Синтетический ювелирно-поделочный малахит и способ его получения. Искусственный малахит Искусственный мрамор с бетонным наполнителем

«Хозяйка медной горы» из сказки и подумать не могла, что люди, не добравшись до ее сокровищ в горах, начнут подделывать ее гордость – . Но имитации минерала нередко пытаются выдать за оригинал. А у вас есть дома изделие из малахита? Если есть, то за вас можно быть спокойным. Ведь малахит - это камень здоровья и защитник от всяческих напастей. Главное - при покупке камня знать, как малахит отличить от подделки.

Спрос на минерал по-прежнему велик, но крупные месторождения по большей части уже исчерпаны. Поэтому, восполняя дефицит на прилавках, все чаще появляются искусственные аналоги. Необычный малахитовый цвет всегда радует глаз в поделках и ювелирных украшениях. Но платить высокую цену за подделку неприятно. Есть несколько критериев, как отличить натуральный малахит от подделки.

Как выглядит настоящий минерал

Натуральный малахит не просвечивает, имеет небольшую плотность, которая облегчает его обработку. На обработанной поверхности минерала открывается причудливый узор из размывчатых изогнутых колец, окрашенных в разные оттенки зеленого. Цвет переливается и плавно переходит из почти бесцветного до темного изумрудно-зеленого. Все это в строгой последовательности, каждое кольцо имеет свой оттенок, будто искусный художник тщательно прорисовал узор. Одноцветные фрагменты встречаются редко.

До обработки образец может иметь стеклянный блеск. Но после полировки он приобретает нежный шелковистый отблеск. Камень чувствителен к нагреванию и может частично разрушиться в горячей воде.

В эпоху Советского Союза славился , который добывался вблизи Свердловска. На сегодняшний день главные поставки минерала идут из Заира. Камни добывают также в США, Намибии, Чили, Австралии, Зимбабве, Казахстане и Урале.

Цветовые оттенки подскажут, как отличить малахит от его аналога. Производства имитаций поставлены на поток, о разнообразии цветов тут не задумываются.

Поэтому камни, похожие на малахит, окрашивают в 2-3 зеленых оттенка и не более. Присмотритесь внимательно к образцу: если в нем чередуются только три варианта зеленого цвета, то у вас в руках поддельный минерал. Природный камень имеет узор из линий схожих, но неодинаковых оттенков изумрудного цвета. Количество вариантов гаммы зеленого доходит до десяти и более.

Прессованный минерал

Часто, когда покупатель сомневается в подлинности материала, продавец аргументирует качество тем, что это прессованный образец. Прессованный малахит, как правило, натурального происхождения, но низкого сорта. Он представляет собой осколки и фрагменты камня разной величины, спрессованные между собой и соединенные эпоксидной смолой. В этих образцах видны острые грани фрагментов, перегородки между включениями. В минерале ясно видны зоны эпоксидной смолы с плавающими в ней камешками.

Некоторые изделия из прессованного малахита очень красивы, но качество все равно ниже обычных, и цена соответственно не должна быть завышена.

Способы распознать имитацию

Есть несколько методов, как определить имитацию, доступные в домашних условиях:

• Цена . Натуральный камень не может стоить дешево, ни при каких условиях и отговорках. Если цена невысокая, то камни точно поддельные.
• Вес. Подержите разные образцы на ладони, малахитовые минералы тяжелее аналогов.
• Блеск и холод. Натуральные камни более холодные, чем их пластмассовые близнецы. Искусственный малахит имеет стеклянный блеск, в то время как поверхность оригинала более матовая.
• Твердость. Природный минерал имеет низкую твердость. Возьмите кусочек кварца и проведите им по минералу - сразу останется глубокий след, стекло и пластик поцарапать сложнее.
• Проверка кислотой. Малахит растворяется в кислоте, выделяя при этом углекислый газ и приобретая голубой цвет. Поделки из аналогов цвет не изменят.
• Чтобы распознать подделку, делают нехитрый трюк: к образцу подносят горящую свечу . Пластмасса сразу оплавится.

Рассказывая о малахите, нужно уточнить, что такое псевдомалахит.

Это отдельный минерал, внешне очень похожий. Отличается он синим оттенком и свойствами, присущими только ему. Сравнивая образцы, неопытный человек легко поверит, что это малахит. Встречается этот минерал довольно редко. Единственный плюс в том, что, если вам продадут его вместо оригинала, вы получите не просто кусок пластмассы, а природный, редкий минерал.

Синтетические подделки

В научных лабораториях разработали методику получения синтетического малахита. Технология изготовления искусственного камня позволяет путем синтеза получить минерал, который крайне трудно отличить от природного. Производство искусственного камня позволяет заменить его натуральные образцы в камнерезном деле. Например, для облицовки различных архитектурных фрагментов внутри здания, учитывая высокую цену природного материала.

Покупая украшение на рынке, не стоит ждать от него магических или целебных свойств. Такие изделия привлекательны и красивы, но обладают свойствами стекла или пластмассы, а не ценного природного камня. Поэтому стоит оригинал искать в специализированных ювелирных салонах, там вам покажут и документы, подтверждающие природное происхождение изделия.

Задумываясь, как сделать правильный выбор в пользу оригинала, есть смысл сходить в музей геологии. Там можно тщательно рассмотреть узор, написанный природой, почувствовать его энергетику и магнетизм.

Время делать камни!

Сочетание изображения, металлической фурнитуры и яркой, причудливой структуры минералов на предмете всегда выглядит очень эффектно. При помощи небольшого набора акриловых красок и бытовых материалов в «камень» можно превратить поверхность любой формы.

Рисунок на поверхностях камней условно разделим на группы:

Слоистые,

Пятнистые,

Нитяные.

Например, малахит - слоистый, а вот гранит и лазурит - пятнистые и т.д.

1. Застелите рабочую поверхность. Наденьте фартук или спецодежду (акриловую краску при попадании на ткань впоследствии сложно удалить), подготовьте несколько емкостей с чистой водой.

2. Подберите синтетические кисти: широкую плоскую и круглую с удлинённым ворсом (для удобства работы хорошо иметь под рукой кисти разных размеров).

3. Подготовьте кусочки губки для мытья посуды, морскую губку (необязательно натуральную, можно успешно использовать ее имитацию), ножницы, зубную щетку, салфетки, ветошь. Также понадобится мелкозернистая наждачная бумага.

4. Заранее подберите фотографии камня и набор необходимых по цвету красок.

6. Многослойная лакировка делает имитацию каменной поверхности более естественной , поэтому какой бы способ и камень вы не выбрали, старайтесь не пренебрегать этим этапом.

Метод имитации для слоистых пород

Имитация малахита в декупаже с помощью акриловой краски

Рассмотрим на примере малахита.

Малахит - минерал, образующий зелёные массы натёчной формы с радиально-волокнистым строением.

Зеленый светлый , Кобальт зеленый темный , Небесный , Белила , Ультрамарин , Умбра натуральная , Черный .

Дополнительные материалы:

Дополнительные материалы:

Дополнительные материалы:

Из инструментов:

Морская губка;

Дополнительные материалы:

Из инструментов:

Морская губка;

Палитра пластиковая.

1. Фон. На палитре смешиваем между собой небольшое количество Капут мортуума с белилами. Получаем приятный нежный цвет розовой гаммы. Тщательно перемешивать краски не нужно, оставляем неоднородность цвета.

Широкой синтетической кистью наносим на поверхность заготовки плотным слоем краску, создавая плавные переходы.

2. Пятна. Смачиваем губку в чистой воде, отжимаем, набираем на нее небольшое количество белил и делаем оттиски, легко прикасаясь к поверхности.

Заполняем подобным образом площадь заготовки только частично, примерно третью часть. Направление нанесенной светлой краски послужит основой для прорисовки будущих прожилок.

3. Прожилки. На небольшую круглую кисть набираем краску Капут Мортуум. Кисть предварительно обильно смачиваем водой. Консистенция краски не должна быть густой.

Дрожащей рукой и с различным давлением на кисть наносим прожилку и тут же размываем ее край водой. Растягиваем краску. Дорабатываем линию более светлыми полупрозрачными оттенками, краской с добавлением белил и хорошо разбавленной водой.

Таким же образом рисуем все остальные линии, в том числе и светло-серого цвета.

4. Повторно работаем губкой с нанесённым на нее светлым цветом.

5. Просушка и лакировка. Покрываем поверхность несколькими слоями акрилового лака, сушим, выравниваем поверхность мелкозернистой наждачной бумагой. Повторяем операцию, постепенно разбавляя лак водой. Для эффектности советуем наносить не меньше 20 слоев акрилового глянцевого лака.

Имитация розового мрамора готова.

3. Пятна. Губку окунуть в воду и отжать. Набрать на нее Ультрамарин и пройтись по всей поверхности.

Повторить операцию с Синим кобальтом.

4. Прожилки. Тонкой круглой кистью нанести белилами искривленные линии и размыть их края водой пока краска не высохла.

5. Набрызг. На кисть или зубную щетку набрать белую краску, разведенную водой и разбрызгать по поверхности.

Также поступить с нанесением золотой краски.

6. Просушка и лакировка. Покрываем поверхность несколькими слоями акрилового лака, сушим, далее выравниваем поверхность мелкозернистой наждачной бумагой.

Повторяем операцию, постепенно разбавляя лак водой и снижая зернистость наждачной бумаги. Для эффектности советуем наносить не меньше 20 слоев акрилового глянцевого лака.

И завершаем процесс финишным лаком.

«Лазуритовая» поверхность завершена.

Имитация бирюзы по технике монотипия

Бирюза - поделочный и полудрагоценный камень, минерал популярный с древности и доныне. Создание фона для прожилок и природных пятен этого камня заслуживает особого внимания.

Цвета красок из палитры художественных красок «Акрил-Арт»: Бирюзовый , Кобальт синий , Белила ,

Имя заявителя:
Имя изобретателя: Протопопов Е.Н.; Протопопова В.С.; Соколов В.В.; Петров Т.Г.; Нардов А.В.
Имя патентообладателя: Акционерное общество закрытого типа "ЖЕНАВИ"
Адрес для переписки: 197136, Санкт-Петербург, а/я 88, Новосельцеву О.В
Дата начала действия патента: 2000.02.09

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Группа изобретений относится к изготовлению синтетических ювелирно-поделочных камней для ювелирной промышленности и декоративно-прикладного искусства.

Изобретения могут найти применение при изготовлении и реставрации интерьеров квартир и зданий, ювелирных изделий, бижутерии, сувениров, предметов декоративно-прикладного искусства.

Малахит представляет собой минерал из класса карбонатов химического состава Cu 2 (OH) 2 или CuCO 3 ·Cu(OH) 2 , содержащий 71,9% CuO (Cu 57,4%), 19,9% CO 2 , 8,2% H 2 O и до 10% примеси в виде CaO, Fe 2 O 3 , SiO 2 . Кристаллизуется в моноклинной системе, кристаллы редки и имеют игольчатый или призматический облик. Обычны скрыто- и мелкокристаллические почковидные натечные корочки, сталактидоподобные агрегаты, ритмически полосчатые с радиально-волокнистой структурой.

Цвет природного плотного малахита ярко-зеленый, голубовато-зеленый до темного, иногда буро-зеленого. Изменение цвета по различным зонам и слоям малахита создает на срезах и полированных плоскостях причудливый рисунок. Блеск у агрегатов шелковистый (плисовый малахит), бархатистый, тусклый, у кристаллов - алмазный, переходящий в стеклянный. Твердость по минералогической шкале Мооса 3,5 - 4,0; плотность 3900-4100 кг/м 3 .

Rnrnrn rnrnrn rnrnrn

В природе малахит встречается в приповерхностной зоне окисления сульфидных медных руд. Большие скопления плотного малахита очень редки и образуются путем замещения известняков сульфатными растворами меди в зоне окисления крупных месторождений меди, чем объясняется наличие в природном малахите примесей в виде CaO, Fe 2 O 3 , SiO 2 . Обычно встречается в небольшом количестве в рассеянном состоянии в виде налетов, примазок, небольших скоплений, землистых масс в смеси с другими гипергенными минералами. Лишь изредко встречаются плотные скопления малахита весом до 50 т (Медноруднянск, Нижний Тагил, Гумешевские рудники на Урале) [БСЭ, с. 276].

Плотный, зонально-концентрический натечный малахит в виде достаточно крупных масс представляет большую ценность как красивый поделочный камень, употребляющийся для ювелирных и декоративно-художественных изделий (вставки, бусы, столешницы, вазы, облицовка колонн и др.).

Известны крупные месторождения малахита в Заире, на юге Австралии, в Казахстане и в США. Месторождения малахита на Урале (Медноруднянские и Гумешевские рудники) в настоящее время практически полностью выработаны.

В связи с этим возникает актуальная проблема разработки технологий получения синтетического ювелирно-поделочного малахита, аналогичного по своим показателям природному малахиту.

Известны способы получения синтетических ювелирно-поделочных материалов, заключающиеся в кристаллизации из расплавов солей или из высокотемпературных водных растворов [Н. И. Корнилов, Ю. П. Солодова. Ювелирные камни. - М.: "Недра", 1987, с. 259-276] . Однако для данные методы непригодны, поскольку малахит разлагается при температуре 100-110 o C без плавления, а в воде практически не растворим.

Известны способы получения монокристаллов малахита в условиях низкотемпературного гидротермального синтеза .

Известен способ изготовления синтетического малахита в виде отдельных частиц и их соосаждения с небольшим количеством однородно рассеянного висмута, используемых в качестве ядер для последующего выращивания при повышенных температурах и последующего конвертирования в медный ацетиленовый комплекс, используемый как катализатор этилинирования [Патент США N 4107082, B 01 J 27/20, 15.08.78] .

Известны агломераты кристаллов малахита и их получение, содержащие 1-7% (BiO) 2 CuCO 3 и 0,5-3,5% SiO 2 , имеющие средний размер 15 мкм, используемый в качестве катализаторов в химических производствах [Патент США N 4536491, В 01 J 21/20, C 04 C 33/04, 20.08.85] .

Известен способ производства малахита или малахитоподобных изделий, включающий перемалывание природного малахита до частиц 10-100 микрон, распределение пудры в прозрачном лаке, окраске им изготавляемых предметов, высушивания и нанесения на поверхность узоров или масок, воспроизводящих текстуру природного малахита [Патент EP N 0856363, B 05 D 5/05, B 44 F 9/04, 1998-08-05].

Данными способами не удается получить малахит, пригодный для использования в качестве ювелирно-поделочного материала.

Rnrnrn rnrnrn rnrnrn

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому при использовании техническому результату (прототипом) является способ получения поликристаллического малахита, заключающийся в растворении углекислой меди в водном растворе карбоната аммония, содержащем равные мольные доли аммония и карбонат-иона с последующим выпариванием раствора при нагревании, в результате чего получается рыхлый осадок поликристаллического малахита [Чирвинский П. Н. Искусственное получение минералов в XIX столетии. - Киев. Университет, 1903-1906].

Недостатком данного способа-прототипа, а также всех других известных способов является невозможность получения плотного материала, аналогичного по своим показателям природному малахиту и пригодного для использования в ювелирно-поделочных целях.

В частности, недостатками способа-прототипа являются слабое срастание между отдельными кристаллами и сферолитами в образующемся поликристаллическом осадке малахита, его высокая пористость и низкая механическая прочность (после высыхания осадок легко растирается пальцами), что делает его непригодным для ювелирно-поделочных целей. Другим недостатком известного способа является однотонность получающегося осадка, имеющего бледно-зеленый цвет, в отличие от плотного поликристаллического агрегата природного малахита, ювелирно-поделочные разновидности которого характеризуются наличием чередующихся ярких светло-зеленых и темно-зеленых полос или слоев.

Основная техническая проблема (не разрешенная до настоящего времени изобретательская задача), сдерживающая расширение применения малахита в ювелирно-поделочных и декоративно-художественных целях, заключается в том, что известные до настоящего времени способы не позволяют изготавливать синтетический плотный поликристаллический малахит аналогичный по физико-механическим и потребительским свойствам природному ювелирно-поделочного малахиту.

Целью группы изобретений (требуемый технический результат, достигаемый при использовании изобретений) является обеспечение возможности получения синтетического плотного поликристаллического ювелирно-поделочного малахита, характеризующегося чередованием ярких светло-зеленых и темно-зеленых полос с контрастными цветовыми переходами между слоями и не отличающегося по своим физикомеханическим и ювелирно-художественным свойствам от лучших сортов ювелирно-поделочных разновидностей природного малахита.

Поставленная цель и требуемый технический результат достигаются тем, что синтетический ювелирно-поделочный малахит, представляющий собой поликристаллический агрегат, содержащий основную углекислую медь Cu 2 (CO 3 ](OH) 2 и примеси, согласно изобретению синтетический малахит содержит основную углекислую медь и примеси при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Cu 2 (OH) 2 - 99,99-99,5
Примеси - 0,01 - 0,50
При этом синтетический малахит в качестве примеси содержит Fe 2 O 3 и Na 2 O, плотность синтетического малахита составляет 3,9 - 4,1 г/см 3 , твердость по Моосу 4,0, микротвердость 216 - 390 кг/мм 2 , максимум спектра отражения синтетического малахита 490 - 525 нм, износостойкость синтетического малахита по сравнению с изностойкостью природного малахита 105-150%, а полируемость синтетического малахита по отношению к полируемости природного малахита составляет 105 - 150%.

При этом синтетический малахит содержит чередующиеся светло-зеленые и темно-зеленые слои, а его поверхность в отраженном свете проявляет "плисовый" (муаровый) эффект.

Характерной особенностью синтетического малахита является его получение путем растворения основной углекислой меди в водном растворе карбоната аммония, содержащем избыточное мольное содержание аммиака по отношению к мольному содержанию углекислоты, и последующего выпаривания раствора при нагревании с образованием поликристаллического агрегата синтетического, вследствие чего межкристаллическое пространство синтетического малахита содержит остаточный ион аммония.

Поставленная цель и требуемый технический результат достигаются также тем, что по способу получения синтетического ювелирно-поделочного малахита, включающему растворение основной углекислой меди в водном растворе карбоната аммония и последующее выпаривание полученного при этом раствора с образованием поликристаллического агрегата синтетического малахита, согласно изобретению растворение основной углекислой меди в водном растворе карбоната аммония проводят при избыточном мольном содержании аммиака в 1,5-8 раз по отношению к мольному содержанию углекислоты.

При этом выпаривание раствора основной углекислой меди в водном растворе карбоната аммония с избытком аммиака проводят при температуре 40 - 95 o C, преимущественно при температуре 60 - 80 o C, причем выпаривание раствора основной углекислой меди в водном растворе карбоната аммония с избытком аммиака проводят с переменной скоростью с обеспечением возможности получения синтетического малахита с чередующимися светло-зелеными и темно-зелеными слоями, а для обеспечения возможности получения контрастных цветовых переходов между слоями синтетического малахита при переходе к выращиванию очередного слоя скорость выпаривания раствора основной углекислой меди в водном растворе карбоната аммония изменяют с избытком аммиака не менее чем в 1,2 раза по сравнению со скоростью выпаривания при кристаллизации предыдущего слоя синтетического малахита.

Подтверждение эффективности изобретений, возможность промышленной реализации изобретений и возможность практического достижения требуемого технического результата подтверждаются приведенными ниже примерами реализации изобретений.

При изготовлении синтетического ювелирно-поделочного малахита по изобретению используют порошкообразную основную углекислую медь Cu 2 (OH) 2 CO 3 по ГОСТ 8927-79, карбонат аммония (NH 4) 2 CO 3 по ГОСТ 3770-78 и 25%-ный водный раствор аммиака NH 4 OH по ГОСТ 3760-79.

Пример 1
Основную углекислую медь Cu 2 (OH) 2 CO 3 растворяли в растворе карбоната аммония (NH 4) 2 CO 3 , содержащем мольный избыток аммиака NH 3 по отношению к мольному содержанию углекислоты CO 2 . Мольное содержание аммиака по отношению к мольному содержанию углекислоты для условий данного примера 1,5. Смесь перемешивали до полного растворения основной углекислой меди. Выпаривание раствора проводили при температуре 40 o C. Для получения чередующихся светло- и темно-зеленых полос процесс выпаривания проводили с переменной скоростью, варьируемой в диапазоне изменения в 1,2 раз по отношению к скорости выпаривания на предыдущем этапе получения светлой или темной полосы (слоя). Процесс выпаривания продолжали до прекращения выделения паров аммиака. Прекращение выделения паров аммиака свидетельствует о полном разложении меднокарбонатноаммиачных комплексов, образующихся в процессе растворения основной углекислой меди в растворе карбоната аммония, что приводит к образованию плотного поликристаллического агрегата основной углекислой меди, представляющего собой ювелирно-поделочный синтетический малахит. После окончания процесса выпарки оставшуюся водную часть отделяли от синтетического малахита и проводили его анализ на соответствие параметрам эталонного образца природного малахита, представленного в базе данных ICDD, N 41-1390.

Показатели полученного по Примеру 1 синтетического малахита представлены в Таблице 1.

Rnrnrn rnrnrn rnrnrn

Пример 2
Условия примера 2 аналогичны условиям Примера 1, но отношение мольного содержания аммиака к мольному содержанию углекислоты для условий данного примера составило 4,0.

Показатели полученного по Примеру 2 синтетического малахита представлены в Таблице 1.

Пример 3
Условия Примера 3 аналогичны условиям Примера 1, но отношение мольного содержания аммиака к мольному содержанию углекислоты для условий данного примера составило 8,0.

Показатели полученного по Примеру 3 синтетического малахита представлены в Таблице 1.

Пример 4
Условия Примера 3 аналогичны условиям Примера 1, но отношение мольного содержания аммиака к мольному содержанию углекислоты для условий данного примера составило 4, а выпаривание проводили при температуре 60 o C.

Показатели полученного по Примеру 4 синтетического малахита представлены в Таблице 1.

Пример 5
Условия Примера 5 аналогичны условиям Примеров 1 и 4, но выпаривание проводили при температуре 80 o C.

Показатели полученного по Примеру 5 синтетического малахита представлены в Таблице 1.

Пример 6
Условия Примера 6 аналогичны условиям Примеров 1 и 4, но выпаривание проводили при температуре 95 o C.

Показатели полученного по Примеру 6 синтетического малахита представлены в Таблице 1.

Кроме этого, проведенные рентгенодифрактометрические исследования показали идентичность рентгенограмм природного и синтетического малахита.

Практически все оптические константы синтетического малахита аналогичны оптическим константам природного малахита.

Также как и природный малахит, синтетический малахит в восстановительном пламени плавится и дает королек меди. Смоченный HCl, синтетический малахит окрашивает пламя в голубой цвет. При нагревании в стеклянной трубке синтетический малахит выделяет воду и чернеет, в соляной кислоте растворяется с шипением.

Таким образом, изобретения позволяют получать синтетический малахит с физико-химическими свойствами, характерными для природного малахита, но синтетический малахит отличается от природного повышенной микротвердостью, повышенной износостойкостью и лучшей полируемостью, что объясняется более низким содержанием примесей и иным качественным составом примесей.

В целом, учитывая новизну и неочевидность изобретений, существенность всех общих и частных признаков изобретений, показанную в разделе "Сущность изобретения", а также показанную в разделе "Примеры реализации изобретений" осуществимость изобретения, уверенное решение поставленных задач и получение нового технического результата, заявленная группа изобретений, по нашему мнению, удовлетворяет всем требованиям охраноспособности, предъявляемым к изобретениям.

Проведенный анализ показывает также, что все общие и частные признаки изобретений являются существенными, так как каждый из них необходим, а все вместе они не только достаточны для достижения цели изобретений, но и позволяют реализовать группу изобретений промышленным способом.

Кроме этого, анализ совокупности существенных признаков группы изобретений и достигаемого при их использовании технического результата показывает наличие единого изобретательского замысла, тесную и неразрывную связь между изобретениями и предназначенность способа непосредственно для получения синтетического ювелирно-поделочного малахита, что позволяет объединить два изобретения в одной заявке.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Синтетический ювелирно-поделочный малахит, представляющий собой поликристаллический агрегат, содержащий основную углекислую медь Cu 2 (OH) 2 и примеси, отличающийся тем, что синтетический малахит содержит основную углекислую медь и примеси при следующем соотношении компонентов, вес.%:
Cu 2 (OH) 2 - 99,99 - 99,5
Примеси - 0,01 - 0,50

2. Синтетический малахит по п.1, отличающийся тем, что примеси синтетического малахита содержат Fe 2 O 3 и Na 2 O.

3. Синтетический малахит по п.1 или 2, отличающийся тем, что плотность синтетического малахита составляет 3,9 - 4,1 г/см 3 .

4. Синтетический малахит по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что твердость синтетического малахита по Моосу составляет 4.

5. Синтетический малахит по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что микротвердость синтетического малахита составляет 216 - 390 кг/мм 2 .

6. Синтетический малахит по любому из пп.1 - 5, отличающийся тем, что максимум спектра отражения синтетического малахита составляет 490 - 525 нм.

7. Синтетический малахит по любому из пп.1 - 6, отличающийся тем, что износостойкость синтетического малахита по сравнению с износостойкостью природного малахита составляет 105 - 150%.

8. Синтетический малахит по любому из пп.1 - 7, отличающийся тем, что полируемость синтетического малахита по отношению к полируемости природного малахита составляет 105 - 150%.

9. Синтетический малахит по любому из пп.1 - 8, отличающийся тем, что синтетический малахит содержит чередующиеся светло- и темнозеленые слои.

10. Синтетический малахит по любому из пп.1 - 9, отличающийся тем, что поверхность синтетического малахита в отраженном свете проявляет плисовый муаровый эффект.

11. Синтетический малахит по любому из пп.1 - 10, отличающийся тем, что он получен путем растворения основной углекислой меди в водном растворе карбоната аммония, содержащем избыточное мольное количество аммиака по отношению к мольному содержанию углекислоты, и последующего выпаривания полученного при этом раствора при нагревании с образованием поликристаллического агрегата синтетического малахита.

12. Синтетический малахит по любому из пп.1 - 11, отличающийся тем, что межкристаллическое пространство синтетического малахита содержит остаточный ион аммония.

13. Способ получения синтетического ювелирно-поделочного малахита, включающий растворение основной углекислой меди в водном растворе карбоната аммония и последующее выпаривание раствора с образованием поликристаллического агрегата синтетического малахита, отличающийся тем, что растворение основной углекислой меди в водном растворе карбоната аммония проводят при избыточном мольном содержании аммиака по отношению к мольному содержанию углекислоты.

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что растворение основной углекислой меди в водном растворе карбоната аммония проводят при избыточном мольном содержании аммиака в 1,5 - 8 раз по отношению к мольному содержанию углекислоты.

15. Способ по любому из пп.13 - 14, отличающийся тем, что выпаривание раствора основной углекислой меди в водном растворе карбоната аммония проводят при 40 - 95 o С.

16. Способ по п.15, отличающийся тем, что выпаривание раствора основной углекислой меди в водном растворе карбоната аммония проводят преимущественно при 60 - 80 o С.

17. Способ по любому из пп.13 - 16, отличающийся тем, что выпаривание раствора основной углекислой меди в водном растворе карбоната аммония проводят с переменной скоростью с возможностью получения синтетического малахита с чередующимися светло- и темнозелеными слоями.

18. Способ по п.17, отличающийся тем, что для обеспечения возможности получения контрастных цветовых переходов между слоями синтетического малахита при переходе к выращиванию очередного слоя скорость выпаривания раствора основной углекислой меди в водном растворе карбоната аммония изменяют не менее чем в 1,2 раза по сравнению со скоростью выпаривания при кристаллизации предыдущего слоя синтетического малахита.

19. Способ по любому из пп.13 - 18, отличающийся тем, что получают синтетический малахит по любому из пп.1 - 12.

Отдел образования Администрации Ленинского района

города Екатеринбурга

Гимназия № 5

Исследовательская работа на тему:

«Знакомство с Уральским малахитом.

Опыт по выращиванию

искусственного малахита».

Исследовательская работа

ученика 2 «Б» класса

Абрамова Леонида

Руководитель:

Классный руководитель:

Екатеринбург, 2013

1. Введение………………………………………………………………….3

2. О малахите ……………………………………………………………....4

3. Уральский малахит – исторические факты ……………………………5

4. Физические свойства малахита ………………………………………...7

5. Способы выращивания искусственного малахита…………………….8

6. Эксперимент по выращиванию малахита в домашних условиях…….9

7. Выводы …………………………………………………………………..12

ВВЕДЕНИЕ

Я коллекционирую различные минералы. Мне интересно узнавать о них разную полезную информацию. Недавно мы с папой ходили в Уральский геологический музей. Там, очень много разных минералов и других экспонатов. Там я узнал о том, что месторождения малахита на Урале исчерпаны и теперь малахит в России не добывают. Хотя Уральский малахит признан во всём мире самым красивым по богатству рисунка. Мне стало интересно, а можно ли вырастить искусственный малахит?

Цель моей работы: больше узнать о минерале и опытным путём доказать возможность выращивания минерала – малахит, в домашних условиях.

Эта работа актуальна в современном мире, так как истощаются запасы природных минералов.

Сначала я познакомился с историей добычи малахита на Урале, затем узнал, где и как использовали раньше и используют сейчас этот красивый камень.

В процессе поиска разной информации я выяснил, что малахит российские учёные успешно выращивают в лабораторных условиях. Мне стало интересно, а можно ли вырастить этот минерал самому в домашних условиях?

О МАЛАХИТЕ

Малахит - один из красивейших минералов. Его окраска богата оттенками - вся палитра зеленых тонов от светло-зеленого с голубизной (бирюзового) до густого темно-зеленого цвета ("плисового"). Название минерал получил, вероятно, за зеленую окраску, напоминающую цвет листьев мальвы (греч. malache - мальва), либо за небольшую твердость (греч. malakos - мягкий).

Изделия из малахита - это вазы, небольшие скульптуры, шкатулки, кабошоны, бусы, полированные пластины. Образцы малахита часто представляют сугубо научный интерес, но среди них есть очень красивые штуфы. Даже в необработанном виде очень эффектны причудливой формы почковидные и гроздьевидные агрегаты малахита. Иногда для подчеркивания красоты камня достаточно лишь небольшого среза или легкой полировки природной поверхности образца.

По составу малахит представляет собой водную углекислую соль меди - Cu2(OH)2. Оксида меди в малахите содержится до 72%. Окраска его объясняется присутствием иона меди. Кристаллы малахита крайне редки и весьма ценятся коллекционерами.

Благодаря небольшой твердости (твердость по шкале Мооса 3-4) малахит легко обрабатывается: быстро режется, хорошо шлифуется и полируется, в руках умелого мастера принимает самую высокую зеркальную полировку.

Малахит издавна привлекал внимание людей. С неолита вплоть до железного века, он был камнем ремесленников: краскотеров и красильщиков, стеклодувов, живописцев, плавильщиков (выплавляли медь). Иногда его использовали в качестве бесхитростных украшений и простых поделок. Самой ранней малахитовой поделке 10500 лет! Это скромная, простой овальной формы подвеска, найденная в одном из погребений неолитического могильника в долине Шанидар (Северный Ирак). В те времена в нем ценилась не красота, а польза.

УРАЛЬСКИЙ МАЛАХИТ – ИСТОРИЧЕСКИЕ ФАКТЫ

Общепризнано, что малахит по полному праву может считаться «русским» камнем. Не будет большим преувеличением назвать малахит и «поистине» уральским камнем. Издавна повелось, что для изучения малахита ученые со всего света съезжались на прославленные уральские месторождения его. Отсюда, с Урала, пошла и современная техника обработки малахита, признанная во всем мире как техника «Русской мозаики».

Первым было открыто Гумешевское месторождение, расположенное на нынешней северо-западной окраине города Полевского Свердловской области. Нашли его в 1702 году жители Арамильской слободы Сергей Бабин и Козьма Сулея. Нашли по следам древних разработок и не менее древним остаткам от плавки руд - «изгаринам». И позднее при разведке и разработке месторождения находили многочисленные следы деятельности рудознатцев и металлургов ушедших поколений: медные ломы, кожаные сыромятные сумы, обрывки одежды, «изгарины», а однажды обнаружили и их останки. Историки датируют время этих древних разработок серединой - концом первого тысячелетия до н. э.

В 1735 году по распоряжению казна приступила к разработке Гумёшевского месторождения. Но, видно, тогдашние царёвы металлурги достаточно не знали технологии обработки и плавки подобных руд. Завод работал в убыток. Так продолжалось до 1759 года, когда титулярный советник купец Алексей Турчанинов «выходил» в столице себе убыточный рудник вместе с Сысертским, Полевскими и Северским заводами.

Скоро Гумешевское месторождение не могло уже удовлетворять спроса, все увеличивающегося и умело подогреваемого.

И тут подоспело открытие сказочно богатых малахитовых залежей на Меднорудянском руднике возле города Нижнего Тагила. Владельцы этого рудника, Демидовы, не растерялись. Им хорошо был ведом путь, надежный и кратчайший к прибылям. Из первых же крупных находок Анатолий Демидов велит вырубить малахитовый храм - восьмиколонную ротонду, изысканно-строгую и нарядную, и подносит ее Николаю I для установки в Исаакиевском соборе.

А еще малахит в старые годы шел на изготовление очень прочной зеленой краски. Наш современник ужасается: малахитом красили крыши.

С уменьшением запасов малахита резко уменьшился и поток изделий малахитовой промышленности. Это положение сохранилось и до сих пор.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МАЛАХИТА:

Химическая формула (CuOH)2CO3 – это довольно хрупкий минерал.

Цвет: варьирует от сочного темно-зеленого до светлого бирюзово - зеленого. Непрозрачен, в мелких кристаллах просвечивает. В плотных почковидных агрегатах окраска обычно распределяется ритмично, с чередованием темных и светлых зон. Тонкоигольчатый (плисовый) и порошковатый агрегаты окрашены равномерно. Более или менее одноцветные куски встречаются редко.

Вид кристалла: призматический, пластинчатый, игольчатый. Чаще всего наблюдается в виде корочек, сферокристаллов, натечных почковидных агрегатов.

Малахит - один из красивейших минералов. Название минерал получил, за зеленую окраску, напоминающую цвет листьев мальвы.

Малахит - минерал, основной карбонат меди.

Лучистый малахит приобретает на срезе шелковистый отлив (плисовый малахит). Блеск шелковистый или бархатный в агрегатах, алмазный до стеклянного у кристаллов. Образуется в зоне окисления медных или медьсодержащих железорудных или полиметаллических сульфидных месторождений.

СПОСОБЫ ВЫРАЩИВАНИЯ ИСКУССТВЕННОГО МАЛАХИТА:

Существует несколько способов получения искусственных минералов. Один из них – это создание композитных материалов спеканием порошка природного минерала при высоком давлении. При этом происходит много процессов, из которых главные – это уплотнение и перекристаллизация вещества.

Другой возможный способ – гидротермальный синтез, то есть получение кристаллических неорганических соединений в условиях, моделирующих процессы образования минералов в земных недрах. Он основан на способности воды растворять при высоких температурах (до 500° С) и давлениях до 3000 атмосфер вещества, которые в обычных условиях практически нерастворимы.

ОПЫТ ПО ВЫРАЩИВАНИЮ МАЛАХИТА В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ:

1. Я растворил стиральную соду(Na2CO3) в кипяченной воде. И получил щелочь (Na(OH)).

2. Смешал медный купорос(CuSO4) с щелочью(Na(OH)). Набрал в кастрюлю воду и нагрел до 90 градусов. Затем остудил до 50 и поставил в кастрюлю посудину со смесью.

https://pandia.ru/text/78/115/images/image004_151.jpg" width="468" height="352">

6. В коробочку вылил перемешанный осадок с клеем.

8. Поставил всё на подоконник

8Наблюдал: затвердение произошло за 24 часа.

ВЫВОДЫ

Таким образом я доказал, что в домашних условиях можно получить искусственно выращенный минерал, но его плотность, структура и рисунок не идут не в какое сравнение с природным.

Так же я узнал о том, что в лабораторных условиях можно. Учёными было разработано несколько методов синтеза малахита, позволяющих получить в искусственных условиях практически все текстурные разновидности, характерные для природного камня – полосчатые, плисовые, почковидные. Отличить искусственный малахит от природного можно было разве что методами химического анализа. Разработка методов искусственного получения малахита считается одним из наиболее существенных достижений в области синтеза природных аналогов драгоценных и поделочных камней. По всем своим свойствам синтетический малахит способен заменить природный камень в ювелирном и камнерезном деле. Его можно использовать для облицовки архитектурных деталей как внутри, так и снаружи зданий.

В процессе выполнения этой работы я очень много узнал для себя нового и интересного. Узнал историю малахита, о его физических и даже мистических свойствах. В дальнейшем я планирую продолжить изучение минералов и пополнение своей коллекции.

Востребованность малахита объясняется красотой этого камня. Окраска малахита может варьироваться от бирюзовых светлых оттенков до насыщенных, глубоких темно-зеленых тонов. Текстура крайне разнообразна. Встречаются камни со слоями разной окраски, могут присутствовать чередования слоев в виде лент, кругов, полосок. Наибольшую ценность представляет камень, имеющий в своей глубине тонкие концентрические кольца в виде павлиньего глаза.

Привлекает внимание в одночасье, поэтому являться счастливым обладателем украшения из этого камня желает каждый ценитель натуральных материалов. С ростом популярности минерала произошло истощение его природных источников, поэтому были разработаны методики синтеза малахита. Встречаются и подделки камня, которые изготовляются из керамики, стекла, пластмассы. Конечно, стоимость такого товара существенно ниже изделия из натурального камня.

Малахит: возможности и особенности

Минерал лучше носить людям, стремящимся к известности. Малахит обладает способностью привлекать повышенное внимание и развивать мудрость. При стремлении разобраться в потемках собственной души натуральный малахит – лучший способ открыть в себе перспективы для развития.

Камень хорошо подходит детям в качестве амулета. Такой талисман стимулирует любознательность и усмиряет непоседливость. Для ребенка следует подбирать минерал с нежным оттенком первой весенней зелени. В текстуре должны присутствовать завитки.

Свойства украшений из малахита позволяют быстро разрешать все жизненные ситуации, поэтому этот камень незаменим при активном темпе жизни. Для Тельцов и Весов минерал подходит больше всего, однако его могут использовать и Львы. А вот Девам и Скорпионам малахит лучше не носить.

Камень достаточно нежен. Его не следует подвергать перепадам температурных показателей, ударам. Недопустима чистка абразивами, паром или ультразвуком. Можно использовать только обычный мыльный раствор.

Натуральный камень и подделка. Как отличить?

Для большей схожести с настоящим камнем производители могут прибегать к некоторым хитростям. С целью усиления цвета, избавления от небольших трещин используется специальная пропитка изделия парафином либо смолой. В специальной лаборатории определить проведение такой процедуры труда не составит. Чтобы выявить подделку необходимо обратить внимание на несколько факторов:

1. Цвет. Дешевая имитация малахита не имеет цветовых перепадов в толще камня. Обычно подделка отличается однородностью цвета и абсолютным отсутствием каких-либо вкраплений.

2. Блеск. Синтетические изделия всегда имеют вкрапления с несколько грязноватым оттенком, а натуральный блеск полностью отсутствует. Имитация малахита обычно тусклая с коричневатыми включениями.

3. Химическая реакция. Для малахита характерно изменение окраски минерала в месте контакта с нашатырем. При этом процессе появится синий цвет на камне. Если изделие выполнено из искусственных компонентов, то реакция не произойдет. Стоит ли применять такой способ на настоящем малахите – вопрос спорный, особенно учитывая стоимость украшения.

4. Твердость. Если по малахиту провести ножом либо стеклом, то настоящий минерал будет царапаться и появится стружка. На стекле царапина не возникнет, а на пластике останется белесая полоска с прерывистой серединой.

5. Термическая обработка. Бусина малахита, если держать ее над открытым огнем, поменяет оттенок. В случае, когда изделие изготовлено из стекла, образуется копоть без видимого горения. Пластмасса загорится и сразу начнет плавиться.

Как видно, методов, как отличить малахит от поддельного камня, достаточно много и не все они безопасны для настоящего минерала. Последний способ, который позволит найти действительно стоящий товар – это обратиться в специальную лабораторию и провести тщательный анализ изделия. Конечно, искать ценное малахитовое украшение нужно только в магазинах с проверенной временем репутацией. Тогда покупка доставит только радость и избавит от сомнений в собственной неповторимости.