Все о минерале кварц.

Аметист выращивается на затравочных пластинках во фторидном растворе; при этом поверхность пластинок обычно параллельна базису и они удлинены в направлении оси У. Такие затравки называют срезами ZY, а тс, которые удлинены вдоль оси X, -срезом XX. Когда кристалл выращивается на затравочных срезах АХ, поверхность базиса сходит на нет и кристалл оказывается ограненным плоскостями ромбоэдра. Если в качестве затравки применяется срез Z7, поверхность базиса больше, поскольку кристалл растет преимущественно в направлении оси X. Рассчитано, что скорость роста +Х в 10-15 раз больше, чем — X.

Поверхности кристаллов, выращенных из фторидных растворов, иные, чем в случае щелочных растворов. Основное различие обусловлено быстрым ростом исходной поверхности. Грани кристаллов, выращенных во фторидных растворах, покрыты мелкими, примыкающими друг к другу трещиноватыми пирамидами, грани которых ориентированы вдоль тригональной дипирамиды. Такая структура поверхности грани сохраняется в течение всего процесса роста. Для кристаллов, выращенных в щелочной среде, характерна округло-бугристая или похожая на булыжную мостовую поверхность.

Имеется также различие в вицинальных гранях, наблюдающихся на гранях ромбоэдра. При фторидной среде роста кристалла на гранях положительного ромбоэдра можно обнаружить пирамидки; они отличаются от бугорков овальной формы, образующихся при использовании щелочного метода.

Нагреватель и нагреваемая плита должна создавать температурный градиент около 40"С. Тогда в нижней части сосуда будет образовываться насыщенный кварцем раствор; происходящее при этом повышение плотности компенсируется увеличением температуры, вызывающим термическое расширение и снижение плотности. Различие в плотности приводит к образованию конвекционных потоков и заставляет насыщенный раствор подыматься кверху. При достижении верхней части сосуда этот раствор уже не может удержать весь содержащийся в нем кварц, и избыточное количество кварца осаждается на затравочных пластинках. Охлажденный раствор вновь спускается вниз, и процесс повторяется.

Чтобы достичь более быстрого роста нижних затравочных пластин и обеспечить равномерное отложение кварца, между нижней и верхней частями сосуда помещается перегородка. Она имеет форму пластинки с многочисленными отверстиями. Ее назначение регулировать конвекцию. Скорость роста варьирует в значительных пределах в соответствии с условиями роста и требованиями к кристаллу; однако для получения высококачественных кристаллов оптимальная скорость роста около 1 мм в сутки.

Закупоренный сосуд будет содержать пар с удельным весом 0,85, поскольку изначальное заполнение водой составляло 85%. Если допустить дальнейший подъем давления, то сосуд может взорваться (отсюда его второе название-«бомба»). Величина растворимости в 0,1% по массе достигается при давлении около 1400 бар, но для хорошего роста кристалла требуется более высокая растворимость. Чтобы ее повысить, к воде добавляют минерализаторы. Какой минерализатор взять — не имеет значения, лишь бы он реагировал с кварцем с образованием устойчивого соединения. На практике большей частью применяется едкий натр или сода (№ОН или N82003).

Шихта в виде раздробленного природного кварца помещается на дно сосуда, а тонкие затравочные пластинки (толщина их может быть около 1 мм) располагаются над шихтой на серебряной решетке. Добавляется минерализатор и сосуд закупоривается. Так как при росте давление повышается, были разработаны специальные запорные устройства. Нагреватель располагается вокруг сосуда, и вся система помещается на нагреваемую плиту внутри хорошо закрывающегося бокса из стальных листов. Нередко весь аппарат помещают под землю, чтобы свести к минимуму последствия возможного взрыва, или же применяют защиту в виде брони.