Смарагди, як природні так і синтетичні, все частіше приводять геммологов в скруту. У зв'язку зі зміною політики уряду, в останні десять чи двадцять років помітно зріс видобуток смарагдів в Колумбії; зростає число родовищ смарагдів хорошої якості в Бразилії. До цього слід додати кілька нових проявів в Африці і на території Південно-Східної Азії.
Ще більше ускладнює ситуацію випуск синтетичних смарагдів, вельми схожих з натуральними, які виробляють як гідротермальним, так і расплавним методами в різних країнах.
Ювеліри і геммологи повинні бути уважні, особливо коли мають справу з чистими прекрасно забарвленими каміннями.
Синтетичні смарагди мають вельми характерний насичений блакитно-зелений колір, який почасти видає їх походження, хоча майже такий же відтінок мають деякі колумбійські смарагди. Через фільтр Челсі вони виглядають інтенсивно-червоними - набагато більш червоними, ніж більшість природних смарагдів. Точно так само внаслідок флюоресценції вони виглядають між схрещеними фільтрами.
Однак деякі природні камені, особливо колумбійського походження, можуть проявляти подібні властивості, і, навпаки, не всі синтетичні смарагди поводяться подібним чином.
Питома вага більшості отриманих расплавним методом синтетичних смарагдів (в тому числі тих, що випускають фірми Четем, Жильсон, Інаморі, Ленники, Сейко та Церфасс, а також в Росії), як правило, низький і майже точно відповідає щільності кварцу (2,651).
З цього випливає, що розбавлений бромоформ, який використовують як індикатор, кристали кварцу і, припустимо, камені Четем знаходяться в підвішеному стані, може виявитися корисним для швидкої перевірки підозрюваних в синтетичному походження смарагдів.
Однак слід зазначити, що фірма Жильсона раніше виробляла (але до теперішнього часу поступово припинила випуск) смарагд типу N з підвищеним вмістом заліза, яке збільшує питому вагу продукту до значень 2,68 - 2,70 і пригнічує флюоресценцію. Для зіставлення можна вказати, що питома вага більшості природних смарагдів перевищує 2,70, тоді як цей показник для смарагдів, отриманих шляхом гiдротермального синтезу, зазвичай відповідає діапазону 2,68 - 2,70.
Показники заломлення синтетичних смарагдів, отриманих расплавним методом, теж низькі і зазвичай знаходяться в діапазоні 1,561 - 1,564; двузаломлення 0,003 - 0,004. Існують невеликі варіації, і величина двузаломлення смарагду виробництва фірми Церфасс може підвищуватися до 0,006.
Гідротермальні смарагди зазвичай мають показники заломлення в діапазоні 1,566 - 1,580 і двузаломлення 0,005 - 0,007, причому кілька більш високими значеннями констант відрізняється російська продукція.
В природних смарагдах мінімальні значення показників заломлення зазвичай складають від 1,570 і вище при двузаломленi 0,005 - 0,006 і більше. Для полегшення визначення точних значень оптичних констант в цьому діапазоні при звичайному освітленні дуже цінним може виявитися шпінелевий рефрактометр Рейнера; причому для цього випробування камені, як правило, можна не виймати з оправи.
Деякі синтетичні камені (за винятком каменів типу N виробництва Жильсона) під дією довгохвильового ультрафіолетового освітлення дають інтенсивну флюоресценцію в різних відтінках червоного кольору; деякі природні камені, особливо колумбійські, поводяться таким же чином, однак для синтетиків характерні більш чисті червоні тони.
Таким чином, результати даного тесту є лише одним з критеріїв і далеко не вирішальним. За наявними повідомленнями, камені виробництва Сейко під дією ультрафіолетового опромінення виглядають зеленими.
Перераховані вище особливості можуть використовуватися при діагностиці як цінні, але другорядні критерії, так як виробники в будь-який момент можуть так змінити інгредієнти, щоб і показник заломлення і питома вага їх продуктів збільшився .
Найбільш важливим діагностичним ознакою тому є включення, так як вони не можуть бути так просто змінені або цілеспрямовано створені. В расплавних синтетики переважають включення у вигляді утворень типу "вуалей" або "мережив", зазвичай вигнутих, що значно відрізняються від утворень, які спостерігають в природних смарагдах. Такі "вуалі", схожі на відбитки пальців, зазвичай заповнені залишковим розплавом, але можуть також містити і газ.
Синтетики гидротермального походження зазвичай містять рідкі або газоподібні включення у вигляді загострених шипів або капелюшків від цвяха, на широких кінцях яких часто видно кристалики фенакіту. Одиночні кристали фенакіту відзначаються в обох типах смарагдів.
Досить звичайні частинки кристалів-затравок, і в деяких типах каменів видно хвилеподібні спотворення ліній росту на кордонах між затравкой і синтетичної частиною, як, втім, і інші характерні особливості розвитку.
Можна згадати ще про одному істотну відміннiсть між синтетичними і природними смарагдами, оскільки вона служить цінним лабораторним критерієм для їх розпізнавання.
Виявлено, що синтетичні смарагди Четем прозорі для ультрафіолетових променів з довжиною хвилі аж до 230 нм, в той час як смарагди з усіх відомих природних джерел непрозорі для ультрафіолетових променів з довжиною хвилі менше 300 нм.
Ці результати спочатку були отримані за допомогою невеликого кварцового спектрографа, однак вони можуть бути підтверджені і простішим методом, запропонованим Н. Деєм. Він вже був описаний як спосіб відмінності природних рубінів від їх синтетичних аналогів.
Так само, як деякі інші синтетичні смарагди, вирощені гідротермальним способом, і на відміну від синтетичних смарагдів, отриманих по расплавних методу, камені Лехляйтнера з синтетичним смарагдовим покриттям не піддаються ідентифікації по їх фізичним константам.
Їх показники заломлення зазвичай складають 1,575-1,582 і навіть вище, двузаломлення завжди одно - 0,007. Ці дані, природно, вiдносяться до покриття.
Як повідомляв професор Г. Банк, деякі камені Лехляйтнера мають дивно високі показники заломлення - від 1,583 до 1,605 для звичайного променя. В деяких випадках покриття з майданчика видаляли при поліровці, і тоді виміру на рефрактометрі давали значення, характерні для природного берилу.
Що ж до щільності каменів, то вона залежить майже повністю від типу берилу, обраного для затравки. Якщо взяти блідий аквамарин, то щільність, ймовірно, складе 2,69 - нижче, ніж у будь-якого природного смарагду. При використанні блідих різновидів морганита (рожевого берилу) щільність може бути значно вище.
Діагностика таких "покритих" берилiв труднощів не представляє. Сумніви в природному походженні каменю зазвичай виникають через невідповідність його включень (характерних для природних берилiв, але не типових для смарагду) і зовнішнього вигляду.
Щоб не послаблювати колір каменю, частина граней павільйону нерідко залишають неполірованими, і уважне вивчення за допомогою лупи або мікроскопа допоможе виявити характерний вигляд поверхні синтетичного шару. Однак найбільш загальна і легко помітна особливість таких каменів - наявність серії паралельних тріщин, нагадують тріщини на глазурі, обмежених тільки гідротермальним покриттям.
Іноді спостерігають дві пересічені системи тріщин, що утворюють сітчастий візерунок. Під мікроскопом видно, що тріщини різко обриваються на поверхні затравки з берилу. Крім того, при збільшенні помітно, то тріщини заповнені крапельками рідини, як у типових залікованих тріщинах.
Якщо залишається якийсь сумнів і камінь може бути вийнятий з оправи або якщо оправа дозволяє спостерігати його збоку, то слід занурити камінь в іммерсійну рідину з близьким показником заломлення, наприклад в бромбензол або бензолбензоат, і досліджувати його під мікроскопом.
На синтетичних каменях Лехляйтнера помітний темний ободок покриття на берилові затравки. Декількома роками пізніше (1964) винахідливий І. Лехляйтнер виростив синтетичний смарагд зовсім іншого типу. Камені отримували шляхом занурення в автоклав тонкої пластинки з природного або синтетичного берилу і "нанесення" на неї тонких шарів темно-зеленого синтетичного смарагду.
Потім камінь переносили в інший автоклав і нарощували на нього шари безбарвного берилу (які ростуть значно швидше, ніж шари зеленого смарагду).
З отриманої заготовки виготовляли ограновані камені, які, якщо дивитися на них через майданчик, мають вигляд нормального смарагду; тільки при зануренні в іммерсійну рідину та спостереженні збоку під мікроскопом стає чітко помітною їх шарувата структура. Показники заломлення і щільність таких "сандвічів" практично такі ж, як і у деяких природних смарагдів, тому ці характеристики в даному випадку непридатні для діагностики.
Цікавий синтетичний матеріал - зелений берил, забарвлений НЕ хромом, як смарагд, а ванадієм, - отримав А. М. Тейлор, що працює у фірмі "Крісталс-рісёрч" в Мельбурні (Австралія). З ванадієм частково пов'язаний колір природних смарагдів, хоча основне багатство і густота кольору, завдяки чому камінь набув такої популярності, обумовлені хромом.
Ванадієві "смарагди" вирощують в гідротермальних умовах і мають показники заломлення в межах 1,571-1,575 для звичайного променя та 1,566-1,570 для незвичайного променя і двузаломлення близько 0,005. В iммерсiйнiй рідини помітна шарувата структура, пов'язана з періодичністю росту кристалів. Звичайно, в спектрі немає ніяких ліній хрому і видна широка смуга поглинання в помаранчевій області близько 610 нм.
За рахунок введення домішки кобальту були отримані також синтетичні смарагди червонуватого кольору.