Методы облагораживания ювелирных камней Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

УДК 553.085

Р. Р.Васенина, А. И. Исмагилова, И. В. Васенин

МЕТОДЫ ОБЛАГОРАЖИВАНИЯ ЮВЕЛИРНЫХ КАМНЕЙ

Ключевые слова: метод облагораживания, ювелирные, драгоценные камни, термическая и химическая диффузия, пропитывание, стеклонаполнение, гамма- и электронное облучение.

Современный рынок делает актуальными методы облагораживания драгоценных камней, позволяющие повысить ювелирные и декоративно-эстетические качества природных драгоценных камней. Это включает в себя улучшение внешнего вида и свойств минерала (оптические, механические и т.д.), что, в свою очередь, позволяет говорить о повышении стоимости ювелирных камней. Таким образом, в данной статье приведены основные методы обработки ювелирных камней.

Key words: method of refining, jewellery, precious stones, thermal and chemical diffusion, soaking, stacionarnye, gamma and electron

irradiation.

The modern market makes relevant methods of refining gems that increase jewelry and arts and aesthetic qualities of natural gemstones. This includes the improvement of the appearance and properties of the mineral (optical, mechanical etc.) that, in turn, suggests the increase of cost of jewels. Thermal-based annealing, diffusion (beryllium treated) and stacionarnye, the so-called lead-glass filling.

В связи со значительным истощением известных месторождений драгоценных камней, ювелирные камни высшего качества на мировых биржах и аукционах встречаются все реже и реже. Значительно более доступно сырье низкого качества, которое в результате применения различных способов облагораживания превращается в ювелирные камни по доступным ценам. Таким образом, в целях улучшения художественно-декоративных свойств и повышения ценных показателей природных минералов применение методов облагораживания драгоценных камней является весьма актуальным.

В последние годы на международных конференциях вопрос раскрытия облагораживания обсуждается очень активно. Это привело не только к разработке международных правил предоставления информации, но и их практическому внедрению. Например, на международных выставках наличие или отсутствие облагораживания широко указывается как на ярлыках, так и в сертификатах. Дилер, продающий рубины, отдельно продает термообра-ботанные камни, рубины с традиционным заполнителем и рубины со свинцовым стеклом, причем по разным ценам. В Японии сертификация камней и ювелирных изделий - обязательна. Россия на сегодняшний день отстает не только от США и Европы, но даже и от Азии. Наш потребитель - один из самых незащищенных. Отметим, что действующие в России законодательные акты и нормативные документы вообще не затрагивают проблему облагораживания. Поведение дилера, закупающего за рубежом облагороженные камни и продающего их в России без раскрытия облагораживания, представляется в условиях отсутствия правил работы с такими камнями экономически разумным [1].

Всемирная ювелирная конфедерация (CIBJO) издает специальное руководство для торговых организаций - «Синюю книгу», которая содержит описание способов облагораживания и использует терминологию, принятую в международном сообществе. В данном документе облагороженные камни называются модифицированными. Кстати, российские объединения, в частности Гильдия Ювелиров, яв-

ляются членами CIBJO и обязаны соблюдать ее правила.

Американская геммологическая торговая ассоциация (AGTA) при указании типа облагораживания и необходимости особого ухода предлагает использовать на ярлыках и в сопроводительной документации, разработанные совместно с ICA и CIBJO коды (табл. 1).

Таблица 1 - Международные коды облагораживания камней AGTA

Код Расшифровка Метод

N Not Enhanced Не облагорожен

B Bleaching Отбеливание

C Coating Покрытие

D Dyeing Окрашивание

F Filling Заполнение

H Heating Термообработка

HP Heating and Pressure Термообработка под давлением

I Impregnation Пропитка

L Lasering Сверление лазером

O Oiling/Resin Infusion Промасливание

R Irradiation Облучение

SC Special Care Особый уход

U Diffusion Диффузия

W Waxing/Oiling Вощение

Комитет гармонизации геммологических лабораторий (LMHC) за последние годы выпустил 8 бюллетеней, содержащих рекомендации к указанию облагораживания камней в экспертных заключениях (сертификатах, лабораторных отчетах). Эти требования также предполагают использование кодов, но они не всегда совпадают с кодами AGTA. Более того, лаборатории указывают градации степени облагораживания, которые усложняют систему кодов. Рекомендациям LMHC стараются следовать многие ведущие лаборатории мира. Примеры указания облагораживания по LMHC применительно к изумрудам, рубинам и сапфирам приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Типы облагораживания, степень облагораживания и их обозначения ЬМИС

№ Ка- Облагоражи- Ко- Русский

мень вание ды

1 Рубин Заполнение стек- Е Присутствуют

и сап- лом С следы облаго-

фир раживания

(заполнения

стеклом)

1. 1. Следов

ЭТЕ термообра-

ботки не об-

наружено

Термообработка 2. ТЕ 2. Присутст-

Рубин (отжиг) с залечи- вуют следы

2 и сап- ванием трещин облагоражи-

фир вания (термо-

обработка)

3. 3-4. Присут-

ТЕ1 ствуют следы

- ТЕ5 облагоражи-

4. вания (термо-

СЕ1 обработка с

- заполнением /

СЕ3 остатки за-

полнителя в

трещинах)

1. 1. Следов

ЭТЕ термообра-

Рубин ботки не об-

3 и сап- Термообработка наружено.

фир 2. ТЕ 2. Присутст-

вуют следы

облагоражи-

вания (термо-

обработка)

Заполнение тре- Природный

щин бесцветны- изумруд.

4 Изум- ми маслами, смо- Е Присутствуют

руд лами, парафина- следы облаго-

ми раживания

(промаслива-

ния)

Природный

изумруд.

5 Изум- Заполнение по- С Присутствуют

руд лостей укреп- следы облаго-

ляющими смола- раживания

ми (заполнение

полостей)

Е1, Незначи-

С1, тельная

ТЕ1,

ТЕ2,

СЕ1

Е2, Умеренная

6 Степень облагораживания С2,

ТЕ3,

ТЕ4,

СЕ2

Е3, Значительная

С3,

ТЕ5,

СЕ3

Разработанные специальные коды AGTA, соответствующие основным методам облагораживания ювелирных камней, стали весьма популярны

даже в Юго-Восточной Азии. [2] В соответствии с ними все ювелирные камни делятся на три основные группы:

1. Код «№> - необлагороженные минералы, сопровождающиеся сертификатами или экспертными заключениями.

2. Код «Е» - минерал облагороженные, но каким методом неизвестно.

3. Минералы, облагороженные установленным методом, имеют коды, указанные в таблице 2.

Существующие методы облагораживания камней можно разделять на стабильные и нестабильные, обратимые и необратимые, диагностируемые и недиагностируемые. Если эффект от воздействия не меняется с течением времени в обычных условиях, то такие методы относятся к стабильным. В случае же, если результат использования облагораживания минерала изменяется во времени, то такие методы относятся к нестабильным.[3]

Многие считают, что если они сами не видят признаков облагораживания, то их в принципе никто не может увидеть. Но нужно понимать, что геммологические лаборатории постоянно совершенствуют методы диагностики облагораживаний. Если одна из лабораторий применяет новый инструментальный метод, то это становится известно геммологическому сообществу, и другие лаборатории также разрабатывают свои методики с применением этого метода. Сегодня геммологи должны разбираться не только в камнях как таковых. Они должны владеть современными аналитическими и спектроскопическими методами. Они накапливают знания из других областей: геологии, материаловедения, физики, химии, биологии, метрологии, статистики. В лабораториях мира находятся референсные коллекции камней из всех месторождений, в том числе облагороженные известными методами. Многие лаборатории в исследовательских целях сами проводят тестовые облагораживания. Диагностические методы не ограничиваются исследованием камней в микроскоп. «Три кита» диагностики облагораживаний

- это микроскопические характеристики, спектроскопические свойства и химический анализ. В результате сопоставления всех данных в большинстве случаев облагораживание может быть продиагно-стировано.

Облагородить драгоценный камень можно одним из следующих способов: термической обработкой (отжиг), облучением, термодиффузионным окрашиванием, пропиткой специальными составами.

Термическая обработка (отжиг, нагревание)

— самый широко распространенный процесс обработки, используемый для рубинов, сапфиров, янтаря, аквамарина, аметиста, цитрина, танзанита, циркона, топаза и турмалина. Позволяет улучшить чистоту и/или цвет камней. Для различных камней применяются различные методы термической обработки: от простого нагревания камней в открытом пламени до использования суперсовременных электрических, автоматических печей с возможностью изменения температуры, давления и напряженности магнитного поля. Практически все корунды подвер-

гаются термической обработке для улучшения в первую очередь цвета. Синий цвет сапфира, содержащего титан, можно улучшить нагревом до температуры порядка 1600°С в бескислородной атмосфере. Некоторые темные австралийские сапфиры могут быть несколько осветлены при более низких температурах - около 1200°С. Аналогичный процесс проводится для улучшения цвета коричневато-красных тайских рубинов или удаления синего оттенка у лиловатых рубинов и розовых сапфиров, путем нагревания их на воздухе при температуре 1000°С. Термическая обработка совершенно нормально воспринимается геммологическим сообществом, так как в подавляющем большинстве случаев результат ее неустойчив [4].

К новейшим методам термической обработки относится с заполнением камня естественной пастой (fracture filled). Этот метод применяется в основном для корундов. Так как большая часть сырья природных корундов не самого высокого качества, то крупные кристаллы подвергают следующему воздействию [5].

Приготавливается паста на основе того же типа корунда, который подлежит обработке. Для пасты размалывается в микроскопическую пыль другой кристалл корунда. Обрабатываемый камень запекается в этой пасте в течение длительного времени в печи при температуре 1400-14500С. Находящаяся внутри камня влага растворяет все доступные для растворения естественные включения, а сжиженная фракция из пасты заполняет образующиеся пустоты, вытесняя лишнюю влагу и воздух [6].

Такие камни, как правило, ненамного дешевле необработанных. Данный метод в последнее время крайне редко применяется, исключение делают только для очень крупных, потенциально уникальных камней. Беда метода в том, что для измельчения приходится использовать сырье очень высокого класса.

Рубины высокой чистоты встречаются довольно редко [7]. По этой причине с целью увеличения количества рубинов товарного вида с 2003г. начали применять метод облагораживания рубинов - led-glass filling, заполнение пустот камня стекломассой. Рубины низкого качества имеют до 70-90% пустоты и пузыри. После термообработки и заполнения стеклом облагороженные рубины выглядят (невооруженным глазом) более интенсивно окрашенными и чистыми. Однако под микроскопом при 20-кратным увеличении можно увидеть явное присутствие стекла. К тому же стоит отметить, изделия с такими камнями нельзя паять - они могут развалиться из-за различного градиента температурного расширения стекла и собственно корунда. Практика такой обработки не прижилась для сапфиров, но вот рубины подвергаются такой обработке в 99% случаев! Если Вам предлагают рубин по стоимости 20-50 долларов за карат, то сомневаться можно только в одном: чего в камне больше? Стекла или рубина... Такие камни не имеют право называться натуральными рубинами и приравниваются к синтетическим.

Драгоценные камни могут менять цвет под воздействием радиации. Эти процессы вполне есте-

ственные, происходят в земной коре под воздействием излучения радиоактивных элементов, в коре же и содержащихся... Занимают такие процессы очень долгое время - миллионы и десятки миллионов лет [8]. Человек только придумал, как ускорить процесс. Облучение в подавляющем большинстве случаев дает постоянный результат, цвет уже не меняется. Этим способом обычно изменяют цвет камней (алмаза, топаза, кварца и других). Облучение происходит при помощи ультрафиолетового, рентгеновского или гамма-излучения. Используя у-лучи, можно усилить цвет бледно-окрашенных желтых сапфиров. Изменение цвета может также происходить при бомбардировке электронами в электронном ускорителе. В этом случае некоторые алмазы приобретают бледно-голубую или голубовато-зеленую окраску.

Большой популярностью в настоящее время пользуется радиоактивный метод облагораживания драгоценных и полудрагоценных камней (облучением минералов в атомном реакторе, работающем на уране или плутонии) [9]. Как правило, процесс облучения происходит совершенно неконтролируемо в атомных реакторах стран третьего мира. Этот способ обработки, как правило, скрывают от потребителя, несмотря на то, что он весьма опасен для здоровья человека. Такие минералы дорого стоят, в связи с тем, что приобретают необычный яркий цвет и лишены дефектов, в сравнении с экологически чистыми аналогами. Ежедневное ношение украшений с обработанными радиацией камнями, очень негативно может повлиять на здоровье потребителя. Как правило, радиоактивному облучению подвергаются агаты, сердолики, алмазы, топазы, турмалины, ряд бериллов и другие минералы [10].

Существует множество способов облагораживания изумрудов: пропитка природным или синтетическим бесцветным маслом, диффузия природной каучукообразной смолы, пропитка цветным синтетическим маслом, пропитка синтетическими смолами и клеевыми массами, диффузия пластика, поверхностное окрашивание неметаллическими красителями (для имитаций) и нанесение тонкой пластиковой пленки (для имитаций).

Заполнение бесцветным маслом - способ обработки камней берилловой группы, известный с древнейших времен [11]. В современности применяется в основном только к изумрудам. Не прошедшие такую обработку изумруды - редкость! Эталонным маслом для пропитки природных изумрудов остается то, которое получают из ливанских кедровых орешков. Его используют только для изумрудов высшей категории. Это масло имеет низкую плотность и, соответственно - высокую текучесть, а также показатель преломления близкий к изумрудному 1,57. При этом масло ливанского кедра обладает еще и самой низкой летучестью, то есть испаряется очень медленно. На втором месте - конопляное масло. Масло легко просачивается внутрь камня через трещины, которые достигают поверхности камня, и визуально улучшает чистоту и окраску изумруда. К сожалению - результаты такой обработки не очень

постоянны, камни требуют специального ухода, и нередко - повторного промасливания.

В наше время существует множество методов улучшения эстетических свойств корундов, сапфиров в том числе [12]. Для облагораживания сапфиров, изменения интенсивности их окраски и для достижения более устойчивого оттенка идёт в ход метод диффузная обработка. При температуре до 1800 0С на поверхность камня наносится вещество, придающее окраску, в случае с сапфиром - это титан, хром, бериллий. Высокая температура создаёт условия для протекания диффузии веществ в поверхность камня. На сегодняшний день геммология предписывает в обязательном порядке указание факта применения диффузионного метода при сертификации готовых изделий. Пометка «beryllium treated» даёт знать, что корунд насыщен ионами бериллия. А обозначение «diffusion» большей частью применяется для сертификации «посинённых» камней. Методом «diffusion» поверхность самоцвета насыщается ионами железа, титана, а также ванадия, приводящие к изменению оптических свойств, что в свою очередь положительно сказывается на цвете. Другие способы облагораживания корундов позволяют «заживлять» глухие и выходящие трещины при помощи свинцового стекла, смолы, масел с добавлением красителей. Стекловидные заполнители распознаются по всполохам преломлённого света от синеватых до оранжевых. Заполненные стеклом трещины могут содержать пузырьки газа. Как показала практика, весьма эффективным может быть метод нагревания камня в алюминиевоокисной среде [13]. Расплавленный оксид алюминия способен проникать в трещины и цементировать их лучше любого клея. Лейкосапфир, полученный в ходе «залечивания» микроскопических полостей в камне, обнаруживается при помощи микроскопа.

Облагороженные рубины с помощью низкотемпературного отжига в присутствии оксидов берилла можно легко определить спектроскопией и электронной микроскопией [14]. Однако, в послед-

нее время в Тайланде начали применять новую технологию облагораживания с применением окислов лития, который не возможно определить в обработанном рубине с помощью даже самой современной микроскопией.

Все перечисленные выше способы являются так называемыми «принятыми» технологиями. То есть геммологическое сообщество знает о них, согласно с их использованием, и лишь требует от поставщиков ювелирных камней всегда правдиво указывать соответствующую информацию.

Литература

1. В.А. Збойков. Как продавать облагороженные камни? // Ювелирное обозрение, апрель 2012 г.

2. В.А. Збойков. О чем умалчивает правило «4С»? // Ювелирное обозрение. 2002. № 5. С. 14-15.

3. Г.А.Аминова, А.И. Кузнецов, А.И. Исмагилова. Металлическая пена на основе благородных металлов. .// Вестник КНИТУ.- 2013, т.16, №.10. - С.226-228.

4. А.Исмагилова, С.Н.Хисматова, В.А.Рязанова. Влияние происхождения и метода облагораживания на рыночную цену натуральных рубинов.// Вестник КНИТУ. - 2014. т. 17, № 20. - С. 50-51.

5. А.В.Васякин, А.Исмагилова. Влияние происхождения и метода облагораживания на рыночную цену натуральных сапфиров.// Вестник КНИТУ. - 2014. т. 17, № 21. -С. 407-409.

6. http://gems4u.ru/page/Ochen-korotko-Izumrud.

7. http://www.singhalinternational.com/tvalue.htm.

8. Г. Смит. Драгоценные камни. Мир 1980. - С.485-489.

9. Б. Андерсон. Определение драгоценных камней. Мир, 1983. - С.362.

10. http://bvn.at.ua

11. Richard W. Wise. Secrets of the Gem Trade: The Connoisseur's Guide to Precious Gemstones. — Brunswick House Press, 2006. — C. 276.

12. Здорик Т.Б. Изумруд // Природа. — 1990. — № 5. — С. 36-40.

13. Reference Values of Gems http: // gemval.com

14. П. Рид. Геммология. Мир 2003г. С.183-196.

© Р. Р.Васенина - ассистент кафедры ТКМ КНИТУ, [email protected]; А. И. Исмагилова - к.х.н., доцент кафедры ТКМ КНИТУ; И. В. Васенин - асс. той же кафедры.

© R. R. Vasenina - assistant Department of TCM KNRTU, [email protected]; A. I. Ismagilova - Ph.D., Associate Professor, Department of TCM KNRTU; I V. Vasenin - assistant Department of TCM KNRTU.