A modern ember sok mindent létrehozott: technológiát, szöveteket és termékeket. Egyáltalán nem szükséges mesterségesnek rossznak nevezni. Gyakran az ilyen minták minősége nem rosszabb, mint az eredetik. Különösen igaz ez a drágakövekre.
A "természetes" és "környezetbarát" epitettek gyakran döntő érvekké válnak a választás során. Az ékszerekben nagy szükség van a szintetizált kristályokra. Alkalmazást találtak más területeken is.
Egy kis történelem
A szintetikus kövek megjelenésükben, tulajdonságaikban és kémiai összetételükben megfelelnek a természetes pároknak. A fő különbség továbbra is az eredet marad, bár még az alkotási folyamat is megduplázza a kristályok növekedését a természetben. Az utánzás nem ismétli meg sem az összetételt, sem a tulajdonságokat. Feladata csak a látszat megismétlése. Általában az ilyen alkotásokat ékszerekhez használják.
A reneszánsz óta az alkimisták megpróbáltak drágább anyagokat létrehozni olcsóbb anyagok felhasználásával. Nem lehetett az alkímia komoly tudományává válni, de ennek alapján a modern kémia és fizika alakult ki.
A 19. század végére szintetikus ásványokat kaptak. Bizonyos jellemzőkben még felülmúlták természetes társaikat. A szintetikus rubinokat Párizsban mutatták be 1885-ben. 1892-ben Auguste Verneuil javasolta a mesterséges ékszerek termesztésének módszerét. Verneuil módszere más drágakövekkel is ellátta az ipart. Ezenkívül széles körben alkalmazták a Czochralski-módszert és a hidrotermális módszert.
Fő technikák
A francia vegyész által javasolt technológia szerint a fúvóka által lefelé irányított égőhöz egy külső cső segítségével hidrogént juttattak az égőhöz. A fúvóka alá kristályhordozót, sült korundot tettek. Az oxigén áramlott hozzá a belső csövön keresztül alumínium-oxid por hozzáadásával. Ez utóbbit melegítették és megolvasztották. Az olvadt keverék a korundra öntve gömböt képezett. A technika elterjedt Európában és az USA-ban.
A Czochralski-módszer szerint az olvadékokat nagyfrekvenciás induktorral melegítették egy tűzálló tégelyben. A leendő kristályt feszítőhengeren a kívánt méretre növesztettük, forgatva az anyag egyenletes eloszlása és a hőmérséklet kiegyenlítése érdekében. Ez a módszer megtalálható a technológiában.
A kívánt ásványi anyag oldatával ellátott autoklávokban a növekedést hidrotermális módszerrel hajtottuk végre. Az alulról érkező magasabb hőmérséklet biztosította az oldat felfelé emelését, majd csapadékot.
Felhasználási területek
A laboratóriumban termesztett kövek a következőkre oszlanak:
- természetes analógjai;
- amelynek nincsenek analógjai a természetben.
Az előbbiek közé tartozik a mesterséges zafír, a hidrotermális smaragd, a krómot tartalmazó krizoberil, a szintetikus moissanit és a rubin, valamint a szintetizált gyémánt. A második csoportot Swarovski kristályok, fabulit, alpinit, itrium-alumínium és gadolinium-gallium gránát, szital, zafír üveg képviselik. Érdekes, hogy a természetben a köbös cirkónia analógját, a tazheranitot fedezték fel a kristály szintézise után.
Speciális felszerelés nélkül szinte lehetetlen megtalálni a különbséget a szintetizált és a természetes ékszerek között. A műkövek megkülönböztethetők magas színtelítettséggel, többszínű csíkokkal vagy "zászlókkal" a növekedési zónákban, szennyeződések és repedések hiányában, kis buborékokban.
Az ékszereknél közepes minőségű kristályokat használnak: a kézművesek a feldolgozás során eltávolítják a hibákat. A laboratóriumban termesztett ékszereket vágóeszközökhöz, nagy pontosságú optikához, lézertechnikához és elektronikához használják.
