Найбільш ранні експериментальні роботи по синтезу кварцу мали чисто мінералогічний значення і проводилися з метою з'ясування умов його освіти в природі.

К. Е. Шафхоутль був першим, кому вдалося отримати дрібні кристалики кварцу ще в 1845 р шляхом нагрівання свіжоосадженого гелю кремнекислоти в воді. У наступні роки Г. Сенар. ман, Г. Машка, Ш. Фрідель і А. Саразен, К. Д. Хрущов і В. Брунс також синтезували дрібні кристалики кварцу за рахунок гелю кремнезему або кварцового скла, впливаючи на них при підвищених температурах (188 - 300 ° С) водою з різними мінералізаторами (NaOH, КОН, НСl, H2C03, HF).

Найбільш істотними роботами по кристалізації кварцу в кінці минулого і початку нашого століття були роботи Г. Специа, який вперше застосував в якості вихідної шихти уламки кварцу. Таким способом Г. Специа вдалося виростити кристали розміром до 10 мм.

Зростання потреби в монокристаллическом кварці у зв'язку з бурхливим розвитком оптики і радіоелектроніки сприяє проведенню досліджень області синтезу кварцу, особливо знаходженню шляхів підвищення їх якості та зниження вартості. У цих умовах утилізація відходів переробки кварцу, а також розробка нових економічно вигідних способів вирощування його забарвлених різновидів вказують на неминучість подальшого зростання їх споживання в ювелірній справі. Особливо це відноситься до таких традиційно популярним каменям, як аметист і цитрин. Що стосується вартості синтетичних кристалів, то вона вже тепер знаходиться на рівні вартості природних кристалів або значно їй поступається.

безбарвний і димчастий кварц

Синтетичний безбарвний кварц в ювелірній справі знаходить незрівнянно менше застосування, ніж забарвлені його різновиди. Спеціально як ограночного матеріал кристали безбарвного кварцу, мабуть, не вирощуються. Однак при виготовленні з нього технічних виробів накопичуються значні кількості відходів, придатних для виробництва огранених каменів. Те саме можна сказати і до кварцу з димчастої (від світлої раухтопазовой до практично непрозорою моріоновой) забарвленням, яка проявляється в певних пірамідах зростання первинно безбарвних кристалів після їх іонізуючого опромінення.

Аметист

Пурпурно-фіолетовий аметист є найціннішою різновидом ограночного кварцу. Популярність аметисту не зменшується з найдавніших часів, а виснаження природних родовищ постійно підвищує його вартість. У природі аметисти зустрічаються значно рідше безбарвного, цитринового і димчастого кварцу.

Перші згадки про отримання синтетичного кварцу з аметистової забарвленням з'явилися в кінці 40-х і початку 50-х. Такі кристали були вирощені на ромбоедричних затравки шляхом ізотермічної перекристалізації кварцового скла.

вперше щодо крупні кристали аметисту вдалося отримати Л. І. Цинобер і Л. Г. Ченцовій. Ними було показано, що аметист можна вирощувати звичайним гідротермальних методом температурного перепаду подібно безбарвним кристалам кварцу, але в якості розчинника слід використовувати Сильно водні розчини карбонату калію і обов'язково в присутності заліза.

Подальші дослідження привели до розробки двох способів вирощування густозабарвлений аметистів з використанням як сільнощелочних калієвих розчинів, так і раніше непріменяемим для цих цілей блізнейтральних розчинів фториду амонію.

цитрин

Цитрин, так само як і аметист, відноситься до однієї з найбільш цінних різновидів ограночного кварцу. Він отримав свою назву завдяки приємному золотисто-лимонного кольору, який може мати різні відтінки - димчастий, слабо-зеленуватий, бурий, медовий і помаранчевий. Первічноокрашенний цитрин зустрічається досить рідко. Особливою популярністю користуються цитрини з Бразилії (штати Мінас-Жерайс, Гояс і Ріу-Гранді-ду-Сул), Уругваю, Росії, США (штат Північна Кароліна) і Малаги республіки.

Серед синтетичних цитринів, аналогічно природним, за характером фарбувальних центрів виділяються два різновиди. В одній з них забарвлення має радіаційний характер, а в іншому - обумовлена ​​присутністю хромофорной домішки заліза.

Зелений, коричневий і бурий кварц

Кварц, пофарбований в зелений і коричневий колір , В природі зустрічається вкрай рідко, хоча може бути отриманий в ряді випадків шляхом термічної обробки деяких аметистів і цитринів. Не маючи по суті природних аналогів, кристали синтетичного зеленого і коричневого кварцу не користуються популярністю на ювелірному ринку. Однак при наявності характерних відтінків вони можуть служити імітацією хризоліта, демантоида, радіаційно забарвлених золотисто-коричневих топазів і данбуріта.

Вирощування кристалів зеленого та коричневого кольорів проводиться в розчинах гідроксиду або карбонату калію при наявності в розчині заліза. Зелені кристали кварцу можуть бути отримані в висококонцентрованих розчинах К2СО3.

У зеленому кварці спостерігаються сферичні включення сторонньої (неструктурной) фази, близькі за розмірами (20 - 40 нм) і морфології до частинкам, що містяться в безбарвному синтетичному кварці, мутнеющего при високотемпературному відпалі. У буром кварці подібні включення не відзначаються.

Кристали зеленого і частково коричневого кольору з широкою гамою різних відтінків ймовірно можна отримати за рахунок введення в них не тільки заліза, але і інших хромофоров - нікелю, ванадію і хрому.

Блакитний і синій кварц

У природних умовах блакитний напівпрозорий кварц зустрічається відносно часто. Своїм кольором він зобов'язаний значній кількості найтонших голкоподібні включень рутилу або тріщин, на яких відбувається селективне розсіювання блакитній частині спектра відбитого світла. Подібний кварц не має ніякого ювелірного значення.

Однак близько 15 років тому на ювелірному ринку з'явився в якості ограночного матеріалу блакитний і синій монокристаллический кварц, який не має аналогів в природі. З цього приводу один з відомих зарубіжних геммологов Б. У. Андерсон писав, як одного разу був вельми здивований тій обставині, що яскраво-синій камінь , Вставлений в кільце, виявився не кобальтсодержащие склом, а нормальним кристалічним кварцом з усіма властивими йому властивостями.

Вирощування блакитних і синіх кристалів кварцу проводиться подібно до того як вирощуються кристали безбарвного кварцу. В якості вихідних розчинів використовуються водні розчини карбонату або гідроксиду натрію. При вирощуванні блакитних і синіх кристалів як транспортне середовище можна використовувати також розчини іншого складу - однонормальним КОН з добавкою насиченого розчину хлористого натрію.

Фотографії по темі