Облагороженный рубин и способы проверки на подлинность
Конкуренцию в красоте и стоимости облагороженному рубину могут составить разве что бриллианты и алмазы. По сути, это кристаллическая разновидность корунда – минерала, имеющего магматическое происхождение и состоящего из оксида алюминия с небольшими примесями железа и хрома.
Особенность – необычайная твердость, уступает только алмазу. В природе крупные рубиновые камни попадаются крайне редко, поэтому они больше карата стоят иногда даже больше бриллиантов.
Месторождения рубина
Добыча таких камней – задача не из легких. В придачу к этому на планете существует несколько мест, где на большой глубине можно найти красные кристаллы.
В Мьянме (бывшая Бирма) добывают рубины самые высококачественные и дорогие. Камни с этого месторождения еще называют «голубиная кровь», так как они вдобавок к кроваво-красному цвету имеют фиолетовый оттенок. Также «голубиная кровь» встречается во Вьетнаме.
Городок Монг Шу, находящийся в Индии, также может похвастаться уникальными рубинами, преимущественно, черного цвета с красными краями. По стоимости они часто даже дороже «голубиной крови», так как встречаются крайне редко. Практически все население городка трудится на добыче кристаллов.
Все месторождения отличаются своим оттенком. Третье по объёму месторождение находится на Цейлоне. Там добывают уникальные по своей красоте рубины в России кораллового цвета. Хотя они и не пользуются большим спросом, как кроваво-красные, но цена на них также высока.
Однако недавние исследования показали, что даже в этих месторождениях кристаллов осталось совсем мало. В скором времени из недр будет извлечен последний камень, что может говорить о дальнейшем росте цены на уникальный минерал.
Характеристика настоящих кристаллов
Характеристики настоящих рубинов довольно редки среди остальных минералов, поэтому опытный ювелир совершенно точно может определить подделку по следующим пунктам:
Разновидности образцов
Чтобы не купить подделку, важно знать, какие рубины встречаются в природе. Их не так уж и много, основными и самыми распространенными являются:
Способы синтеза искусственных кристаллов
В середине ХХ века на ювелирном рынке стали появляться рубины, выращенные синтетическим путем. Синтетические камни визуально почти не отличаются от аналога. Получают путем выращивания монокристалла из корунда.
Современные технологии позволяют «выращивать» рубины по свойствам, близким к оригиналу. Синтетические камни обладают идеальной прозрачностью, большим размером и практически полным отсутствием трещин. Но опытный ювелир без труда сможет отличить камень природного происхождения от синтетики.
На сегодняшний день искусственные рубины изготавливают четырьмя методами:
Самыми совершенными являются методы Чохральского и Вернеля. Кстати, французский ученый Вернель был первым, кому удалось вырастить синтетический рубин. С помощью данных методов можно получать самые крупные и дешевые камни. Отличаются минералы, выращенные данными методами, искривлёнными линиями роста.
Флюсовый и гидротермальный методы очень дорогие, но с их помощью удается выращивать самые совершенные рубины. Часто даже опытные ювелиры с трудом на глаз могут определить, где природный камень, а где синтетика. Поэтому при покупке большого экземпляра, на всякий случай, лучше воспользоваться консультацией опытного геммолога.
Как отличить настоящий рубин от искусственного
После заполнения ювелирного рынка имитацией природных камней вопрос распознания подделки стал крайне острым. На сегодняшний день известно множество способов отличить настоящий рубин от подделки:
Метод 1. Оценка рубина в домашних условиях
Конечно, лучше опытного ювелира оценку камню не произведет никто. Однако в случае, когда возможности обратиться к мастеру нет, а знать очень хочется, есть простые методы определения рубина в домашних условиях. Данные манипуляции легко можно провести в домашних условиях.
Самое простое, что можно сделать, – просмотреть камень на естественном освещении. Направив кристалл к солнцу, сторона, обращенная к светилу, будет играть и переливаться, а противоположная так и останется матовой.
Для второго метода необходим камень и стекло. Благодаря своей исключительной твердости, красные камни без труда режут стекло и тонкостенный металл. Если в царапине на стекле или металле при этом остается красный след, это признак того, что, скорее всего, камень не имеет природного происхождения.
Кристаллы природного происхождения являются плохими теплопроводниками. Если взять камень, некоторые рекомендуют положить его на веко и подержать небольшое количество времени, он не должен быстро нагреться. Если в течение пары минут камень стал теплым, скорее всего, это синтетика либо окрашенный корунд или совершенно иной камень.
Также действенным способом будет положить камень в емкость с водой. Настоящий камень должен отсвечивать в воде красным мерцанием.
Не стоит покупать украшения, в которых не предусмотрен осмотр с внутренней стороны. Это старая уловка недобросовестных ювелиров, и от такой покупки лучше сразу отказаться.
Хоть этот способ и сомнителен, но о нем стоит упомянуть. Считается, что если оставить камень в стакане с домашним коровьим молоком, то в скором времени молоко приобретет розовый оттенок. В таком случае камень принято считать настоящим. Но данному способу доверять не следует.
Метод 2. Получите консультацию у ювелира
Почему стоит обратиться к специалистам? Потому что даже, если камень прошел все домашние тесты на отлично, это не означает, что он соответствует своей стоимости. Камень попросту может быть реконструированным. Реконструированные природные камни – это настоящие обломки, сплавленные друг с другом.
Оценка мастера – это гарантия подлинности. А если отправить камень на экспертизу в Пробирную палату, организацию гарантирующую продажу подлинных и качественных камней в стране, то в подлинности можно не сомневаться.
Метод 3. Исследование камня с помощью лупы
Для данного исследования лучше подойдет 10-кратная лупа или микроскоп.
На что следует обратить внимание при осмотре:
Как отличить рубин от других камней
За него часто пытаются выдать другие, более дешевые. Зачастую это пироп, красный турмалин и шпинель.
За облагороженный рубин пытаются выдать только красные камни, така как другие оттенки кристалла опытный человек ни с чем не спутает.
От пиропа рубин легко отличить по цвету. Красные скорее напоминают пурпурный оттенок, а пироп имеет оттенок красного вина. Если от сравнения цвета остались сомнения, стоит проверить на намагничивание. Пироп магнитится, рубин – нет.
Подделку турмалином также легко проверить. Турмалин не выдерживает проверку ультрафиолетовым просвечиванием. Свет, проходя через камень, становится оранжевым, через рубин – красным.
А вот с шпинелью все обстоит сложнее. Хотя она и имеет клубничный цвет, попадаются рубины с похожим оттенком, поэтому точно сказать, шпинель ли это, нельзя. Такой камень стоит отдать на экспертизу в ювелирную лабораторию.
Оценка ювелирных изделий
Научно-исследовательская лаборатория АНО ДПО Уральского ювелирного центра
Способы облагораживания рубинов и сапфиров
В месторождениях природных рубинов и сапфиров можно встретить камни не только исключительного качества. Высокое качество камня – редкость, и существует потребность облагораживания средне- и низкокачественного сырья, которое составляет большую часть добываемого объема.
Множество камней добывается слишком маленького размера, с непривлекательным цветом, слабо прозрачные и недостаточно прочные. Однако увеличить размер возможно только синтезом, наращивая синтетический корунд на маленький кусочек природного, используемого в качестве затравки. Но сегодня внимание разработчиков технологий облагораживания камней концентрируется в основном на улучшении их цвета, прозрачности и механической прочности.
Трещиноватые камни часто обрабатываются бесцветным маслом, воском. Органический заполнитель поглощается трещинами в камне и замещает воздух, который существовал в них прежде. После такой обработки трещины становятся едва видимыми.
Стеклозаполнение (Lead Glass Filling). Чтобы стекло проникло в трещины, необходима термообработка. Чаще всего используют заполнители из свинцового стекла, которое плавится при низких температурах (приблизительно 700 oC). Этот способ достаточно просто распознать. Плоскости трещин содержат газовые пузырьки, а стекловидные заполнители дают «вспышки цвета» от синеватых до оранжевых, видимые в камне при просмотре под микроскопом. Многие эксперты считают, что не существует большой разницы в цене камня, будь то камень с заполнением трещин эпоксидной смолой, стеклом бората или свинцовым стеклом. Не стоит требовать от экспертов идентифицировать состав заполнителя трещин. В любом случае такой камень относятся к категории облагороженных с заполнением трещин.
Термообработка корунда при заполнении трещин дополнительно приводит к очистке камней от примесей, которыми часто являются «облака» тонких иголочек рутила. Термообработка выполняется при температуре более 1200 oC, что позволяет очистить такой корунд. Для торговли очень важно знать, был ли рубин или сапфир в принципе термообработанным либо на него не оказывалось такого воздействия. Часто ценную информацию для окончательного решения по этому вопросу дают спектры поглощения и лазерная томография.
Пропитка красителями. Часто добывается бесцветное или очень светлое сырье. Когда такие камни содержат сетку трещин, они могут быть окрашены в более привлекательные цвета. В некоторых случаях сетку трещин производят преднамеренно, чтобы обеспечить проникновение пропитки вглубь камня. Пропитка корунда с трещинами обычно осуществляется красным и синим красителями. Подобная процедура с зеленым красителем очень часто используется для усиления цвета изумрудов. Пропитка выполняется красителем, растворенным в масляных веществах (для изумрудов и бериллов) или других водо- и спирторастворимых красителях (это типично для корундовой группы).
Полученный путем пропитки красителями цвет камня нестабильный, и краситель может вытечь из трещин. Идентификацию такого облагораживания легко осуществить с помощью ваты, смоченной ацетоном, которая немедленно покажет окрашивание. Поверхностное прокрашивание рубинов или сапфиров улучшает их цвет, но ухудшает блеск – если промыть и избавиться от прокраски, камень в изделии станет намного выигрышнее.
Диффузионная обработка. Процесс идет при высокой температуре (до 1800 oC). Вещества, дающие окраску, наносятся на поверхность предварительно полностью ограненных камней и под действием температуры диффундируют через поверхность в камень. Для диффузионного облагораживания корунда обычно используются Ti, Cr и Be.
Титан при диффузии дает камню дополнительный синий цвет при условии, что двухвалентного железа в корунде присутствует уже достаточно. Этот процесс часто использовали в середине 80-х гг. XX в. Диффузия хрома позволяет создавать корунды цветом от розового до красного. Из-за большой атомной массы хром проникает в камень неглубоко, хотя время может быть на это затрачено значительное.
Идентификация подобного облагораживания корунда возможна при просмотре камня в диффузном свете или погружении камня в иммерсионную жидкость: синее или красное диффузное окрашивание происходит только в тонком поверхностном слое камня толщиной лишь в несколько десятых миллиметра.
Внутренняя диффузия. Если синий сапфир слишком светлый или даже молочный и белый (геуда), то нагревание в восстановительной атмосфере придает камню синий. При высокой температуре (порядка 1800 oС) обычные для корундов ряды включений рутила TiO2.
Диффузионное облагораживание корундов: сапфиров и рубинов
завлабораторией и доцент Автономной некоммерческой организации дополнительного профессионального образования «Геммологический институт», Graduate Gemologist GIA
Другие публикации эксперта:
Рубины и сапфиры — на протяжении многих веков, пожалуй, одни из самых излюбленных камней на любом ювелирном рынке. И Россия — не исключение. Рубин и сапфир являются разновидностями минерала корунда. Наряду с природными камнями используются синтетические рубины и сапфиры, а также подвергнутые различным видам облагораживания (термообработка, термообработка с применением химических добавок (флюсов), различные виды диффузионной обработки, заполнение трещин и полостей стеклом, прокрашивание и промасливание, нанесение покрытий). Именно облагороженные камни часто доставляют геммологам больше всего хлопот при диагностике.
Рассмотрим диффузионно-облагороженные корунды. Диффузионная обработка подразумевает привнесение атомов, вызывающих окрашивание, которые проникают в камень, из внешнего источника. Если движение происходит в объем камня, насколько бы мелко оно ни приникало, то это явление правильнее называть объемной диффузией, или диффузией в кристаллическую решетку. Элементы диффундируют в решетку ювелирных камней из внешних источников для того, чтобы создать цвет или получить эффект астеризма. Это могут быть титан и хром или более легкие элементы, такие как бериллий.
Необходимо помнить, что данные камни по российскому законодательству относятся к драгоценным. Для облагороженных методом диффузии рубинов и сапфиров существует Стандарт организации «Сапфиры, рубины, облагороженные, методом диффузии и/или заполненные стеклом (ограненные вставки). Технические условия. СТО 45866412-15-2013», который относится к нормативно-технической документации Федерального казенного учреждения «Государственное учреждение по формированию Государственного фонда драгоценных металлов и драгоценных камней Российской Федерации, хранению, отпуску и использованию драгоценных металлов и драгоценных камней» (Гохран России).
Данный стандарт распространяется на облагороженные методом диффузии и/или заполненные стеклом природные сапфиры, природные рубины (ограненные вставки) (обозначаются как рубины/сапфиры Д/С). Стандартом устанавливаются основные показатели качества, применяемые для классификации, аттестации и сортировки сапфиров/рубинов Д/С в соответствии с нормами действующего законодательства.
В соответствии с вышеуказанным стандартом облагораживание — это искусственная обработка драгоценных камней и органических веществ с целью изменения их свойств и внешнего вида путем нанесения покрытий, заполнения трещин, нагревания, облучения и использования других видов физического и/или химического воздействия.
Для описания облагороженных методом диффузии рубинов и сапфиров в стандарте применяются следующие обозначения:
Сапфир/рубин, облагороженный методом диффузии (сапфир Д, рубин Д), — природный сапфир/рубин, подвергшийся комбинированному облагораживанию с применением высоких температур и химических веществ, вызывающему проникновение химических элементов в поверхностные слои с целью изменения цвета и/или оптического эффекта.
Диффузионно-облагороженные корунды впервые появились на мировом рынке в конце 1970-х годов. Этот процесс радикально отличался от всех более ранних способов термической обработки корундов тем, что благодаря диффузии создавался внешний тонкий слой насыщенного синего цвета на бесцветном или бледно окрашенном сапфире. Процесс был первой успешной попыткой добавить цвет из внешнего источника. Технология была разработана корпорацией Union Carbide. Возможно, что обработчики в Таиланде также использовали этот процесс. Практически все сапфиры, обработанные этим методом, имели синий цвет (за счет диффузии титана). При диффузионной обработке с внедрением титана в кристаллическую решетку происходит окрашивание неглубокого приповерхностного слоя на глубину около 0,4–0,6 мм.
Подвергнутые данному виду облагораживания синие сапфиры могут иметь необычный «водянистый» вид, в них отсутствует характерная для сапфиров выраженная зональность окраски при внешне насыщенном цвете. Обработанные сапфиры можно легко диагностировать по неоднородной окраске, которая может выглядеть пятнистой за счет того, что наведенный окрашенный слой может частично или даже полностью удаляться при переполировке. Кроме того, наблюдается концентрация окраски вдоль ребер и по рундисту, а также концентрация цвета вокруг ямок и достигающих поверхности трещин (так называемые «ссадины»).
Диффузионная обработка с внедрением титана также может обнаруживаться в синтетических сапфирах. В таких камнях иногда выявляются криволинейная цветовая зональность и мелкие газовые пузыри, типичные для синтетических камней, выращенных методом Вернейля, а также неоднородность цвета на разных гранях, что характерно для диффузионной обработки. Но стоит помнить, что диффузионный слой может создаваться и на бесцветных синтетических корундах. В этом случае криволинейной зональности не обнаружится.
Облагораживание методом диффузии труднее идентифицировать в кабошонах по сравнению с ограненными камнями, так как в них отсутствуют грани, на которых можно видеть неоднородность окраски. В кабошонах эту обработку лучше всего диагностировать по концентрации цвета вдоль рундиста.
Диффузионная обработка может также использоваться для наведения астеризма за счет добавления оксида титана в поверхностный слой камня. Такая обработка идентифицируется по ненатурально четкой «звезде», неоднородному цвету и «цветовым ссадинам» у ямок, полостей и трещин. В некоторых камнях наведение эффекта астеризма может также сопровождаться усилением цвета.
Редко на рынке встречаются синие природные или синтетические сапфиры, обработанные методом диффузии кобальта. Они имеют несколько неестественную окраску и очень высокие значения показателей преломления.
В 1993 году исследователи GIA сообщили об экспериментальном получении «диффузионно-обработанных» корундов красного цвета. Эксперимент можно считать неудачным, так как глубина окрашенного слоя была очень мала, и окрашенный слой часто практически полностью удалялся при переполировке. Цвет камней получался неярким, и окраска выглядела неоднородной.
Рис. 1. Пятнистость окраски и неодинаковая окраска разных фасет в облагороженных методом диффузии корундах [5]
В начале 2000-х гг. в Чантабури (Таиланд) был разработан новый метод облагораживания, позволяющий преобразовывать цвета синевато-красных камней из месторождения Сонгеа (Танзания) в привлекательные оранжевые или красно-оранжевые. Этим методом можно изменять цвет в светло-желтых, желтовато-оранжевых, розовых, коричневатых, пурпурновато-красных, синих, пурпурных, зеленых, коричневых, серых камнях. В результате данной обработки создается окрашенный в желтый цвет приповерхностный слой, и, в зависимости от изначального цвета камня, получают корунды ярко желтого, оранжевого, оранжевато-розового или оранжевато-красного цвета. Этот процесс можно использовать также для осветления темно-синих сапфиров. Возможно получение бесцветных, зеленых, пурпурных камней.
Рис. 2. Процесс бериллиевой диффузии может оказывать влияние на многие цвета в корунде, включая рубины и сапфиры. Размеры показанных ограненных камней, обработанных методом бериллиевой диффузии, от 0,40 до 5,05 карат [1]
Диагностика обработанных бериллием корундов с помощью стандартных геммологических приборов затруднена. Единственным визуальным признаком является наличие цветовой зоны по контуру камня: желтая, оранжевая при обработке красных камней или бесцветная при обработке синих сапфиров. Глубина окрашенной зоны меняется в зависимости от времени обработки и может доходить до окрашивания камня на всю глубину.
На большую вероятность обработки камня методом диффузии бериллия указывают сильные изменения внутренних включений, которые не отмечались прежде в термически обработанных камнях. Так, например, включения циркона приобретают вид белесых бесформенных скоплений, часто содержащих газовые пузырьки, а в трещинах, образующихся вокруг них, наблюдаются характерные древовидные структуры кристаллизации расплава, вокруг включений рутила возникают синие ореолы внутренней диффузии, которые крайне редко наблюдались в желтых термически обработанных сапфирах из месторождения Рок Крик (Монтана).
Когда используются легкие элементы (бериллий), обработку обнаружить нелегко, так как проникновение диффузного слоя может быть на всю глубину камня и элементы, вызывающие окрашивание, могут не обнаруживать стандартными методиками химического анализа. Обнаружить более легкие элементы (Be или литий) можно только при помощи более чувствительных аналитических методов, таких как LA-IPC-MS (масс-спектрометрия индуктивно-связанной плазмы в режиме лазерной абляции), SIMS (масс-спектрометрия вторичных ионов) или LIBS (метод лазерно-индуцированного пробоя).
Авторы
Хомрач Маргарита Владимировна, зав. лабораторией и доцент Автономной некоммерческой организации дополнительного профессионального образования «Геммологический институт», Graduate Gemologist GIA (+7 (495) 438-15-04, +7 (985) 959-75-95; e-mail: gigem.edu@gmail.com; URL: www.gemology-edu.ru)
Романова Екатерина Ивановна, доцент Автономной некоммерческой организации дополнительного профессионального образования «Геммологический институт», доцент кафедры геммологии МГРИ-РГГРУ, Graduate Gemologist (+7 (495) 438-15-04, +7 (985) 959-75-95; e-mail: gigem.edu@gmail.com; URL: www.gemology-edu.ru)
Список использованной литературы
Корунды: рубины и сапфиры. Современное облагораживание драгоценных рубинов и сапфиров. Часть 2.
Заполнение трещин свинцовым стеклом
Плоскости трещин содержат газовые пузырьки, а стекловидные заполнители дают «вспышки цвета» от синеватых до оранжевых, видимые в камне при просмотре под микроскопом. Мы думаем, что не существует большой разницы в цене и ценности камня, будь то камень с заполнением трещин эпоксидной смолой, боратным или свинцовым стеклом. Не стоит требовать от экспертов идентифицировать состав заполнителя трещин. В любом случае такой камень относятся к категории облагороженных с заполнением трещин, и их стоимость на несколько порядков ниже стоимости аналогичных необлагороженных драгоценных камней..
Термообработка корунда в процессе заполнения трещин дополнительно приводит к очистке камней от примесей, которыми часто являются «облака» тонких иголочек рутила. Для этого температура термообработки должна быть не ниже 1200oC. При достижении такой температуры происходит частичное разрушение рутиловых игл. Сам по себе рутил не исчезает, то есть не покидает пределы камня, но его (рутила) фракционные характеристики очень сильно меняются. Под микроскопом можно заметить «полуразрушенные» бывшие иглы, вокруг которых образуется пылеобразый ореол мелкодисперсных кристалликов рутила.
Для торговли очень важно знать, был ли рубин или сапфир в принципе термообработанным или на него не оказывалось такого воздействия. Диагностическая лаборатория должна уметь идентифицировать нагревание корунда и фиксировать этот факт в своем рапорте. Однако не всегда нагревание корунда ясно идентифицируемо. Особенно если при термообработке была использована низкая температура (менее 1200 градусов). Часто ценную информацию для окончательного решения по этому вопросу дают спектры поглощения и лазерная томография.
Усиление цвета камня.
Часто добывается бесцветное или очень светлое сырье. Когда такие камни содержат сетку трещин, они могут быть окрашены в более привлекательные цвета. В некоторых случаях сетку трещин производят преднамеренно, чтобы обеспечить достижение пропитки вглубь камня.
Пропитка корунда с трещинами обычно осуществляется красным и синим красителями. Подобная процедура с зеленым красителем очень часто используется для усиления цвета изумрудов. Пропитка выполняется красителем, растворенным в масляных веществах (для изумрудов и бериллов) или других водо- и спирто-растворимых красителях (это типично для корундовой группы).
Титанодиффузия в сапфирах
Идентификация подобного облагораживания корунда возможна при просмотре камня в диффузном свете или при погружении камня в иммерсионную жидкость: синее или красное диффузное окрашивание происходит только в тонком поверхностном слое камня толщиной лишь в несколько десятых миллиметра.
Небольшая атомная масса и малый размер атомов бериллия позволяет осуществлять более глубокое его проникновение в корунд при диффузии. Исследуемые камни размером 3 мм были полностью диффузно окрашены бериллием без видимости границ окраски. Бериллий обеспечивает желтую компоненту цвета. Причем новый цвет, обусловленный бериллиевой диффузией, может фактически «перекрывать» ранее существовавший. К примеру, розовые сапфиры могут стать оранжевыми.
Нельзя, однако, забывать, что на рынке есть термически облагороженные желтые сапфиры, производимые примерно с 1985 года, чей цвет вызван простой термообработкой в окислительной среде, то есть никакой диффузии при их обработке не проводилось.
Сегодня идентификация бериллиевой диффузии не является проблемой, поскольку известна теоретическая возможность ее использования для облагораживания корундов и существуют необходимые приборы и технологии для проведения идентификации. Аналитические методы достаточно чувствительны, чтобы надежно идентифицировать даже низкий уровень концентрации бериллия.
Однако на рынке были обнаружены гарантированно необлагороженные диффузией бериллия синие сапфиры, но природно содержащие бериллий на очень низком уровне. Поэтому считается, что только корунды, содержащие бериллий более, чем 5 ppm, являются облагороженными бериллиевой диффузией. Некоторые сапфиры Шри-Ланки, у которых наблюдался эффект «бесцветных краев камня», на деле были свободны от бериллия, и мы пришли к заключению, что причиной такого результата стали особенности их обычного термического облагораживания. Маленькое количество бериллия могло бы также исходить из загрязнения печей бериллием, который использовался прежде для бериллиевой диффузии желтых и оранжевых сапфиров.
Некоторые, как ранее предполагалось, «типичные» для диффузно облагороженных корундов включения, представляющих собой маленькие беловатые кольца, на самом деле не являются доказательством того, что данные корунды были подвергнуты бериллиево-диффузионной обработке.
Изменение цвета камней.
Структура включений до (рутил) и после термической обработки
Околобесцветные сапфиры (геуды) до и после термической обработки
«Оранжевые» розовые сапфиры
Оранжевый край, окружающий розовое ядро в обработанном бериллиевой диффузией оранжевом сапфире из Мадагаскара. Цветной край хорошо видим, когда камень помещен в иодометилен. Но бериллий часто проникает сквозь весь камень, и тогда идентификация бериллиевого облагораживания возможна только путем химического анализа либо путем спектрального анализа выпариваемого с поверхности вещества, а также другими современными методами дорогостоящей лабораторной диагностики.
