АЛЕКСАНДРИТ
ДРАГОЦЕННЫЕ КАМНИ
АЛЕКСАНДРИТМЕСТОРОЖДЕНИЯ АЛЕКСАНДРИТОВПРОДАЖА АЛЕКСАНДРИТОВКОНТАКТЫ


КАРТА САЙТА
ТЕРМИНОЛОГИЯ МИНЕРАЛОВ
ИСТОРИЯ АЛЕКСАНДРИТОВ
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЛЕКСАНДРИТА
ТУ АЛЕКСАНДРИТОВ
ОСОБЕННОСТИ ДРАГОЦЕННЫХ КАМНЕЙ
ОГРАНКА АЛЕКСАНДРИТОВ
ГЕММОЛОГИЯ
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЛЕКСАНДРИТА
ИММЕРСИОННЫЙ МЕТОД
МЕТОД ТЯЖЕЛЫХ ЖИДКОСТЕЙ
МЕТОД ЧЕЛСИ
РЕВЕРС АЛЕКСАНДРИТА
ПРОВЕРКА РЕВЕРСА АЛЕКСАНДРИТА
ЦВЕТА АЛЕКСАНДРИТОВ
ПАЛИТРА АЛЕКСАНДРИТОВ
ПРОВЕРКА ЦВЕТОВ АЛЕКСАНДРИТА
ПЕРЕД ПОКУПКОЙ АЛЕКСАНДРИТА
СТОИМОСТЬ АЛЕКСАНДРИТА
ВЕС АЛЕКСАНДРИТА
1 КАРАТ АЛЕКСАНДРИТА
СИНТЕТИЧЕСКИЙ АЛЕКСАНДРИТ
МЕСТОРОЖДЕНИЯ АЛЕКСАНДРИТОВ
КАМЕНЬ СИЛЬНЫХ И БОГАТЫХ
УХОД ЗА ДРАГОЦЕННЫМИ КАМНЯМИ
АЛЕКСАНДРИТ. КАК ОТЛИЧИТЬ?
ПЛЕОХРОИЗМА АЛЕКСАНДРИТА
ПЛЕОХОРИЗ ДРАГОЦЕННІХ КАМНЕЙ
ВКЛЮЧЕНИЕ В АЛИКСАНДРИТЕ
ВКЛЮЧЕНИЯ В ХРИЗОБИРИЛЛАХ
ИСКУССТВЕННЫЙ АЛЕКСАНДРИТ
ПРАВИЛО 4С
ФОРМА И СИНГОНИЯ КРИСТАЛЛОВ
ОБЛИК АЛЕКСАНДРИТА
ЧЕРТЫ АЛЕКСАНДРИТА
ДРАГОЦЕННЫЕ И ПОДДЕЛОЧНЫЕ КАМНИ
ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
ИССЛЕДОВАНИЕ АЛЕКСАНДРИТОВ
СИНТЕЗ АЛЕКСАНДРИТА
ХРИЗОБИРИЛЛ
ДИСПЕРСИЯ
КЛАССИФИКАЦИЯ АЛЕКСАНДРИТА
ИМИТАЦИЯ АЛЕКСАНДРИТА
ПОЛЕЗНЫЕ СОВЕТЫ
ДИХРОИЗМ АЛЕКСАНДРИТА
АЛЕКСАНДРИТ ПРОФИЛЬ
РАЗМЕРЫ И ВЕС
ОГРАНКА ДРАГОЦЕННЫХ КАМНЕЙ
КЛАССИФИКАЦИЯ ЦВЕТОВ
ЦВЕТОКОРРЕКЦИЯ ДРАГОЦЕННЫХ КАМНЕЙ
ЦВЕТ ДРАГОЦЕННЫХ КАНЕЙ
ДВУЛУЧЕПРЕЛОМЛЕНИЕ
ПЛЕХРОИЗМ И ДИХРОИЗМ
КРИСТАЛИЧЕСКАЯ РЕШЕТКА
ШКАЛА МООСА


СИНТЕЗ АЛЕКСАНДРИТА
 


Loading
 
 

Опираясь на информацию об известных способах синтеза александрита (Родионов, Новгородцева, 1988), опробованы различные раствор - расплавные системы в основном при умеренных температурах, т.е. в сравнительно <мягких> термических условиях с целью сравнительного анализа искусственных монокристаллов хризоберилла и александрита, полученных в широком диапазоне внешних параметров, и их дальнейшего изучения. Предпочтение отдано спонтанной раствор - расплавной кристаллизации, как наиболее простой и доступной, исходя из имеющихся технологических возможностей. Так как предлагаемое в ряде стандартных методов выращивания александрита, использование в расплаве оксида бериллия чрезвычайно вредно для здоровья, то в качестве кристаллообразующего сырья был выбран природный хризоберилл (обломки до 4 - 5 мм, г. Асбест, Малышевское рудопроявление) - нетоксичный при работе.

Были опробованы раствор - расплавные системы на основе: Li2CO3 - MoO3, Bi2O3 - MoO3, PbO - V2O5, K2MoO4 - MoO3 и Na2B4O7. Кристаллизация осуществлялась в Pt - тиглях объемом 20 мл. Соотношение хризоберилл - растворитель менялось от 1 : 99 до 14 : 86 мас. %. Такая концентрация хризоберилла в шихте обусловлена его низкой растворимостью (первые единицы % в зависимости от типа растворителя) при температурах до 1150оС. Таким образом, было проведено пять серий экспериментов (двадцать два опыта) в зависимости от типа растворителя с различными концентрациями растворов - расплавов, примесей Cr2O3 и Fe2O3 и температурными условиями.

В большинстве опытов получены монокристаллы хризоберилла и александрита размером до 2 мм. При визуальном сравнении под оптическим микроскопом кристаллы из серии, проведенной при использовании висмут - молибдатного растворителя, выглядят совершеннее и в среднем крупнее, чем в экспериментах с использованием молибдата лития, тримолибдата калия и буры. При использовании растворителя на основе PbO - V2O5 и соотношении кристаллообразующий компонент - растворитель 9:91 (мас.%) они достигают размера 10 мм. Кристаллы хризоберилла или бесцветны или окрашены в желтоватый и светло - зеленый цвета. При введении в шихту Cr2O3 до 50 ат.%, полученные кристаллы обладали насыщенным темно - зеленым цветом и были почти непрозрачными. В то же время, если добавка варьировала от 1 до 5 ат.%, то они имели зеленый цвет при дневном и фиолетово - розовый при электрическом освещении, т.е. в полной мере проявлялся <александритовый эффект> различной интенсивности. При содержании в шихте Fe2O3 50 ат.% хризоберилл, в основном, бурый с желтым надцветом. Совместное добавление Cr2O3 и Fe2O3 приводило к формированию полупрозрачных кристаллов с множеством бурых и серых тонов в основном цвете. Для всех синтезированных кристаллов на электронном микроскопе получены снимки большого увеличения и с помощью программы WinSHAPE (http://www.shapesoftware.com) реконструированы их полногранные формы (рис.1).

Химический состав природных и синтетических образцов, а именно концентрации химических элементов с атомными номерами Z более 8 (около 2500 элементоопределений), определялся с помощью микрорентгеноспектральных анализаторов и Cameсa SX 50. Для всех серий экспериментов с введением дополнительных примесей Cr2O3 и/или Fe2O3отмечено их неравномерное вхождение в кристаллы, при этом зоны, обогащенные Cr2O3, обеднены Fe2O3 и - наоборот. Аналогичная картина наблюдалась при отсутствии дополнительных примесей, когда использовался раствор хризоберилла в расплаве PbO - V2O5. Максимальное содержание Cr2O3 (до 37 мас.%) получено в кристаллах из опыта с введением Cr2O3 до 50 ат.%. В то же время кристаллы хризоберилла, полученные в системах на основе Li2CO3 - MoO3 и Bi2O3 - MoO3 без добавления примесей Cr и Fe по данным электронно - зондового анализа имеют достаточно однородный состав. В некоторых синтетических кристаллах содержания примесных Cr и Fe ниже, чем в исходном кристаллообразующем природном веществе.

В ряде экспериментов избыток железа инициирует образование побочной тонкодисперсной фазы состава Fe2O3, что подтверждается данными мессбауэровской спектроскопии. С введением в расплав Cr2O3 и Fe2O3 в высоких концентрациях (50 ат.%) эти оксиды формируют собственные визуально различимые фазы: Mg-хромит, эсколаит, гематит (по данным рентгеновского монокристального эксперимента). В ряде случаев кристаллизуется Bi2O3, что подтверждено данными электронно - зондового анализа. В опытах с добавлением в шихту природного берилла, последний кристаллизовался в виде собственной фазы изумрудно - зеленого цвета, что подтверждено методом ИК - спектроскопии.

Эксперименты по спонтанной кристаллизации хризоберилла и александрита показали, что системы Bi2O3 - MoO3 и PbO - V2O5 более предпочтительные в качестве растворителей.

Самые крупные кристаллы (до 10 мм) получены из раствора хризоберилла в расплаве PbO - V2O5 при соотношении кристаллообразующий компонент - растворитель 9:91 (мас.%), что наряду с относительно низкой <рабочей> температурой (970оС) дает основание отнести его к разряду перспективных.

Оптимальные цветовые характеристики (<качество> александритового эффекта) проявляются при добавлении оксида хрома около 5 ат.%. Совместное добавление примесей Cr2O3и Fe2O3 дает отрицательный результат - ухудшение цвета, прозрачности и качества полученных кристаллов.

Следы молибдена и висмута обнаружены во всех кристаллах. При использовании висмут - молибдатного растворителя в ряде случаев отмечался захват Bi2O3 растущими кристаллами, что приводило к окрашиванию их в желтый цвет.

В отличие от кристаллов, полученных с введением в исходную шихту дополнительных примесей Cr2O3 и Fe2O3, состав хризоберилла, без их добавления, синтезированного на основе Li2CO3 - MoO3 и Bi2O3 - MoO3, достаточно однороден и соответствует формуле ВеAl2O4. 
Рис.1. Морфология и идеализированные модели кристаллов хризоберилла и александрита, полученных в экспериментах по раствор - расплавной кристаллизации. На рисунке слева вверху указан N опыта, римской цифрой в кружке указан N серии опыта с использованием различных растворителей: I - Li2CO3 - MoO3; II - Bi2O3 - MoO3; III - PbO - V2O5 ; IV - K2MoO4 - MoO3; V - Na2B4O7.

 
 
 
 
 



01
02