Синтез драгоценных ювелирных и технических камней по способу М.А. Вернейля считается классическим и является первым промышленным методом выращивания кристаллов корунда, шпинели и других синтетических кристаллов. В мире ежегодно выпускается около 200 т синтетического корунда и шпинели. Метод Вернейля заключается в следующем: к горелке с направленным вниз соплом через внешнюю трубу подводится водород, а через внутреннюю - кислород. В ток кислорода подается измельченный порошок окиси алюминия зернистостью около 20 мкм, полученный прокаливанием алюмоаммиачных квасцов, который при этом нагревается до определенной температуры и затем попадает в водородно-кислородное пламя гремучего газа, где он расплавляется. Внизу под соплом располагается стержень из спеченного корунда, выполняющего роль кристаллоносца. На него стекает расплавленная окись алюминия, образуя шарик расплава. Стержень кристаллоносца постепенно опускается со скоростью 5-10 мм/ч, при этом обеспечивается постоянное нахождение расплавленной растущей части корунда в пламени. На рисунке (разумеется, его тут нет. - В.) показана принципиальная схема установки для выращивания кристаллов этим методом. Диаметр образовавшихся кристаллов ("булек") обычно достигает 20 мм, длина 50—80 мм, иногда их размер гораздо больше. Бульки представляют собой поликристаллы. Для получения монолитного монокристалла бульку оплавляют путем подачи кислорода. При этом на оплавленной поверхности бульки часть кристаллов остается неразрушенной и они при последующем охлаждении бульки начинают расти за счет оплавленных разрушенных кристаллов.

Для получения рубина к порошку окиси алюминия добавляют окись хрома, для синтеза сапфира — окись железа и титана, для синтеза александритоподобного корунда - соли ванадия. Этим же методом выращивают синтетический рутил и титанат стронция.

Второй распространенный метод выращивания синтетических кристаллов драгоценных камней — способ Чохральского. Он заключается в следующем: расплав вещества, из которого предполагается кристаллизовать камни, помещают в огнеупорный тигель из тугоплавкого металла (платины, родия, иридия, молибдена или вольфрама) и нагревают в высокочастотном индукторе. В расплав на вытяжном валу опускают затравку из материала будущего кристалла, и на ней наращивается синтетический материал до нужной толщины. Вал с затравкой постепенно вытягивают вверх со скоростью 1—50 мм/ч с одновременным выращиванием при частоте вращения 30—150 об/мин. Вращают вал, чтобы выровнять температуру расплава и обеспечить равномерное распределение примесей. Диаметр кристаллов до 50 мм, длина до 1 м. Методом Чохральского выращивают синтетический корунд, шпинель, гранаты, ниобат лития и другие искусственные камни.

Часто применяется метод кристаллизации из раствора в расплаве с использованием флюсов. При этом камни кристаллизуются из смешанного расплава, состоящего из раствора соединения и флюсов — молибдатов, боратов, фторидов, окиси свинца и др. Кристаллизуют вещества обычно в платиновом тигле при температуре от 600 до 1300оС (в зависимости от вида кристаллов). В расплав опускают затравку, а затем его охлаждают со скоростью 0,1-1 оС/ч. На затравке постепенно наращивается кристалл. Скорость роста невелика — за несколько недель кристалл вырастает на 3— 4 см. Этот метод по эффективности не может конкурировать со способом Чохральского и применяется в тех случаях, если кристалл плавится инконгруэнтно или испытывает деструктивное фазовое превращение в твердом состоянии.

Очень эффективен гидротермальный способ выращивания кристаллов драгоценных камней. Процесс осуществляется в автоклавах при давлении 7x107— 14x107 Па и температуре 300—900оС. Автоклав заполняют раствором соответствующего минерала. В нижней части автоклава температура более высокая; когда насыщенный раствор поднимается вверх и попадает в условия с пониженной температурой, вещество осаждается на затравку природного кристалла. Нижняя и верхняя части автоклава разделены диафрагмой.

Последние два метода применяют для выращивания синтетических изумрудов, бериллов. Гидротермальным методом синтезируют разновидности кварца и корунда, а методом флюса — иттрий-алюминиевые гранаты, корунды, шпинель.


Сверхтвердые синтетические минералы и материалы получают другими способами. Для выращивания алмаза необходимы давление 50*108 — 100*108 Па и температура более 1600оС. Процесс синтеза алмазов осуществляется из графита в присутствии катализаторов-металлов. В зависимости от времени синтеза получают кристаллы алмазов различных размеров. Такими же методами синтезируют другие сверхтвердые материалы: гексанит, эльбор, СВ и др., которые широко применяются в технике. В ювелирном деле синтетические алмазы и сверхтвердые материалы до сих пор не применяются.

(вопль души) Тьфу на вас! Работать не даете. Пойду обедать.

Цитата:


Стоп, стоп! Кто сказал, что речь об алмазах или им подобных?

Камушки бывают _очень_ разные.

Многие красивые камушки хороший химик из раствора на кухне соорудит, без тысяч градусов и мегапаскалей. Особенно если надо штучно и не спеша, а не много и быстро, в промышленных масштабах.
Многое зависит, правда, от чистоты (химической чистоты) растворов, компонетов и оборудования, а хорошая чистота - это сложно...

Цитата:


Но мы же не знаем, были ли те камни, которые Финрод принес из Валинора, именно рукотворными.
У нас есть два разных факта - сказано, что действительно Феанор научился (а вслед за ним, вероятно, научились многие) делать рукотворные камни:

"he it was who, first of the Noldor, discovered how gems greater and brighter than those of the earth might be made with skill. The first gems that Fëanor made were white and colourless, but being set under starlight they would blaze with blue and silver fires brighter than Helluin; and other crystals he made also, wherein things far away could be seen small but clear, as with the eyes of the eagles of Manwë".

(в переводе Эстель)

" именно он, первым из нолдор, открыл, как делать рукотворные драгоценные камни, что были крупнее и краше камней земли. Первые камни, сделанные Феанором, были бесцвет-ны, но, попадая в лучи звезд, искрились голубым и серебряным пламенем, ярче огня Хеллуина; и другие кристаллы создал он - в них отдаленно, но ясно виднелись разные вещи, будто орлы Манвэ сверху рассматривали их".

И есть факт, что Финрод принес сокровища из Валинора:

"In that labour Finrod was aided by the Dwarves of the Blue Mountains; and they were rewarded well, for Finrod had brought more treasures out of Tirion than any other of the princes of the Noldor. And in that time was made for him the Nauglamír, the Necklace of the Dwarves, most renowned of their works in the Elder Days. It was a carcanet of gold, and set therein were gems uncounted from Valinor" (выделено мной - РД)

(в переводе Эстель)

"В этих трудах Финрода помогали гномы Синих Гор; и их хорошо одарили, ибо Финрод принес из Тириона больше сокровищ, чем любой принц нолдоров. В те времена было сделано для него и Наугламир, Ожерелье Гномов, самое прославленное гномье изделие Предначальной Эпохи. На его золотой основе сияли бессчетные самоцветы Валинора"

Так вот, это никак не означает, что все камни, которые Финрод принес из Тириона, были обязательно сделанные.
Ведь даже научившись делать рукотворные камни, скорее всего нолдор продолжали добывать, обрабатывать и гранить природные.
То есть камни, составившие Наугламир, не обязательно рукотворные, и камни, которыми Финрод одарил гномов, не обязательно рукотворные.

Воля ваша,но  Сильмариллы и эльфийский берилл Элессар были уж точно рукотворными....
В кухонных условиях из насыщенного раствора можно изделать неплохие кристаллы медного купороса,например .Но даже полудрагоценный камень таким способом не изготовишь,у выращенных кристаллов даже при неплохой кристаллической структуре низкая прочность -- иначе подделывать ювелирные украшения было бы слишком просто
К слову:для подделки драгкамней обычно применяется стекло высокого качества.По причине однородности структуры ,простоты окраски в нужный тон и хороших оптических свойств стекла.

Сиорэ

Ну один берилл у нас в активе есть.  А это драгоценный камень и по людским, и по гномьим стандартам. 

С уважением,
Антрекот

Хрюнлейв, а скажите-ка мне, как вы в кухонных условиях планируете получить платиновый тигель? Или пористую/порошковую платину на катализатор?