Способ получения окрашенных кристаллов кварца

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКУРЕСПУБЛИК 1834921 Ц 1Дс Т АТЕНТУ ствен ое предое предИЧЕСКИР рагсценрагоцен91,тическиерагпцан Г ичсски;рагсцен,ЕННЬХ ят доэои 0 е желез аметиста, ку, паралПри этом а раствор окись кзтрина идальнус 1 от 10 до Как извлочных сресгруктуру кет в них труд ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНВЕДОМС) ВО СССР(56) 1. Балицкий В.С. и др, Синтеаналоги и имитации природных дных камней, М.: Недра, 1981, с.91 -2, Балицкий В.С, и др, Синтеаналс "и и имитации пг)ирсдных дньс камней. М.; Недра. 1981, с,88 -;, Ба-ицкий В, , и др, Свантеаналоги и имитации природных дньх камней, М,: Недра, 1981,.с.98.4. Балицкий В,С, и др, Синтеаналоги и имитации природных дных камней, М.: Недра, 1981, с,96 г 54) СГ;ОСОБ ПОЛУЧЕНИЙ ОКРАШКРИСТАЛЛОВ КВАРЦА Изобретение относится к области выращивания монокристаллов, в частности, окрашенного, кварца и поомышленно применимо для ювелирных целей.Целью изобретения является повышение ювелирной ценности кристаллов окрашенного кварца эа счет расширения гаммы окраски,Поставленная цель достигается тем, что в известном способе получения окрашенных кристаллов кварца гидротермальным ме.одом из водного раствора карбоната калия, содержащего окислитель, и примеси железа, на затравку. в качестве окислителя используют азотнокислый галлий в количея)з С 30 В 7/10, 29/1 57) Использование: для ювелирных целей, Сущность изобретения: при выращивании крисаллов кварц" гидротермальным методом на затравку в водный раствор карбоната калия с г,:римесями железа добавляли окислитель, состоящий из аэотнокислого галлия (10-50 мг/л) и азотнскислое железо (0,5-1,5 г/л), Введение этих добавок создает сильную окислитель ую среду в растворе, в результате чего, в эа:исимости от их кснцентоации последующей дозы облучения, Формиоуются жел-, ые центоы окраски, оттенок которых можно варьировать, Для получения аметистовсй окраски, рост ведут на затравку. параллельную грани малого ромбоэдра, а раствор дополнительно содержит сксид кобальта и азотнокислый литиЙ, Для получения окраски цитрина, рост седут на атравку, а оГлучение пр0 Р 2 э.п.Ф-лы, 2 табл. стве от 10 дс 50 мг/ л и дэстнокисл в количестве от 0.5 до 1.5 г/л.В частности. для получения кристаллы выращивают на затрав лельную грани малого ромбоэдра для усиления насыщенности цвет может дополнителы о содержать бальта и азотнокислый литий.В частности, для получения кристаллы выращивают на пинако затравку и затем облучают с дсзс 10 Р естнс, при выращивании в щеах примеси галлия не входят в исталла, так как галлий образунораствсримую силикатную фа 183492135 40 45 50 зу К Сэ 9 з 06 и уводится из раствора. Введение в раствор азотнокислого железа, а также азотнокислых галлия и лития создает сильную окислительную среду(ИОз)-. что даз+ет возможность ионам ба входить в кри 4+сталл и замещать 51, а после у -облучения с дозой от 10 (при меньших67 дозах центры окраски не создаются) до 10 (при этой дозе наступает насыщение цвета) формировать центры желтой окраски, При выращивании на затравках, параллельныхз+ грани малого ромбоэдра, ионы Ге, входящие в кристалл, формируют центры фиолетовой окраски, а при выращивании на пинакоидальную затравку - центры желтой окраски, В первом случае одновременное наличие центров фиолетовой и желтой окраски позволяет получить красно-фиолетовый оттенок, что приближает кристалл по ювелирной ценности к лучшим сортам природного аметиста. Во втором случае одновременно присутствуют два типа центров желтой окраски. Оттенок в обоих случаях можно варьировать, изменял концентрацию галлия в растворе и дозу облучения.Уменьшение концентрации Ге(ЙОз)з менее 0,5 г/л снижает окислительный потенциал раствора, что приводит к образованию вышеуказанной тоуднорастворимой сили 3+катной фазы и Оэ выводится из раствора. Увеличение концентрации азотнокислого железа свыше 1,5 г/л приводит к тому, что насыщение Оа затрудняется из-за интенз+сивного вхождения железа в кристалл. При концентрации Оа(ИОз)з менее 10 мг/л влияние центров желтой окраски становится малозаметным, а при концентрации азотнокислого галлия свыше 50 мг/л в кристаллах аметиста начинает проявляться желтизна в окраске, а в кристаллах цитрина становится малозаметным влияние центровз+ желтой окраски, формируемых ионами Ге Введение железа в виде азотнокислого приводит к томуз что оно входит в кристалл в виде ионов Ге равномерно на протяжении всего цикла выращивания, так как его концентрация в растворе на несколько порядков выше. чем в растущем кристалле.Получение кристаллов окрашенного кварца возможно при концентрациях: К 2 СОз - от 5 до 10, Со 20 з от 10 до 200 мг/л, ОНО от 0,01 до 0,05%, Условия выращивания: температура от 250 до 400 С, перепад температур от 20 до 40 С, давление от 40 до 5 160 МПа, После выращивания кристаллы обрабатывали ионизирующим у -излучением (источник Со 60, доза 10 до 10 Р).П р и м е р 1. Выращивание кристалловаметиста проводили в стандартном автокла- "0 ве емкостью 500 мл гидротермальным методом на затравки, параллельные грани малого ромбоэдра, при температуре кристаллизации 341 С, перепад температур 28,50 С,давление 115 МПа, рабочий раствор: 15 7 К 2 СОз; 1,2% Ге(ВОЗ)з; 20 мг/л Со 20 з;0,02 ф ЦИОз; 20 мг/л Оа(ВОЗ)з. В результа 1 были получены кристаллы аметиста равномерной, розовато-фиолетовой окраски плотностью 1,6 см, Другие примеры приведены 20 втабл,1,П р и м е р 2, В стандартном автоклавеемкостью 500 мл при температуре 324 С, перепаде температур 29 С, давлении 60 МПа в 8%-ном растворе К 2 СОз с добавками Ге(ЙОз)з в количестве 0,5 г/л и Оэ(ЙОз)з в количестве 30 мг/л были получены кристаллы цитртина, которые после облучения с дозой 10 Р имели ярко-желтую окраску с плотностью 0,4 см. Другие примеры 30 приведены в таблице 2. Формула изобретения 1, Способ получения окрашенных кристаллов кварца, включающий их выращивание гидротермальным методом из водного раствора карбоната калия, содержащего примеси железа и окислитель, на затравку и последующее у -облучения, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве окислителя используют азотнокислый и азотнокислое железо в количестве 10-50 мг/л и 0,5-1,5 г/л соответственно.2. Способ по п,1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что для получения аметистовой окраски затравку берут параллельную грани малого ромбоэдра, а раствор дополнительно содержит оксид кобальта и азотнокислый литий.3. Способ по П 1, О т л и ч д ю щ и й с Я тем, что для получения окраски цитрина используют пинакоидальную 7 затравку, а облучение ведут дозой 10 -10 Р,183491 Таблица 1 Таблица 2 Добавка ДобавкаРе МОз 3, г/л Оа ИОз 3, г/л Пере- Полученные кристаллыпа,С Температ а оС 0,8 Желтого цвета, после у-облучения окраска почти не меняется, плотность окраски 02 смЖелтого цвета, после у-облучения окраска ярко -желтая, плотность окраски 0,35 смБледно-желтого цвета , после у- облучения - буро-же 1 лтого цвета . плотность окраски 0,5 смБледножелтого цвета, после у- облучения окраска слабо изменяется до желтой, плотность ок эски 0,2.см 10 280 28 40 0,6 320 26 1.5 50 330 30 1,0 30 340 27 Составитель Е.ПисареваТех ред М.Морге нтал Корректор Л.Пилипенко Редактор Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 2706 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5