Je možné vypěstovat drahokamy?

V tomto článku vám řekneme, jak pěstujeme syntetické drahokamy pomocí hydrotermální metody: jak probíhá proces růstu krystalů (syntéza).

Smaragdy podobné těm, které se těží v kolumbijském ložisku Muzo, lze získat v laboratorních podmínkách. A nejen to: hydrotermální metoda umožňuje syntetizovat nejvzácnější bixbity, morganity a ametysty o hmotnosti několika kilogramů. Pokud je proces syntézy řízen, počet inkluzí bude přijatelný.

Jsme hrdí na to, že RusGems je jediná společnost na světě, která pěstuje kolumbijský smaragd – nejdražší odrůdu!

Klíčová ustanovení

Hydrotermální metoda obnovuje podmínky, ve kterých rostou přírodní drahé kameny. Umožňuje vám syntetizovat krystaly:

• různé barvy, včetně efektních;
• čisté, s několika inkluzemi;
• k dispozici – za rozumnou cenu.

Tato metoda však není nejrychlejší a ani nejlevnější. Hydrotermální syntéza vyžaduje drahé vybavení, což také ovlivňuje cenu krystalů.

Podstata metody

Syntetické krystaly se pěstují v autoklávech. Jedná se o silnostěnné ocelové nádoby s utěsněným víkem. Autoklávy jsou schopny dlouhodobě odolávat tlaku více než 1000 atmosfér a teplotám přes 600 stupňů.

Výchozí materiál – nekvalitní přírodní krystaly – je umístěn ve spodní části autoklávu. Jsou naplněny vodným roztokem s přídavkem prekurzorových solí.

Aby roztok nezpůsoboval korozi stěn autoklávu, používají se ochranné vložky. Zabírají celou jeho vnitřní dutinu, nebo jen část. Vložky jsou vyrobeny z chemicky inertních a žáruvzdorných kovů – zlato, platina, iridium. To zvyšuje náklady na vybavení a v důsledku toho i náklady na vypěstované krystaly.

V horní části autoklávu je osivo z přírodního minerálu – tenká destička berylu, korundu nebo křemene. Hydrotermální syntéza se provádí v důsledku teplotních rozdílů. Autokláv se zahřívá, což způsobí, že lehčí roztok stoupá nahoru a hustý a studený roztok klesá dolů. Cyklus se mnohokrát opakuje.

Schéma autoklávu pro hydrotermální syntézu

1 – řešení
2 – krystal
3 – trouba
4 – látka pro krystalizaci
(T1

Jaké kameny se syntetizují hydrotermální metodou?

Kameny skupiny beryl, korund a křemen jsou syntetizovány hydrotermální metodou. Barva krystalů v každé skupině závisí na chromoforech: k získání smaragdu potřebujete chrom nebo vanad, pro morganit – mangan, pro akvamarín – železo. Růstové technologie mohou mít také své vlastní charakteristiky.

Hydrotermální smaragdy

Nejvyhledávanější jsou „kolumbijské“ smaragdy. Jedná se o zelené kameny s namodralým nádechem, světlé a středně světlé. Říká se jim kolumbijské, protože reprodukují barvu smaragdů z Kolumbie – uznávaný standard, ačkoli se pěstují na jiném kontinentu.

Hydrotermální metodou se získávají „kolumbijské“ smaragdy vysoké až 19 mm a různého stupně čistoty. Mírně se od sebe liší: některé kameny mohou být světlejší nebo žlutější než jiné, ale ne výrazně. Cena je vyšší než u jiných odrůd.

“Byron’s Emerald” je druhý nejoblíbenější. Tento kámen má krásný modrošedý odstín a je obecně mnohem světlejší a modřejší než „kolumbijské“ smaragdy. Sytost barev se liší, ale všechny kameny mají modrý odstín a tmavé velké vzorky mají šedavý odstín.

„Byronské smaragdy“ vysoké až 9 mm se pěstují hydrotermální metodou. Cena je nižší než u „kolumbijských“, ale vyšší než u „zambijských“.

„Zambijské“ smaragdy mají barvu charakteristickou pro naleziště v Zambii. Jsou tmavě zelené, někdy s lehkým nažloutlým nádechem. Je možné mírné barevné zónování, umístěné paralelně se semenem.

Hydrotermální metodou se pěstují „zambijské“ smaragdy o výšce 4-10 mm. Dělat větší krystaly je nepraktické kvůli sytosti. Nejlevnější jsou zambijské smaragdy.

Jiné beryly

Hydrotermální metodou se syntetizuje následující:

• bixbity;
• morganity;
• akvamaríny.

Kromě toho se pěstují beryly vzácné neonově modré barvy – Paraiba. To je obzvláště slibný směr. Paraiba turmalíny patří mezi nejdražší barevné kameny, ale stále nejsou syntetizovány kvůli složitosti procesu a syntetické beryly mohou být dostupnou náhradou.

Korundy

Tato metoda vám umožňuje růst:

• safíry – modrá, žlutá, zelená;
• rubíny různých odstínů.

Hydrotermální korundy mají dobré vlastnosti. Metoda není široce používána jen proto, že existuje alternativa – Czochralského metoda, která umožňuje vypěstovat krystaly vysoké šperkařské kvality.

Křemen

Odrůdy křemene se pěstují hydrotermální metodou:

• ametysty;
• citríny;
• rauchtopázy (kouřový křemen);
• drahokam;
• efektní modrý a světle modrý křemen;
• dvoubarevné ametriny s jasně definovaným zónováním.

Metoda umožňuje syntetizovat kameny různé úrovně průhlednosti a významné hmotnosti až do několika kilogramů.

Nečistoty a inkluze

V hydrotermálních krystalech nejsou prakticky žádné inkluze. Ty, které existují, se podobají přírodním.

Hydrotermální rubíny se vyznačují nahromaděním jemných částic – syntetického materiálu. Ve smaragdech jsou „závoje“ a „tkaničky“ umístěné podél linií růstu.

Hydrotermální křemen je čistší a odpovídá nejlepším příkladům přírodního křemene. V blízkosti desky, která sloužila jako semeno, lze pozorovat plynokapalné inkluze shodné s přírodními. Někdy jsou tam “peříčka” a “strouhanka”.

Jak se hydrotermální krystaly liší od přírodních?

Krystaly pěstované hydrotermální metodou jsou klasifikovány jako vytvořené, znovu vytvořené nebo kultivované drahokamy, tedy znovu vytvořené nebo kultivované drahé kameny. Mají stejné optické, fyzikální a chemické vlastnosti jako přírodní kameny. To se děje proto, že krystaly rostou v podmínkách, které jsou co nejblíže přírodním.

Zevně nelze hydrotermální smaragd nebo ametyst odlišit od přírodního.

To vyžaduje odborné znalosti s použitím barevných filtrů, které určují absorpci červeného a žlutozeleného spektra. Doporučujeme provádět pouze v certifikované gemologické laboratoři: neodborník se může snadno splést.

Hydrotermální krystaly mohou mít neobvyklé barvy. Například modrý křemen nebo Paraiba beryl vznikají pouze v laboratoři – v přírodě neexistují.

Jak se hydrotermální krystaly liší od ostatních pěstovaných krystalů?

Hydrotermální krystaly mají dobrou šperkařskou kvalitu. Tato metoda umožňuje syntetizovat drahokamy s malým počtem prasklin, nečistot a jiných defektů. Při správném řízení růstových procesů je možné dosáhnout stejné kvality jako při výrobě metodou tavidla, ale rychleji a se stabilním výsledkem.

Hydrotermální krystaly však nelze označit za nejlevnější. K jejich pěstování se používá drahé zařízení, často s vložkami vyrobenými z drahých kovů. To ovlivňuje cenu konečného produktu.

Kameny s různými optickými efekty – například „hvězdné“ rubíny a safíry – nelze hydrotermální metodou reprodukovat. K tomu se používá Verneuilova metoda.

Hydrotermální krystalová syntéza není přímo měřitelná ani pozorovatelná. Na rozdíl od metody tavidla není možné doplňovat vstupní materiál, protože autokláv je hermeticky uzavřen. Z tohoto důvodu je velikost narostlých krystalů omezená a pro získání velkých vzorků je nutné použít výsledný krystal jako zárodek.