Kunstmatige saffieren: wat is het en hoe wordt het verkregen?
Synthetische saffieren zijn wijdverbreid in de sieradenmarkt. Natuursteen wordt als kostbaar beschouwd en heeft een hoog prijskaartje. De alternatieve optie ziet er ook nobel uit in de producten en doet qua esthetische eigenschappen niet veel onder voor de eerste optie.
Wat het is?
Een natuurlijke edelsteen wordt gevormd in een specifieke omgeving gedurende miljoenen jaren. De prijs daarvoor is torenhoog, maar de vraag is nog steeds goed.
Natuurlijke mineralen worden in de aardkorst gevormd door enkele geologische operaties die in tijd en ruimte met elkaar verbonden zijn.
Water, hoge temperatuur en krachtige druk vormen ertsaders. Ze dienen als plaatsen van ophoping van verschillende kristallen.... Saffierafzettingen bevatten ook vloeibare gassen die al vele jaren in besloten ruimtes circuleren.
Wetenschappers hebben natuurlijke omstandigheden in laboratoria nagebootst voor het maken van nanomineralen. Maar voordat een volwassen kristal een behoorlijke omvang heeft, duurt het enkele maanden. Nano-saffieren groeien sneller en zijn daarom goedkoper dan hun natuurlijke tegenhangers. De kosten van kunststenen zijn lager, maar niet genoeg om ze te vergelijken met gewoon glas. De zuiverheid en kleurdiepte van kunstmatige kristallen is beter dan die van echte mineralen. Hydrothermische saffier vereist geen extra raffinage, als een steen met echte eigenschappen. Deze methoden zijn overigens duur en vergen extra investeringen.
Kunstmatige saffier is een soort korund. Het is ook de basis voor robijnen en smaragden. De blauwe kleur van saffieren komt van titanium en ijzer. Verwarmde beryl neemt ook deel aan de synthese. Rekening houdend met de productieomstandigheden, kan worden gezegd dat synthetische steen niet wordt gekweekt, maar gekookt. Aan de basis van een van de mengsels zit aluminiumoxide, dat eruitziet als een gewone witte substantie. Pas bij een temperatuur van 2200 graden Celsius verandert het in saffier. De kristallisatiesnelheid van kunstmatige saffieren is 4 mm per uur. Grote kristallen duren lang. Vervolgens worden ze, indien nodig, in stukken gesneden en verwerkt, waardoor ze eruitzien als natuurlijke afzettingen.
Productie van synthetische saffier
De basismethode voor het produceren van kunstmatige kristallen vereist een speciale Verneuil-oven. Het is al tientallen jaren in gebruik. Bij deze methode wordt aluminiumoxide gesmolten in de vlam van een waterstof-zuurstofbrander. Vloeibare druppels worden gemaakt in een oven van Verneuil. Bij geleidelijke afkoeling vormen ze een kristal. Naast saffier is deze technologie ook geschikt voor de productie van robijn en andere edelstenen. Het verschil zit in de toevoeging van onzuiverheden van verschillende metaaloxiden, die een geschikte kleur geven.
De technologie die aan het begin van de 20e eeuw werd uitgevonden, wordt nog steeds gebruikt. Het heeft slechts kleine veranderingen ondergaan, waardoor het proces kan worden uitgebreid naar de omstandigheden van grootschalige productie.
De alomtegenwoordige verspreiding van technologie begon rond 1932 en nam vooral toe tijdens de Tweede Wereldoorlog. Tijdens de productie wordt een mengsel van grondstoffen met gespecificeerde fysische en chemische eigenschappen gebruikt. Homogene componenten die in de unit worden geladen, worden "charge" genoemd.
De grootte van microdeeltjes in de samenstelling van de lading is van 1 tot 20 micron. Een deel van het poeder wordt in de trechter gegoten, die gaten heeft. Via hen komen stoffen de oven binnen, waar waterstof wordt verbrand. De lading wordt gesmolten en het entkristal groeit. De zaadcontainer draait voor een gelijkmatige groei en opwarming. Naarmate het groeit, bevindt het zaad zich onderaan en wordt de bovenkant omgezet in gezichten.
De vorm waarin de lading zich bevindt, lijkt op een uitzettende kegel. Afhankelijk van het verbruik van het basismateriaal worden daarin lange kristallen verkregen. Naast het debiet zijn parameters als gastoevoer en toerental en de kwaliteit van de verwarming van belang. De methode heeft kenmerkende voordelen:
- het vermogen om kristalgroei visueel te beheersen;
- verbrandingstemperatuur wordt automatisch geregeld;
- er zijn geen vloeimiddelen en dure smeltkroezen in het afgewerkte materiaal.
Nadelen van de methode:
- interne spanningen verschijnen in het kristal als gevolg van de hoge temperatuur;
- door overtreding van de systeemregels tijdens de voorbereiding van de lading, kunnen vluchtige stoffen verdampen en is het daaropvolgende herstel van het proces onmogelijk.
Verwerking na het kweken
De resulterende vorm en grootte van de kristallen komen meestal niet veel overeen met de parameters van de onderdelen die worden vervaardigd. Daarom is material handling bijna altijd noodzakelijk. Voor de bewerking worden geen conventionele draai-, frees- of boormachines gebruikt. Producten zijn kwetsbaar, dus alleen schuurmiddelen zijn mogelijk in het werk. Er kunnen diamantschijven of slijpmachines, suspensies of speciale pasta's worden gebruikt.
Typisch worden de schurende deeltjes in het oppervlak van het werkstuk gedrukt. Daarin worden microscheurtjes gevormd, die tijdens het proces naar binnen bewegen. Verdere acties leiden tot het verkrijgen van een heel netwerk van scheuren. Ze sluiten op elkaar, waardoor individuele gebieden afschilferen. Ze worden laag voor laag van het oppervlak verwijderd, waardoor het product de gewenste vorm krijgt.
Voor verwerking bestemde schuurmiddelen worden niet tevergeefs door hardheid gescheiden.
Het schuurvermogen hangt af van deze eigenschap, die wordt uitgedrukt door mechanische of chemische bestendigheid.
Experts selecteren het gewenste schuurmiddel volgens de mineralogische schaal van Mohs. Volgens de fundamentele verschillen in mineralen komt diamant overeen met de tiende klasse en korund - de negende. Voor het verwerken van saffieren zijn speciale slijpmachines of suspensies geschikt.
Grinders zijn onderdelen van gietijzer, glas, staal, koper of messing met schurende micropoeders. De korreligheid van micropoeders kan van M14 tot M5 zijn. Na het slijpen van het gegroeide kristal, moet het worden gepolijst. Voor dit proces wordt een schurende slurry geselecteerd, die in het oppervlak wordt gewreven totdat deze volledig gelijkmatig is verdeeld. Het polijsten gebeurt in twee fasen, waarvoor verschillende schuurmiddelen met grove of fijne korrelgrootte worden geselecteerd.
Wat is het verschil met natuurlijk?
Kunstmatig korund is, net als natuurlijk sediment, blauw of donkerblauw. De laboratorium-tegenhanger is een populaire imitatie, die moeilijk te onderscheiden kan zijn. Experts kweken een synthetisch product zonder chips of beschadigingen, en juweliers houden van deze kwaliteit. U kunt het product controleren aan de hand van externe indicatoren:
- het kunstmatige mineraal heeft een meer onberispelijke en pure schaduw;
- er zitten praktisch geen interne defecten in;
- als er vloeibare formaties zijn, dan zijn ze correct bolvormig, terwijl er in natuurlijk sediment praktisch geen zijn;
- als we heel goed kijken naar echte en synthetische saffieren, kunnen ze precies worden onderscheiden door hun kwalitatieve kenmerken, en natuursteen bevat noodzakelijkerwijs verschillende natuurlijke insluitsels die niet in een laboratoriumsteen zitten.
Bovendien zijn de chemische en fysische eigenschappen van beide soorten volledig vergelijkbaar. Experts maken onderscheid tussen de nuances die in de verkeerde groeistructuur verborgen zitten. De hardheid van een echte en laboratoriumsteen is anders.
Om een saffierachtige steen te testen, heb je speciale apparatuur nodig, bijvoorbeeld een refractometer, die de parameters van lichtbreking meet.
Echte mineralen geven 1.762 - 1.778.
Een andere methode omvat het gebruik van een speciale vloeistof. Monobromnaftaleen wordt in een container geplaatst, die tegen een achtergrond van wit papier is geplaatst. De zichtbare gebogen kleurstrepen geven de kunstmatige oorsprong van de steen aan. Ook kan kortegolf ultraviolet licht worden toegepast. Onder zijn invloed zal een echte steen niet van kleur veranderen. Een volwassen exemplaar zal een witte of vaalgroene gloed vertonen. De gloed kan rood zijn. Het hangt af van de gebruikte onzuiverheden in de samenstelling van de lading.
In verband met de ontwikkeling van technologieën voor het kweken van kunstmatige saffieren, wordt het moeilijk om ze te onderscheiden met geïmproviseerde methoden. Volledige conclusies kunnen alleen worden getrokken door professionals die over de juiste vaardigheden beschikken. Kennis van bepaalde eigenschappen van de steen kan ook helpen.
Eigendommen
Kunstmatige saffier heeft dezelfde intrinsieke eigenschappen als natuursteen. Naast de sieradenindustrie wordt het veel gebruikt bij het maken van horloges of als halfgeleidermateriaal. Alle halfgeleiders worden gekenmerkt door een hoge gevoeligheid van elektrofysische eigenschappen. Halfgeleiders worden actief gebruikt in circuits voor verschillende apparatuur. Bijna alle moderne geïntegreerde schakelingen bevatten halfgeleiderelementen.
Kristallijne stoffen hebben het vermogen om elektrische stroom te geleiden, maar met temperatuurveranderingen, de werking van lichtstralen, de aanwezigheid van onzuiverheden van andere stoffen. De toepassingsgebieden van halfgeleiders zijn uitgebreid: radiotechniek, optische elektronica. In de alternatieve geneeskunde staat saffier bekend als een tegengif tegen veel giftige stoffen. Sinds de oudheid zijn de helende eigenschappen van saffier gebruikt om zuivere gedachten, spirituele kalmte en balans te krijgen, om onbaatzuchtigheid te verkrijgen.
Keuze en zorg
Korenbloemblauwe saffier wordt beschouwd als een van de moeilijkste stenen voor laboratoriumreproductie. Het creëren van deze tint is onmogelijk zonder zorgvuldige professionele training. De technische gegevens moeten nauwkeurig worden gevolgd. Natuursteen van deze tint wordt alleen in India gevonden. In dit land is hij een ritueel en ceremonieel amulet.Hij is gekozen voor de behandeling van hartfalen, waardoor hij psychologische stabiliteit krijgt. Als je de steen in huis houdt, zal er zeker welvaart komen en zal leiderschap naar de eigenaar van het huis komen. De mooiste natuurlijke monsters van saffieren worden bewaard in speciale fondsen van landen als:
- Thailand - 16 kg;
- Sri Lanka - 18 kg;
- VS - 15 kg.
In Rusland wordt in de 19e eeuw een korenbloemblauwe saffier geproduceerd, deze wordt opgeslagen in het diamantfonds van het land. De steen is ongelooflijk sterk en duurzaam. Thuis hebben saffiersieraden extra zorg nodig. Regelmatige vochtigheid, blootstelling aan direct zonlicht, stof zijn schadelijk voor sieraden. Producten kunnen worden verfijnd door regelmatige reiniging. Gewone zeepoplossingen of douchegels zijn geschikt om in te weken. De gebruikte producten moeten vervolgens worden afgewassen met koud water.
In juwelierszaken vindt u speciale verzorgingsproducten voor edelstenen. Ze zijn meestal in de vorm van sprays of wegwerpdoekjes. De fondsen zijn duur, dus het gebruik ervan is vloeibaar als sieraden sterk vervuild zijn. Omdat saffier zelden zijn oorspronkelijke uiterlijke glans verliest, volstaat het om de gebruikelijke huishoudelijke schoonmaakmiddelen te gebruiken die elke huisvrouw kan vinden.
Bekijk de video om te zien hoe de kunstmatige saffieren worden gekweekt.