Искусственное получение берилла

Впервые кристаллы (менее 1 мм) берилла (изумруда) были выращены Эбельманом еще в 1848 г. В настоящее время известны два метода получения бериллов — пиролитический («раствор в расплаве») и гидротермальный. Кристаллизация по первому методу осуществляется либо медленным охлаждением насыщенного расплава исходных окислов с флюсом при температуре 1250—700°, либо перекристаллизацией на затравку методом температурного перепада. Эспиг в качестве исходных компонентов предлагает BeO, Аl₂O₃, SiO₂ и Li₂CrO₄ и оптимальную температуру 770—880°; длительное пересыщение в области растущего на затравке кристалла в этих условиях осуществляется за счет встречной диффузии постепенно растворяющихся ВеО, Аl₂O₃, Li₂CrO₄ И природного кварца в расплаве Li₂МоO₄.Армштутц и Борлоз получали изумруд медленной подачей на затравку кристалла берилла окислов Be, Аl и Si в расплаве BeF₂. В 1963 г. была осуществлена попытка вырастить изумруд методом Вернейля (наплавление стехиомет- ричной изумруду смеси окислов на булю, покрытую оболочкой из муллита) [226]. Вилсон [227] взял патент на синтез изумруда из смеси окислов ВеО, А1203, СГ203 И SiO₂ при температуре 1495°—2015° и давлении 15 кбар. Методом «раствор в расплаве» берилл (изумруд) синтезировался многими исследователями; ими использовались флюсы различного состава: молибдат лития и ванадиево-кислый натрий (в течение месяца вырастал кристалл размером до 6мм), расплавы PbO—PbF₂,B₂O₃, Li₂O—MoO₃ , Li₂Mo₂O₇, Li₂W₂O₇, РbOМоО₄ и V₂O₆ , и окислов Pb, Са, Sr, Ва, V, Р (или Nb), или V₂O₅, Li₂MoO₄, Li₂WO₄. Во всех случаях в качестве затравок использовались срезы природных кристаллов берилла, перпендикулярные L₆. В искусственно полученных кристаллах изумруда обычно наблюдались оптические неоднородности, трещинки и включения флюса.

Гидротермальный синтез берилла позволяет получать более однородные кристаллы. Впервые этим методом изумруд синтезировал Накен (в щелочной среде) в 1928 г.. Позже фирма Фарбен индустри выпустила на рынок большую партию синтетических изумрудов («игмеральд» — igmerald), но технология их производства осталась неизвестной. В 1930 г. сан-францисский химик Чатам вырастил гидротермальным способом высококачественные изум¬руды; технология также осталась неизвестной. Изучению изумрудов Чатама была посвящена большая серия исследований. Бесцветный берилл был синтезирован в водной среде из смеси SiO2, Аl₂O₃ и ВеСO₃ при давлении 400—1500 бар и температуре 600°; при 400 ° (плотность флюидной фазы 0,53 г/смъ) кристаллизовался очень мелкозернистый берилл. Берилл был получен также в интервале температур 500—850° и давлении 1050— 2100 кг/см² из стехиометричной смеси ВеО (или ВеСО₃), Аl₂O₃, SiO₂ в присутствии воды. Синтетически получены аквамарин и морганиты. Синтез берилла с V, Mn, Со, Ni в автоклаве при 400—600° и давлении 300—2000 атм из шихты ВеО, BeCO₃, SiO₂ и Аl₂O₃ в 5% растворах Na₂B₄O₇ и Н₃ВO₃ осуществлен Емельяновой и др.
Образование берилла и альбита при обработке микроклин-пертита кислыми растворами фтористых соединений Be наблюдали Соболев и Диков. Показано, что на кристаллизацию берилла положительное влияние оказывают кислые условия во фтор-карбонатных растворах с соотношением F/Na выше 3,5. В экспериментах с минерализаторами Na₂CO₃ + AlF₃ происходил хороший рост аквамарина на затравку. В 1971 г. Фланиген и Мамбах получили патент на синтез берилла и изумруда в галоидных солях в гидротермальных условиях.