Разновидности опалов

Исходя из внутреннего строения, различают следующие разновидности: драгоценный (благородный) опал, отличающийся опалесценцией и игрой цветов; гидроопал — сильно пористый, в воде прозрачный; гиалит (стеклянный опал), образующий сталактиты или шаровидные выделения.

По окраске выделяют разновидности опала:

Белый опал - светлый с иризацией в голубых тонах;

Чёрный опал - с тёмно-фиолетовой, синей или чёрной корпусной окраской и иризацией в красных и зелёных тонах;

Арлекин - с мозаичным рисунком;

Огненный опал – оранжевый, красный, желтый с "огненной" иризацией;

Джиразоль - голубая или белая прозрачная разновидность и др.;

Маточный опал - вмещающая порода с прожилками благородного опала;

Древесный опал - окаменелое дерево (псевдоморфоза по древесине);

Кахалонг опаловый - белая фарфоровидная непрозрачная разновидность;

Гиалит - бесцветный водяно-прозрачный опал;

Празопал - яблочно-зелёный;

Гидрофан - светлоокрашенный или белый, просвечивающий, содержащий до 32% воды;

Игра света в иризирующих опалах является следствием интерференции. Если поместить опал под микроскоп, можно увидеть его внутреннюю структуру, как упоминалось ранее, представляющую собой расположенные в определенном порядке (наподобие пчелиных сот) в массе кремниевого геля мелкие одинаковые шарики кремнезема. Именно такая структура и обеспечивает радужную игру цветов, изменяющуюся с поворотом камня.

Наиболее распространены обыкновенные опалы и полуопалы, не имеющие иризации. К ним близки опаловые ониксы (с чередованием слоёв опала и халцедона различной окраски);

Синтез искусственных опалов

Как было известно еще во времена Плиния, опал можно имитировать, нагревая стекло и затем быстро его охлаждая, в результате чего оно покрывается трещинками. Поскольку эти трещинки заполнены воздухом, а не твердым материалом, получающиеся имитации весьма посредственны. Так как благородный опал часто встречается в виде тонких плёнок, довольно распространены опаловые дублеты, в которых пленка опала искусственно скреплена с какой-либо подложкой. Последней может служить низкокачественный опал, чёрный оникс или чёрная паста. В опаловом триплете опаловая пленка покрывается обработанным в виде кабошона кусочком горного хрусталя, который предохраняет опал от повреждений, но видоизменяет его блеск и иризацию. Часто можно столкнуться с имитацией чёрного опала, получаемой путём пропитки низкокачественного опала раствором сахара с дальнейшей обработкой его серной кислотой.

Процесс образования опалов в природе может длиться порядка 100.000 лет. В Австралии, где были найдены самые большие месторождения благородных опалов, ученые задались вопросом, можно ли каким-либо искусственным методом воспроизвести процесс образования опалов? Для решения этой задачи в 60-х годах двадцатого века были начаты углублённые лабораторные исследования в данном направлении. Детальное изучение свойств и структуры природных опалов привело к научным открытиям, сделавшим возможным синтез опалов в лабораторных условиях. Самым первым вопросом, на которые ученые постарались найти исчерпывающий ответ - происхождение ярких оттенков, присущих структуре самых красивых видов опалов.

Основным инструментом исследований стал электронный микроскоп, позволяющий делать снимки предметов, которые в сотни раз меньше тех, что можно разглядеть в обычном оптическом микроскопе. Особенности этого прибора значительно усложняли процесс исследования. Обычные образцы опалов было невозможно использовать в качестве основного предмета рассмотрения. Ввиду этого была разработана методика, благодаря которой было налажено исследование свойств опала с помощью так называемой «реплики», представляющей собой тонкую пленку углерода, полностью повторяющую поверхность природного материала.

В результате таких исследований было установлено, что структура опала представляет собой соединение «мельчайших шариков» кремнезема, уложенных в строгом геометрическом порядке относительно друг друга. Эти особенности строения камня и делают возможным появление множества ярких цветов. Строгая геометрическая последовательность упаковки частичек опала является важнейшей особенностью трёхмерной дифракционной решетки. Таким термином физики обозначают явление, когда появляются все цвета спектра при прохождении параллельного пучка света сквозь серии тонких близко расположенных линий.

Для образования благородного опала с достаточно правильной геометрической формой расположения частичек или сфер необходимы постоянные климатические условия. Важно, чтобы на протяжении долгого времени не менялось давление, концентрация вещества и температура. Такие условия встречаются в природе крайне редко, что является причиной редкости нахождения благородного опала в природе. На основании полученных данных, была разработана методика производства искусственных опалов. В лабораторных условиях опалы синтезируются значительно быстрее, чем в природе, благодаря возможности создания и поддержания нужных условий. Впервые искусственный опал был синтезирован в 1964 году австралийскими экспериментаторами А. Гаскином и П. Дарре. В 70-х гг. прошлого века синтез благородных опалов был освоен советскими учёными в CCCP.

Процесс синтеза искусственного благородного опала состоял из нескольких стадий. На первой стадии выращивались микросферы кремнезема нужного размера. Для этого раствор натриевого силиката деионизировался нагреванием с ионообменными смолами при температуре 100⁰С в течении

50 - 100 часов. Вследствие чего коллоидный кремнезём осаждался образуя шарики, которые разделялись по размеру с помощью центрифуги. После этого раствор выдерживали в покое несколько недель. За это время более крупные выпадали в нижние слои, а характерные для благородного опала размера забирались с помощью пипетки из верхних слоёв. Полученная смесь представляла собой гидратированный кремнезём, который предстояло дегидратировать (высушить) при температуре в 100⁰С. Для ускорения процесса температуру можно было поднимать до 600⁰С. При этом процессе частички кремнезема соединялись в единый монолит. Для уплотнения структуры кремнезема (для повышения прозрачности камня) температуру дегитратации кремнезема держали в пределах от 500 до 800⁰С (так как при температурах свыше 800⁰С кремнезем уже переходил в несвойственную опалам кристаллическую структуру). В итоге данный процесс представлял собой создание полноценных благородных опалов в искусственных условиях.

Позднее на основе этого метода были разработаны другие методики с применением катализаторов и пластификаторов. Но полученные в результате опалы уже нельзя назвать полноценными искусственными опалами, это уже просто имитации, хоть и достаточно высокого качества.

Опалы Пьера Жильсона.

Опалы Жильсона поступили в продажу в конце 1973 г. и по сегодняшний день являются синтетическими опалами выпускаемыми в промышленных (мировых) масштабах. Отличие опалов созданных по этой технологии от природных состоит в том, что шарики кремнезема у опалов Жильсона сложены не из более мелких сфер, (как у натуральных), а из единой сферы. К тому же опалы Жильсона содержат цементирующий материал, заполняющий полости между шариками (тем самым устраняется природная пористость, которая в ювелирном деле признаётся браком).

Сегодня более 90% процентов, представленных на широком рынке опалов - являются опалами Жильсона, т.е. синтетическим материалом.

Распространены также примитивные имитации и подделки опала, главным образом за него выдают специально изготовляемое опалесцирующее стекло. В настоящее время широко производятся синтетические опалы, в том числе в России.