Экологические аспекты модификации цветных камней

Человечество научилось облагораживать цветные камни с древнейших времен с целью улучшения внешнего вида, повышения декоративных свойств. Вопросы облагораживания до сих пор актуальны, т.к. бездефектные яркоокрашенные камни встречаются редко и стоят дорого.

Сегодня на мировом рынке значительное количество цветных камней подвергается модификации (облагораживанию). Под модификацией понимается преобразование, изменение, получение новых свойств. С развитием технологий увеличиваются возможности проведения исследований в данном направлении, что неизбежно влечет за собой расширение ассортимента природных цветных камней.

Как правило, в процессе облагораживания осуществляется изменение различных характеристик камня: стабилизация структуры, залечивание трещин, увеличение прозрачности, изменение цвета минерала, создание оптических эффектов, улучшение полируемости и т.д. В качестве исходного сырья чаще всего используется дефектный, низкокачественный, малопривлекательный материал.

Наиболее популярными объектами модификации самоцветов являются: благородные корунды, морской жемчуг, топаз, опал, турмалин, янтарь, бериллы, гранаты, циркон, кварц и его разновидности, бирюза, жадеит и пр.

По характеру воздействия на объект выделены три группы методов:

• I.    Химическое воздействие (поверхностное и объемное прокрашивание, пропитка полимерами и др.);

• II.   Физическое воздействие (термообработка, облучение, HPHT-

• технология, упрочнение материалов);

• III.  Физико-химическое воздействие (термодиффузия, имплантация).

На сегодняшний день обработка самоцветов облагораживанием приобретает глобальный характер. Например, более 80% корундов и топазов проходит термообработку, более 90% изумрудов пропитывается маслами или полимерами. Поэтому возникает проблема экологической безопасности обработанного камня и воздействия процессов облагораживания на окружающую среду и на здоровье людей.

В процессе подобной обработки применяются различные химические вещества, такие, как кислоты, щелочи, полимеры, растворители, красители и пр., многие из которых токсичны, являются интенсивными раздражителями. В любом случае при проведении работ по облагораживанию особое внимание следует обратить на соблюдение техники безопасности при работе с химическими реагентами, со стеклянной посудой, с легковоспламеняющимися, горючими веществами. Все операции необходимо производить в изолированном помещении, оборудованном вытяжной вентиляцией, пользоваться средствами индивидуальной защиты (очки, перчатки), избегать попадания химических веществ на открытые участки кожи.

Как правило, полимеры, используемые для пропитывания, после полимеризации становятся нетоксичными и безопасными для использования. Облученные камни в зависимости от вида и величины излучения утрачивают остаточную радиоактивность в течение определенного времени.

В процессе производства часто образуются вредные отходы при работе с драгоценными и полудрагоценными камнями и химическими реактивами, поэтому должны проводиться мероприятия по сбору и хранению вредных отходов и последующей сдаче в установленном порядке на переработку.

При проведении работ с оборудованием (печи, установки) следует соблюдать меры по электробезопасности и пожарной безопасности.

Проведенная работа по классификации методов облагораживания позволит применять модификацию цветных камней более эффективно. С учетом последних достижений науки и техники в этой области необходимо разработать рекомендации по улучшению безопасности и экологичности проводимых процессов.