Особливості синтетичної шпінелі
Синтетична шпінель - це мінерал, отриманий в штучних умовах і широко використовуваний в ювелірній галузі. 
Даний монокристал часто використовуються для імітації природного шпінелі, а також інших каменів, використовуваних в ювелірній справі, таких як олександрит, топаз, сапфір, циркон, аквамарин.
На сьогоднішній день натуральний камінь дуже рідко використовується в ювелірній промисловості і практично не зустрічається у вільному продажі. Це повязано з цілим рядом причин: рідкістю мінералу, складністю його вироблення і обробки. Саме тому все більшу популярність і затребуваність набувають кристали штучного походження. Зовні вони практично не відрізняються від своїх природних аналогів, а завдяки різним додаванням фарбувальних речовин можна отримати шпинель будь-якого кольору або відтінку. Подібність синтетичної шпінелі з природною досить висока, але все ж у переважній більшості випадків вона використовується для імітації інших дорогоцінних каменів і мінералів.
На сьогоднішній день відомо кілька методик синтезу шпінелі в лабораторних умовах. Одним з найвідоміших і часто застосовуваних способів вирощування синтетичних ювелірних каменів є метод Вернейля - це перша методика, яка отримала широке поширення в сфері промислового синтезування монокристалів.
Методики синтезування шпінелі
Для синтезування шпінелі в лабораторних умовах використовується суміш окисленого алюмінію і магнію, для отримання яких беруться амоній-алюмінієвий галун і магнію сульфат. Основний принцип методу Вернейля такий. Для даної методики використовується спеціальний апарат, пальник якого має сопло, спрямоване вниз. До сопла підводиться водень через зовнішню трубку, відповідно, до внутрішньої трубці - кисень.
Через трубку з внутрішньої сторони подається окис алюмінію, подрібненого в порошок. Зернистість алюмінію при цьому не повинна перевищувати позначку в 20 мкм. Порошок алюмінію в порожнині внутрішньої трубки апарату нагрівається і при взаємодії з воднево-кисневим полумям розплавляється.
У нижній частині конструкції, безпосередньо під соплом розташовується так званий крісталлоносітель - спеціальна трубка з корунду, на поверхню якої капає окис алюмінію, розплавлена в воднево-кисневому полумї. Таким чином виходить кулька розплаву.
Отримані «бульки», є полікристалів. Для того щоб з них вийшли монокристали, використовують наступне кисневе оплавлення.
Так як даний синтетичний камінь знайшов найбільш поширене застосування в ювелірній справі, до вихідної суміші окисленого алюмінію і магнію додаються різноманітні домішки металів, що дають в результаті яскравий забарвлює ефект. Наприклад, блакитна шпінель виходить при додаванні тривалентного хрому. Такий камінь може мати найрізноманітніші відтінки голубого, імітує аквамарин, циркон або сапфір і користується величезною популярністю в сучасній ювелірній промисловості.
У сучасних лабораторних умовах синтетична шпінель видобувається також за допомогою методу Чохральського. Його основний принцип полягає в приміщенні розплаву вихідної речовини, з якого синтезуються кристали, в спеціальний вогнетривкий апарат. Витяжної вал з даною речовиною нагрівають при високій частоті і повільно переміщують у напрямку вгору. Даний вал з поміщеним розплавом неспішно обертають - це забезпечує рівномірний розподіл додаткових домішок і встановлення рівномірного температурного режиму.
На сьогоднішній день для штучного вирощування шпінелі використовуються і деякі інші методики, наприклад, гідротермальний спосіб або метод кристалізації з використанням флюсів. Але по своїй ефективності і продуктивності дані методики значно поступаються системам штучної кристалізації Вернейля і Чохральського. Саме тому найбільшого поширення в сучасній промисловості отримали вищевказані способи.
Властивості синтетичної шпінелі
Кристали, отримані штучним шляхом, можуть мати найрізноманітніші відтінки і тони: це залежить від того, які забарвлюють домішки металів були додані в процесі вирощування. Шпінель може бути абсолютно прозорою або різнобарвною. Кожен вид даного каменю має свою назву серед фахівців: безбарвний камінь називається дегуссітом, зелений - ерінідом, а знаменитий блакитний камінь часто іменується азурлітом.
Кристали шпінелі, отримані штучним шляхом, відрізняються високими показниками спайности, щільності, а також чудовою чистотою, яка рідко зустрічається у каменів природного походження. У переважній більшості випадків синтетичні мінерали не містять дрібних бульбашок і смуг, а лінії росту, мають вигнуту або ламану форму, слабо виражені або відсутні. У разі якщо камінь все ж містить бульбашки, вони найчастіше мають складну, асиметричну форму і різноманітний діаметр. Синтетична шпінель може мати так звані двофазні вкраплення, які мають форму невеликих плоских пустот. Порожнина цих пустот може бути заповнена газовим речовиною або рідиною, вони можуть мати неправильну, химерну форму.
Як відрізнити синтетичні кристали від натуральних?
Незважаючи на надзвичайну зовнішню схожість, склад і властивості синтетичної шпінелі кардинально відрізняються від природного аналога. Значна частка в складі каменю, вирощеного в лабораторних умовах, відводиться окису алюмінію і магнію - саме ці речовини використовуються як вихідні при синтетичної кристалізації мінералу. Ця особливість позначається на рівні заломлення кристала, який в синтетичному камені помітно вище, ніж в природному.
На нинішньому ринку ювелірних каменів величезною популярністю користується синтетична блакитна шпінель - камінь, що імітує аквамарин або сапфір, в залежності від його відтінку.
Для того щоб диференціювати блакитний синтетичний аналог від природного мінералу часто використовується метод Челсі.
Його принцип полягає в тому, що якщо при розгляді через фільтр Челсі блакитний камінь має яскраво виражений бордовий або червоний відтінок, це, як правило, свідчить про те, що в складі мінералу присутній кобальт. Як відомо, для отримання синтетичної шпінелі насиченого або світлого блакитного кольору до окису алюмінію і магнію додається порошок кобальту. Саме додавання кобальту є основою характерного блакитного відтінку, який набувають вирощені в лабораторних умовах кристали і забезпечує максимальну схожість кристалів з сапфірами, аквамаринами і лазуриту.
Характерною особливістю синтетичної шпінелі в ограненном вигляді є відмінна гра світла, яка мало чим поступається більш дорогим коштовних каменів, наприклад, діамантів. У ювелірному виробництві прозорі синтетичні кристали часто використовуються в якості більш дешевого аналога діамантів при виготовленні кілець, сережок, браслетів і інших ювелірних прикрас.
