те, що і розсіяне випромінювання взаємодіє між собою і виходить картина з різних кольорів.

Синтетичний опалТаким чином було встановлено точно, з чого складається опал. Те ж сканування показало, що такі частинки не є однорідними, вони утворені концентричними оболонками. Така структура виникає при випаровуванні води і збільшенні концентрації оксиду кремнію. Достовірно невідомо, які умови в природі призводять до такого результату, можна тільки припустити, що вони рідкісні.

Патент на виготовлення опала був виданий в 1964 році. Спочатку були виготовлені кульки потрібного розміру. Але найбільш складною була задача ущільнити кульки настільки, щоб камінь вийшов прозорим, як у природі.

У сімдесятих роках з'явилися повідомлення про опали, виготовлених Жильсоном. Чотири роки він займався розробкою технології для їх виготовлення. Синтез цього опала займав більш одного року. Камені, зроблені таким чином, були дуже близькі до природних і за структурою були, як справжній опал. Якщо розглянути їх під мікроскопом, то можна побачити, що структура повторює натуральну. Також вивчення каменю показало, що поверхня опала покрита лусочками.

Гідність такого методу в тому, що одержувані камені володіють не такою високою пористістю, як натуральні, що сильно впливає на їх міцність. Тому догляду за ними не потрібно.

Такі камені дуже складно відрізнити від натуральних. Кілька відрізняються показниками властивостей щільності і твердості. Опали Жильсона були отримані молочно-білого і чорного кольорів. Їх особливістю є структура поверхні, яка представлена ​​своєрідними лусочками, через що, якщо прикласти до каменя язик, він прилипне.

Ще один камінь, який можна зустріти в продажу, це опал Койцера. Він також виготовляється в лабораторії і має хімічний склад і структуру ідентичну натуральному. Принципова відмінність цих опалів від природних в тому, що вони просочуються спеціальною гумою. Це підвищує стабільність, знижує кількість включень і дає йому дуже високу твердість.

В Інституті фізики твердого тіла РАН також займаються розробкою синтетичних опалів. Технологія дозволяє не тільки синтезувати камені, але і створювати з них матриці з навісною структурою для використання в оптоелектроніці та інших областях науки і техніки.

Облагороджування

Крім того, що в продажу можна зустріти штучні мінерали існує і облагороджений натуральний опал. Справа в тому, що каменів високої якості видобувається дуже мало. Особливі найдорожчі опали чорного кольору зустрічаються дуже рідко. Тому для імітації використовують природні камені, які піддаються спеціальній обробці. Основні з них називаються дуплети і триплети.

Дублети - це камені, в яких береться верхня частина з прозорого опала і приклеюється на чорну підставу. Таким чином прозорі натуральні опали робляться більш дорогими - чорними. У профілі можна помітити, що між двома каменями знаходиться межа склейки. Ціна такого каменю в десятки разів менше, ніж натурального.
Схожі технології застосовуються і у триплетів, тільки зверху на нього накладається прозорий купол. Ще один метод облагородження опала - це просочення димом, при цьому його частинки затримуються і роблять камінь таким чином яскравіше.

Синтетичне походження опала зменшує його вартість набагато. Однак методи зараз настільки відпрацьовані, що штучне його походження не означає низьку якість. Більш того, синтетичний варіант може мати набагато більш міцну структуру. Купуючи опал, вироблений людиною, потрібно знати, яка технологія була використана і якої він якості.

Переклад: https://okaratah.com/

Картье – история  Булгари – история  Аукцион Кристис Красные алмазы и красные бриллианты Черный алмаз или карбонадо Девонширский изумруд Звезда Квинсленда Камни месяца Рубин Алан Каплан