Спосіб отримання синтетичного аметиста
Винахід відноситься до гідротермальному синтезу кристалів аметисту для ювелірної промисловості з використанням в якості шихти кремнийсодержащих матеріалів. Винахід дозволяє підвищити один з основних показників ювелірної якості інтенсивність забарвлення мінімум до 1,9 бел. Аметист вирощують в гідротермальних умовах методом температурного перепаду. Використовують шихту, попередньо перекристалізованої зі звичайного жильного кварцу. При перекристалізації в шихту вводяться домішки заліза, літію, марганцю і кобальту. Нарощування аметисту виробляють на затравки, паралельні граням великого чи малого ромбоедрів. В якості робочого розчину використовують розчин карбонату калію з добавками заліза і азотнокислого марганцю. Виросли кристали для додання забарвлення піддають іонізуючого опромінення. 1 табл.
Винахід відноситься до гідротермальному синтезу кристалів аметисту для ювелірної промисловості з використанням в якості шихти кремнийсодержащих матеріалів.
Найбільш близьким за технічною сутністю до пропонованого є спосіб отримання синтетичного аметиста.
Вирощування проводиться в гідротермальних умовах методом температурного перепаду на затравки, паралельні грані пинакоида. У процесі отримання аметисту з отриманої шихти в робочий розчин карбонату калію додають двоокис заліза і азотнокислий марганець. Вирощені кристали для додання забарвлення піддають іонізуючого опромінення. В результаті отримують кристали аметисту з інтенсивністю забарвлення мінімум 1,8 бел і відносною щільністю двійників менше 8% Винахід покращує інтенсивність забарвлення аметиста мінімум до 1,9 бел.
Поліпшення інтенсивності забарвлення в порівнянні з прототипом досягається за рахунок введення до складу шихти, синтезованої з звичайного жильного кварцу, крім домішок заліза, літію, марганцю, додатково домішки кобальту. Вся інша технологія та ж, що і в прототипі.
Приклад конкретного виконання. У промисловому циклі N 6668 в автоклаві об'ємом 1,5 м 3 камеру розчинення заповнюють синтетичної шихтою в кількості 675 кг, попередньо перекристалізованої зі звичайного жильного кварцу, в розчині карбонату калію з добавками розчинних солей заліза, літію, марганцю і кобальту. Перекристаллизацию шихти виробляють на затравки, паралельні граням великого чи малого ромбоедрів.
При синтезі аметисту в розчин карбонату калію вводять добавки Fe2 O3 в кількості 15 кг і Mn (NO3) 2 (окислювач) в кількості 5 кг.
Параметри в режимі росту кристалів аметисту: температура кристалізації Ткр 340 о С, температурний перепад Т = 29 о С, тиск Р = 1100 кг / см 2.
При цьому отримані кристали аметисту з інтенсивністю забарвлення 1,98 бел і відносною щільністю двійників менше 8% Порівняльні дані запропонованого способу і прототипу зведені в таблицю.
Як видно з таблиці, наявність в штучної шихті, перекристалізованої зі звичайного жильного кварцу, домішки кобальту дозволяє значно підвищити інтенсивність забарвлення аметиста. При цьому домішка заліза і марганцю в синтезованої шихті може бути зменшена на порядок і це не позначиться на інтенсивності забарвлення.
Пропонований спосіб здійснюється за допомогою широко відомого в області вирощування кристалів гидротермального синтезу методом температурного перепаду.
Процес здійснюється в автоклавах ємністю до 7 м 3. використовуваних у вітчизняній практиці отримання монокристалів, розрахованих на тиск до 1200 кгсм 2 і температуру до 500 ° С.
Автоклав має вертикальний циліндричний корпус і забезпечений засобами нагріву нижньої і верхньої частин. У нижню частину завантажується шихта, у верхній розміщуються затравочние пластини. Потім автоклав заливається робочим розчином і герметизується. Між нижньою і верхньою частинами створюється потрібний температурний перепад і відбувається процес росту кристалів.
СПОСІБ ОДЕРЖАННЯ синтетичного АМЕТИСТА в гідротермальних умовах методом температурного перепаду з шихти синтетичного кварцу в розчині карбонату або гідроксиду калію, що містить домішка заліза і окислювач, з подальшим іонізуючим опроміненням, що відрізняється тим, що в шихту при її перекристалізації з жильного кварцу додатково вводять домішки заліза, літію , марганцю і кобальту.