Menüü

Kunstlik kristall. Kuidas kodus tehiskristalle kasvatada? Kristallide kasvatamine - tasuvusarvutused

Hubane kodu

Sünteetiliselt saadud vääriskivid ei erine oma füüsikaliste omaduste ja keemilise koostise poolest praktiliselt looduslikest. Kõik juveelipoodides müüdavad tooted ei sisalda looduslikke kive. Ja see on täiesti normaalne. Vaatame, kuidas avada oma ettevõte, kus kasvatatakse rubiinkristalle kodus.

Peamine probleem seisneb selles, et enamikul looduslikel kividel ei ole kõiki vajalikke omadusi, et ehetes näidata. Tehase- või laboritingimustes saadud kividel on peaaegu samad omadused. Lisaks on ehete sünteetiline tootmine odavam kui looduslike ehete kaevandamine sügavates ja eluohtlikes kaevandustes.

Kasvav piiratud sooladega

Selle meetodi jaoks sobib kaaliummaarjas. Kõige parem on kodus vasksulfaadist kristalle kasvatada. Tavalisest soolast ei kasva nad hästi. Kuid vasksulfaati on lihtne osta ja sellest kasvavad väga ilusad sinised kunstlikud vääriskivid.

1. Valmistage konteiner ette. Valmistame selles küllastunud soolalahuse. Valage paar supilusikatäit soola, täitke see veega ja segage. Lisage soola, kuni see enam ei lahustu. Proportsioonide vigade vältimiseks kasutage kuuma vett. Erinevate soolade jaoks on olemas lahustuvuskõverad. Need näitavad, mitu grammi võib teatud temperatuuril 100 ml vees lahustuda.

Lahustuvuskõverad

2. Filtreerige lahus. See samm on väga oluline, eriti kui ostate aianduskeskusest vasksulfaati. Kui lahus on määrdunud, kasvab kristall defektidega. Jätke lahus üheks päevaks seisma, et liigsed kristallid sellest välja kukuks. Need settivad klaasi põhja ja on meile seemneks (peamised elemendid, millel uued kasvavad).

3. Seome kristalli õngenööri külge. Mähime õngenööri ümber pliiatsi ja riputame selle seadme küllastunud lahusega klaasile. Aja jooksul vesi aurustub, lahuse küllastus suureneb. Liigne aine, mis ei suuda lahustuda, ladestub meie tootele.

4. Iga kahe nädala tagant lisage klaasi küllastunud lahust. Miks seda teha? Aja jooksul vesi aurustub ja mingil hetkel kasvu ajal ei jätku vett ja kasv peatub.

Tähtis! Lisatav lahus peab olema sama temperatuuriga kui lahus, kus kristall kasvab. Kui see on kõrgeim, võime kõik ära rikkuda.

5. Kolme kuu pärast eemaldage kristall ja kuivatage see salvrätikuga.

6. Kata toode 1-2 kihi värvitu küünelakiga. See on vajalik, et see ei kuivaks ega kaotaks oma sära. Pärast kuivamist saab toodet käsitsi käsitseda.

Need on mõned imelised rubiinid, mida saate kodus kasvatada!

Seadmed safiirikristallide kasvatamiseks on automatiseeritud elektriahi safiiri monokristallide kasvatamiseks modifitseeritud Kyropoulose meetodil.


Kirjeldus:

Seadmed safiirikristallide kasvatamiseks on automatiseeritud elektriline küpsetada safiiri monokristalli kasvatamiseks modifitseeritud Kyropoulose meetodil.

Safiirkristalle kasvatatakse sulatisest. Ained, mis sobivad kõige paremini kasvatamiseks sulama, on need, mis sulavad lagunemata, millel pole polümorfseid üleminekuid ja mida iseloomustab madal keemiline aktiivsus.

Kyropoulose meetodi puhul viiakse vesijahutusega kristallihoidikusse kinnitatud ühekristalliline seeme kontakti tiiglis asuva sulatisega. Sellel seemnel kasvab järk-järgult poolkera kujuline kristall. Kus kristall justkui sulaks kasvama. Kui kasvav kristall läheneb tiigli seinale, tõuseb kristallihoidja koos kristalliga mitu mm ülespoole ja seejärel jätkub edasine kasv kuni järgmise kasvamiseni tiigli seintele, sellele järgneva tõusuni jne. Iga sellise tõusu järel jäävad rõngakujulised jäljed kristalli külgpinnal - ühelt tasandilt teisele ülemineku jäljed. Seega kasvades Kyropoulose meetod kasvanud läbimõõt kristall seda piirab ainult tiigli suurus ja see võib praktiliselt ulatuda 300 cm või rohkem.

Modifitseeritud Kyropoulose meetodil selle asemel, et perioodiliselt tõsta kristallihoidjat koos kasvava kristalliga, tõstetakse seda pidevalt ühtlase kiirusega. Kasvatamine toimub kõrgel volframtiiglist vaakum, milles kasutatakse takistuslikku volframi küttekeha. Üksikuid kristalle kasvatatakse otse sulatis, alandades temperatuuri järk-järgult. Kristallide kasvukiirus – kasvavate kristallide väljatõmbamise kiirus on seatud tahtlikult madalaks (umbes 0,2 mm/h), et vältida kristallide võimalikku moodustumist. üksikud kristallid erinevat tüüpi kandmised, plokid ja madala nurgaga piirded. Temperatuuri languse lineaarne olemus ja tõmbekiiruse püsivus põhjustavad veidi suurenenud pooride tihedusega pirnikujuliste kristallide moodustumist kristalli nina- ja sabatsoonides.


Eelised:

- kvaliteetsed tooted,

monokristallide kasvatamise automatiseerimine.

Kasvatatud safiiride näidised:

Kaal, kg Läbimõõt, mm Kõrgus, mm
60 250 360
85 270 380
100 320 410

seeme
üksikute kristallide kasvatamine
üksik kristall
ühekristalliline safiir
Kyropoulose meetod
teemant üksikkristallid
sulakristallide kasv
seemnete tootmine monokristallide kasvatamiseks
kristallide kasvatamise seadmed
lauasoola üksikkristall
üksikkristallide kristalliseerumine
kunstlik monokristall
teha monokristall
monokristallide tootmine
monokristallide valmistamise meetodid
safiiri monokristallide kasvatamine
osta seadmeid kristallide kasvatamiseks
teemandikasvatusseadmed
Kyropoulose meetod Wikipedia
Kyropoulose meetod argooni vool
Belgorodi safiiritaim monokristall
LLC Belgorodi monokristallsete safiiritehas
tehiskristallide kasvatamise seadmed
Safiiri monokristallide kasvatamine on tervisele kahjulik
Kyropoulose meetodi olemus
kristallid, mis on kasvatatud kyropoulose meetodil
teemandi üksikkristallide süntees teemantsubstraadil
paigaldus kristallide sulamist monokristallide kasvatamiseks
seadmed rubiinide kasvatamiseks
kristallide hoidja
monokristalli seeme
seadmed smaragdi kasvatamiseks

Nõudluse tegur 2 677

Esimese katse kunstkristalle hankida võib dateerida keskaega, alkeemia hiilgeaega. Ja kuigi alkeemikute katsete lõppeesmärk oli saada kulda lihtsatest ainetest, võib oletada, et nad üritasid kasvatada vääriskividest kristalle.

Kunstlike mineraalide kristallide sihikindel loomine on seotud prantsuse keemiku M. Gaudini nimega, kellel õnnestus 1837. aastal saada väikseimad (1 karaat - 0,2 g) rubiinkristallid. Edaspidi üritati korduvalt hankida kunstrubiine ja juba 19. sajandi lõpul. õnnestus sünteesida mitmeid korundrühma ühendeid. Ja 1902. aastal kirjutas prantsuse keemik M.A. Verneuil hakkas maailmaturule tarnima sünteetilisi rubiine ning hiljem safiire ja spinelle.

Mõnevõrra hiljem sünteesiti paljude vääriskivide kristallid, mis koos looduslike omadega leidsid laialdast rakendust mitte ainult ehete toorainena, vaid ka tööstuses, kus vajati üsna suurte mõõtmetega monokristalle.

Viimasel pool sajandil suureneb tehnoloogia ja instrumentide valmistamise kiire arengu tõttu iga aastaga vajadus spetsiifiliste omadustega kristallide järele, nagu piesoelektrilised, pooljuht-, luminestsents-, akustilised, laser-, optilised jne. Lisaks on tänapäevaste seadmete loomiseks vaja ainulaadsete omadustega kristalle, mida loodusobjektidel ei ole. Kõik see aitab kaasa tehiskristallide tööstusliku kasvatamise arendamisele.

Töö kristallide kasvatamise teooria ja praktikaga aitas kaasa teadusliku uurimistöö intensiivsele arengule tõelise kristallide moodustumise protsesside valdkonnas, eriti looduslikes tingimustes.

Kristallide moodustumise looduslike protsesside modelleerimine laboris võimaldab mõista ja selgitada mitmeid kristallide tuumastumise, kasvamise ja hävimise põhjuseid reaalsetes tingimustes.

Bibliograafia

1. Bulakh A.G. Mineraloogia kristallograafia alustega. M.: Alfa-M, 1989. - 156 lk.

2. Egorov-Tismenko Yu.K. Kristallograafia ja kristallkeemia: õpik. - M.: KDU, 2005. - 592 lk.

3. Popov G.M., Šafranovski I.I. Kristallograafia. M.: GOSGEO - LTEKHIZDAT, 1955. - 215s

Tehnoloogia arenedes on inimkond õppinud kiirendatud meetoditega tootma paljusid asju, mille tootmiseks loodus vajab aastatuhandeid. Erandiks polnud vääriskivid. Kuna paljud looduslikud mineraalid ei oma mitte ainult ehteväärtust, vaid neid kasutatakse ka erinevates teadus- ja tootmisvaldkondades, osutus võimalus saada täpselt määratletud omadustega kristall väga ahvatlevaks. Korund, mida suurem osa inimkonnast tunneb nime all , ei pääsenud sellest saatusest. Kuidas kunstsafiiri toodetakse ja kas seda on võimalik eristada ehtsast kivist?

Lugu

Kunstliku korundi ajalugu sai alguse 1904. aastal, kui Auguste Verneuil avalikustas meetodi kunstlike mineraalide tootmiseks, kasutades vertikaalset põletit, õhuvoolu ja alumiiniumoksiidi pulbrit. Huvitaval kombel tegi teadlane avastuse palju varem, kuid ei avalikustanud seda kohe.

Seejärel patenteerisid eri riikide teadlased muid kunstkristallide tootmise meetodeid. NSV Liidu teadlased andsid nende tehnoloogiate arendamisele suure panuse. NSVL Teaduste Akadeemia Kristallograafia Instituudis. A.V. Šubnikov töötas välja meetodi etteantud suuruse ja kristalliseerumissuunaga korundi kasvatamiseks.

Kahekümnenda sajandi keskel patenteeris Ameerika ettevõte Linde meetodi asterismiefektiga tehissafiiride kasvatamiseks.

Erinevad viisid hankimiseks

Tänapäeval on kolm levinumat kristallide kasvatamise meetodit. Tasub kohe märkida, et neid kasutatakse mitte ainult korundi, vaid ka teiste ehetes ja tööstuses kasutatavate mineraalide saamiseks.

Verneuili meetod

Praegu aktsepteeritud standardite kohaselt loetakse selle teadlase nimeks Vernee, kuid meetodi nimi on juba juurdunud. Meetodi olemus seisneb selles, et hapniku mõjul läbib alumiiniumoksiidi segu leegi, sulab ja kogutakse spetsiaalsele tihvtile. Pärast seda asetatakse tihvt uuesti leeki ja materjal, millel on olnud aega taheneda, sulab uuesti ning moodustub mitu kristalli. Kiireimale kasvule orienteeritud saab seemneks uuele kivile.

Sel viisil kasvatatud kristalle nimetatakse Buliks. See võib olla tingitud asjaolust, et esimesed saadud proovid olid ümara kujuga.

See põhineb aine tugeval kuumutamisel, millest on plaanis tulekindlas anumas kristall kasvatada. Pärast sulamistemperatuuri läbimist asetatakse sisse tulevase kristalli seeme, mille ümber see moodustuma hakkab. Kristallide kasvu ajal tõstetakse seeme järk-järgult ülespoole, samal ajal pöörledes ümber oma telje. Tulemuseks on kitsas ja üsna pikk kristall.

Sulamistsooni meetod

Teine meetod, mis on viimasel ajal üsna populaarseks saanud, on sulamistsooni meetod. Tulevase kivi materjaliga konteineri osi kuumutatakse järjest. Tänu sellele kristall kasvab.

Inimesed õppisid valmistama ka kõige väärtuslikumaid safiire, tähtsafiire. Tehnoloogia töötas välja Unaon Carbide Corporationi üksus ja see hõlmab rutiili lisamist alumiiniumoksiidi segule. Rutiilnõelte suurust ja asukohta saab reguleerida sulatisega anumat läbiva hapniku voolukiiruse reguleerimisega. Kristalli loomine toimub sel juhul Verneuili meetodil.

Kuidas eristada?

Hoolimata asjaolust, et kaasaegsed kunstsafiirid ei jää looduslikele palju alla, tahavad mõned ostjad olla kindlad, et nad ostavad looduslikku kivi.

Korundi päritolu määramiseks on mitu märki:

  • Hind. Hoolimata asjaolust, et tehismineraalidel on suhteliselt kõrge hind, on see siiski palju madalam kui loodusliku korundi maksumus. Seega, kui tükk maksab palju vähem, kui safiirist ehe tavaliselt maksab, on tegemist tehiskiviga. Meetodi peamine puudus on see, et see töötab ainult ausates juveelipoodides.
  • tunnistus. Igal ehtekunstis kasutataval kivil on sertifikaat, mis loetleb kõik sellega tehtud manipulatsioonid. Kui safiir on kunstlik, näidatakse ka seda. Müüja vastumeelsus või suutmatus tõendit esitada on märk sellest, et ostjale ei pakuta looduskivi. Veelgi enam, me ei saa rääkida ainult tehissafiirist, mis on endiselt vääriskivi, vaid ka toorasematest võltsingutest.
  • Välised andmed.Ükskõik kui paradoksaalselt see ka ei kõlaks, on tehiskristallid palju ilusamad kui looduslikud. Kaasaegsed tehnoloogiad võimaldavad kontrollida kivide kasvu iga hetke ja kasvatada täpselt määratud omadustega kristalli. Need ei sisalda võõrkehasid, mida leidub absoluutselt kõigis looduslikes safiirides. Ainus, mis tehiskivis on märgatav, on gaasimullid.
  • Kui rääkida kristallidest, millel on asterismi mõju, siis pinnal olev looduslik täht hakkab liikuma , tehislikud mitte.
  • Asetage kristall veega täidetud anumasse ja asetage see valgele lehele. Suunake valgustus küljelt. Sirged triibud – naturaalsed , kaardus – kunstlik.
  • Ultraviolettkiirte all on looduslikel kristallidel valged toonid. Kunstlikult kasvatatud loomadel see toime puudub.

Ausalt öeldes tasub märkida, et tehisafiir on nii oma keemilise koostise kui ka omaduste poolest siiski safiir. Suureks probleemiks on mõnede hoolimatute ärimeeste katsed müüa korundiks teisi, odavamaid ehtekive, klaasitükke või unikaalseid komposiitkristalle, mida nimetatakse "doubletiks" või "tripletiks". Need on kokku liimitud naturaalse safiiri tükid (ülemine) ja klaas või odavamad kristallid (alumine). Võltsingu saab tuvastada suurendusklaasi all.

Kunstlik korund on kasulik materjal, mida kasutatakse mitte ainult ehete valmistamisel, vaid ka paljudes tööstussektorites. Tööstuslikke meetodeid kasutades on võimalik luua täiesti puhtaid värvituid safiire, millega iga tänapäeva inimene on vähemalt korra kokku puutunud. Näiteks kasutatakse neid tugevdatud klaasi tootmiseks erinevate vidinate või käekellade jaoks. Ja värvilised kunstkristallid näevad erinevates ehetes väga korralikud välja ning on enamikule ostjatele taskukohased.