Химические и физические свойства муассанита
По своему составу муассанит – это карбид кремния. Кажется, все так просто. Однако минерал имеет внешние данные и физико-химические свойства, почти схожие с бриллиантами. И в этом его особенность и заслуга. Его запасы в природе небольшие, или проще сказать, мизерные. Поэтому камень научились выращивать синтетическим путем, и это хорошо получается уже с 1980 годов.
Муассанит получают из выращенных кристаллов карбида кремния – SiC. Сначала производили серовато-зеленые камни и нежно-желтые. Впоследствии появились образцы голубого и даже черного оттенков, а сейчас синтетические камни могут быть любого цвета.
Муассанит превосходит в сиянии, блеске и свечении даже бриллиант. Камень часто называют имитацией алмаза, причем наилучшей. Но свойства муассанита, все же, отличаются от бриллианта, правда доказать это можно в лаборатории, оснащенной специальными приборами. Например, муассанит обладает более высокой дисперсией, чем бриллианты, и потому буквально играет и переливается в своем блеске и свечении. Дисперсия у муассанита 0,104, у бриллиантов – 0,044.
Твердость камня меньше, чем у алмаза. По шкале Мооса твердость муассанита составляет 9,25, у алмаза – 10 единиц. Показатель преломления достигает 2,69, чуть выше, чем у алмазов. Удельная масса – один из показателей, по которому определяется отличие бриллианта от муассанита. Бриллиант – 3,52, муассанит – 3,25.
История
Муассанит – единственный в мире самоцвет, созданный искусственно, а затем найденный в природе:
- Идея сотворить карбид кремния посетила химика Джона Берцелиуса в 1824 году.
Джон Берцелиус (Jöns Jacob Berzelius)
Спустя семь десятилетий Эдвард Ачесон воплотил ее, сконструировав печь и запатентовав метод получения порошкового вещества под брендом carborundum в 1893 году.
Эдвард Гудрич Ачесон (Edward Goodrich Acheson) - Через почти десять лет (1904 год) первые природные муассаниты обнаружились в осколках метеорита, упавшего в Аризоне (штат США). Их нашел Фердинанд Муассан. Он же доказал, что это не алмазы или их разновидность, а самостоятельный минерал. По предложению знаменитого американского геммолога Джорджа Кунца находку окрестили муассанитом.
- Еще позже кристаллы стали находить на Земле, но единицами.
Сегодня карбид кремния ювелирных кондиций получают искусственным способом. До 2015 года монопольное право на производство принадлежало США. С 2015 года этим занимается несколько стран. Особых успехов достигли Россия и Китай.
Происхождение
Муассанит – искусственный минерал по своим качествам близкий к натуральному бриллианту. В последние годы завоевывает внимание производителей ювелирных украшений и любовь девушек по всему миру!
Мало кто знает, но на создание искусственного муассанита ученых вдохновил муассанит натуральный. На нашей планете он встречается крайне редко, а вот в космосе этого минерала предостаточно. Весь секрет в том, что на деле, муассанит – это всего лишь кремний, смешанный с углеродом, но смешаться они должны при столь большом давлении и высокой температуре, что естественные условия достаточные для его рождения существуют только в космосе.
Сравнение: сверху муссанит, снизу бриллиант
На Землю же натуральные муассаниты попадают вместе с обломками метеоритов, и имеют столь маленькие размеры, что рассмотреть их можно только под микроскопом.
История гласит, что первым следы натурального муассанита обнаружил французский химик Фердинанд Анри Муассан во время исследования района падения аризонского метеорита в Америке. Научный мир признал его открытие, и минерал был назван в честь Муассана.
Хотя были и сомнения в справедливости такого решения. Поговаривали, что на самом деле Муассан нашел следы карбида кремния – искусственного соединения сицилиума и карбона, созданного шведским Химиком Якобом Берцелиусом за 70 лет до находки Муассана.
Карбид кремния благодаря своим великолепным абразивным свойствам применялся для покрытия пил, в том числе и той, которую использовал Муассан во время своего открытия в Аризоне. А настоящий натуральный муассанит был обнаружен спустя десять лет после путешествия француза в Америку.
В любом случае, кто бы ни нашел природный муассанит, его открытие оставалось невостребованным еще 150 лет ввиду отсутствия технических условий для синтезирования карбида кремния. Лишь в 1982-м году американец Э.Г. Аченсон создал крупный искусственный муассанит без каких-либо изъянов. А свое применение в ювелирном деле этот искусственный минерал нашел только в конце 90-х.
Физико-химические характеристики
С химической точки зрения муассанит – это карбид кремния с простейшей формулой (SiC) и базовым составом.
Однако в цветных экземплярах его усложняет железо, титан и другие примеси.
| Цвет | темно-зеленый до синего, черный |
| Цвет черты | зеленовато-серый |
| Происхождение названия | В честь Анри Муассана (Henri Moissan, 1852-1907), французского химика. |
| Место открытия | Canyon Diablo meteorite, Meteor Crater and vicinity, Winslow, Coconino Co., Arizona, USA |
| Год открытия | 1893 |
| IMA статус | утверждён |
| Химическая формула | a-SiC |
| Блеск | стеклянный полуметаллический |
| Прозрачность | прозрачный полупрозрачный просвечивает |
| Спайность | несовершенная |
| Излом | раковистый |
| Твердость | 9,5 |
| Термические свойства | П. тр. не плавится |
| Strunz (8-ое издание) | 1/B.02-30 |
| Hey’s CIM Ref. | 2.1 |
| Dana (7-ое издание) | 1.3.7.1 |
| Dana (8-ое издание) | 1.3.8.1 |
| Молекулярный вес | 40.10 |
| Точечная группа | 6mm – Dihexagonal Pyramidal |
| Пространственная группа | P63 |
| Плотность (измеренная) | 3.218 – 3.22, средняя = 3.21 |
| Показатели преломления | nω = 2.616 – 2.757 nε = 2.654 – 2.812 |
| Максимальное двулучепреломление | δ = 0.038 |
| Тип | одноосный (+) |
| Оптический рельеф | очень высокий |
| Форма выделения | Мелкие таблитчатые гексагональные пластинки. |
| Классы по систематике СССР | Неметаллы |
| Классы по IMA | Самородные элементы |
| Сингония | гексагональная |
Химические и физические свойства муассанита
Карборунд (карбид кремния)
Химическая формула камня — SiC — карбид кремния. Твердость по шкале Мооса составляет 9,25, что приближается к эталонному в этом смысле алмазу с его 10 единицами.
Цвет природного муассанита обычно зеленый или черный, а вот в случае с синтетическим аналогом можно получить любой цвет или оттенок, хотя в 99% случаев в украшениях используются бесцветные камни для максимального сходства с натуральными бриллиантами. Показатель преломления достигает 2,69 (в среднем на 0,25 выше, чем у алмазов). Дисперсия, отвечающая за игру света, также превышает алмазный показатель: у муассанита она равна 0,104, а у бриллиантов — 0,044.
Однако еще раз напомним, что речь именно о синтетическом аналоге природного минерала. Натуральный муассанит настолько редок, что украшений с этим камнем вы не найдете.
Реклама — Продолжение ниже
Где находят муассаниты?
Главное «месторождение» натуральных муассанитов – упавшие на Землю метеориты. Но зернышки, извлекаемые оттуда, не крупнее 4 мм.
Монокристалл муассанита размером ~1 мм
Камень добывают в кимберлитовых трубках, иногда попутно с сапфировыми корундами. Редко, но встречается внутри алмазов-самородков.
Стоимость камня
Натуральный муассанит – очень редкий, и потому дорогой самородок. Синтез крупных кристаллов камня также делает их дорогостоящими.
Также читайте: Унакит – уникальный родственник гранита
Однако, фактическая стоимость минерала будет зависеть от его величины, прозрачности и однородности цвета, окраса и непосредственно качества огранки. К примеру:
- бесцветный искусственный огранённый камень в 1 карат (около 6,9 мм в диаметре) будет стоить около 300 долларов;
- камень зелёного или голубого оттенка в 1 карат значительно дешевле – 240-250 долларов;
- экземпляры в 1 карат чёрного, коньячного или жёлтого цвета – 220-230 долларов.
Конечно, стоимость муассанита выходит ниже, чем у алмаза, но вот мелкая (до 2 мм) крошка камня будет дороже алмазной тех же размеров.
Разновидности
Новейшие классификации предусматривают деление на разновидности отдельно природного и синтетического материала.
Натуральный муассанит подразделяется по цвету:
- темно-зеленый;
- черный.
Кристаллы непрозрачны, с габаритами 0,5-4 мм.
Синтезированных разновидностей больше:
- прозрачные бесцветные (после огранки о них можно говорить, что это бриллиант муассанит);
- желтые, «коньячные», голубые, зеленые, черные кристаллы ювелирного качества;
- темноокрашенные экземпляры для технического использования.
В лабораториях можно вырастить ювелирные кристаллы муассанита всех цветов, кроме красного.
По габаритам выращенное сырье подразделяют на порошок, крошку-абразив и собственно кристаллы (4-12 мм).
Производство синтетического муассанита
Ювелирный кристалл естественного происхождения – практически невозможная вещь. В месторождениях обнаруживают зерна до 4 мм размером. Известные месторождения могут дать единичные самоцветы. Чтобы решить проблему спроса и наполнить рынок качественными экземплярами, ученые разработали метод изготовления кристаллов в лаборатории. Создаются бесцветные и окрашенные в золотистый, желтый, зеленый, черный оттенки экземпляры. Они весят 0,01-14 карат. Самые маленькие используют в дорожках, ореолах. В описании некоторых серег и колец можно видеть упоминание крупных муассанитов – ими оформляют центральную часть украшения.
Коммерческое выращивание применимого для украшений камня запустили в середине 90-х прошлого века. Производство начало предприятие «Чарльз и Колвард», но монополия сохранялась ненадолго. Спустя десятилетие рынок наводнили изделия российских, индийских, китайских лабораторий. Сейчас существует несколько крупных фирм, наполняющих международный рынок образцами высокого качества. Лидер – американское предприятие 3D-sorch, на котором ключевыми технологами работы с муассанитом были советские эмигранты. В основу положен метод Лейли, разработанный Цветковым и Таировым. Работа начинается при комнатной температуре (кремниевый карбид сублимируется в кристаллы), продолжается при нагреве до 2400 градусов. 200-граммовый кристалл с отличным блеском и твердостью можно вырастить всего за 15 часов.
Альтернативное производство – кристаллизация жидкого сырья, перегонка из пара в жидкость и затем в твердое тело. Второй вариант требует содержащего кремний метана.
Российские ученые изготовили серо-зеленые прозрачные кристаллы путем сублимации при повышенном давлении. Пока способ применяется как экспериментальный.
Драгоценность изготавливают в лабораториях
Как отличить от фианита
Фианит – изготовленный промышленно минерал, не имеющий естественного аналога.
Чтобы отличить его от муассанита, проверяют тепловодность – показатель намного ниже. Внешне фианит и самоцвет похожи, поэтому для диагностики проверяют плотность, твердость.
Как отличить муассанит от бриллианта
Отличать эти породы самостоятельно очень сложно. Рекомендовано обратиться к специалисту для оценки образца на оборудовании.
Необычный ценный минерал
Геммолог проверит:
- твердость (у муассанита немного ниже);
- чистоту (у карборунда выше из-за искусственного происхождения);
- дисперсию (у карборунда в 2,5 раза больше);
- двулучепреломление, наличие задвоенных ребер;
- термостойкость (у муассанита при нагревании цвет меняется при 65 градусах).
Лабораторный камень практически не уступает природному бриллианту.
Синтетический муассанит
Лабораторно синтезируют минерал муассанит ювелирных и технических видов. Производство промышленных масштабов налажено с 1987 года.
Разработано пять методов синтеза:
- спекание кремнезема с углеродом;
- сублимация карбида кремния;
- из метана;
- нагрев в графитовом тигле;
- кристаллизация из жидкого состояния.
При любом способе получается искусственный материал нужных кондиций – ювелирных или производственных.
Муассанит и бриллиант
Хотя обычно искусственный камень уступает природному, прозрачный муассанит – исключение. Он не отличается от бриллианта внешне, лишь немного проигрывает твердостью, гораздо лучше преломляет свет. Среди изготовленных искусственно камней аналог бриллианта – самый дорогой.
Цена – одно из преимуществ натурального камня. Бриллиант – хорошее капиталовложение, ценность которого растет с годами. Правда, получить полную цену при продаже украшения очень сложно; это требует немало времени.
Лабораторный камень не уступает природному
Специалисты ювелирного рынка советуют выбирать природный бриллиант, если нужен небольшой камень, а муассанит – тем, кому нужен большой экземпляр. Украшения с лабораторным самоцветом идеальны для мероприятий с большим числом участников, на которых можно потерять изделие. Если несчастный случай произойдет, потери окажутся сравнительно небольшими.
Сферы использования
Муассанит находит применение в технике, у коллекционеров и ювелиров в зависимости от происхождения, габаритов и других кондиций:
- Природные кристаллики не используются – слишком малы. Они достаются коллекционерам – в метеоритных глыбах или земных минералах.
- Ювелиры работают с синтетическим муассанитом. Его вставляют во все виды украшений.
Кольцо с синтетическим муассанитом
Самое покупаемое изделие – кольцо с муассанитом на все случаи жизни (предложение руки, помолвка, бракосочетание, годовщина свадьбы, совершеннолетие).
Самая широкая сфера использования – у технического муассанита:
- полупроводники, диоды, защитные реле, транзисторы;
- оптика (телескопы, другие научные приборы);
- абразивный инструментарий;
- композитная броня (покрытие ядерных реакторов, бронежилетов, других подобных изделий);
- синтез графена;
- добавка в пенобетоны;
- нагревательные элементы.
Нефтяники и газовики применяют камень как катализатор в процессе окисления углеводородов.
Как опознать происхождение
Муассанит выступает и имитацией, и объектом подделки.
Самостоятельно отличить происхождение можно несколькими способами.
Бриллиант
Бриллиант и муассанит считаются «близнецами»: формула и состав у них идентичны.
Кольцо с бриллиантом
Самостоятельно отличить бриллиант от муассанита позволяют следующие факторы:
- Рассматривают сквозь лупу или микроскоп под светом лампы зоны роста. У выращенных камней линии роста выглядят как упорядоченные округлые канавки, у алмазов это хаотичные зигзаги или участки.
- В воде муассанит плавает, алмаз тонет.
- Посмотреть сквозь камень: у муассанита обнаружится удвоенное количество граней.
- Пламя (даже от спички) не меняет цвет алмаза, муассанит зеленеет.
Самый простой способ – взять образец руками. Отпечаток пальца останется только на бриллианте.
Фианит
Часто под видом муассанита предлагают фианит. Он дешевле, легко мутнеет, темнеет, скалывается.
Фианит
Различить фианит и муассанит поможет лист белой бумаги. На нем рисуют черную точку и плоской стороной ставят на нее образец. Рисунок под фианитом будет четко просматриваться во всех гранях, сохранит размеры.
Как ухаживать
При неправильном, нерегулярном уходе самоцвет теряет блеск. Чтобы его вернуть, проверяют на наличие повреждений. Вернуть кристаллу красоту самостоятельно не удастся, но можно ухудшить состояние непрофессиональными действиями, поэтому лучше сразу отнести экземпляр к ювелиру. На специальном оборудовании он проверит внутренние и внешние повреждения, обработает украшение лазером. Микротрещины заполняют специальным клеем.
Хранят муассанит в специальной шкатулке отдельно от других предметов, чтобы не поцарапать.
Если на камне появилась пыль, промывают украшение мыльной водой, протирают спиртом, ювелирными салфетками из нетканого материала. Запрещено тереть предмет с усилием, использовать для очистки уксус, марганцовку, водородную перекись. Если загрязнение сильное, предмет относят ювелиру для ультразвуковой чистки.
Камень требователен в уходе
Как носить
Ограненный камень выглядит как бриллиант и даже лучше. Оправу для него изготавливают из благородных металлов – серебра, платины, золота разных оттенков.
При выборе изделий значение имеет время суток, повод, цвет:
- Подвеска или серьги-гвоздики подходят для офиса.
- Браслет, колье, серьги с несколькими камнями-вставками крупнее карата (6,5 мм) надевают на статусные или вечерние выходы.
- Черный муассанит больше подходит для мужского ассортимента (запонки, перстень, кольцо, галстучный зажим). В дамском гардеробе органичны миниатюрные вставки в пусеты, подвески, колечко.
Днем не рекомендуется надевать сразу несколько украшений с крупными камнями или их большим количеством. На вечерних раутах это допустимо.
Муассаниты не сочетают с другими камнями (кроме фианитов), тем более полудрагоценными или поделочными.
Меняет ли муассанит цвет при нагревании
У муассанита есть очень интересное свойство: если его нагреть до 60 градусов, он начинает зеленеть. Чем больше мы его нагреваем, тем более зелёным он становится. Это происходит из-за его природы. В его состав входят некоторые вещества, которые меняют свой окрас за счёт температуры.
Мы провели эксперимент и проверили, так ли это на самом деле. Потому что технологии совершенствуются, и современные муассаниты почти потеряли это свойство. Этот эксперимент интересен еще и с бытовой точки зрения. Если у вас есть какое-то украшение с муассанитом и вы пошли в сауну и забыли снять кольцо. Что с ним станет? Позеленеет оно или нет?
Во время эксперимента мы нагревали фианит, муассанит и бриллиант в духовке при температуре 275 градусов на протяжении 30 минут, и не произошло никакого изменения цвета. А значит, миф, который существует о муассанитах, не подтвердился.
Эксперимент с нагреванием муассанита
Стоимость
Российский рынок насыщен изделиями из муассанита всех видов, цветов и габаритов. Камнем занимаются солидные фирмы и мастера-одиночки.
Цены зависят от материала оправы, количества и габаритов вставок (тыс. руб.):
- обручальное кольцо (золото) – 24,2 – 46,6;
- браслет (золото) – 62,9;
- кулон (серебро) – 1,2.
Цена муассанита измеряется в каратах, как у бриллианта. Четкой цифры за 1 карат нет, но искусственный камень можно купить дешевле бриллианта сопоставимых габаритов и кондиций в 10-30 раз.
Так, диапазон цен на камни американского производства – $110 (0,5 карат) – $495 (1,5 карата). Бриллиантовый аналог – $2,5-20 тыс.
Стоит ли покупать муассанит
Вы совершенно спокойно можете покупать муассаниты. Старые мифы о древних муассанитах, которые делались по старой технологии, развеяны. Муассанит не изменяет цвет, можно его нагревать совершенно спокойно.
Если у вас не так много денег, чтобы купить бриллиант, муассанит отличный выбор. Фианит тоже можно купить, но фианит очень хрупкий. Надо понимать, что при постоянной носке вы будете задевать украшением за что-то, и кусочек от фианита будет откалываться. Кроме того, фианит царапается, на нём будут оставаться царапины, и это будет заметно. Через некоторое время он потускнеет, будет не так красиво смотреться. С муассанитом такого не произойдёт.
Поэтому, если у вас недостаточно денег, чтобы купить бриллиант, купите муассанит, он смотрится так же здорово. Они сияют очень ярко, иногда даже ярче, чем бриллианты. Нужно также учитывать, что вы не сможете его перепродать, как бриллиант. Также муассанит не будет расти в цене, как растёт бриллиант.
Со временем цена бриллиантов, по отношению к цене доллара, который подвержен естественной инфляции, как и любая валюта, постепенно повышается. У бриллиантов есть вторичный рынок, это ликвидный товар. С муассанитами такого не произойдёт. Но если вы носите их для того, чтобы быть красивыми, чтобы они сияли, подчёркивали вашу индивидуальность, стиль, то носите с удовольствием.
Лечебное воздействие
Литотерапевты признают позитивное влияние камня при заболеваниях на нервной почве:
- Сверкающий муассанит одним своим видом способен вывести из черной меланхолии, депрессии или снизить агрессию.
- Созерцание бесцветного или камня нежных оттенков (голубого, зеленого, розового) отлаживает работу организма как единого целого.
- Это полезно для дам, переживающих климактерический период.
Для здорового человека ношение изделия с муассанитом или созерцание камня оборачивается приливом энергии, улучшением памяти, снятием напряжения после работы.
Лечебные свойства
Согласно литотерапевтам, созерцание бесцветного, голубого или светло-зелёного камня способствует излечению:
- заболеваний центральной и периферической нервной системы;
- стресса, депрессии;
- соматических заболеваний;
- климактерический синдром;
- психиатрические болезни.
Справка! Минерал не помогает при заболеваниях с патологическим изменением тканей, таких как переломы, инсульты, язвы, атеросклероз и т.д.
Также, при созерцании камня улучшается внимание, память, мозговая деятельность, уходит нервное перенапряжение, повышается энергия и жизненный тонус.
Магические свойства
Выявлены следующие магические свойства муассанита:
- Притягивает деньги (особенно желтый или зеленый).
- Укрепляет дух, придает храбрости, поднимает самооценку.
- Ограждает от нежелательного постороннего влияния.
- Помогает определить цель, контролировать эмоции, делает оратором.
Магия муассанита поддержит владельца в любой сложной ситуации, упорядочит жизнь.
Для магических целей годится камень любого происхождения. Но синтетический нужно активировать, выставив перед рассветом на солнышко.
Оптические свойства
Муассанит — камень с ярким блеском. Блеск камня зависит от преломления световых лучей внутри кристалла: белый свет расщепляется на составляющие цвета. Для муассанита показатель преломления составляет 2.56: это больше, чем у любого другого драгоценного камня, включая алмаз.
Муассанит демонстрирует впечатляющую «игру света». Грани камня могут переливаться радужными цветами из-за эффекта светорассеивания. Дисперсия муассанита — 1.04, что также выше аналогичного показателя у любого другого драгоценного камня.
