От древних времен до средневековья

Ювелирные изделия очень широко использовались и в других ранних цивилизациях, например в текстах Ветхого и Нового завета уже упоминается несколько драгоценных камней. Греки и римляне отдавали предпочтение декорированным золотым украшениям, питая меньше симпатии к драгоценным камням, хотя среди римлян были популярны резные камни в виде камей. Они же первыми стали использовать алмазы. В так называемые «темные века» был создан ряд действительно прекрасных ювелирных изделий, таких, как кресты, броши, гребни, украшенные самыми разными камнями. Ювелирные изделия существовали при всех известных цивилизациях, и оригинальные стили возникли, например, у ацтеков в Мексике, у инков в Перу, у китайцев в период династий Хан, у ашанти и их предшественников в Западной Африке. Следует сказать, однако, что До сравнительно недавнего времени заметных достижений в области производства новых искусственных камней не отмечалось.

Огранка камней была впервые введена в Европе в XVI в., и это постепенно привело к тому, что бесцветные камни, довольно невзрачные при обработке в виде лишенного граней кабошона, стали завоевывать популярность. Слово «кабошон» восходит к древнефранцузскому caboche — голова. Хотя цветные, и особенно красные, камни сохранили свою ценность, примерно с XVI в., вероятно во времена правления короля Генриха VIII, широкую популярность приобретает алмаз.

В средние века драгоценные камни наделяли почти магическими свойствами. В своем великолепном сочинении «Очерк о происхождении и свойствах камней», написанном в 1672 г., Роберт Бойль [15] говорит: «Не подлежит сомнению, что редкость, блеск и ценность камней послужили причиной того, что во все времена они считались самыми прекрасными и самыми изысканными созданиями природы».

Бойль был склоиеи верить в то, что камни могут исцелять от болезней: «Мие самому никогда не приходилось наблюдать какое-либо проявление могущества этих твердых и дорогих камней (алмазов, рубинов, сапфиров), которые обыкновенно носят в кольцах. Но, принимая во внимание, что лекари иа протяжении стольких веков считали обязательным добавлять кусочки драгоценных камней в некоторые из самых лучших лекарств от болезней сердца, а также что многие известные представители этой профессии, в том числе лично знакомые мне, писали или говорили мие о замечательном действии некоторых камней (особенно хрусталя'), свидетелями которого им доводилось быть... я не могу сразу отвергнуть все те целебные качества, которые традиция и люди приписывают этим благородным минералам».

Бойль верил, что измельченные камни, добавленные в лекарства, могут оказывать благотворное воздействие, что путем добавления к жидкости незначительных количеств минералов можно создать минеральные «воды», похожие на воды из ееi-ествениых источников. Эту гипотезу нельзя считать необоснованной. Бойль был одним из величайших химиков своего времени и первым установил, что камни в природе образуются из флюидов, а их цвет обусловлен небольшим количеством примесей металлов. Он произвел первое описание камней, измерил их плотность, а также отметил, что рубин и сапфир обладают сходными свойствами, за исключением цвета. Бойль, кроме того, охарактеризовал естественную форму, или «габитус», кристаллов и выдвинул теорию, что правильные формы кристаллов образуются в результате регулярного расположения «корпускул»: еще одна гипотеза, ие очень далекая от истины. «Очерк» также содержит описание экспериментов по изготовлению драгоценных камней, но поскольку обязательным процессом каждого опыта было растворение в воде, то полученные «камни» были весьма недолговечны.

Средневековье было периодом расцвета алхимии. Вполне возможно, что алхимики делали попытки выращивать драгоценные камни из смесей минералов или химических соединений путем нагревания их в печн. Язык их отчетов в большинстве случаев ие позволяет точно понять, что они делали или собирались делать. Не сохранились записи непосредственно и о синтезе драгоценных материалов. Конечно, основная забота алхимиков заключалась в получении золота из простых металлов, ио можно предположить, что они пытались получить также рубии, алмаз, сапфир и другие драгоценные камни.

Современная история создания искусственных самоцветов началась в 1837 г., когда французский химик Марк Годен, сплавив две соли — квасцы (сульфат калия и алюминия) и хромат калия, получил кристаллы рубина весом примерно в 1 карат (0,2 г) f 16]. Эксперименты Годеиа явились продолжением ряда аналогичных исследований, проводимых минералогами, которые пытались воспроизвести или смоделировать  естественную  кристаллизацию в породах.  Самые ранние  из

таких экспериментов были выполнены в Англии Холлом [17] и Уоттом [18], изучавшими кристаллизацию лав в окрестностях Эдинбурга, а также иа Этие и Везувии.

Успешный синтез Годена был воспроизведен рядом других французских и немецких химиков, экспериментировавших с различными солями в качестве компонентов для получения рубина. Работы того времени заложили основы метода получения кристаллов, который теперь известен как выращивание с флюсом или, по терминологии специалистов, кристаллизация из раствора в расплаве. Этот метод основан на растворении материалов с высокой точкой плавления в растворителе, или «флюсе», имеющем значительно более низкую точку плавления. Кристаллы тугоплавкого компонента получают путем охлаждения раствора-расплава или испарением растворителя аналогично тому, как кристаллы сульфата меди образуются из водного раствора. Получение кристаллов рубина стало возможным только благодаря тому, что было уже известно, что рубии состоит из окиси алюминия и примеси окиси хрома, придающей ему красный цвет.

Одновременно с попытками добиться прогресса в деле получения крупных кристаллов рубина Дж. Эбельмен искал способ получения кристаллов изумруда [19], Он растворял низкосортный изумруд в расплавленной окиси бора В^Оз, поэтому в его опытах имела место скорее рекристаллизация, а не синтез, другими словами, кристаллы образовывались из собственных химических компонентов. Эбельмену не удалось получить изумруд ювелирного качества, и первому успешному синтезу этого минерала предстояло ждать еще 40 лет — до 1888 г., когда Отфель и Перре [20] ввели новые растворители — молибдат лития U2MO2O7 и ванадат лития L1VO3. Образующиеся кристаллы изумруда были очень мелкими, но впоследствии модификация этого метода была успешно применена в промышленном производстве ювелирного изумруда, о чем более подробно рассказано в гл. 3.

Первые эксперименты обычно проводились с использованием печен крупных фабрик. Электроэнергия для печей являлась новшеством в то время, когда повсеместно применялся газ или твердое топливо. Эксперименты Эбельмсна, например, выполнялись на знаменитой французской фабрике фарфора в Севре, а фабрика по производству стекла в Сен-Гобене стала местом проведения другой серии знаменитых экспериментов Эдмона Фреми и его учеников. Фреми занимался исключительно рубином, «минералом, который, вероятно, больше, чем другие, испытывал смекалку и ум химиков». В 1877 г. Фреми и Фейль [21] описали эксперимент, в ходе которого 20—30 кг раствора окиси алюминия в расплаве окиси свинца нагревали в течение 20 сут в большом фарфоровом сосуде. Кристаллизация явилась результатом одновременно протекающих процессов испарения растворителя и химической реакции со стенками сосуда и печными газами, например с водяным паром. Несмотря на большой объем расплавов, размер кристаллов был очень мал, что объясняется неудовлетворительным регулированием температуры печи. Кристаллы Фреми были выставлены в Естественно-историческом музее в Париже. К. Нассау и Дж. Нассау [221 сообщали об одном эксперименте, когда в 12-литровом тигле было получено 24 000 кристаллов общим весом 1200 г. Подобного рода попытки продолжались вплоть до XX в., но экспериментаторам не удалось разрешить проблему ограничения количества зарождающихся кристаллов. Рубины были слишком мелкими, а стоимость производства слишком высокой, чтобы они могли составить коммерческую конкуренцию натуральным камням. Тем не менее некоторые искусственные кристаллы использовались в ювелирных изделиях. Подробное описание экспериментов Фреми дастся в книге «Синтез рубинов», опубликованной в 1891 г.

Временная утрата интереса к методу с использованием флюсов (плавней) произошла в результате развития более перспективного метода плавления в пламени горелки. Примерно в 1886 г. на рынке появился и приобрел большой спрос новый тип кристаллов рубина, обладающих лучшей формой и качеством по сравнению с кристаллами Фреми. Они получили название женевского рубина, хотя точное место и метод их производства были неизвестны; широко сообщалось только, что эти камни сумел сделать некий «предприимчивый священник». До недавнего времени полагали, что эти рубины были «реконструированы» путем сплавления мелких кусочков рубина, но, согласно

К. Нассау [23], они скорее всего были получены плавлением порошка в простой кислородной горелке.

Успех женевского рубина произвел особенно большое впечатление иа одного из учеников Фреми Огюста Вернейля. Он начал серию экспериментов по кристаллизации рубина методом плавления в пламени1 без использования флюса. К 1891 г. Вернейль разработал новую, очень удачную печь, работавшую на смесях угольного газа и кислорода или водорода и кислорода, в которой могла быть достигнута температура до 2050° С, достаточная для плавления рубина, и получил кристаллы, значительно превосходящие женевские. Хотя подробности конструкции горелки Вернейля были опубликованы лишь в 1904 г., его работа послужила твердой основой для успешного производства самоцветов в широком масштабе.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.         Агет 3. L., Man-Made Crystals, Smithsonian Press, Washington, 1973.

2.         Powell T. G. E., Prehistoric Art, Thames and Hudson, London,  1966.

3.         Jewellery through 7000 Years, British Museum Publications, London,  1976.

4.         Mallowan M. E. I... Rose J. C, Excavation? at Tall Arpachiya,  1933, Iraq 1Г

(1935).

5.         Murray M. A., The Splendour that was Egypt, Sidgwick and Jackson, London,

*• Wilkinson A., Ancient Egyptian Jewellery, Methuen, London, 1971. Hodges H., Technology in the Ancient World, Penguin, London. 1970. jj- Turner W. E. S., Journal of the Society of Glass Technology, 38 (1952), 436. "• lucas A., Harris J. R., Ancient Egyptian Materials and Industries, 4th Edition, Edward Arnold, London,  1962.

10.       Reisner G. A., Excavations at Kerma, IV—V, Harvard University Press, 1923

11.       Petrie W. M. F., Arts and Crafts of Ancient Egypt, T. N. Foulis, London, 1910

12.       Erman A., Life in Ancient Egypt, Macmillan, London, 1894.

13.       Andrews C. A. R., (British Museum) private communication.

14.       Aldred C, Jewels of the Pharaohs, Thames and Hudson, London, 1971.

15.       Boyle R., An Essay about the Origins and Virtues of Gems   1672  reprinted b

Hafner, New York,  1972.

16.       Gaudin M. A., Comptes Rendus Acad. Sci. Paris, 4 (1837)   999

17.       Hall ]., Edinburgh Roy. Soc. Trans., 5, (1805)   8   56

18.       Watt G., Phil. Trans. (1804), 279.

19.       Ebetmen J., Ann. Chim. Phys. (3), 22 (1848), 211, 213.

20.       Hautefeuille P., Perrey A., Comptes Rendus Acad. Sci. Paris, 106 (1888), 1800.

21.       Fremy £., Feil C, Comptes Rendus Acad. Sci. Paris, 106 (1888), 565.

22.       Nassau K., Nassau /, Lapidary Journal, 24, (1971), 1284.

23.       Nassau K., Journal of Crystal Growth, S (1969), 338.