Цирконий в ювелирных изделиях¶
Цирконий — химический элемент 4-й группы периодической системы (символ Zr, атомный номер 40), а также название камня, применяемого в ювелирном деле. В ювелирной практике под словом «цирконий» чаще всего подразумевают два разных материала: природный минерал циркон (циртит) и синтетический кубический цирконий (CZ), который является основным имитатором алмаза. Оба материала активно используются в производстве украшений, однако обладают существенно разными свойствами, происхождением и ценой.
¶Природный циркон
Циркон (ZrSiO₄) — силикат циркония, встречающийся в магматических и метаморфических породах. Минерал известен с древности: археологи находили изделия из циркона возрастом более 4000 лет, в том числе в Месопотамии и на территории современной Индии. Название «циркон» предположительно происходит от персидского «zargun» — «золотистый», что отражает преобладающую окраску природных кристаллов.
¶Свойства
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Формула | ZrSiO₄ |
| Твёрдость по шкале Мооса | 7,5 |
| Плотность | 4,6–4,7 г/см³ |
| Показатель преломления | 1,92–2,01 |
| Дисперсия | 0,039 |
| Сингония | тетрагональная |
Циркон обладает высокой твёрдостью, заметным блеском и сильной дисперсией («огнём»), что приближает его к алмазу по визуальным характеристикам. Природные экземпляры бывают бесцветными, жёлтыми, красными, зелёными, синими и коричневыми. Наибольшую ценность представляют камни с насыщенной окраской и хорошей прозрачностью.
¶Разновидности и месторождения
Крупнейшие месторождения циркона расположены в Австралии, Индии, Бразилии, Мадагаскаре, Шри-Ланке, Норвегии и на Украине. В России циркон добывают в Карелии, на Урале, в Якутии и Забайкалье, однако ювелирные кристаллы высокого качества встречаются редко.
Отдельную категорию составляют так называемые «звёздчатые цирконы» (астерические) и камни с эффектом кошачьего глаза. Циркон также известен как важный рудник циркония — металла, применяемого в атомной промышленности, химическом оборудовании и керамике.
¶Циркон и гиацинт
Разновидность циркона оранжево-красного цвета известна под названием «гиацинт» (или «жёлтый гиацинт»). Камень высоко ценился в XVIII–XIX веках, в том числе в российской ювелирной традиции: гиацинты использовались в оправах императорских регалий и церковной утвари.
¶Синтетический цирконий (кубический цирконий)
Кубический цирконий (CZ, фианит) — синтетический материал на основе диоксида циркония (ZrO₂), получаемый методом плавки. В СССР разработку кубического циркония вёл Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетических минералов (ВНИИСИМ), а первые промышленные образцы получили название «фианит» — по аббревиатуре Физического института Академии наук (ФИАН), где были проведены ключевые исследования. В западной ювелирной практике материал известен как cubic zirconia.
¶Получение
Кубический цирконий выращивают из расплава диоксида циркония при температуре около 2700–2800 °C с добавлением стабилизирующих оксидов (иттрия, кальция). Процесс занимает от нескольких часов до нескольких суток, в зависимости от размера кристалла. Получаемые камни могут достигать массы в десятки карат.
¶Свойства
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Формула | ZrO₂ (стабилизированный) |
| Твёрдость по шкале Мооса | 8–8,5 |
| Плотность | 5,6–5,9 г/см³ |
| Показатель преломления | 2,15–2,18 |
| Дисперсия | 0,058–0,066 |
Дисперсия кубического циркония превышает алмазную (0,044), поэтому камень демонстрирует выраженный «радужный огонь». Показатель преломления также близок к алмазу, что делает CZ одним из самых убедительных имитаторов бриллианта. Материал выпускается бесцветным и в широкой гамме окрасок — от жёлтой и розовой до синей, чёрной и малиновой.
¶Применение в ювелирном деле
Кубический цирконий применяется в качестве вставок в кольца, серьги, подвески, броши и браслеты. Он популярен в массовом производстве украшений, а также в модной и театральной бижутерии. Цена камня существенно ниже бриллианта, при этом визуальные различия в оправе неочевидны для невооружённого глаза.
¶Отличие циркония от циркона
Несмотря на схожесть названий, циркон и кубический цирконий — разные материалы. Циркон — природный минерал, цирконий (в ювелирном смысле) — синтетический диоксид циркония. Профессиональные ювелиры различают их по показателю преломления, плотности и спектральным характеристикам; в домашних условиях отличить камни друг от друга затруднительно.
¶Цирконий и бриллиант
Основной областью применения кубического циркония остаётся имитация бриллианта. В отличие от природного алмаза, CZ не обладает теплопроводностью бриллианта, поэтому его легко отличить тепловым тестером. Другие методы различения — измерение плотности, наблюдение в ультрафиолетовом свете, использование рефрактометра.
¶Использование в российской ювелирной традиции
В советский период фианит стал одним из немногих доступных «драгоценных» камней: из него изготавливали вставки для серебряных и золотых изделий, а также для государственных наград. В постсоветское время кубический цирконий продолжает широко использоваться в ювелирной промышленности России, в том числе в изделиях среднего и бюджетного сегмента.
Источники:
- Минералогический словарь (под ред. В. И. Смирнова)
- ГОСТ Р 53296-2009 «Изделия ювелирные с вставками из кубического циркония»
- Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона
- Краткая химическая энциклопедия
- Справочник «Драгоценные камни» (ГиА, 2000)