Облагораживание рубинов и сапфиров методом заполнения трещин стеклом

Маргарита Хомрач

E-mail: gigem.edu@gmail.com

Сайт: Перейти

завлабораторией и доцент Автономной некоммерческой организации дополнительного профессионального образования «Геммологический институт», Graduate Gemologist GIA 

Другие публикации эксперта:

• Синтетические ювелирные камни, выращенные гидротермальным методом синтеза

• Облагораживание изумрудов

• Диффузионное облагораживание корундов: сапфиров и рубинов

• Виды облагораживания цветных камней, наиболее распространенные на современном ювелирном рынке

Одними из самых популярных цветных драгоценных камней на российском ювелирном рынке являются рубины и сапфиры.

Данные камни в соответствии с Федеральным законом от 26 марта 1998 года №41-ФЗ «О драгоценных металлах и драгоценных камнях» относятся к драгоценным. «Настоящий Федеральный закон устанавливает правовые основы регулирования отношений, возникающих в области геологического изучения и разведки месторождений драгоценных металлов и драгоценных камней, их добычи, производства, использования и обращения (гражданского оборота), в том числе: определяет условия функционирования рынка драгоценных металлов и драгоценных камней на территории Российской Федерации; определяет цели, виды, формы государственного контроля (надзора) за производством, использованием и обращением драгоценных металлов, а также за добычей (в части сортировки, первичной классификации и первичной оценки драгоценных камней), использованием и обращением драгоценных камней, порядок его организации и осуществления».

К нормативно-технической документации Федерального казенного учреждения «Государственное учреждение по формированию Государственного фонда драгоценных металлов и драгоценных камней Российской Федерации, хранению, отпуску и использованию драгоценных металлов и драгоценных камней» (Гохран России) относятся: 

1. Стандарт организации «Рубины природные обработанные (ограненные вставки). Технические условия. СТО 45866412-06-2008» и Стандарт организации «Сапфиры природные обработанные (ограненные вставки). Технические условия. СТО 45866412-05-2008». В соответствии с вышеуказанными стандартами рубин — это прозрачная разновидность минерала корунда красного цвета, а сапфир — прозрачная разновидность минерала корунда синего цвета. Данные Стандарты организации распространяются на рубины и сапфиры природные обработанные (ограненные вставки), в том числе подвергнутые термической обработке, предназначаются для их классификации, аттестации и сортировки по основным показателям качества на территории РФ в соответствии с нормами действующего законодательства.

Настоящие стандарты не распространяются на рубины и сапфиры, обработанные методом диффузии и (или) с заполненными трещинами, независимо от степени и способа облагораживания, а также с поверхностными покрытиями. 

2. Стандарт организации «Сапфиры, рубины, облагороженные методом диффузии и/или заполненные стеклом (ограненные вставки). Технические условия. СТО 45866412-15-2013». Данный стандарт распространяется на облагороженные методом диффузии и/или заполненные стеклом природные сапфиры, природные рубины (ограненные вставки) (обозначаются как рубины/сапфиры Д/С). Стандартом устанавливаются основные показатели качества, применяемые для классификации, аттестации и сортировки сапфиров/рубинов Д/С в соответствии с нормами действующего законодательства. В соответствии с вышеуказанным стандартом облагораживание — это искусственная обработка драгоценных камней и органических веществ с целью изменения их свойств и внешнего вида путем нанесения покрытий, заполнения трещин, нагревания, облучения и использования других видов физического и/или химического воздействия. В стандарте применяются следующие обозначения: 
Сапфир/рубин, заполненный стеклом (сапфир С, рубин С) — природный сапфир/рубин, облагороженный методом заполнения трещин и/или пустот стеклом или другими веществами, в результате чего визуально значительно улучшается чистота камня и в некоторых случаях цвет.

Сапфир/рубин, облагороженный методом диффузии (сапфир Д, рубин Д) — природный сапфир/рубин, подвергшийся комбинированному облагораживанию с применением высоких температур и химических веществ, вызывающему проникновение химических элементов в поверхностные слои с целью изменения цвета и/или оптического эффекта.

В соответствии со Стандартом, камни, полностью потерявшие прозрачность из-за большого количества дефектов, а также имеющие пятнистость окраски в виде бесцветных или желтых зон, занимающих более 50% объема камня, не являются рубинами/сапфирами Д/С и относятся к корундам.

В данной статье мы хотим немного подробнее рассказать о таком виде облагораживания рубинов и сапфиров, как метод заполнения трещин стеклом. Следует помнить, что рубины и сапфиры, облагороженные данным методом, в соответствии с вышесказанным относятся к драгоценным камням. 

Заполнение трещин и полостей стеклом (оставляемых огранщиками на поверхности павильона) применяют для устранения неприглядных дефектов поверхности, так как введение в них стекла делает их менее заметными и появляется возможность огранить камни более крупными по размеру. Рубины, облагороженные методом заполнения свинцовым стеклом с показателем преломления, близким к показателю преломления корунда, быстро распространились на рынке после декабря 2004 года.

Основные свойства камня при данном виде облагораживания остаются неизменными. Этот процесс представляет собой многоступенчатую обработку, включающую простой отжиг и применение различных обогащенных свинцом смесей для заполнения трещин и полостей в камнях. Большая часть этих «отремонтированных» камней имеют крупные размеры, но этим методом также обрабатывают камни и менее 1 карата. Помимо прозрачных камней, так же обрабатываются и звездчатые рубины. Трещины в рубинах заполняют стеклом с высоким показателем преломления, содержащим свинец, висмут или кремний. Данная обработка проводится при температурах в пределах от 400 до 1000 ºС. Температуры облагораживания низкие, поэтому признаки, характерные для термообработки, не всегда наблюдаются.

При проведении данного облагораживания камни смешивают с порошками оксидов и нагревают в контролируемых условиях в электрических печах. В составе порошка в основном присутствует смесь кремнезема и свинца, но в некоторые стеклянные составы также добавляют натрий, калий, кальций и оксиды металлов, таких как ванадий или висмут. Порошок в виде оранжевой пудры превращается при нагревании (около 900 °C) в желтоватое до оранжевого стекло. Для обработки камней коммерческого качества с многочисленными пленками ожелезнения применяется смесь порошков оксидов, которые превращаются после нагревания в стекло розового цвета, улучшающее цвет и внешний вид рубинов. При использовании данных порошков температура обработки несколько выше — около 1000 °C. Порошки аккуратно накладываются на камни с добавлением некоторого количества масла. Камни помещают в тигли и ставят в печь. При нагревании пудра плавится и превращается в стекло, заполняя трещину. Из-за использования смесей, содержащих свинец, соблюдаются специальные меры предосторожности (используются газовые маски, перчатки и специальные смеси для чистки одежды и зоны, где проводится обработка), так как пары свинца очень токсичны. 

Следует иметь в виду, что имеющаяся окраска стекла — это не причина происхождения цвета, просто массивно заполненные крупные трещины могут модифицировать цвет камня, если цвет слабый. Хотя иногда наблюдается концентрация светлого цвета в некоторых крупных трещинах и полостях в рубинах, но это окрашивание не настолько сильное, чтобы из-за него можно было бы назвать камень окрашенным. Трещины, заполненные свинцовым стеклом, работают как зеркала, отражая цвет камня и создавая иллюзию, что стекло окрашенное.

Результат данного вида облагораживания является недолговечным и может быть удален с помощью какого-либо химически активного вещества. Результат стабилен при нормальных условиях носки, но камни требуют осторожного обращения. Если камень будет подвергнут воздействию ювелирной горелки в течение нескольких секунд, то стекло начнет покидать трещину, создавая стеклянные пузыри на поверхности. Также переогранку и переполировку камней следует поводить с осторожностью, так как стекло очень мягкое и может быть повреждено. Наибольший вред долговечности причиняют сильные кислоты, такие как плавиковая. Она растворяет стекло, и на поверхности образцов появляются глубокие белесые трещины.

Рассмотрим диагностические признаки наличия данного облагораживания.

В облагороженных камнях наблюдаются интерференционные окраски, так называемый «флэш-эффект» (синие до пурпурных и оранжевых ненатуральные световые вспышки, отличающиеся от обычной интерференции на тонких пленках), когда камни просматривают со сменой угла освещения под источником света при исследовании в геммологическом микроскопе с темным полем. Наличие «флэш-эффекта» указывает на то, что показатель преломления заполнителя близок к показателю преломления рубина. Этот эффект можно наблюдать лучше, используя оптоволоконный источник света, просматривая параллельно поверхности трещины (рис. 2). 

Отмечается более низкий блеск в трещине и газовые пузыри, захваченные в заполненной трещине, а также наличие уплощенных газовых пузырей при неполном заполнении трещины (рис. 3). На поверхности наблюдаются выходы трещин. Данный вид облагораживания обычно проводится при температурах до 1000 ºС, поэтому многие минеральные включения остаются неизмененными, например, сохраняются плотные облака тонких игл рутила.

Могут встречаться облагороженные рубины, в которых не наблюдается «флэш-эффект», так как в них использовалось стекло с немного более низким показателем преломления, но все же присутствуют газовые пузыри в трещинах.

Более точным методом обнаружения заполнения стеклом в образцах корунда является метод рентгено-флюоресцентного анализа, при котором наблюдается характерное содержание примесей свинца, висмута или кремния в рубине, а методом LA-ICP-MS возможно определение наличие B (бора) в концентрации тысяч ppm. Свинцовое стекло также содержит Si и Ca и примерно несколько процентов Na, K, B и Li в количестве тысяч ppm.

Рис. 1 Характерный «флэш-эффект», наблюдаемый в заполненных свинцовым стеклом рубинах [9].	Рис. 2 Уплощенные газовые пузыри, наблюдаемые в заполненных свинцовым стеклом рубинах [9].

Для обнаружения трещин может быть использован метод рентгеновской фотографии, при котором на изображении камня четко наблюдаются заполненные трещины, так как рентгеновские лучи не могут проникнуть сквозь свинцовое стекло.

Иногда возникают сложности с диагностикой мелких камней. Чтобы обнаружить характерные признаки, лучше провести несколько тестов на разных частях камня.

Первоначальное качество материала, который подвергается этому виду обработки, со временем снижается. Если вначале обрабатывали камни, сохраняющие целостность и без обработки, то позднее это были камни, которые без заполнителя не являлись единым целым, а в настоящее время можно встретить отдельные обломки, которые связаны вместе стеклом.

Раньше геммологические лаборатории, расположенные на разных континентах, использовали свои собственные формулировки для описания результатов тестирования. Но в последнее десятилетие возникла необходимость в большей гармонии в формулировках, используемых в геммологических отчетах разных лабораторий. Был создан так называемый комитет по гармонизации работы лабораторий Laboratory Manual Harmonisation Committee (LMHC). В его состав входят представители следующих геммологических лабораторий: CGL, Токио, Нагоя, Осака, Фукуока и Кофу (Япония); CISGEM, Милан, Италия; DSEM German Gem Lab, Идар-Оберштайн, Германия; GIA ( США (Карлсбад и Нью-Йорк) и Бангкок, Таиланд; GIT-Gem, Бангкок, Таиланд; Gübelin Gem Lab Ltd., Люцерна, Швейцария; SSEF, Базель, Швейцария. Хотя LMHC был первоначально сформирован по просьбе GILC, LMHC официально не связан с какой-либо торговой организацией. GILC является всемирным комитетом отраслевых организаций и геммологических лабораторий, который собирается ежегодно.

аседания комитета проводят для устранения путаницы и недоразумений, существующих в индустрии драгоценных камней в отношении номенклатуры и раскрытия информации. LMHC опирается на индивидуальный опыт своих членов с целью создания общей терминологии в раскрытии информации для лабораторий, а также для создания единого языка, который будет использоваться в торговле. 

LMHC собирается несколько раз в год и результаты своих заседаний публикует в форме информационных листов. Мнения или выводы в этих документах основаны на состоянии знаний на время последней публикации и могут измениться по мере поступления новой информации. 

Если облагороженный методом заполнения трещин рубин сохранил бы целостность и без облагораживания, то в соответствии с терминологией LMHC его следует называть корунд/ рубин с заполненными стеклом трещинами. Также отмечается соответствующая терминология, определяющая количество присутствующего заполнителя — буквенно-цифровая сокращенная запись или текстовое описание (F1 — незначительное улучшение/изменение чистоты за счет стеклянного заполнителя в трещинах; F2 — умеренное улучшение/изменение; F3 — значительное улучшение/изменение). В низкокачественных камнях могут присутствовать полости, заполненные стеклом. Это тоже необходимо отмечать в соответствии с терминологией (C1 — небольшие, заполненные стеклом полости, C2 — средние, C3 — значительные).

Если же камни без заполнения стеклом не являлись бы единым целым, то их следует в соответствии с терминологией LMHC называть корунд (рубин) со стеклом, композитный материал или искусственный продукт. Данные образцы представляют собой комбинацию стекла и рубина, могут быть нестабильными при повышенных температурах или при воздействии химических реагентов, и при чистке или ремонте изделий, содержащих подобные камни, необходимо соблюдать меры предосторожности (рис. 4, 5).

Рис. 3 Ограненный корундово-стеклянный материал [14]	Рис. 4. Распавшийся на куски корундово-стеклянный материал после воздействия плавиковой кислоты [14]

Следует помнить, что все же описание данных облагороженных камней на российском рынке необходимо проводить в соответствии с терминологией, применяемой в РФ.

Авторы

Хомрач Маргарита Владимировна, зав. лабораторией и доцент Автономной некоммерческой организации дополнительного профессионального образования «Геммологический институт», Graduate Gemologist GIA (+7 (495) 438-15-04, +7 (985) 959-75-95; e-mail: gigem.edu@gmail.com; URL: www.gemology-edu.ru) 

Романова Екатерина Ивановна, доцент Автономной некоммерческой организации дополнительного профессионального образования «Геммологический институт», доцент кафедры геммологии МГРИ-РГГРУ, Graduate Gemologist (+7 (495) 438-15-04, +7 (985) 959-75-95; e-mail: gigem.edu@gmail.com; URL: www.gemology-edu.ru) 

Список использованной литературы.

1.    Корнилов И.И., Солодова Ю.П. «Ювелирные камни». Москва, «Недра», 1986.
2.    Gem Reference Guide. Gemological Institute of America, 1995.
3.    Gübelin E. J. Koivula J.I Photoatlas of inclusions in Gemstones, vol. 2, Opinio Publishers, Basel, Swizerland, 2005.
4.    Hughes R.W. Ruby & Sapphire. RWH Publishing, Boulder Colorado USA, 1997.
5.    McClure S.F., Kammerling R.S., Fritsch E. Update on diffusion-treated corundum: red and other colors Gems & Gemology, spring 1993, pp. 16–28.
6.    McClure S.F., Smith C.P., Wang W., Hall M. Identification and durability of lead glass-filled rubies” Gems&Gemology, spring 2006, pp. 22–34.
7.    SSEF (Switzerland) — http://www.ssef.ch.
8.    Gem Market News. Glass Filled Rubies-Part II September/October 2006.
9.    Research Laboratory, Gemmological Association of All Japan.2004.03.15. Hiroshi KITAWAKI, Ahmadjan ABDURIYIM, Makoto OKANO. Lead Glass filled Ruby.
10.    Стандарт организации «Рубины природные обработанные (ограненные вставки). Технические условия. СТО 45866412-06-2008». 
11.    Стандарт организации «Сапфиры природные обработанные (ограненные вставки). Технические условия. СТО 45866412-05-2008».
12.    Стандарт организации «Сапфиры, рубины, облагороженные методом диффузии и/или заполненные стеклом (ограненные вставки). Технические условия. СТО 45866412-15-2013».
13.    Гохран России. Официальный сайт. gohran.ru.
14.    http://www.lmhc-gemology.org/LMHC_Information_Sheets_Gemstones.html http://www.lmhc-gemology.org/pdfs/IS3_20121209.pdf.

Материал опубликован в ЭКСПО-ЮВЕЛИР №3(110) сентябрь-ноябрь 2018