Изумрудом назвали зелёную разновидность берилла которая является драгоценным камнем и из-за этого многие пытались и пытаются искусственно сделать изумруд. Однако пытаются изготовить искусственный изумруд не только из-за его стоимости но и в научных целях.
Вначале прошлого века получить искусственный изумруд камень пытались путём по перекристаллизации рубинов из мелких натуральных бериллов в пламени гремучего газа. Однако при нагревании цвет изменялся и чтобы его восстановить добавляли немного окиси хрома но в результате при плавлении получался не искусственный изумруд, а обычное стекло. Такое стекло хоть и получалось зелёным но было совсем не похоже на настоящий изумруд, а также физические его свойства были немного ниже чем у природного изумруда. Например показатель преломления получался в пределах от 1,508 до 1,527, а удельный вес в пределах от 2,417 до 2,489.
Впервые успешный опыт по синтезу крошечных кристаллов изумрудов провели Отфель и Перре. Они помещали смесь из бериллия, глинозёма и кремнезема под покрытие из димолибдата в платиновый тигель. Затем они всё это помещали в автоклав и постепенно нагревали в течение 24 часов почти до 800 градусов и держали при такой температуре на протяжении 15 суток. Они экспериментируя выяснили, что температура не должна превышать 800 градусов так как в результате вместо изумруда получится силикат бериллия феканит Be2Si04. При постепенном нагревании образуются кристаллы в форме октаэдров которые по мере увеличения температуры в автоклаве изменяются в призматические кристаллы берилла и постепенно становятся более крупными за счёт мелких. Когда готовая масса остывала они её размельчали и с помощью соляной кислоты отделяли кристаллы берилла. Такие кристаллы были очень малы но в тоже время были почти идеальны так как имели удельный вес 2,67, а их состав полностью соответствовал составу берилла. Для придания цвета добавляли окись хрома и в результате получался натуральный яркий цвет с зелёным оттенком. Экспериментальным путём выяснили, что если добавлять окись хрома в объёме 0,001 от всего объёма смеси то она полностью поглощалась кристаллами, а если больше то большая часть окиси хрома оставалась в обволакивающей массе.
В 1911 году компания ИГ Фарбенин-дустри которая находилась в Биттерфельде начала повторять опыты Отфеля и Перре и через 20 лет у них получилось синтезировать первые изумруды которые были пригодны для огранки. Эти изумруды попали на рынок под названием Игмсральд. В 1942 году компания перестала производить изумруды и тогда впервые появилось описание процесса. Смесь делали из ВеО, А120 3, Si02 и добавки в качестве флюса кислого молибдата лития. Смесь помещали в платиновый тигл и нагревали электричеством. Чтобы кристаллы получались не очень мелкие нельзя допускать чтобы смесь перенасыщалась. Для этого кремнезём подавать нужно в виде измельчённого кварца на платиновой сетке на небольшом расстоянии от дна сосуда. Однако позже выяснилось, что у Игмеральда в отличие от настоящих изумрудов отчётливо в ультрафиолетовом свете проявлялась более яркая флюоресценция. К тому же удельный вес, показатель преломления и двупреломление значительно ниже чем у природных.
Кэррол Ф. Чэтем в 1935 году в научно-исследовательской лаборатории расположенной неподалёку от Сан-Франциско вырастил искусственный изумруд весом в 1 карат, а начиная с 1940 года он наладил их выпуск для промышленных целей. Выращенный необработанный изумруд весом в 1014 карат он подарил Смитсоновскому институту, а Гарвардскому музею он подарил изумруд весом в 1275 карат. Но и у этих камней показатели преломления, удельного веса и двупреломления намного ниже чем у настоящих природных кристаллов. Процесс изготовления держит в секрете известно лишь, что длится он очень долго. По внешнему виду скоплений кристаллов прикреплённых к массиву определили, что при выращивание изумрудов затравка не использовалась. Если посмотреть на них через фильтр Челси или скрещённые фильтры то в них можно увидеть в ультрафиолетовых лучах огненно красный цвет.
В 1963 году в Европе появились два искусственных изумруда один из которых вырастил в ФРГ В.Церфасс, а другой вырастил П.Жильсон во Франции. Они также не раскрывают своих секретов по выращиванию искусственных изумрудов.
Компания Линде недавно сравнив свойства изумрудов Игмеральда, Чэтема, Жильсона, Церфаса и своих пришла к выводу, что все камни получены в результате плавления с флюсом. У всех камней под микроскопом с небольшим увеличением можно разглядеть характерные буалеподобные образования которые состоят из включений флюса и пузырьков газа. Показатель преломления флюса выше показателя преломления вмещающего кристалла.
Примерно в 1928 году Э.Наккен во Франкфурте получил синтетический изумруд гидротермальным способом, хотя многие его синтетические камни согласно характеристикам изготовлены методом плавления с флюсом.
Первые сложные бериллы с синтетическим покрытием изготовил в 1960 году в Австрии Й.Лехлейтнер. Эти камни были сделаны из огранённых небольших бесцветных или слабоокрашенных бериллов на которые гидротермальным методом наносится оболочка из синтетического изумруда. Вначале эти камни получили название Эмерит но впоследствии их стали называть Симеральд. У этих камней преломление в пределах от 1,575 до 1,581, удельный вес от 2,68 до 2,71, а двупреломление от 0,005 до 0,006 то есть эти параметры находятся в тех же пределах, что и у природных изумрудов.
Позже стали делать более сложные камни. Например оболочку делали из двух слоёв берилла и двумя слоями изумруда один из которых наносился между слоями берилла, а второй был поверхностный слой. Чтобы такой искусственный изумруд отличить от настоящего нужно положить его на ребро параллельно табличной грани и тогда через микроскоп можно увидеть сложное строение кристалла.
Компания Линде недавно создала искусственный изумруд отличного качества гидротермальным методом. Создавали Линда изумруд в несколько этапов и при этом затравку можно было легко удалить. Чтобы кристаллы быстрее росли зародышевые пластинки вырезали под углом к оптической оси. Такой Линде изумруд по характеристикам очень схож с натуральными изумрудами и даже цвет получился превосходный. Характерным свойством его является интенсивная красная флюоресценция.
Австралийская компания Кристалл Ризеч гидротермальным методом создали синтетический изумруд берилл камень без использования окиси хрома. Их окрашивали ванадием в ярко травянисто зелёный цвет. По характеристикам они почти идентичны синтетическим кристаллам созданным компанией Линде. Но отличить их можно так как у кристаллов компании Кристалл Ризеч в красной части спектра поглощения отсутствуют тонкие линии хрома.
В России и Австралии тоже изготавливали фальшивые бериллы разных цветов светло зелёные, розовато коричневые, тёмно голубые, светло голубые, серовато зелёные.
В последнее время ведутся разработки по кристаллизации порошка берилла при высокой температуре и большом давлении. Для того чтобы отличить изумруд искусственно выращенный от настоящего можно использовать удельный вес, преломление и флюоресценцию. Для проверки удельным весом готовят тяжёлую жидкость например разбавляют бромоформ до состояния чтобы в нём плавал и не тонул кусочек кварца. В этой жидкости все искусственные изумруды будут плавать, а натуральные пойдут на дно. Для проверки показателем преломления камни погружают в иммерсионную жидкость с показателем преломления nD= 1 ,57, например в бензоат бензила. У синтетических камней показатель преломления ниже, а у природных выше. Для проверки флюоресценцией используют фильтр Челси, скрещенный фильтр или ультрафиолетовую лампу. Синтетические камни обладают резкой флюоресценцией, а у некоторых натуральных камней она вообще отсутствует. Однако в последнее время резкую флюоресценцию удалили путём добавления железа но тогда в спектре можно будет наблюдать чёткие полосы 4270 А х.