ในแง่ของคุณสมบัติทางกายภาพและองค์ประกอบทางเคมี อัญมณีที่ได้จากการสังเคราะห์นั้นแทบไม่แตกต่างจากของธรรมชาติเลย สินค้าบางชนิดที่จำหน่ายในร้านขายเครื่องประดับไม่ได้มีหินธรรมชาติ และนั่นก็เป็นเรื่องปกติ มาดูวิธีการเปิดธุรกิจของคุณเองเพื่อปลูกคริสตัลทับทิมที่บ้าน

ปัญหาหลักคือหินธรรมชาติส่วนใหญ่ไม่ได้มีลักษณะที่จำเป็นทั้งหมดในการอวดเครื่องประดับ หินที่ได้รับในสภาพโรงงานหรือห้องปฏิบัติการมีลักษณะเกือบเหมือนกัน นอกจากนี้ การผลิตเครื่องประดับสังเคราะห์ยังมีราคาถูกกว่าการขุดเครื่องประดับธรรมชาติในเหมืองลึกและเป็นอันตรายถึงชีวิต

เติบโตด้วยเกลือที่มีจำกัด

โพแทสเซียมสารส้มเหมาะสำหรับวิธีนี้ ทางที่ดีควรปลูกคริสตัลจากคอปเปอร์ซัลเฟตที่บ้าน พวกมันเติบโตได้ไม่ดีจากเกลือธรรมดา แต่คอปเปอร์ซัลเฟตนั้นหาซื้อได้ง่ายและอัญมณีเทียมสีน้ำเงินที่สวยงามมากก็เติบโตจากมัน

1.เตรียมภาชนะเราจะสร้างสารละลายเกลืออิ่มตัวลงไป เทเกลือสองสามช้อนโต๊ะเติมน้ำแล้วคนให้เข้ากัน เติมเกลือจนกว่าจะหยุดละลาย ใช้น้ำร้อนเพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดกับสัดส่วน มีกราฟความสามารถในการละลายของเกลือต่างๆ พวกเขาแสดงจำนวนกรัมที่สามารถละลายในน้ำ 100 มล. ที่อุณหภูมิที่กำหนด

เส้นโค้งการละลาย

2. กรองสารละลายขั้นตอนนี้สำคัญมาก โดยเฉพาะถ้าคุณซื้อคอปเปอร์ซัลเฟตที่ศูนย์จัดสวน หากสารละลายสกปรก คริสตัลก็จะเติบโตและมีข้อบกพร่อง ทิ้งสารละลายไว้หนึ่งวันเพื่อให้ผลึกส่วนเกินหลุดออกมา พวกมันอยู่ที่ด้านล่างของแก้วและทำหน้าที่เป็นเมล็ดพันธุ์สำหรับเรา (องค์ประกอบหลักที่สิ่งใหม่จะเติบโต)

3. ผูกคริสตัลเข้ากับสายเบ็ดเราพันสายเบ็ดไว้รอบ ๆ ดินสอแล้วแขวนอุปกรณ์นี้ไว้บนกระจกด้วยสารละลายอิ่มตัว เมื่อเวลาผ่านไปน้ำจะระเหยไปความอิ่มตัวของสารละลายจะเพิ่มขึ้น สารส่วนเกินที่ไม่สามารถละลายได้จะเกาะอยู่บนผลิตภัณฑ์ของเรา

4. เติมสารละลายอิ่มตัวลงในแก้วทุกๆ สองสัปดาห์ทำไมทำเช่นนี้? เมื่อเวลาผ่านไป น้ำจะระเหยออกไป และเมื่อถึงจุดหนึ่งในระหว่างการเจริญเติบโต น้ำก็จะไม่เพียงพอและการเจริญเติบโตจะหยุดลง

สำคัญ!สารละลายที่เติมจะต้องมีอุณหภูมิเดียวกันกับสารละลายที่คริสตัลเติบโต หากสูงที่สุดเราก็สามารถทำลายทุกสิ่งได้

5. หลังจากผ่านไปสามเดือน ให้นำคริสตัลออกและเช็ดให้แห้งด้วยผ้าเช็ดปาก

6. เคลือบผลิตภัณฑ์ด้วยยาทาเล็บไม่มีสี 1-2 ชั้นนี่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อไม่ให้แห้งและสูญเสียความเงางาม หลังจากการอบแห้งสามารถจัดการผลิตภัณฑ์ด้วยมือได้

นี่คือทับทิมวิเศษที่คุณสามารถปลูกได้ที่บ้าน!

ในตอนแรก ฉันพบข้อมูลที่ปรากฎว่าอัญมณีเกือบทั้งหมดที่ขายเป็นส่วนหนึ่งของเครื่องประดับในร้านจิวเวลรี่มาตรฐานของเรานั้นมีแหล่งกำเนิดเทียม! นี่ไม่ได้หมายความว่าเรากำลังถูกหลอกเลย อัญมณีสังเคราะห์แทบจะแยกไม่ออกจากหินธรรมชาติโดยสิ้นเชิงในองค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติทางกายภาพ ปัญหาทั้งหมด. ปรากฎว่าในบรรดาอัญมณีล้ำค่าจากธรรมชาติ ไม่ใช่ทั้งหมดที่มีความบริสุทธิ์และคุณสมบัติเครื่องประดับอื่นๆ เพียงพอ เพื่อให้ได้รับเกียรติให้นำเสนอตามร้านขายเครื่องประดับ และในห้องปฏิบัติการหรือสภาวะการผลิตในโรงงาน สามารถปรับกระบวนการทางเทคโนโลยีได้อย่างละเอียดเพื่อให้คริสตัลทั้งหมดที่ปลูกในห้องปฏิบัติการมีลักษณะเครื่องประดับที่เกือบจะเหมือนกัน และพวกมันก็ผลิตได้ถูกกว่ามากเมื่อเทียบกับ "เพื่อนร่วมงาน" ที่มีคุณภาพเท่ากันซึ่งขุดในเหมืองที่ลึกและเป็นอันตรายถึงชีวิต นอกจากนี้ แหล่งสะสมของแร่ธาตุบางชนิดไม่ได้กระจัดกระจายอย่างอุดมสมบูรณ์เท่าๆ กันทั่วโลก แต่ตามกฎแล้วจะกระจุกตัวอยู่ในบางแห่ง

จากนั้นแนวคิดก็ไหลลื่นโดยการเปรียบเทียบกับกระจกสีและกระเบื้องโมเสค หากบนอินเทอร์เน็ตฉันพบข้อเสนอสำหรับบริการเหล่านี้จาก บริษัท ที่มีชื่อเสียงขนาดใหญ่ซึ่งมีพื้นที่การผลิตที่มั่นคงและกระแสเงินสดฉันก็ถามตัวเองด้วยคำถาม - เหตุใดฉันจึงไม่สามารถสร้างหน้าต่างกระจกสีบานเล็ก ๆ ได้ (แทรกในประตูภายใน, โคมไฟติดผนัง, ฯลฯ) บนโต๊ะของคุณอย่างแท้จริง?

ฉันศึกษาเทคโนโลยีนี้ และสงสัยว่าจะทำให้ใช้ในบ้านได้ง่ายขึ้นได้อย่างไร ทำการทดลองจำนวนหนึ่ง - และได้ผลลัพธ์!

ในทำนองเดียวกัน ฉันและเพื่อนก็เริ่มนำแนวคิดในการปลูกคริสตัลพลอยที่บ้านมาใช้ใหม่อย่างสร้างสรรค์ เราศึกษาวิธีการต่างๆ (ในระดับเบื้องต้น) และตัดสินด้วยวิธีของนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส Auguste Verneuil ซึ่งเมื่อกว่า 100 ปีที่แล้วได้สร้างวิธีการและอุปกรณ์ดั้งเดิมที่อนุญาต ปลูกผลึกทับทิมที่มีน้ำหนัก 20-30 กะรัตใน 2-3 ชั่วโมง- นี่เป็นความสำเร็จที่โดดเด่นในด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ไม่เพียงเพราะมันทำให้สามารถผลิตวัสดุที่มีคุณค่าดังกล่าวได้ในปริมาณที่ต้องการเท่านั้น แต่ยังเป็นเพราะมันเปิดโอกาสในการสังเคราะห์และการเติบโตของคริสตัลของอัญมณีอื่น ๆ
ความสำเร็จของ O. Verneuil นำหน้าด้วยการวิจัยเกี่ยวกับการสังเคราะห์ทับทิมมาเกือบครึ่งศตวรรษ การกล่าวถึงการสังเคราะห์ทับทิมครั้งแรกเกี่ยวข้องกับชื่อของ Mark Gooden ในปี พ.ศ. 2380 เขาได้รับผลึกทับทิมด้วยกล้องจุลทรรศน์โดยการหลอมสารส้มอลูมิเนียมแอมโมเนียมกับส่วนผสมของโพแทสเซียมโครเมตในเตาถลุงเหล็กในเบ้าหลอมดินเหนียวที่ปกคลุมไปด้วยเขม่าหลอดไฟ ผลึกคอรันดัมและทับทิมขนาดเล็กถูกสังเคราะห์ในภายหลังโดย J. Ebelman, H. Senormand, Clary และนักวิจัยคนอื่น ๆ อย่างไรก็ตาม งานทั้งหมดนี้ไม่มีนัยสำคัญในทางปฏิบัติ ควรสังเกตการศึกษาของ E. Fremy และ E. File แยกกันซึ่งเป็นครั้งแรกที่พยายามรับผลึกคอรันดัมจากสารละลายในการหลอมละลาย พวกเขาใช้ลีดออกไซด์เป็นตัวทำละลายสำหรับอลูมินา การเติมโครเมียมออกไซด์หรือโคบอลต์ออกไซด์ลงในส่วนผสมเริ่มต้นทำให้ได้ผลึกสีแดงและสีน้ำเงินตามลำดับ บางส่วนเหมาะสำหรับใช้ตลับลูกปืนนาฬิกาและการตัดเครื่องประดับ
ในเวลาเดียวกันในช่วงทศวรรษที่ 80 ของศตวรรษที่ 19 สิ่งที่เรียกว่า "ทับทิมสยาม" หรือทับทิมสยามซึ่งถูกหลอมรวมเป็นเศษผลึกธรรมชาติปรากฏในตลาดอัญมณี นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสประสบความสำเร็จในการได้รับทับทิมที่ "สร้างขึ้นใหม่" พวกเขาออกแบบอุปกรณ์ที่ประกอบด้วยเครื่องหมุนเหวี่ยง ถ้วยใส่ตัวอย่างดินเหนียว (หรือแพลตตินัม) และหัวเผาก๊าซ (ออกซิเจน-ไฮโดรเจน) แบบหมุนได้ การเผาผนึกดำเนินการโดยการลดผลึกทับทิมธรรมชาติหลาย ๆ ชิ้นลงในเบ้าหลอมตามลำดับและทำให้ได้หินที่มีน้ำหนักมากถึง 10 กะรัต แม้ว่าหินที่ได้จะไม่สามารถจำแนกได้ว่าเป็นหินสังเคราะห์ แต่หลังจากทราบวิธีการผลิตแล้ว ความสนใจในหินเหล่านั้นก็ลดลงอย่างรวดเร็ว และทับทิมที่ "สร้างใหม่" ก็ไม่สามารถแข่งขันได้อย่างสมบูรณ์หลังจากการถือกำเนิดของทับทิม Verneuil สังเคราะห์ O. Verneuil ได้ผลึกก้อนแรกร่วมกับ E. Fremy จากการหลอมแบเรียม แคลเซียมฟลูออไรด์ และไครโอไลท์ด้วยการเติมโครเมียมออกไซด์ ในปี พ.ศ. 2433 พวกเขาย้ายไปที่ Paris Academy of Sciences หลายร้อยคริสตัลประกายของคอรันดัมที่มีสีต่างกันซึ่งตามเงื่อนไขการรับไม่สามารถถูกกว่าทับทิมธรรมชาติได้ แต่ในปี พ.ศ. 2435 O. Verneuil ได้รับผลลัพธ์แรกในการสังเคราะห์ผลึกคอรันดัมจากอะลูมิเนียมออกไซด์บริสุทธิ์ เขาเสร็จสิ้นการวิจัยในปี 1902 ความเรียบง่ายและความน่าเชื่อถือของวิธี Verneuil นำไปสู่การจัดระเบียบการผลิตคริสตัลเหล่านี้ทางอุตสาหกรรมอย่างรวดเร็ว ครั้งแรกในฝรั่งเศส และต่อมาในประเทศที่พัฒนาแล้วเกือบทั้งหมดของโลก

รูปภาพแรกแสดงหลักการทำงานของวิธี Verneuil (ไม่ใช่เหรอ - ทุกอย่างดูค่อนข้างง่าย!) และรูปภาพที่สองแสดงอุปกรณ์ Verneuil มันดูค่อนข้างยาก แม้ว่าในตอนแรกมันจะทำให้เกิดความกลัว - แบบว่าฉันไม่มีทางทำอะไรแบบนี้ได้! แต่สิ่งเหล่านี้เป็นความกลัวที่ผิดพลาด ท้ายที่สุด เราควรจำไว้อีกครั้งว่านักประดิษฐ์สร้างเทคโนโลยีของเขาเมื่อกว่า 100 ปีที่แล้ว!

โดยธรรมชาติแล้วเขาไม่มี "เทคนิค" ทางไฟฟ้าและเครื่องกลที่มีอยู่สำหรับเจ้าของบ้านคนใดในปัจจุบัน!

นี่คือปัญหา - วิธีทำให้อุปกรณ์ Verneuil ง่ายขึ้นโดยใช้ส่วนประกอบและกลไกทางไฟฟ้าที่ทันสมัยซึ่งมีอยู่ทั่วไปและสร้างอุปกรณ์เวอร์ชัน "ครัว"

และเราก็ทำสำเร็จ!

สำหรับตอนนี้ ฉันสามารถพูดได้เพียงว่าการใช้วิธี Verneuil คุณสามารถปลูกคริสตัลได้ไม่เพียงแค่ทับทิมเท่านั้น แต่ยังรวมถึงโทแพซสีน้ำเงิน สีขาว (โปร่งใส) และสีเหลืองด้วย (รวมถึงเฉดสีอื่น ๆ หากต้องการ)

ดังนั้นผมจึงแนะนำให้ผู้ที่สนใจกลับมาที่หน้านี้อีกครั้งในภายหลัง และอีกอย่างหนึ่ง: ฉันกำลังเผยแพร่คำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับตัวเลือก "ครัว" (โดยได้รับความยินยอมจาก Alexander) ในฐานะผู้สร้างแนวคิดหลัก และโดยไม่ต้องกลัวการแข่งขันจากผู้ที่ชื่นชอบที่ตัดสินใจติดตามแนวคิดนี้ เหตุผลนั้นง่ายมาก: ปัจจุบันคริสตัลล้ำค่าเทียมมีการปลูกกันในหลายประเทศทั่วโลก แต่ถ้าคุณไปที่ร้านขายเครื่องประดับก็จะเห็นได้ชัดว่าราคายังคง "กัดกิน" อยู่ทันที และความอิ่มตัวของตลาดเห็นได้ชัดว่ายังอยู่อีกไกลมาก และแม้กระทั่งหลังจากอ่านข้อมูลนี้แล้ว ก็ยังมีผู้ที่ชื่นชอบหลายพันคน ดังนั้นด้วยการผลิต "ที่บ้าน" ของเรา เราทุกคนจึงไม่สามารถทำอะไรพิเศษในกลุ่มตลาดนี้ได้ ดังนั้นผลการวิจัยของเราจึงสามารถเผยแพร่ได้โดยไม่ต้องกลัว ในทางตรงกันข้ามหากมีบางอย่างเช่น "Association of Home Crystal Planters" ปรากฏบนอินเทอร์เน็ต :-) มันจะน่าสนใจและมีประโยชน์มากขึ้นสำหรับทุกคนเนื่องจากอย่างที่คุณทราบสองหัวนั้นดี แต่สองพัน เราสามารถสันนิษฐานได้อย่างมั่นใจว่าดีกว่ามาก และหัวเหล่านี้บางส่วนอาจเบากว่ามากและแนวคิดของพวกเขาจะช่วยให้ทุกคนที่สนใจลดความซับซ้อนและปรับปรุงอุปกรณ์เพิ่มเติมและเปลี่ยนจาก "ห้องครัว" เช่นเป็น "โต๊ะข้างเตียง" :-)

ต่อไปนี้เป็นคำไม่กี่คำเกี่ยวกับประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจของโครงการ การปลูกผลึกทับทิมที่มีน้ำหนัก 20-30 กะรัต (4 - 6 กรัม!) จะต้องใช้เวลาไฟฟ้า 3 ชั่วโมง 3 กิโลวัตต์ชั่วโมง คำนวณค่าใช้จ่ายในภูมิภาคของคุณ คิด. ผลลัพธ์จะเป็นตัวเลขน้อยกว่า 10 รูเบิล ราคาผงอลูมิเนียมออกไซด์ 6 กรัมและโครเมียมออกไซด์ 0.2 กรัมโดยทั่วไปไม่สามารถมีราคาเกิน 50 โกเปค

ก่อนที่จะอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับหินสังเคราะห์ที่สำคัญที่สุด เราจะให้ภาพรวมโดยย่อทางประวัติศาสตร์ของวิธีการผลิต ผู้อ่านที่ต้องการข้อมูลเพิ่มเติมสามารถอ้างอิงถึงหนังสือ Man-Made Rocks ที่เขียนอย่างยอดเยี่ยมและมีรายละเอียดของ Kurt Nassau

หินมีค่าสังเคราะห์ชิ้นแรกที่เริ่มผลิตเมื่อต้นศตวรรษที่ 20 บนพื้นฐานอุตสาหกรรมในวงกว้างเนื่องจากการถือกำเนิดของวิธีการที่น่าทึ่ง - วิธี Verneuil จึงมีทับทิม ปัจจุบันการผลิตทับทิมสังเคราะห์ต่อปีสูงถึงหนึ่งพันล้านกะรัต ทับทิมสังเคราะห์ส่วนใหญ่ใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางเทคนิค - ในแบริ่งนาฬิกา, ในเครื่องมือวัดและการบิน อย่างไรก็ตาม สินค้าจำนวนมากยังจบลงที่ตลาด (โดยเฉพาะในภาคตะวันออก) เพื่อเป็นวัสดุเครื่องประดับ ไม่กี่ปีหลังจากเริ่มการผลิตทับทิม การผลิตแซฟไฟร์ก็เกิดขึ้น ไม่เพียงแต่แซฟไฟร์สีน้ำเงินแบบดั้งเดิมเท่านั้น แต่ยังรวมถึงพลอยที่ไม่มีสี สีเหลือง สีเขียว สีส้ม และสีชมพูด้วย ในช่วงทศวรรษที่ 1920 วิธีแวร์นอยล์ได้ผลิตสปิเนล ซึ่งส่วนใหญ่ไม่มีสีหรือสีซีด ซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อเลียนแบบพลอยสีฟ้าและเพชรเป็นหลัก องค์ประกอบของพวกเขามีลักษณะเป็นอะลูมิเนียมออกไซด์ในปริมาณสูง หลังสงครามโลกครั้งที่ 2 ทับทิมรูปดาวและแซฟไฟร์เริ่มมีการผลิตในเยอรมนีและสหรัฐอเมริกา ไม่กี่ปีต่อมา rutile และ strontium titanate ปรากฏขึ้นโดยปลูกโดยใช้วิธี Verneuil ที่ได้รับการดัดแปลงซึ่งช่วยให้มั่นใจว่ามีปริมาณออกซิเจนส่วนเกินในตัวกลาง

มรกตสังเคราะห์ขนาดที่เหมาะสมสำหรับการเจียระไนถูกสร้างขึ้นครั้งแรกในเยอรมนีโดย I.G. Farbenindustry ก่อนสงครามโลกครั้งที่สองไม่นาน แต่การผลิตทางอุตสาหกรรมนั้นจัดโดย C. Chatham ในสหรัฐอเมริกาในอีกหลายปีต่อมา ต่อมาบริษัท Linde ในสหรัฐอเมริกาเริ่มผลิตมรกต และประสบความสำเร็จมากขึ้นโดยบริษัท Pierre Gilson ในฝรั่งเศส

ประวัติศาสตร์ความพยายามอย่างต่อเนื่องนับร้อยปีของนักวิทยาศาสตร์จำนวนหนึ่งในการสังเคราะห์เพชรสิ้นสุดลงด้วยความสำเร็จตามข้อกังวลของสวีเดนในปี พ.ศ. 2496 อย่างไรก็ตาม บริษัทแรกที่เผยแพร่รายงานเกี่ยวกับการสังเคราะห์เพชรคือ บริษัท General Electric ในสหรัฐอเมริกา (ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2498) ). ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2513 ผู้เชี่ยวชาญจากบริษัทเดียวกันได้ประกาศการเพาะปลูกเพชรคุณภาพอัญมณีคุณภาพสูงจนถึงขนาดหนึ่งกะรัต ขณะนี้การผลิตผลึกเพชรขนาดเล็กสำหรับใช้ในอุตสาหกรรมได้รับการจัดตั้งขึ้นในวงกว้างในหลายประเทศ และต้นทุนของวัสดุที่ได้นั้นก็สมส่วนกับต้นทุนของเม็ดบีดบด ในขณะเดียวกัน ต้นทุนของคริสตัลจิวเวลรี่ที่ปลูกนั้นสูงกว่าต้นทุนของเพชรธรรมชาติอย่างมาก อย่างไรก็ตาม เพชรสังเคราะห์สีเหลืองคุณภาพอัญมณีได้รับการปลูกฝังในระดับอุตสาหกรรมโดยบริษัท Sumitomo ของญี่ปุ่น เพชรถูกใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางอุตสาหกรรม และบางส่วนก็ผ่านการเจียระไนมรกต ข้อกังวลของ De Beers ทำให้เกิดเพชรสังเคราะห์คุณภาพอัญมณีขนาดใหญ่ (10 กะรัต) ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา โดยอิงจากการพัฒนาเชิงทดลอง

ควอตซ์เป็นหนึ่งในแร่ธาตุที่พบได้ทั่วไปในธรรมชาติ แต่ผลึกโปร่งใสซึ่งไม่มีฝาแฝดนั้นค่อนข้างหายาก ในขณะที่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางวิทยุต้องการเพียงวัสดุดังกล่าว ดังนั้นในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง ประเทศที่ทำสงครามจึงมีส่วนร่วมอย่างเข้มข้นในการผลิตควอตซ์สังเคราะห์ที่มีคุณสมบัติเหล่านี้ สำหรับนักอัญมณีศาสตร์ งานนี้ไม่เป็นที่สนใจจนกระทั่งในปีต่อๆ มาในรัสเซีย (และบางทีในประเทศอื่น ๆ ) ได้มีการสังเคราะห์ควอตซ์สีน้ำเงิน สีเขียว สีน้ำตาล และหลังจากการพัฒนาเทคนิคการฉายรังสี ควอตซ์สังเคราะห์พันธุ์สีม่วงซึ่ง หลังจากปรากฏตัวในตลาดในรูปแบบเจียระไน เผชิญหน้ากับนักอัญมณีศาสตร์โดยจำเป็นต้อง "รับรู้" พวกเขา อัญมณีสังเคราะห์อื่นๆ ที่สร้างขึ้นเมื่อเร็วๆ นี้ ได้แก่ ฟลูออไรต์ ชีไลต์ อเล็กซานไดรต์ (รวมถึงตาแมว) เทอร์ควอยซ์ และที่น่าแปลกใจที่สุดคือโอปอล นอกจากนี้ ยังมีผลึกของแข็งโปร่งใสจำนวนหนึ่งที่มีดัชนีการหักเหของแสงสูงปรากฏขึ้น โดยไม่ทราบในธรรมชาติและไม่ได้มีวัตถุประสงค์เพื่อใช้เป็นเครื่องประดับแต่เดิม ตัวอย่างคือออกไซด์สองเท่าของธาตุหายากที่มีโครงสร้างโกเมน ซึ่งด้วยเหตุนี้ผู้สร้างนักฟิสิกส์จึงเรียกว่า "โกเมน" อย่างไรก็ตาม นักแร่วิทยาพิจารณาว่าชื่อนี้ไม่ถูกต้อง เนื่องจากโกเมนในมุมมองของแร่วิทยานั้นเป็นซิลิเกต โกเมนสังเคราะห์ที่มีชื่อเสียงที่สุดคืออิตเทรียมอะลูมิเนตหรืออิตเทรียมอะลูมิเนียมโกเมน (YAG) ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในช่วงกลางทศวรรษที่ 70 เพื่อเลียนแบบเพชร

วัสดุใหม่ล่าสุดที่ใช้ในปัจจุบันเพื่อจุดประสงค์นี้คือลูกบาศก์เซอร์โคเนียมออกไซด์

มันไม่เสถียรที่อุณหภูมิห้อง แต่สามารถ "ทำให้เสถียร" ได้โดยการใส่แคลเซียมหรือออกไซด์อื่น ๆ เข้าไป เซอร์โคเนียมออกไซด์ธรรมชาติเกิดขึ้นในรูปของแบดเซไลต์แร่โมโนคลินิก

ในบรรดาหินหลายชนิดที่มีการสังเคราะห์จนถึงปัจจุบันซึ่งมีความแข็งและโปร่งใสเพียงพอที่จะเป็นมูลค่าเครื่องประดับ เราจะพิจารณาในรายละเอียดเฉพาะหินที่ใช้กันอย่างแพร่หลายเท่านั้น ชื่อและคุณสมบัติของหินที่มีความสำคัญในทางปฏิบัติน้อยกว่าจะแสดงไว้ในตารางเพื่อให้นักอัญมณีศาสตร์สามารถระบุได้หากบังเอิญไปเจอ

ในรัสเซียเรียกว่า "fianit" - ประมาณ. เอ็ด

ก่อนที่จะดำเนินการอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับการสังเคราะห์แต่ละรายการ

หินและวิธีการระบุเราจะให้ภาพรวมโดยย่อของหินหลัก

วิธีการปลูกคริสตัลเครื่องประดับในปัจจุบัน

การปลูกคริสตัลจากการหลอมละลาย

วิธี "การละลายด้วยเปลวไฟ" หรือที่เรียกว่าวิธี Verneuil ได้รับการเสนอครั้งแรกโดยนักเคมีชาวฝรั่งเศส O. Verneuil เมื่อปลายศตวรรษที่ผ่านมา ทับทิม ต่อมาคือแซฟไฟร์และหินอื่นๆ จากกลุ่มคอรันดัม รวมถึงรูปทรงดาว สปิเนลสีต่างๆ รูไทล์และไททาเนตสตรอนเซียม ได้มาจากวิธีการที่ได้รับการพิสูจน์แล้วนี้

วิธี Czochralski เกี่ยวข้องกับการ "ดึง" ผลึกจากการหลอมละลาย สามารถใช้เพื่อให้ได้ผลึกขนาดใหญ่ของสคีไลต์ ฟลูออไรต์ โกเมนธาตุหายาก ฯลฯ ได้สำเร็จ ยังเหมาะสำหรับการผลิตแท่งเลเซอร์ทับทิมบริสุทธิ์พิเศษอีกด้วย

วิธี Bridgman-Stogberger ซึ่งประจุเดิมซึ่งหลอมละลายในเบ้าหลอม ถูกบังคับให้ตกผลึกโดยการลดเบ้าหลอมลงอย่างช้าๆ ลงในบริเวณที่เย็นกว่าของเตาเผา ใช้สำหรับการปลูกผลึกฟลูออไรต์และสคีไลต์

วิธีการละลายโซน ใช้สำหรับกลั่นและปลูกคริสตัล โซนเคลื่อนที่หลอมเหลวที่สร้างขึ้นโดยเครื่องทำความร้อนความถี่วิทยุจะเคลื่อนที่ไปตามแท่งจับเป็นก้อนหรือหลอมละลาย และสิ่งสกปรกในคริสตัลหรือประจุจะเคลื่อนไปข้างหน้าโซนหลอมเหลวนี้ คอรันดัม, ชีไลต์, ฟลูออไรต์และอเล็กซานไดรต์ปลูกในลักษณะนี้

วิธีการหลอมที่เรียกว่า "กรรเชียง" ซึ่งเสนอครั้งแรกโดยผู้เชี่ยวชาญของสหภาพโซเวียตในปี 1973 เพื่อผลิตสารประกอบทนไฟ ได้ถูกนำมาใช้อย่างประสบความสำเร็จในการพัฒนาผลึกคิวบิกเซอร์โคเนียมออกไซด์ ประจุจะถูกหลอมในเตาความถี่สูงตามด้วยการระบายความร้อนอย่างช้าๆ

การปลูกคริสตัลจากสารละลาย

ด้วยการปลูกคริสตัลจากสารละลายในตัวทำละลายหลอมเหลว จึงสามารถสังเคราะห์คริสตัลที่เกิดขึ้นอย่างสวยงามของมรกต ทับทิม สปิเนล อเล็กซานไดรต์ และ “โกเมน” แบบพิเศษได้สำเร็จ

การเจริญเติบโตของผลึกไฮโดรเทอร์มอลจากสารละลายน้ำอัลคาไลน์ที่อุณหภูมิและความดันสูงปานกลางอาจเป็นกระบวนการที่ใกล้เคียงกับธรรมชาติมากที่สุด นี่คือวิธีการได้รับควอตซ์ทับทิมและมรกต

การตกผลึกภายใต้สภาวะแรงดันสูงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการผลิตเพชรอุตสาหกรรม อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้นโดยการเพิ่มอุณหภูมิ

วิธีการอื่นๆ

การสะสมและการกดของทรงกลม Si0 ทรงกลมที่ได้รับเทียม

ใช้สำหรับการผลิตโอปอลสังเคราะห์

กระบวนการต่างๆ เช่น เซรามิกที่เกี่ยวข้องกับการตกตะกอน การบด การอัด และอาจให้ความร้อนแก่สารเคมีที่มีความบริสุทธิ์สูง สีฟ้าครามที่ Gilson ได้รับจัดอยู่ในหมวดหมู่นี้

วัตถุประสงค์ของการทบทวนสั้นๆ นี้คือเพื่อให้นักอัญมณีศาสตร์คุ้นเคยกับวิธีต่างๆ มากมายในการผลิตหินสังเคราะห์ เนื่องจากคุณสมบัติอย่างหลังนี้มีคุณสมบัติโดยพื้นฐานแล้วเหมือนกับคุณสมบัติตามธรรมชาติ ความสามารถของนักอัญมณีศาสตร์ในการสังเกตความแตกต่างเล็กๆ น้อยๆ ซึ่งมักจะเปิดเผยโดยการตรวจสอบวัสดุอย่างระมัดระวังโดยใช้แว่นขยายหรือกล้องจุลทรรศน์ จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งในการจำแนกทั้งสองประเภท ของหิน คุณลักษณะของหินธรรมชาติและหินสังเคราะห์เหล่านี้เกิดจากเงื่อนไขเฉพาะของการตกผลึก ในธรรมชาติ ผลึกจะเติบโตอย่างช้าๆ ภายใต้แรงกดดันจากสารละลายที่มีน้ำร้อนหรือจากแมกมาหลอมเหลว (ในการประมาณครั้งแรก สภาวะเหล่านี้จะคล้ายคลึงกับเงื่อนไขของวิธีไฮโดรเทอร์มอล และวิธีการเติบโตจากสารละลายในการหลอมละลาย) จำเป็นต้องมีสารประกอบเคมีหลายชนิดทำให้เกิดแร่ธาตุหลายชนิด ดังนั้นเมื่อตรวจสอบคริสตัลธรรมชาติ (หรือหินที่ถูกตัดออกจากคริสตัลดังกล่าว) ตามกฎแล้วเราสามารถสังเกตการรวมแร่ธาตุอื่น ๆ ที่เกิดขึ้นพร้อมกันเล็กน้อยในนั้นหรือร่องรอยของของเหลวรอบ ๆ ที่ก่อตัวขึ้น แท้จริงแล้ว ในผลึกธรรมชาติ ทั้งสามเฟส (หรือสถานะของสสาร) มักจะมองเห็นได้ในสิ่งเจือปน - ของแข็ง ของเหลว และก๊าซ การรวมตัวที่เป็นของแข็งนั้นค่อนข้างหลากหลายและสามารถทำหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้ที่ดีในการกำหนดธรรมชาติและที่มาของแร่ธาตุหลัก การรวมของเหลวมักจะประกอบด้วยน้ำผสมกับโซเดียมคลอไรด์ การรวมตัวของก๊าซมักแสดงด้วยคาร์บอนไดออกไซด์ ในลักษณะการรวมสามเฟสที่รู้จักกันดีของมรกตโคลอมเบีย โพรงแบนที่มีรูปทรงเชิงมุมเฉียบพลันจะเต็มไปด้วยสารละลายโซเดียมคลอไรด์ในน้ำซึ่งมีฟองคาร์บอนไดออกไซด์และเกลือก้อนเล็ก ๆ ลอยอยู่ ในขณะที่คริสตัลจับตัว หยดของเหลวจะเป็นเนื้อเดียวกันอย่างไม่ต้องสงสัย เมื่ออุณหภูมิลดลง ความสามารถในการละลายลดลง และสารละลายแบ่งออกเป็นสามเฟสที่มีอยู่ในปัจจุบัน

หินสังเคราะห์ปลูกในสภาวะที่ "สะอาดกว่า" ทางเคมี ดังนั้น การรวมตัวของผลึกภายนอกเพียงอย่างเดียวจึงจะเป็นได้เฉพาะสารประกอบที่มีองค์ประกอบคล้ายกับผลึกหลักเท่านั้น ดังนั้น ในมรกตสังเคราะห์ซึ่งเป็นซิลิเกตของเบริลเลียมและอะลูมิเนียม ฟีนาไซต์ (เบริลเลียมซิลิเกต) มักพบในการเจือปน และคริสตัลแพลตตินัมเป็นการเจือปนโดยทั่วไปในแซฟไฟร์และทับทิมสังเคราะห์ที่ Chatham ได้รับในถ้วยใส่ตัวอย่างที่บุด้วยแพลตตินัม

ข้อยกเว้นสำหรับกฎนี้คือกรณีที่ผลึกเติบโตบน "เมล็ด" ของแร่ธรรมชาติที่มีลักษณะเฉพาะรวมอยู่ด้วย ตัวอย่างเช่น Carroll Chatham ใช้ทับทิมพม่าเป็นเมล็ดพันธุ์ในการปลูกทับทิม ในขณะที่ Lechleitner ใช้พลอยสีฟ้าที่ตัดแล้วหรือแร่ธาตุอื่นจากกลุ่มเบริลเป็นเมล็ด และสร้างชั้นมรกตสังเคราะห์บางๆ ขึ้นมา เป็นที่ชัดเจนว่าแนวคิดอันชาญฉลาดประเภทนี้ทำให้ชีวิตง่ายขึ้นสำหรับผู้ค้าอัญมณีและนักอัญมณีศาสตร์ที่พยายามปกป้องผู้ค้าอัญมณีและผู้ซื้อจากการหลอกลวงด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา

วิธีการได้มาซึ่งอัญมณีสังเคราะห์หลักๆ ทั้งหมดที่มีอยู่ในตลาดในปัจจุบันมีรายละเอียดดังนี้ สัญญาณที่ทำให้สามารถแยกแยะหินสังเคราะห์จากหินธรรมชาติได้มีระบุไว้ในบทที่ 9 เพื่อความสะดวกและเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้หินสังเคราะห์มากเกินไป

การปลูกอัญมณีล้ำค่า - ทุกอย่างง่ายกว่ามาก!

เรานำเสนอแพ็คเกจข้อมูลสำหรับการจัดระเบียบการผลิตอัญมณีที่บ้าน:

• ทับทิมแดง
  
• ทับทิมสีเลือดนกพิราบ
• ไพลินสีฟ้า
• แซฟไฟร์สีเหลือง
• แซฟไฟร์สีชมพู
• ส้มแซฟไฟร์
  
• ไพลินสีฟ้าสีเขียว
• แซฟไฟร์ไม่มีสี

มนุษยชาติพยายามสร้างอัญมณีมาตั้งแต่สมัยโบราณ เริ่มแรกทุกอย่างเหลือเพียงของปลอมที่ทำจากกระจกสีหรือที่ดีที่สุดคือหินคริสตัล ในยุคกลาง นักเล่นแร่แปรธาตุพยายามสร้างอัญมณีโดยใช้วิทยาศาสตร์ แต่ในปี พ.ศ. 2435 นักเคมีชาวฝรั่งเศส M.A. Verneuil ได้สร้างความก้าวหน้าในการสังเคราะห์หินโดย "เติบโต" ผลึกทับทิมในสภาพห้องปฏิบัติการ เขาสามารถสร้างทับทิม 10 กะรัตเทียมได้ ต่อมาเขาและนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ก็สามารถสังเคราะห์หินประเภทต่างๆ ได้ เช่น มรกต ไพลิน เพชร ฯลฯ อย่างไรก็ตาม การค้นพบของ Verneuil เองที่กลายมาเป็นพื้นฐานสำหรับการเติบโตของคริสตัลทางอุตสาหกรรม ตั้งแต่นั้นมา คริสตัลได้ถูกนำมาใช้ไม่เพียงแต่ในเครื่องประดับเท่านั้น แต่ยังรวมถึงกลไกของนาฬิกา วิศวกรรมวิทยุ ฯลฯ

กระบวนการ "ผลิต" หินสังเคราะห์เกิดขึ้นภายใต้เงื่อนไขบางประการของอุณหภูมิ ความดัน และปฏิกิริยาของสารเคมีต่างๆ นอกจากนี้หินสังเคราะห์หนึ่งก้อนยังสามารถเลียนแบบวัสดุธรรมชาติอันมีค่าหลายประเภทได้ ดังนั้นคอรันดัมสังเคราะห์ซึ่งเป็นหนึ่งในหินสังเคราะห์ที่พบมากที่สุดสามารถเปลี่ยนเป็นแซฟไฟร์สีน้ำเงินหรือทับทิมสีแดงได้ ขึ้นอยู่กับการเติมโลหะออกไซด์อย่างใดอย่างหนึ่งในระหว่างกระบวนการสร้าง

แพ็คเกจเอกสารข้อมูลสำหรับจัดระเบียบการผลิตอัญมณีประกอบด้วย:

• เทคโนโลยีและองค์ประกอบทางเคมีสำหรับการปลูกอัญมณีที่บ้าน
• ภาพวาดของอุปกรณ์ที่เรียบง่ายโดย M. A. Verneuil ได้รับการปรับปรุงให้ทันสมัยสำหรับการสร้างสรรค์ที่บ้าน

คุณจะแปลกใจว่าทุกอย่างแยบยลและเรียบง่ายแค่ไหน!

องค์ประกอบทางเคมีที่จำเป็นทั้งหมดหาได้ฟรีและมีค่าใช้จ่ายเพนนีเมื่อเทียบกับความสามารถในการทำกำไรของการผลิตนี้

ชิ้นส่วนสำหรับการสร้างอุปกรณ์สามารถพบได้ในโรงรถหรือซื้อที่ตลาดนัด

มันสมเหตุสมผลหากคุณมีคำถาม: “ถ้าทุกอย่างง่ายมาก แล้วทำไมเราไม่ทำธุรกิจนี้เองล่ะ?”

ฉันตอบว่า:“ เรามีส่วนร่วมและประสบความสำเร็จอย่างมาก! ประเด็นก็คือในระดับโลก การผลิตอัญมณีสังเคราะห์เกิน 100 ตันต่อปี โดย 92% ถูกครอบครองโดยบริษัทที่มีงบประมาณหลายพันล้านดอลลาร์ ดังนั้นจึงไม่มีการพูดถึงการแข่งขัน”

เราไม่ได้ขายทฤษฎีหรือ "อากาศ" แต่เป็นแนวทางปฏิบัติที่เป็นพื้นฐานของธุรกิจการผลิตหินล้ำค่าของคุณ

ชุดข้อมูลสำหรับการจัดการการผลิตหินล้ำค่าที่บ้าน

ราคา 50UAH (200RUB)

และอย่าลืมว่า “โลกสามารถเป็นตัวแทนได้หลายวิธี โดยมีอัญมณีที่บรรจุอยู่ภายในตัวมันเอง”

อัญมณีสังเคราะห์ได้อย่างไร?

ประวัติศาสตร์สมัยใหม่ของการสร้างอัญมณีเทียมเริ่มต้นขึ้นในปี พ.ศ. 2400 เมื่อนักเคมีชาวฝรั่งเศส Marc Gaudin โดยการหลอมรวมเกลือสองชนิด ได้แก่ สารส้ม (โพแทสเซียมและอะลูมิเนียมซัลเฟต) และโพแทสเซียมโครเมต ได้ผลึกทับทิมที่มีน้ำหนักประมาณ 1 กะรัต

หินเครื่องประดับสังเคราะห์ประกอบด้วยสารประกอบทางเคมีชนิดโมโนหรือโพลีคริสตัลไลน์และอสัณฐานที่ผลิตขึ้นเอง ในบรรดาวัสดุเครื่องประดับสังเคราะห์สามารถแยกแยะได้สองกลุ่ม กลุ่มแรกประกอบด้วยหินที่มีโครงสร้างและคล้ายคลึงกันทางเคมีของผลึกธรรมชาติ แต่มีองค์ประกอบและเนื้อหาของสิ่งเจือปนเล็กน้อยแตกต่างกัน ซึ่งรวมถึงเพชร ทับทิม แซฟไฟร์ มรกต อเมทิสต์ อเล็กซานไดรต์ และกลุ่มที่สองรวมถึงหินที่ได้รับในสภาพห้องปฏิบัติการ แต่ไม่มีสิ่งที่คล้ายคลึงกันในธรรมชาติเช่นลูกบาศก์เซอร์โคเนีย, อิตเทรียม - อะลูมิเนียมโกเมน (YAG), แกลเลียม - แกโดลิเนียมโกเมน (GGG)

วิธีการสังเคราะห์อัญมณี

ปัจจุบันมีการใช้วิธีการต่าง ๆ สำหรับการสังเคราะห์อัญมณีและการเติบโตของคริสตัลเครื่องประดับซึ่งหลัก ๆ คือกลุ่มของการหลอม (Verneuil, Czochralski, วิธีการละลายโซนและกะโหลกศีรษะ) และวิธีการละลายด้วยสารละลาย (วิธีฟลักซ์, ไฮโดรเทอร์มอล การสังเคราะห์และการสังเคราะห์เครื่องประดับเพชรที่ความดันสูง) และอื่นๆ บ้าง

วิธีการของเวอร์เนย ในปี พ.ศ. 2439 นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส Auguste Verneuil ได้ออกแบบเตาเผาพิเศษที่มีหัวเผาไฮโดรเจน - ออกซิเจนเพื่อสังเคราะห์ทับทิม และยุคของการผลิตอัญมณีสังเคราะห์ทางอุตสาหกรรมก็เริ่มต้นขึ้น

การสังเคราะห์อัญมณีดำเนินการจากการหลอมที่ได้จากการหลอมประจุ (ในกรณีของการสังเคราะห์ทับทิมประจุจะเป็นส่วนผสมของอลูมิเนียมและโครเมียมออกไซด์) เตาได้รับการออกแบบในลักษณะที่ทำให้ประจุตกลงไปเป็นส่วนเล็กๆ ในกระแสออกซิเจน เข้าสู่ห้องเผาไหม้ซึ่งมีการจ่ายไฮโดรเจนและตำแหน่งของหัวเผา ที่นี่ประจุจะละลายและหยดที่เกิดขึ้นจะตกลงบนพื้นผิวเซรามิกซึ่งมีการสร้างกรวยขึ้นเป็นครั้งแรกซึ่งจากนั้นจะกลายเป็นทรงกระบอก - ผลึกเดี่ยว คริสตัลที่ได้นั้นเรียกว่าลูกเปตอง (ดูรูปที่ 1) ซึ่งขนาดปกติจะมีความยาว 5-10 ซม. และมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 2 ซม. (เทคโนโลยีสมัยใหม่ทำให้สามารถรับลูกเปตองที่มีความยาวสูงสุด 60-70 ซม.) . ใช้เวลาประมาณ 4 ชั่วโมงเพื่อให้ได้ลูกเปตองขนาดกลาง ผลึกที่เกิดขึ้นจะมีแรงเค้นภายในสูง และมักแบ่งออกเป็นหลายส่วน

รูปที่ 1. ลูกบาศก์เซอร์โคเนียหลากสี (วัตถุดิบ) และลูกเปตองทับทิมสังเคราะห์ (ด้านล่าง) (ชุดสะสมของ Moscow State University Center, ภาพถ่ายโดยผู้เขียน)

จนถึงปัจจุบัน มีการปลูกคริสตัลมากกว่าร้อยชนิดโดยใช้วิธีแวร์นอยล์ อย่างไรก็ตาม ตามกฎแล้ว การปลูกทับทิม แซฟไฟร์ และคอรันดัมสีอื่น ๆ มีความสำคัญทางอุตสาหกรรมมากที่สุด รวมถึงพลอยรูปดาวและสปิเนล (ดูรูปที่ 2)

รูปที่ 2. ทับทิมและแซฟไฟร์สังเคราะห์เหลี่ยมเพชรพลอย (คอลเลกชันของ Moscow State University Center, ภาพถ่ายโดยผู้เขียน)

วิธี Czochralski วิธีนี้ทำให้ได้คริสตัลคุณภาพสูงมาก วัสดุตั้งต้น (ส่วนผสมของออกไซด์ขององค์ประกอบที่เหมาะสม) จะถูกหลอมในเบ้าหลอมโลหะทนไฟ (เช่น แพลทินัมหรืออิริเดียม) ซึ่งถูกให้ความร้อนด้วยเครื่องทำความร้อนแบบเกลียวที่พันลงบนเบ้าหลอมโดยตรง การตกผลึกเริ่มต้นที่เมล็ดที่สัมผัสกับพื้นผิวของของเหลวที่หลอมละลาย ซึ่งค่อยๆ หมุนและยก (ดึง) ออกจากของเหลวที่ละลาย (ด้วยความเร็ว 5-30 มม./ชั่วโมง) ผลึกที่ได้จะเป็นแท่งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.5-6 ซม. และยาว 20-25 ซม. ผลึกที่ปลูกด้วยวิธีนี้ ได้แก่ ทับทิม แซฟไฟร์ YAG GGG และโกเมนสังเคราะห์อื่น ๆ รวมถึงอเล็กซานไดรต์

วิธี Czochralski ผลิตคริสตัลที่เป็นวัสดุเครื่องประดับที่ดีเยี่ยม เนื่องจากมีความสม่ำเสมอมากกว่าคริสตัลที่ปลูกโดยวิธี Verneuil มาก

วิธีการละลายกะโหลก วิธีการนี้เกี่ยวข้องกับการละลายและการตกผลึกของสารใน "แจ็คเก็ต" เย็นของมันเอง และใช้สำหรับการปลูกผลึกทนไฟ (เซอร์โคเนียลูกบาศก์ คอรันดัม YAG และอื่นๆ) การใช้ความร้อนความถี่สูงเพื่อละลายสาร หลังจากให้ความร้อน สารที่ละลายจะถูกเก็บไว้เป็นเวลาหลายชั่วโมง (เพื่อให้แน่ใจว่ามีการกลั่นสิ่งเจือปนและเพื่อสร้างความเป็นเนื้อเดียวกันของตัวกลาง) จากนั้นจะถูกทำให้เย็นลงอย่างช้าๆ ซึ่งเป็นผลมาจากการที่ผลึกเรียงเป็นแนวตกผลึก (ดูรูปที่ 1)

วิธีการละลายโซน สาระสำคัญของวิธีการมีดังนี้: ประจุเริ่มต้นซึ่งเป็นส่วนผสมของออกไซด์ที่เผาล่วงหน้าของส่วนประกอบเริ่มต้นหลักที่มีสิ่งสกปรกและเมล็ดจะถูกวางไว้ในเรือโมลิบดีนัมซึ่งจากนั้นจะถูกดึงช้าๆไปตามเครื่องทำความร้อน ขณะที่เรือเคลื่อนที่ บริเวณหลอมเหลวที่ค่อนข้างแคบจะปรากฏขึ้นในประจุ ซึ่งเมื่อเรือเคลื่อนที่ต่อไป ก็จะแข็งตัวเป็นผลึกเดี่ยว ความกว้างของคริสตัลที่ได้คือ 8 ซม. สูง 2 ซม. ยาว 18 ซม. ระยะเวลาการเจริญเติบโตคือ 4 วัน ในบรรดาข้อบกพร่องภายในของผลึกที่ปลูกจะสังเกตเห็นการอุดตันและการแตกร้าว

วิธีการสังเคราะห์อัญมณีนี้เป็นวิธีที่ง่ายในทางเทคนิค โดยอนุญาตให้มีการเจริญเติบโตของผลึกเดี่ยวในรูปของแผ่นเปลือกโลก และใช้เพื่อให้ได้ผลึกเดี่ยวขนาดใหญ่ของคอรันดัมที่มีสีต่างๆ YAG และโกเมนสังเคราะห์อื่นๆ

วิธีการสังเคราะห์จากสารละลายในการสังเคราะห์แบบหลอมเหลวและการสังเคราะห์ไฮโดรเทอร์มอล เมื่อปลูกหินเครื่องประดับสังเคราะห์ วิธีการตกผลึกจากสารละลายในการหลอม (วิธีฟลักซ์) และจากสารละลายความร้อนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย

การปลูกคริสตัลโดยใช้วิธีฟลักซ์ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อให้ได้สารทนไฟ ซึ่งการตกผลึกจากการหลอมเหลวเมื่อเย็นลงอย่างรวดเร็วนั้นเป็นไปไม่ได้ การละลายของออกไซด์ที่ละลายต่ำ (ตะกั่ว โมลิบดีนัม โบรอน ฯลฯ) หรือเกลือ (KF, PbF2, CaCl2 ฯลฯ) ทำหน้าที่เป็นตัวทำละลาย (ฟลักซ์) กระบวนการสังเคราะห์เกิดขึ้นในถ้วยใส่ตัวอย่างแพลตตินัม อิริเดียม หรือกราไฟท์ที่วางอยู่ในเตาเผาแบบพิเศษ การตกผลึกเกิดขึ้นจากการค่อยๆ เย็นตัวลงของของเหลวที่หลอมละลาย หรือภายใต้สภาวะของการระเหยของของเหลวที่ละลาย หรือโดยวิธีของความแตกต่างของอุณหภูมิ วิธีนี้ทำให้ได้ผลึกมรกต คอรันดัม และอเล็กซานไดรต์ขนาดหลายเซนติเมตร (ดูรูปที่ 3)

รูปที่ 3 มรกตที่ปลูกโดยวิธีไฮโดรเทอร์มอลและการละลายด้วยสารละลาย: วัตถุดิบและหินเจียระไน (คอลเลกชันของศูนย์แห่งรัฐมหาวิทยาลัยแห่งรัฐมอสโก ภาพถ่ายโดยผู้เขียน)

วิธีการสังเคราะห์ด้วยความร้อนใต้พิภพมีแนวโน้มดีเป็นพิเศษในการปลูกผลึกจิวเวลรี่ การเจริญเติบโตของผลึกจะดำเนินการในภาชนะแรงดันสูงที่ปิดสนิท (หม้อนึ่งความดัน) ซึ่งช่วยให้กระบวนการสังเคราะห์ดำเนินการได้ที่อุณหภูมิ 250-600°C และความดันหลายสิบถึงสองสามร้อยเมกะปาสคาล น้ำถูกใช้เป็นตัวทำละลายในวิธีนี้ ความสามารถในการละลายจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วที่อุณหภูมิและความดันสูงในหม้อนึ่งความดัน การเจริญเติบโตของผลึกเกิดขึ้นบนเมล็ดอันเป็นผลมาจากความแตกต่างของอุณหภูมิ

วิธีการสังเคราะห์ไฮโดรเทอร์มอลใช้กันอย่างแพร่หลายในการปลูกควอตซ์ที่มีสีต่างๆ (ดูรูปที่ 4) และมรกต ผลึกควอตซ์ไฮโดรเทอร์มอลมีน้ำหนักหลายกิโลกรัม และมีขนาดมรกตสูงถึง 10 ซม. ล่าสุดได้เริ่มใช้วิธีนี้ในการสังเคราะห์ทับทิม

รูปที่ 4 ผลึกควอตซ์สีต่างๆ ที่ปลูกโดยวิธีไฮโดรเทอร์มอล (คอลเลกชันของศูนย์มหาวิทยาลัยแห่งรัฐมอสโก ภาพถ่ายโดยผู้เขียน)

วิธีการสังเคราะห์เครื่องประดับเพชรที่ความดันสูง

ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2498 มีรายงานเกี่ยวกับความพยายามในการสังเคราะห์เพชรที่ประสบความสำเร็จครั้งแรก ซึ่งดำเนินการในห้องปฏิบัติการวิจัยของบริษัท General Electric ในอเมริกา และเมื่อต้นปี พ.ศ. 2513 ในห้องปฏิบัติการเดียวกันนั้นก็ได้คริสตัลเพชรคุณภาพอัญมณีหลากสีที่มีน้ำหนักมากถึง 1 กะรัต ปัจจุบัน เพชรสังเคราะห์ไม่ได้ผลิตเฉพาะในสหรัฐอเมริกาเท่านั้น แต่ยังผลิตในสวีเดน แอฟริกาใต้ ญี่ปุ่น และรัสเซียด้วย

วิธีการทางอุตสาหกรรมหลักในการสังเคราะห์เพชรคือการสังเคราะห์โลหะและคาร์บอนที่หลอมละลายด้วยสารละลายที่ความดันสูง (อุณหภูมิ 1,400-1,600°C ความดัน 5,000-6,000 MPa) ประจุเริ่มต้นมักจะเป็นกราไฟต์ (ถึงแม้จะมีสารที่มีคาร์บอนอื่นๆ ก็เป็นไปได้) และโลหะหรือโลหะผสมของเหล็ก นิกเกิล โคบอลต์ แพลทินัม และแพลเลเดียม ในการสร้างพารามิเตอร์เทอร์โมบาริกที่จำเป็น จะใช้เครื่องอัดไฮดรอลิกทรงพลังที่ติดตั้งห้องแรงดันสูง

ปัจจุบันมีความก้าวหน้าอย่างมากในด้านการสังเคราะห์เพชร ขนาดของคริสตัลเครื่องประดับที่ปลูกมีคุณภาพถึง 9-10 กะรัตซึ่งมีสีต่างกันและมีลักษณะคุณภาพสูง (ดูรูปที่ 5, 6)

นอกเหนือจากวิธีการสังเคราะห์ที่อธิบายไว้สำหรับการผลิตผลึกเดี่ยวของหินเครื่องประดับแล้ว ยังมีวิธีการในการปลูกมวลรวมโพลีคริสตัลไลน์ - เทอร์ควอยซ์ มาลาไคต์ และยังมีวิธีการในการปลูกโอปอลอันสูงส่งอีกด้วย โดยส่วนใหญ่แล้วจะมีเทคนิค การสังเคราะห์อัญมณีวัสดุเหล่านี้และวัสดุเครื่องประดับอื่นๆ เป็นความลับทางการค้าของผู้ผลิต

ดังนั้นในปัจจุบันคุณจึงมักพบเครื่องประดับในตลาดที่ใช้หินสังเคราะห์เป็นเม็ดมีด เนื่องจากเทคโนโลยีในการผลิตวัสดุสังเคราะห์ได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง เราจึงสามารถคาดหวังได้ว่าในอนาคตปริมาณของวัสดุเหล่านี้จะเพิ่มขึ้น รวมถึงคุณภาพและความคล้ายคลึงกับหินธรรมชาติจะดีขึ้นด้วย