Търсенето на малахит се обяснява с красотата на този камък. Цветът на малахита може да варира от светли тюркоазени нюанси до богати, наситени тъмнозелени тонове. Консистенцията е изключително разнообразна. Има камъни със слоеве от различни цветове; може да има редуващи се слоеве под формата на ленти, кръгове, ивици. Най-ценният камък е този, който има тънки концентрични пръстени в дълбочината си във формата на пауново око.
Той привлича вниманието за миг, така че всеки ценител на естествените материали иска да бъде щастлив собственик на бижу от този камък. С нарастващата популярност на минерала, неговите естествени източници бяха изчерпани, така че бяха разработени методи за синтез на малахит. Има и фалшификати от камък, които са направени от керамика, стъкло и пластмаса. Разбира се, цената на такъв продукт е значително по-ниска от продукт, изработен от естествен камък.
Малахит: възможности и характеристики
Минералът е най-добре да се носи от хора, търсещи слава. Малахитът има способността да привлича повишено внимание и да развива мъдрост. Когато се опитваш да разбереш мрака на собствената си душа естествен малахит– най-добрият начин за откриване на перспективи за развитие.
Камъкът е много подходящ за деца като амулет. Такъв талисман стимулира любопитството и успокоява безпокойството. За дете трябва да изберете минерал с деликатен нюанс на първите пролетни зеленини. Текстурата трябва да има къдрици.
Свойствата на бижутата от малахит ви позволяват бързо да разрешавате всички житейски ситуации, така че този камък е незаменим за активен ритъм на живот. Минералът е най-подходящ за Телец и Везни, но могат да го използват и Лъвовете. Но Девите и Скорпионите не трябва да носят малахит.
Камъкът е доста деликатен. Не трябва да се подлага на температурни промени или удар. Не се допуска почистване с абразиви, пара или ултразвук. Можете да използвате само обикновен сапунен разтвор.
Естествен и фалшив камък. Как да различим?
За да изглежда по-скоро като истински камък, производителите могат да прибегнат до някои трикове. За да се подобри цвета и да се отървете от малки пукнатини, се използва специално импрегниране на продукта с парафин или смола. Няма да е трудно да се определи изпълнението на такава процедура в специална лаборатория. За да идентифицирате фалшификат, трябва да обърнете внимание на няколко фактора:
1. Цвят. Евтината имитация на малахит няма цветови разлики в дебелината на камъка. Обикновено фалшификатът се отличава с равномерния си цвят и абсолютната липса на всякакви включвания.
2. Блясък. Синтетичните продукти винаги имат включвания с малко мръсен оттенък, а естественият блясък напълно липсва. Имитацията на малахит обикновено е матова с кафеникави включвания.
3. Химична реакция. Малахитът се характеризира с промяна в цвета на минерала в точката на контакт с амоняка. Този процес ще доведе до син цвят върху камъка. Ако продуктът е направен от изкуствени компоненти, тогава реакцията няма да настъпи. Дали този метод трябва да се използва върху истински малахит е спорен въпрос, особено като се има предвид цената на бижутата.
4. Твърдост. Ако прокарате нож или чаша по малахит, истинският минерал ще бъде надраскан и ще се появят стружки. По стъклото няма да има драскотина, но върху пластмасата ще остане белезникава ивица със счупена среда.
5. Термична обработка. Малахитово мънисто, ако се държи на открит огън, ще промени цвета си. В случай, че продуктът е изработен от стъкло, се образуват сажди без видимо изгаряне. Пластмасата ще се запали и веднага ще започне да се топи.
Както се вижда, методите как да различим малахитот фалшив камък, има доста и не всички от тях са безопасни за истински минерал. Последният начин да намерите наистина полезен продукт е да се свържете със специална лаборатория и да извършите задълбочен анализ на продукта. Разбира се, трябва да търсите ценни бижута с малахит само в магазини с изпитана във времето репутация. Тогава покупката ще донесе само радост и ще премахне съмненията относно собствената ви уникалност.
Отдел "Образование" на администрацията на област Ленински
град Екатеринбург
Гимназия № 5
Изследователска работа по темата:
„Въведение в уралския малахит.
Нарастващ опит
изкуствен малахит."
Проучване
ученик от 2 "Б" клас
Абрамова Леонида
Ръководител:
Класен ръководител:
Екатеринбург, 2013 г
1. Въведение………………………………………………………………………………….3
2. За малахита………………………………………………………………..4
3. Уралски малахит – исторически факти……………………………5
4. Физични свойства на малахита……………………………………...7
5. Методи за отглеждане на изкуствен малахит…………………….8
6. Експеримент за отглеждане на малахит у дома…….9
7. Заключения……………………………………………………………………………………..12
ВЪВЕДЕНИЕ
Събирам различни минерали. Интересно ми е да науча различна полезна информация за тях. Наскоро с баща ми отидохме в Уралския геоложки музей. Там има много различни минерали и други експонати. Там научих, че находищата на малахит в Урал са изчерпани и сега малахит не се добива в Русия. Въпреки че уралският малахит е признат в целия свят като най-красив по отношение на богатството на неговия дизайн. Чудех се, възможно ли е да се отглежда изкуствен малахит?
Целта на моята работа: да науча повече за минерала и експериментално да докажа възможността за отглеждане на минерала - малахит, у дома.
Тази работа е актуална в съвременния свят, тъй като запасите от естествени минерали са изчерпани.
Първо се запознах с историята на добива на малахит в Урал, след това разбрах къде и как този красив камък е бил използван преди и се използва сега.
В процеса на търсене на различна информация разбрах, че руски учени успешно отглеждат малахит в лабораторни условия. Чудех се, възможно ли е да отглеждате този минерал сами у дома?
ЗА МАЛАХИТА
Малахитът е един от най-красивите минерали. Цветът му е богат на нюанси - цялата палитра от зелени тонове от светло зелено със синьо (тюркоазено) до плътно тъмно зелено ("плюшено"). Минералът вероятно е получил името си заради зеления си цвят, напомнящ цвета на листата на слез (гръцки malache - слез), или заради леката си твърдост (гръцки malakos - мек).
Изделия от малахит са вази, малки пластики, кутии, кабошони, мъниста, полирани чинии. Пробите от малахит често представляват чисто научен интерес, но сред тях има много красиви образци. Дори и в суров вид, причудливите бъбрековидни и гроздовидни агрегати от малахит са много впечатляващи. Понякога, за да подчертаете красотата на камъка, е достатъчно само малък разрез или леко полиране на естествената повърхност на пробата.
По състав малахитът е водна медна карбонатна сол - Cu2(OH)2. Малахитът съдържа до 72% меден оксид. Цветът му се обяснява с наличието на меден йон. Кристалите малахит са изключително редки и високо ценени от колекционерите.
Благодарение на ниската си твърдост (твърдост по скалата на Моос 3-4), малахитът се обработва лесно: бързо се реже, добре се шлифова и полира, а в ръцете на опитен майстор придобива най-висока огледална полировка.
Малахитът отдавна привлича вниманието на хората. От неолита до желязната епоха той е бил камъкът на занаятчиите: художници и бояджии, духачи на стъкло, художници, топилници (топилници на мед). Понякога се използва като проста украса и прости занаяти. Най-ранният занаят от малахит е на 10 500 години! Това е скромна, проста висулка с овална форма, намерена в едно от погребенията на неолитно гробище в долината Шанидар (Северен Ирак). В онези дни не красотата беше ценена, а полезността.
УРАЛСКИ МАЛАХИТ – ИСТОРИЧЕСКИ ФАКТИ
Общоприето е, че малахитът с право може да се счита за "руски" камък. Няма да е голямо преувеличение да наречем малахита „истински“ уралски камък. Отдавна е обичайно да изучават малахит, учени от цял свят идват в известните му уралски находища. Оттук, от Урал, идва съвременната техника за обработка на малахит, призната в целия свят като техника на „руска мозайка“.
Първото, което беше открито, беше находището Гумешевское, разположено в сегашните северозападни покрайнини на град Полевски, Свердловска област. Намерен е през 1702 г. от жителите на селището Арамил Сергей Бабин и Козма Сулея. Откриха следи от древен добив и не по-малко древни останки от топене на руда - „изгарини“. И по-късно, по време на проучването и разработването на находището, бяха открити многобройни следи от дейността на миньори и металурзи от минали поколения: медни остатъци, кожени чанти от сурова кожа, остатъци от дрехи, „изгаряния“ и веднъж бяха открити останките им. Историците датират тези древни разработки от средата до края на първото хилядолетие пр.н.е. д.
През 1735 г. по заповед на хазната започва разработката на Гумешевското находище. Но очевидно царските металурзи от онова време не са знаели достатъчно за технологията на обработка и топене на такива руди. Заводът работеше на загуба. Това продължава до 1759 г., когато титулярният съветник, търговецът Алексей Турчанинов, „получава“ нерентабилна мина в столицата заедно с фабриките Сисертски, Полевски и Северски.
Скоро Гумешевското поле вече не можеше да задоволи търсенето, което непрекъснато нарастваше и умело се нагряваше.
И тогава дойде откриването на приказно богати находища на малахит в мината Меднорудянск близо до град Нижни Тагил. Собствениците на тази мина, Демидовите, не бяха на загуба. Те знаеха добре пътя, който е надежден и най-кратък за печалба. Още с първите големи находки Анатолий Демидов поръчва изсичането на храм от малахит - ротонда с осем колони, изящно строга и елегантна, и я представя на Николай I за инсталиране в Исакиевския събор.
В старите времена малахитът се е използвал и за направата на много издръжлива зелена боя. Нашият съвременник е ужасен: покривите са боядисани с малахит.
С намаляването на запасите от малахит рязко намаля и потокът от малахитни продукти. Тази ситуация продължава и до днес.
ФИЗИЧНИ СВОЙСТВА НА МАЛАХИТА:
Химическата формула (CuOH)2CO3 е доста крехък минерал.
Цвят: варира от наситено тъмно зелено до светло тюркоазено зелено. Той е непрозрачен, полупрозрачен в малки кристали. В плътните бъбрековидни агрегати цветът обикновено е разпределен ритмично, с редуване на тъмни и светли зони. Тънкоиглените (на въжета) и прахообразните агрегати са равномерно оцветени. Повече или по-малко едноцветни парчета са рядкост.
Тип кристал: призматичен, пластинчат, игловиден. Най-често се наблюдава под формата на кори, сферокристали и синтеровани бъбрековидни агрегати.
Малахитът е един от най-красивите минерали. Минералът получи името си заради зеления си цвят, напомнящ цвета на листата на слез.
Малахитът е минерал, основният карбонат на медта.
Сияещият малахит придобива копринен блясък при рязане (шнуров малахит). Блясъкът е копринен или кадифен в агрегатите, диамантен до стъклен в кристалите. Образува се в зоната на окисление на медни или съдържащи мед желязна руда или полиметални сулфидни находища.
МЕТОДИ ЗА ОТГЛЕЖДАНЕ НА ИЗКУСТВЕН МАЛАХИТ:
Има няколко начина за получаване на изкуствени минерали. Един от тях е създаването на композитни материали чрез синтероване на естествен минерален прах при високо налягане. В този случай протичат много процеси, основните от които са уплътняване и прекристализация на веществото.
Друг възможен метод е хидротермален синтез, тоест получаване на кристални неорганични съединения при условия, които симулират процесите на образуване на минерали в недрата на земята. Тя се основава на способността на водата да разтваря при високи температури (до 500 ° C) и налягания до 3000 атмосфери вещества, които са практически неразтворими при нормални условия.
ОПИТ В ОТГЛЕЖДАНЕТО НА МАЛАХИТ У ДОМА:
1. Разтворих сода за пране (Na2CO3) в преварена вода. И имам основа (Na(OH)).
2. Смесен меден сулфат (CuSO4) с алкали (Na(OH)). Напълних тенджерата с вода и я загрях на 90 градуса. След това охладих до 50 и сложих купата със сместа в тавата.
https://pandia.ru/text/78/115/images/image004_151.jpg" width="468" height="352">
6. Изсипах смесената утайка и лепило в кутията.
8. Слагам всичко на перваза на прозореца
8 Наблюдавано: втвърдяването е настъпило в рамките на 24 часа.
ИЗВОДИ
Така доказах, че у дома можете да получите изкуствено отгледан минерал, но неговата плътност, структура и модел не могат да се сравняват с естествения.
Разбрах също, че е възможно в лабораторни условия. Учените са разработили няколко метода за синтез на малахит, които позволяват да се получат в изкуствени условия почти всички текстурни разновидности, характерни за естествения камък - лентовидни, плисирани, бъбрековидни. Възможно е да се разграничи изкуственият малахит от естествения само чрез методи за химичен анализ. Разработването на методи за изкуствено производство на малахит се счита за едно от най-значимите постижения в областта на синтеза на естествени аналози на скъпоценни и декоративни камъни. Във всичките си свойства синтетичният малахит може да замени естествения камък в бижутерията и рязане на камъни. Може да се използва за облицоване на архитектурни детайли както отвътре, така и отвън на сгради.
В процеса на тази работа научих много нови и интересни неща. Научих историята на малахита, неговите физически и дори мистични свойства. В бъдеще смятам да продължа да изучавам минерали и да разширявам колекцията си.
Изкуствен малахит. Тези проби показват, че камъкът не е истински - дизайнът не е абсолютно същият и цветовете не са толкова разнообразни.
Има няколко начина за получаване на изкуствени минерали.
Един от тях е създаването на композитни материали чрез синтероване на естествен минерален прах в присъствието на инертно свързващо вещество при високо налягане. В този случай протичат много процеси, основните от които са уплътняване и прекристализация на веществото. Този метод е широко разпространен в САЩ за производство на изкуствен тюркоаз. Жадеит, лапис лазули и други полускъпоценни камъни са получени по същия метод.
В нашата страна композитите се получават чрез циментиране на малки фрагменти от естествен малахит с размери от 2 до 5 mm с помощта на органични втвърдители (като епоксидни смоли) с добавяне на багрила с подходящ цвят и фин прах от същия минерал като пълнител. Работната маса, съставена от посочените компоненти в определен процент, беше подложена на компресия при налягане до 1 GPa (10 000 atm.) при едновременно нагряване над 100 ° C. В резултат на различни физични и химични процеси всички компоненти бяха здраво циментирани в твърда маса, която добре се полира. Така за един работен цикъл се получават четири плочи със страна 50 mm и дебелина 7 mm. Вярно е, че те са доста лесни за разграничаване от естествения малахит.
Друг възможен метод е хидротермален синтез, т.е. получаване на кристални неорганични съединения при условия, симулиращи процесите на образуване на минерали в земните недра. Основава се на способността на водата да се разтваря при високи температури (до 500 ° C) и налягане до 3000 atm. вещества, които са практически неразтворими при нормални условия - оксиди, силикати, сулфиди. Годишно по този метод се получават стотици тонове рубини и сапфири., успешно синтезират кварц и неговите разновидности, например аметист. По този начин се получаваше малахит, почти не се различава от естествения . В този случай кристализацията се извършва при по-меки условия - от слабо алкални разтвори при температура около 180°C и атмосферно налягане.
Синтетичен малахит.
Трудността при получаването на малахит е, че за него основното нещо не е химическата чистота и прозрачност, което е важно за камъни като диамант или изумруд, а неговите цветови нюанси и текстура– уникален модел върху повърхността на полиран образец. Тези свойства на камъка се определят от размера, формата и взаимната ориентация на отделните кристали, от които се състои. Една малахитова „пъпка“ се формира от поредица от концентрични слоеве с различна дебелина - от фракции от милиметър до 1,5 см в различни нюанси на зеленото.
Всеки слой се състои от много радиални влакна ("игли"), плътно прилепнали една към друга и понякога неразличими с невъоръжено око. Интензивността на цвета зависи от дебелината на влакната. Например финокристалният малахит е значително по-лек от едрокристалния малахит, следователно появата на малахит, както естествен, така и изкуствен, зависи от скоростта на нуклеация на нови кристализационни центрове по време на неговото образуване. Много е трудно да се регулират такива процеси, така че малахитът не се поддава на синтез дълго време.
Три групи руски изследователи успяха да получат изкуствен малахит, който не отстъпва на естествения.
- в Научноизследователския институт за синтез на минерални суровини (град Александров, Владимирска област),
- в Института по експериментална минералогия на Руската академия на науките (Черноголовка, Московска област)
- и в Санкт Петербургския държавен университет.
Разработени са няколко метода за синтез на малахит, които позволяват да се получат в изкуствени условия почти всички текстурни разновидности, характерни за естествения камък - лентовидни, плисирани, бъбрековидни.
Единственият начин за разграничаване на изкуствения малахит от естествения малахит е чрез химически анализ.: изкуственият малахит не съдържа примеси от цинк, желязо, калций, фосфор, характерни за естествения камък.
Разработването на методи за изкуствено производство на малахит се счита за едно от най-значимите постижения в областта на синтеза на естествени аналози на скъпоценни и декоративни камъни. Така в музея на института в Александров има голяма ваза, изработена от синтезиран тук малахит. Във всичките си свойства синтетичният малахит може да замени естествения камък в бижутерията и рязане на камъни. Може да се използва за облицоване на архитектурни детайли както отвътре, така и отвън на сгради.
Изкуствен малахит с красива тънкослойна шарка се произвежда също в Канада и в редица други страни.
Име на кандидата:
Име на изобретателя:Протопопов E.N.; Протопопова В.С.; Соколов В.В.; Петров Т.Г.; Нардов А.В.
Име на собственика на патента:Затворено акционерно дружество "ЖЕНАВИ"
Адрес за кореспонденция: 197136, Санкт Петербург, п.к. 88, Новоселцев О.В.
Начална дата на патента: 2000.02.09
ОПИСАНИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО
Група изобретения се отнася до производството на синтетични бижута и полускъпоценни камъни за бижутерийната индустрия и изкуствата и занаятите.
Изобретенията могат да се използват в производството и реставрацията на интериори на апартаменти и сгради, бижута, бижута, сувенири и предмети на декоративно-приложното изкуство.
Малахитът е минерал от класа на карбонатите с химичен състав Cu 2 (OH) 2 или CuCO 3 ·Cu(OH) 2, съдържащ 71,9% CuO (Cu 57,4%), 19,9% CO 2, 8,2% H 2 O и до 10% примеси под формата на CaO, Fe 2 O 3, SiO 2. Кристализира в моноклинна система, кристалите са редки и имат игловиден или призматичен вид. Често срещани са латентни и финокристални бъбрековидни синтрови кори, сталактидоподобни агрегати, ритмично лентовидни с радиална влакнеста структура.
Цветът на естествения плътен малахит е ярко зелен, синкаво-зелен до тъмен, понякога кафяво-зелен. Промяната на цвета в различни зони и слоеве малахит създава причудлив модел върху изрезки и полирани повърхности. Блясъкът на агрегатите е копринен (кадифен малахит), кадифен, матов, докато блясъкът на кристалите е диамантен, преминаващ в стъкло. Твърдост по минералогическата скала на Моос 3,5 - 4,0; плътност 3900-4100 kg/m3.
Rnrnrn rnrnrn rnrnrn
В природата малахитът се среща в приповърхностната зона на окисляване на сулфидни медни руди. Големи натрупвания на плътен малахит са много редки и се образуват чрез заместване на варовик с разтвори на меден сулфат в зоната на окисление на големи медни находища, което обяснява наличието на примеси в естествения малахит под формата на CaO, Fe 2 O 3, SiO 2. Обикновено се намира в малки количества в разпръснато състояние под формата на отлагания, лепила, малки натрупвания и земни маси, смесени с други супергенни минерали. Само понякога се откриват плътни натрупвания на малахит с тегло до 50 тона (Медноруднянск, Нижни Тагил, Гумешевски мини в Урал) [TSB, p. 276].
Плътният, зонално-концентричен синтерован малахит под формата на доста големи маси е от голяма стойност като красив декоративен камък, използван за бижута и декоративни изкуства (вложки, мъниста, плотове, вази, облицовки на колони и др.).
Големи находища на малахит са известни в Заир, Южна Австралия, Казахстан и САЩ. Находищата на малахит в Урал (Медноруднянски и Гумешевски мини) вече са почти напълно изчерпани.
В тази връзка възниква неотложният проблем за разработването на технологии за производство на синтетични бижута и декоративен малахит, който по своите характеристики е подобен на естествения малахит.
Известни са методи за производство на синтетични бижута и декоративни материали,състоящ се в кристализация от разтопени соли или от високотемпературни водни разтвори [Н. И. Корнилов, Ю. П. Солодова. Камъни за бижута. - М.: "Недра", 1987, стр. 259-276]. Тези методи обаче са неподходящи, тъй като малахитът се разлага при температура 100-110 o C, без да се топи, и е практически неразтворим във вода.
Известни са методи за получаване на монокристали малахит при условия на нискотемпературен хидротермален синтез.
Известен метод за производство на синтетичен малахитпод формата на отделни частици и тяхното съвместно утаяване с малко количество равномерно диспергиран бисмут, използвани като ядра за последващ растеж при повишени температури и последващо превръщане в меден ацетиленов комплекс, използван като катализатор за етилиране [Патент на САЩ N 4107082, B 01 J 27/20, 15.08.78].
Известни са агломерати от малахитови кристали и тяхното получаване,съдържащи 1-7% (BiO) 2 CuCO 3 и 0,5-3,5% SiO 2, със среден размер 15 микрона, използвани като катализатори в химическата промишленост [Патент на САЩ N 4536491, B 01 J 21/20, C 04 C 33/04, 20.08.85].
Съществува известен метод за производство на малахит или подобни на малахит продукти,включително смилане на естествен малахит до частици от 10-100 микрона, разпределяне на праха в прозрачен лак, боядисване на произведени предмети с него, сушене и нанасяне на шарки или маски върху повърхността, които възпроизвеждат текстурата на естествен малахит [Патент EP N 0856363, B 05 D 5/05, B 44 F 9/04, 1998-08-05].
Тези методи не успяват да произведат малахит, подходящ за използване като бижута и декоративен материал.
Rnrnrn rnrnrn rnrnrn
Най-близкият по техническа същност и технически резултат, постигнат при използване (прототип), е метод за получаване на поликристален малахит, който се състои в разтваряне на меден карбонат във воден разтвор на амониев карбонат, съдържащ равни молни фракции на амониев и карбонатен йон, последвано от изпаряване на разтворът при нагряване, в резултат на което се получава рохкава утайка от поликристален малахит [Чирвински П. Н. Изкуствено производство на минерали през 19 век. - Киев. университет, 1903-1906].
Недостатъкът на този прототипен метод екакто и всички други известни методи, е невъзможно да се получи плътен материал, подобен по своите характеристики на естествения малахит и подходящ за използване за бижута и декоративни цели.
По-специално, недостатъците на прототипния метод са слабото сливане между отделни кристали и сферолити в получената утайка от поликристален малахит, неговата висока порьозност и ниска механична якост (след изсъхване утайката лесно се разтрива с пръсти), което го прави неподходящ за бижута и декоративни цели. Друг недостатък на известния метод е еднородността на получената утайка, която има бледозелен цвят, за разлика от плътния поликристален агрегат от естествен малахит, чиито бижутерски разновидности се характеризират с наличието на редуващи се ярко светлозелени и тъмнозелени ивици или слоеве.
Основният технически проблем (изобретателски проблем, който не е решен до момента), възпрепятстващ разширяването на употребата на малахит за бижута, декоративни и декоративни изкуства, е, че известните до момента методи не позволяват производството на синтетичен плътен поликристален малахит, който е сходен по физически, механични и потребителски свойства на естествения бижутериен и декоративен малахит.
Целта на групата изобретения (необходимият технически резултат, постигнат при използване на изобретенията) е да осигури възможност за получаване на синтетичен плътен поликристален бижута и декоративен малахит, характеризиращ се с редуващи се ярки светлозелени и тъмнозелени ивици с контрастни цветови преходи между слоевете и не се различава по своите физически, механични и ювелирни свойства - художествени свойства от най-добрите разновидности на бижута и декоративни разновидности на естествения малахит.
Поставената цел и необходимия технически резултат се постигат отче синтетичният бижутериен и декоративен малахит, който е поликристален агрегат, съдържащ основен меден карбонат Cu 2 (CO 3 ](OH) 2 и примеси, съгласно изобретението синтетичният малахит съдържа основен меден карбонат и примеси в следното съотношение на компонентите, тегл. %:
Cu 2 (OH) 2 - 99,99-99,5
Примеси - 0,01 - 0,50
В този случай синтетичният малахит съдържа Fe 2 O 3 и Na 2 O като примеси, плътността на синтетичния малахит е 3,9 - 4,1 g / cm 3, твърдост по Mohs 4,0, микротвърдост 216 - 390 kg / mm 2, максимална спектърът на отражение на синтетичния малахит е 490 - 525 nm, износоустойчивостта на синтетичния малахит в сравнение с износоустойчивостта на естествения малахит е 105-150%, а полируемостта на синтетичния малахит по отношение на полируемостта на естествения малахит е 105 - 150% .
В този случай синтетичният малахит съдържа редуващи се светлозелени и тъмнозелени слоеве, а повърхността му при отразена светлина проявява „жилен“ (моаре) ефект.
Характерна особеност на синтетичния малахит е неговото производство чрез разтваряне на основен меден карбонат във воден разтвор на амониев карбонат, съдържащ излишък на моларно съдържание на амоняк спрямо моларното съдържание на въглероден диоксид, и последващо изпаряване на разтвора при нагряване с образуване на поликристален синтетичен агрегат, в резултат на което междукристалното пространство на синтетичния малахит съдържа остатъчен амониев йон.
Поставената цел и необходимият технически резултат се постигат и от факта, че според метода за производство на синтетичен бижута и декоративен малахит, който включва разтваряне на основен меден карбонат във воден разтвор на амониев карбонат и последващо изпаряване на получения разтвор с образуване на поликристален агрегат от синтетичен малахит, съгласно изобретението, разтварянето на основен меден карбонат във воден разтвор на амониев карбонат се извършва при излишък на моларно съдържание на амоняк 1,5-8 пъти спрямо моларното съдържание на въглероден диоксид.
В този случай изпаряването на разтвор на основен меден карбонат във воден разтвор на амониев карбонат с излишък от амоняк се извършва при температура 40 - 95 o C, главно при температура 60 - 80 o C, и изпаряването на разтвор на основен меден карбонат във воден разтвор на амониев карбонат с излишък от амоняк се извършва с променлива скорост, осигурявайки възможност за получаване на синтетичен малахит с редуващи се светлозелени и тъмнозелени слоеве и за да се осигури възможността за получаване на контрастиращи цветови преходи между слоевете от синтетичен малахит при преминаване към отглеждане на следващия слой, скоростта на изпаряване на разтвора на основен меден карбонат във воден разтвор на амониев карбонат се променя в излишък на амоняк най-малко 1,2 пъти в сравнение със скоростта на изпаряване по време на кристализация на предишния слой от синтетичен малахит.
Потвърждаването на ефективността на изобретенията, възможността за индустриално внедряване на изобретенията и възможността за практическо постигане на необходимия технически резултат се потвърждават от примерите за прилагане на изобретения, дадени по-долу.
При производството на синтетични бижута и декоративен малахит съгласно изобретението се използва прахообразен основен меден карбонат Cu 2 (OH) 2 CO 3 в съответствие с GOST 8927-79, амониев карбонат (NH 4) 2 CO 3 в съответствие с GOST 3770 -78 и 25% воден разтвор на амоняк NH 4 OH съгласно GOST 3760-79.
Пример 1
Основен меден карбонат Cu 2 (OH) 2 CO 3 се разтваря в разтвор на амониев карбонат (NH 4) 2 CO 3, съдържащ моларен излишък на амоняк NH 3 спрямо моларното съдържание на въглероден диоксид CO 2. Моларното съдържание на амоняк по отношение на моларното съдържание на въглероден диоксид за условията на този пример е 1,5. Сместа се разбърква, докато основният меден карбонат се разтвори напълно. Разтворът се изпарява при температура 40 o C. За да се получат редуващи се светли и тъмнозелени ивици, процесът на изпаряване се извършва при променлива скорост, варираща в диапазона от 1,2 пъти спрямо скоростта на изпаряване в предишния етап на получаване светла или тъмна ивица (слой). Процесът на изпаряване продължава, докато спре отделянето на амонячни пари. Прекратяването на отделянето на амонячни пари показва пълното разлагане на медно-карбонатно-амонячните комплекси, образувани по време на разтварянето на основен меден карбонат в разтвор на амониев карбонат, което води до образуването на плътен поликристален агрегат от основен меден карбонат, който е ювелирно-декоративен синтетичен малахит. След приключване на процеса на изпаряване, останалата водна част се отделя от синтетичния малахит и се анализира за съответствие с параметрите на референтната проба от естествен малахит, представена в базата данни на ICDD, N 41-1390.
Показателите на получения в Пример 1 синтетичен малахит са представени в Таблица 1.
Rnrnrn rnrnrn rnrnrn
Пример 2
Условията от Пример 2 са подобни на условията от Пример 1, но съотношението на моларното съдържание на амоняк към моларното съдържание на въглероден диоксид за условията на този пример е 4,0.
Показателите на получения в Пример 2 синтетичен малахит са представени в Таблица 1.
Пример 3
Условията от Пример 3 са подобни на условията от Пример 1, но съотношението на моларното съдържание на амоняк към моларното съдържание на въглероден диоксид за условията на този пример е 8,0.
Показателите на получения в Пример 3 синтетичен малахит са представени в Таблица 1.
Пример 4
Условията от Пример 3 са подобни на условията от Пример 1, но съотношението на моларното съдържание на амоняк към моларното съдържание на въглероден диоксид за условията на този пример е 4 и изпарението се извършва при температура 60 o ° С.
Параметрите на синтетичния малахит, получен в пример 4, са представени в таблица 1.
Пример 5
Условията от Пример 5 са подобни на условията от Примери 1 и 4, но изпарението се извършва при температура 80 o C.
Показателите на синтетичния малахит, получен съгласно пример 5, са представени в таблица 1.
Пример 6
Условията от Пример 6 са подобни на условията от Примери 1 и 4, но изпарението се извършва при температура 95 o C.
Показателите на синтетичния малахит, получен съгласно пример 6, са представени в таблица 1.
В допълнение, изследванията с рентгенова дифракция показват идентичността на рентгеновите модели на естествения и синтетичния малахит.
Почти всички оптични константи на синтетичния малахит са подобни на оптичните константи на естествения малахит.
Точно като естествения малахит, синтетичният малахит се топи в редуциращ пламък и произвежда медно зърно. Когато се накисне в HCl, синтетичният малахит оцветява пламъка в синьо. При нагряване в стъклена тръба синтетичният малахит отделя вода и почернява; със съскане се разтваря в солна киселина.
По този начин изобретенията позволяват да се получи синтетичен малахит с физични и химични свойства, характерни за естествения малахит, но синтетичният малахит се различава от естествения малахит с повишена микротвърдост, повишена устойчивост на износване и по-добра полируемост, което се обяснява с по-ниското съдържание на примеси и различен качествен състав на примесите.
Като цяло, като се вземе предвид новостта и неочевидността на изобретенията, значението на всички общи и частни характеристики на изобретенията, показани в раздела "Същност на изобретението", както и осъществимостта на изобретението, показано в раздел "Примери за прилагане на изобретения", увереното решаване на задачите и получаването на нов технически резултат, декларираната група изобретения, по наше мнение, отговаря на всички изисквания за патентоспособност на изобретенията.
Анализът също така показва, че всички общи и специфични характеристики на изобретенията са от съществено значение, тъй като всяко от тях е необходимо и всички заедно са не само достатъчни за постигане на целта на изобретенията, но и позволяват групата изобретения да бъдат промишлено внедрени.
В допълнение, анализът на съвкупността от съществени характеристики на група изобретения и техническия резултат, постигнат с тяхното използване, показва наличието на единна изобретателска концепция, тясна и неразривна връзка между изобретенията и целта на метода директно за производство на синтетични бижута и декоративен малахит, което дава възможност за комбиниране на две изобретения в едно приложение.
ИСК
1. Синтетичен бижутериен и декоративен малахит, който е поликристален агрегат, съдържащ основен меден карбонат Cu 2 (OH) 2 и примеси, характеризиращ се с това, че синтетичният малахит съдържа основен меден карбонат и примеси в следното съотношение на компонентите, тегл.%:
Cu2(OH)2 - 99,99 - 99,5
Примеси - 0,01 - 0,50
2. Синтетичен малахит съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че примесите на синтетичния малахит съдържат Fe203 и Na20.
3. Синтетичен малахит съгласно претенция 1 или 2, характеризиращ се с това, че плътността на синтетичния малахит е 3,9 - 4,1 g/cm3.
4. Синтетичен малахит съгласно всяка една от претенции 1 - 3, характеризиращ се с това, че твърдостта на Моос на синтетичния малахит е 4.
5. Синтетичен малахит съгласно всяка една от претенции 1 - 4, характеризиращ се с това, че микротвърдостта на синтетичния малахит е 216 - 390 kg/mm2.
6. Синтетичен малахит съгласно всяка една от претенции 1 - 5, характеризиращ се с това, че максималният спектър на отражение на синтетичния малахит е 490 - 525 nm.
7. Синтетичен малахит съгласно всяка една от претенции 1 - 6, характеризиращ се с това, че устойчивостта на износване на синтетичния малахит в сравнение с устойчивостта на износване на естествения малахит е 105 - 150%.
8. Синтетичен малахит съгласно всяка една от претенции 1 - 7, характеризиращ се с това, че полируемостта на синтетичния малахит по отношение на полируемостта на естествения малахит е 105 - 150%.
9. Синтетичен малахит съгласно всяка една от претенции 1 до 8, характеризиращ се с това, че синтетичният малахит съдържа редуващи се светли и тъмнозелени слоеве.
10. Синтетичен малахит съгласно всяка една от претенции 1 до 9, характеризиращ се с това, че повърхността на синтетичния малахит проявява плюшен моаре ефект в отразена светлина.
11. Синтетичен малахит съгласно всяка една от претенции 1 до 10, характеризиращ се с това, че се получава чрез разтваряне на основен меден карбонат във воден разтвор на амониев карбонат, съдържащ излишък на моларно количество амоняк спрямо моларното съдържание на въглероден диоксид, и последващо изпаряване на получения разтвор при нагряване с образуване на поликристален агрегат от синтетичен малахит.
12. Синтетичен малахит съгласно всяка една от претенции 1 до 11, характеризиращ се с това, че междукристалното пространство на синтетичния малахит съдържа остатъчен амониев йон.
13. Метод за производство на синтетични бижута и декоративен малахит, включващ разтваряне на основен меден карбонат във воден разтвор на амониев карбонат и последващо изпаряване на разтвора за образуване на поликристален агрегат от синтетичен малахит, характеризиращ се с това, че разтварянето на основен меден карбонат в воден разтвор на амониев карбонат се извършва при излишно моларно съдържание на амоняк по отношение на моларното съдържание на въглероден диоксид.
14. Метод съгласно претенция 13, характеризиращ се с това, че разтварянето на основен меден карбонат във воден разтвор на амониев карбонат се извършва при излишък на моларно съдържание на амоняк от 1,5 до 8 пъти по отношение на моларното съдържание на въглероден диоксид.
15. Метод съгласно всяка една от претенции 13 - 14, характеризиращ се с това, че изпаряването на разтвор на основен меден карбонат във воден разтвор на амониев карбонат се извършва при 40 - 95 o C.
16. Метод съгласно претенция 15, характеризиращ се с това, че изпаряването на разтвор на основен меден карбонат във воден разтвор на амониев карбонат се извършва главно при 60 - 80 o C.
17. Методът съгласно всяка една от претенции 13 до 16, характеризиращ се с това, че изпаряването на разтвор на основен меден карбонат във воден разтвор на амониев карбонат се извършва при променлива скорост с възможност за получаване на синтетичен малахит с променлива светлина. и тъмнозелени слоеве.
18. Методът съгласно претенция 17, характеризиращ се с това, че за да се осигури възможността за получаване на контрастни цветови преходи между слоевете от синтетичен малахит при преминаване към растеж на следващия слой, скоростта на изпаряване на разтвора на основен меден карбонат във воден разтвор амониев карбонат се променя най-малко 1,2 пъти в сравнение със скоростта на изпарение по време на кристализация на предишния слой от синтетичен малахит.
19. Методът съгласно всяка от претенции 13 - 18, характеризиращ се с това, че се получава синтетичен малахит съгласно всяка от претенции 1 - 12.