Выращивание кристаллов рубина в домашних условиях
Синтетические
драгоценные камни по своему химическому составу и физическим свойствам
практически полностью неотличимы от натуральных камней. Вся проблема
оказывается в том, что среди натуральных драгоценных камней далеко не все имеют
достаточную чистоту и другие ювелирные качества. чтобы удостоится чести быть
представленными в ювелирных салонах, а в условиях лаборат
орного или
заводского производства технологический процесс можно отладить настолько, что
все выращенные в лаборатории кристаллы будут иметь практически одинаковые
ювелирные характеристики. Да и в производстве они значительно дешевле, чем их
"коллеги" того же качества, добытые в глубоких и опасных для жизни рабочих
шахтах. К тому же месторождения определенных минералов не разбросаны в изобилии
равномерно по всему земному шару, а сосредоточены, как правило, в немногих
местах.
Дальше мысль потекла по аналогии с витражами и мозаикой. Если в
интернете я наткнулся на предложения по этим услугам от крупных солидных фирм, с
солидными производственными площадями и денежным оборотом, то, задался я тогда
вопросом - почему нельзя делать небольшие витражи (вставки в межкомнатные двери,
настенные светильники и т.п.) буквально у себя на
письменном
столе?
Изучил технологию, поломал голову, как ее можно упростить для домашнего применения, провел определенное количество опытов - и получил результат!
Аналогично мы с Александром начали творчески перерабатывать идею
выращивания кристаллов драгоценных камней в домашних условиях. Изучили (на
ознакомительном уровне) разные способы, и остановились на способе французского
ученого Огюста Вернейля, создавшему более 100 лет тому назад оригинальную
методику и аппаратуру, позволявшую за 2-3 ч выращивать кристаллы рубина
массой 20-30 каратов. Это было выдающимся достижением науки и техники не
только потому, что дало возможность искусственно производить такой ценный
материал в необходимых количествах, но еще и потому, что открыло перспективы
синтеза и выращивания кристаллов других драгоценных камней.
Успеху О.
Вернейля предшествовала почти полувековая история исследований по синтезу
рубина. Первые упоминания о синтезе рубина связаны с именем Марка Гудена. В 1837
г. он получил микроскопические кристаллики рубина путем сплавления в доменной
печи алюмо-аммониевых квасцов с примесью хромата калия в глиняном тигле,
покрытом ламповой копотью (сажей). Мелкие 
кристаллики корунда и
рубина позднее синтезировали Дж. Эбельман, X. Сенорман, Клэри и другие
исследователи. Однако все эти работы не имели никакого практического значения.
Отдельно следует отметить исследования Е. Фреми и Е. Файля, которые впервые
попытались получить кристаллы корунда из раствора в расплаве. В качестве
растворителя глинозема они использовали окись свинца. Добавление в исходную
смесь окиси хрома или окиси кобальта позволяло получать кристаллики
соответственно красного и синего цвета. Некоторые из них оказались пригодными
для часовых подшипников и ювелирного гранения.
Тогда же, в 80-х годах 19 в,
на рынке драгоценных камней появились так называемые "реконструированные", или
сиамские рубины, представляющие собой сплавленные обломки природных кристаллов.
Наилучших результатов в получении "реконструированных" рубинов добились
французские ученые. Ими был сконструирован аппарат, включающий центрифугу,
глиняный (или платиновый) тигель и вращающуюся газовую (кислородно-водородную)
горелку. Спекание 
проводилось при последовательном опускании в тигель
нескольких обломков кристаллов природных рубинов и позволяло получать камни
массой до 10 каратов. Хотя получаемые камни и нельзя было отнести к
синтетическим, тем не менее, после того как стал известен способ их
изготовления, интерес к ним резко упал. И уже совсем не
конкурентноспособными "реконструированные" рубины стали после появления
синтетических рубинов Вернейля. Первые кристаллы О. Вернейль получил совместно с
Е. Фреми из расплава фторидов бария и кальция и криолита с добавкой окиси хрома.
В 1890 г. ими были переданы в Парижскую академию наук сотни сверкающих
кристаллов разноокрашенных корундов, которые по условиям получения не могли быть
дешевле природных рубинов. Но уже в 1892 г. О. Вернейль получил первые
результаты по синтезу кристаллов корунда из чистой окиси алюминия. Полностью
исследования были завершены им в 1902 г. Простота и надежность метода Вернейля
привела к быстрой организации промышленного производства указанных кристаллов
вначале во Франции, а позднее практически во всех высокоразвитых странах
мира.
На первом рисунке показан сам принцип действия метода
Вернейля (не правда ли - выглядит все довольно просто!), а
на втором рисунке - аппарат Вернейля. Выглядит довольно сложно, даже поначалу
наводит некоторый страх - мол, мне такой ни за что не сделать! Но, это - ложные
опасения. Ведь следует еще раз вспомнить, что изобретатель создал свою
технологию более 100 лет назад!
Естественно, что у него не было в распоряжении тех электрических и механических "фокусов", которые доступны любому домашнему мастеру в настоящее время!
Вот над этой проблемой - как упростить аппарат Вернейля за счет применения современных электрических узлов и механизмов широкой доступности и создать "кухонный" вариант аппарата.
И нам это удалось!
В ближайшее время с разрешения Александра я на этой страничке опубликую более развернутую информацию по "кухонному" варианту аппарата Вернейля, когда ее подготовлю.
Пока только могу сказать, что по методу Вернейля можно выращивать кристаллы не только рубина, но и голубого, белого (прозрачного) и желтого топазов (а также и другие оттенки по желанию).
Так что, заинтересовавшимся посоветую вернуться к этой
страничке через некоторое время. И еще: подробное описание "кухонного" варианта
я опубликовываю (с согласия Александра) как основной генератор идеи, и
совершенно не опасаясь конкуренции со стороны тех энтузиастов, которые решат
последовать этой идее. Резон очень прост: в настоящее время искусственные
драгоценные кристаллы выращиваются во многих странах мира, но стоит зайти в
ювелирный магазин, то сразу станет очевидно, что цены по-прежнему "кусаются". И
до насыщения рынка, по-видимому, еще очень-очень далеко. А даже после прочтения
этой информации найдутся несколько тысяч энтузиастов, то со своим "домашним"
производством мы все особой "погоды" на данном сегменте рынка сделать не можем.
Поэтому, и результаты наших изысканий можно публиковать ничего не опасаясь.
Наоборот, если возникнет в сети что-то вроде "Ассоциации домашних
кристаллорастильцев" :-), то для всех будет еще интереснее и полезнее,
поскольку, как известно, две головы - хорошо, а две тысячи - можно уверенно
предположить - намного лучше. И какие-то из этих голов могут оказаться намного
светлее, и их идеи помогут всем интересующимся еще больше упростить и
усовершенствовать аппарат, и превратить его из "кухонного", например, в
"тумбочный" :-).
Теперь пару слов об экономической эффективности проекта. Чтобы вырастить кристалл рубина массой 20-30 карат (4 - 6 граммов!) потребуется 3 часа и 3 кВт*часа электроэнергии. Посчитайте - сколько это стоит в вашем регионе. Думаю. что получится цифра менее 10 руб. Стоимость 6 граммов порошка окиси алюминия и 0,2 грамма окиси хрома вообще больше 50 копеек стоить не может.
Так, что, если вы "толкнете" даже необработанный кристалл заинтересованному ювелиру, то не нужно иметь голову Сороса, чтобы понять, что прибыль от сделки будет весьма солидной. Ну, а если вы рубинами и топазами осчастливите собственную жену или подругу, то психологические дивиденды от таких "инвестиций" вообще не поддаются никакому подсчету ! :-).
Для выращивания кристаллов и вообще для химических опытов дома необходимы химические реактивы. Кроме основы - достаточно чистой окиси алюминия, нужны различные присадочные соли, придающие кристаллу цвет. Сегодня проблем с химическими реактивами нет, на вы можете выбрать и заказать то, что нужно в привычном интерфейсе интернет-магазина. Здесь же возможно получить консультации по реактивам, рекомендации по комплектации своей домашней лаборатории.
На этом пока прощаюсь.
Более подробная информация по созданию домашнего варианта аппарата по выращиванию кристаллов рубина (а также, кристаллов сапфира - белого, голубого и желтого) описана в моих книгах на эту тему. С книгами можно ознакомиться, вернувшись на страничку:
Все вопросы вы сможете задать мне по e-mail:
С уважением и пожеланиями успеха и процветания
Михаил
Бабин