Физические свойства ювелирных камней

Основными характеристиками, по которым оцениваются камни, являются их физические свойства. Все они различаются по структуре, плотности, твердости, спайности, излому, прозрачности, преломлению, блеску, игре, цвету и химической стойкости. Причем по ряду параметров могут различаться одинаковые камни, например, по прозрачности. Структура у большинства ювелирных камней — кристаллическая. Реже встречаются аморфные структуры или скрыто-кристаллические. Плотностью называется отношение массы вещества к массе того же объема воды. Поэтому камень, имеющий плотность 2,6, во столько же раз тяжелее равного объема воды. Плотность драгоценных камней колеблется от 1 до 7. Наиболее высокую плотность имеют алмаз, рубин, сапфир.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КАМНЕЙТвердость — этот показатель зависит от многих характеристик камня. Например, от характера его строения и геометрической формы, от размеров и расположения атомов. Применительно к минералам и драгоценным камням под твердостью понимают, во-первых, твердость при царапанье и, во-вторых, при шлифовании. Метод определения твердости путем царапанья принадлежит венскому минералогу Фридриху Моосу (1773-1839). Он предложил шкалу, согласно которой минералы группируются в соответствии с их относительной твердостью по десятибалльной шкале (табл. 1). Каждый минерал, занимающий определенное место в этой шкале, царапает все минералы с меньшим значением твердости, но в то же время сам царапается стоящими выше него более твердыми минералами. Минералы с равными значениями твердости не царапают друг друга. Главное достоинство шкалы Мооса заключается в простоте ее использования. Однако драгоценные камни при царапании можно повредить. Поэтому часто прибегают к определению твердости шлифованием, которая измеряется количеством минерала, сошлифовываемого с поверхности образца при определенных условиях.

Таблица 1 Сравнение твердости по Моосу и твердости шлифованием

Шкала твердости Минерал Твердость по Моосу Твердость шлифования
1 Тальк Скоблится ногтем 0,03
2 Гипс Царапается ногтем 1,25
3 Кальцит Царапается медной монетой 4,5
4 Флюорит Легко царапается перочинным ножом 5,0
5 Апатит С трудом царапается перочинным ножом 6,5
6 Ортоклаз Царапается напильником 37
7 Кварц Царапает оконное стекло 120
8 Топаз Легко царапает кварц 175
9 Корунд Легко царапает топаз 1000
10 Алмаз Не царапается ничем, легко царапает корунд 140000

Некоторые драгоценные камни имеют на разных гранях, равно как и по разным направлениям, совершенно различную твердость. Чтобы успешно заниматься шлифованием камней, необходимо знать различия в твердости как при царапанье, так и при шлифовании.

Спайность — способность некоторых камней расщепляться вдоль одного или нескольких определенных направлений. Плоскости спайности всегда параллельны возможным граням кристалла данного минерала. Зависит она от строения кристаллической решетки минерала и от сил сцепления между атомами. У многих драгоценных и поделочных камней она отсутствует.

Излом. Характер поверхности раскола твердых веществ не по спайности. Он бывает раковистым, неровным, занозистым, волокнистым, ступенчатым, ровным, землистым и пр. Иногда излом может служить диагностическим признаком, позволяющим различать сходные по внешнему облику минералы. Волокнистые минералы, такие, как нефрит, имеют занозистый излом. Раковистый излом типичен, например, для всех разновидностей кварца и для имитаций драгоценных камней из стекла.

Прозрачность — пожалуй, одна из самых главных характеристик камней, которая определяется способностью камня пропускать световые лучи. Камень считается прозрачным, если через него можно видеть предметы. В зависимости от степени прозрачности камня, лучи света могут не только отражаться от его поверхностей, но и преломляться внутри него. В том случае, если камень в какой-то мере пропускает свет, но четких очертаний предмета сквозь него увидеть нельзя, он называется полупрозрачным или просвечивающим (например, нефрит). Когда же свет не может пройти через материал, последний называется непрозрачным (например, пирит).

Преломление — показатель, который определяется отношением скоростей света в воздухе и в кристалле. Дело в том, что отклонение светового луча в кристалле вызывается именно уменьшением скорости распространения этого луча в оптически более плотной среде. Чем сильнее в камне происходит разложение белого цвета, тем выше у него показатель преломления. Самый высокий показатель преломления света дает алмаз — 2,4. Для сравнения — у сапфира эта цифра составляет 1,76. По показателю преломления света к алмазу приближается только искусственный фианит, у него этот показатель около 2,2.

Блеск и игра — этими свойствами характеризуется большинство самоцветов, которые используются в ювелирном деле. Блеск драгоценных камней возникает вследствие отражения поверхностью камня части падающего на него света, но не от его окраски. Чем выше преломление, тем сильнее блеск. Более всего ценится алмазный блеск, а наиболее распространен стеклянный блеск. Различают камни с металлическим или неметаллическим блеском. Первые сходны по своему блеску с поверхностью свежеизломанного металла или потускневшего от времени. Многие минералы с металлическим блеском обнаруживают цвета побежалости, и в таких случаях у них часто наблюдаются великолепные радужные переливы.

Эти камни обычно непрозрачны и имеют больший удельный вес, чем камни, имеющие неметаллический блеск. Последние наиболее распространены. Их блеск подразделяется на шесть категорий: стеклянный, алмазный, перламутровый, шелковистый, восковой и смоляной. Обычно к блеску причисляют и световые эффекты, в основе которых лежит явление полного внутреннего отражения. Световая игра зависит от плотности и строения камня. Она тем выше, чем сильнее камень преломляет свет. Большое значение для блеска имеет и огранка, т. е. сочетание различных форм и размеров граней, нанесенных на поверхность минерала. Камню можно придать больший блеск, чем его естественный, правильной огранкой и полировкой.

Цветпервое, что бросается в глаза при взгляде на всякий драгоценный камень. Камни очень разнообразны по своей окраске. Они подразделяются по этому качеству на несколько групп: слегка окрашенные, густоокрашенные, окрашенные полосами, пятнистые. Причиной различных окрасок является свет, т. е. электромагнитные колебания, лежащие в определенном интервале длин волн. Камень, пропускающий все длины оптического диапазона, кажется бесцветным; если весь свет поглощается, то камень приобретает самую темную окраску и кажется почти черным. При частичном поглощении света по всему видимому диапазону волн камень выглядит мутно-белым или серым. Но если абсорбируются только вполне определенные длины волн, то камень приобретает окраску, соответствующую смешению оставшихся непоглощенных частей спектра белого света. Главными носителями цвета — хромофорами, которые обусловливают окраску драгоценных камней, являются ионы тяжелых металлов: кобальта, железа, никеля, марганца, меди, хрома, ванадия и титана.

Химическая стойкость — этот показатель присущ практически всем камням, которые используются в ювелирном деле. Он является причиной их долговечности и сохранности. Например, камни минерального происхождения обладают отменной термостойкостью, практически не растворяются в кислотах и щелочах. На аметист и хрусталь оказывает заметное действие только плавильная кислота. Органические камни, к которым относят коралл, жемчуг, янтарь и перламутр, менее стойки к химическим воздействиям. Кислоты их разрушают, при этом выделяется углекислый газ.

И, конечно, говоря о драгоценных камнях нельзя упускать из виду такой фактор, как редкость. Как бы ни был красив синтетический камень, какими бы великолепными свойствами он не обладал, человек не ощущает в них той таинственной силы природы, которая заложена в настоящих камнях.

Поделитесь статьей с друзьями в социальных сетях:

Предыдущая статья: Следующая статья:
На ту же тему

Навигация

Предыдущая статья: ←

Следующая статья:

Женщины в бизнесе и дома © 2018 ·   Войти   · Тема сайта и техподдержка от GoodwinPress Наверх