Мінералогічна шкала твердості (за Моосом)

Шкала	Мінерал	Твердість за Моосом
1	Тальк	Скоблиться нігтем
2	Гіпс	Дряпається нігтем
3	Кальцит	Дряпається мідною монетою
4	Флюорит	Легко дряпається перочинним ножем
5	Апатит	Важко дряпається перочинним ножем
6	Ортоклаз	Дряпається напильником
7	Кварц	Дряпає віконне скло
8	Топаз	Легко дряпає кварц
9	Корунд	Легко дряпає топаз
10	Алмаз	Не дряпається нічим

Твердість є важливою діагностичною ознакою під час визначення дорогоцінних каменів.

Для визначення твердості застосовують спеціальні олівці твердості. Вони являють собою набір з 7 металевих стержнів, на одному кінці яких закріплено еталонний мінерал, а на іншому цифрою позначено відповідну твердість (з 4 по 10).

Література

1. Андерсон Б. Определение драгоценных камней. Пер. с англ. / Москва: Мир камня, 1996. – 456 стр.

2. Солодова Ю.П., Андреенко Э.Д., Граданчикова Б.Т. Определитель ювелирных и поделочных камней. – М.: Недра, 1985.

3. Шуман В. Мир камня. В 2-х т. Драгоценные и поделочные камни. М.: Мир, 1986, 263 с. (с. 22-40)

Практичне заняття 2

Тема: Вивчення будови та властивостей мінералів.

Мета: Засвоїти взаємозв’язок між кристалічною будовою та властивостями мінералів, відпрацювати навички роботи зі спеціальними приладами.

Матеріальне забезпечення:

• колекція ювелірних каменів;

• роздатковий матеріал;

• полярископ;

• дихроскоп;

• гемологічні пінцети, лупи.

Питання для підготовки

1. Порівняйте поняття «скло» і «кристал».

2. Назвіть основні елементи симетрії кристалів.

3. Розкрийте поняття «категорії симетрії».

4. Як групують кристали за категоріями симетрії?

5. Що розуміють під ізотропністю та анізотропністю кристалів?

6. Кристали якої категорії симетрії ізотропні?

7. Кристали яких категорій симетрії анізотропні?

8. Розкрийте поняття «плеохроїзму».

9. Кристали якої категорії симетрії не виявляють плеохроїзму?

10. Що таке «дихроїзм»?

Робота 1. Дослідження оптичного характеру ювелірних каменів.

Внутрішня будова мінералів тісно пов’язана з їх оптичними властивостями. Так, ізотропні й аморфні мінерали завжди є однозаломлюючими, а анізотропні – двозаломлюючими. Ця властивість мінералів є важливою діагностичною ознакою дорогоцінних каменів.

Для визначення оптичного характеру дорогоцінних каменів використовують спеціальний прилад – полярископ.

Ізотропні (однозаломлюючі) камені при спостереженні в полярископ у будь-якому положенні залишаються темними.

Анізотропні (двозаломлюючі) камені при спостереженні в поля-рископ змінюють свій вигляд: при обертанні каменя на спеціальній скляній підставці він «загасає» або «просвітлюється» через кожні 90°; тобто спостерігається чотири «темних» і чотири «світлих» положення, що чергуються.

Дослідження ювелірного каменя на полярископі – це І етап діагностування коштовних каменів. Оскільки ізотропних каменів значно менше, ніж анізотропних, часто цього етапу буває достатньо для визначення виду каменя. Наприклад, прозорий камінь червоно-фіолетового кольору може бути рубіном або гранатом. Гранат – ізотропний, рубін – анізотропний, тому під час спостереження в полярископі гранат буде темним, а рубін – почергово темним і світлим.

Робота на полярископі досить проста, але потребує акуратності та необхідних знань щодо поведінки конкретного мінерала в поляризованому світлі.

Так, слід мати на увазі:

• анізотропні камені можуть залишатися при повороті темними, якщо їх оптична вісь співпала з оптичною віссю полярископа, тому рекомендується всі темні камені проглядати в двох положеннях – на площадці та на межі павільона;

• ізотропні камені (алмаз, синтетична шпінель) можуть поводитися як анізотропні, але в таких випадках різниця між темним і світлим положенням не буде чіткою. Таке явище пов’язано з дефектами внутрішньої будови (внутрішнім напруженням, інорідними включеннями) і має назву «аномальне двозаломлення»;

• скло при спостереженні в полярископі часто демонструє аномальне двозаломлення у вигляді двох чорних ліній, що сходяться у вигляді хреста;

• псевдокристалічні камені (опал, халцедон) залишаються при повороті яскраво-світлими.

Методика роботи з полярископом

1. Включити підсвітку.

2. Повертаючи верхній фільтр, встановити максимально темне поле.

3. На захисне скло нижнього фільтру по центру встановити досліджуваний камінь.

4. Поступово обертати скляну підставку з каменем за ходом годинникової стрілки і спостерігати за поведінкою каменя через верхній фільтр.

Завдання 1.1. Користуючись діагностичною таблицею (додаток А), виписати в зошит основні ізотропні дорогоцінні камені.

Завдання 1.2. Визначити оптичний характер ювелірних каменів.

Провести дослідження 10 ювелірних каменів. Результати роботи оформити у вигляді таблиці:

Номер каменя	Результати спостережень	Оптичний характер каменя
1.
…

Робота 2. Дослідження плеохроїзму ювелірних каменів.

В анізотропних (двозаломлюючих) забарвлених кристалах світловий промінь при проходженні крізь кристал розщеплюється на два промені, які поглинаються каменем по-різному і на виході з нього можуть мати різне забарвлення (за насиченістю або навіть за кольором). Таке явище має назву «плеохроїзм».

Одновісні кристали демонструють промені двох кольорів (дихроїзм), двовісні – трьох кольорів (трихроїзм).

Ефект дихроїзму є важливою діагностичною ознакою, але його досить важко помітити неозброєним оком.

Дихроскоп – прилад для дослідження плеохроїзму коштовних каменів. Він являє собою металевий циліндр з окуляром з одного боку і вихідним віконцем (поділеним на дві частини) з іншого. Дихроскоп підсилює ефект плеохроїзму, якщо він притаманний даному каменю.

При роботі з дихроскопом слід пам’ятати:

• плеохроїзм спостерігається лише в анізотропних (двозаломлюючих) каменях;

• плеохроїзм не спостерігається в безколірних або білих каменях, навіть якщо вони анізотропні;

• при тестуванні камінь необхідно постійно повертати і проглянути його в різних напрямах;

• не лише колір, а навіть найменша різниця у відтінках є ознакою плеохроїзму;

• чим інтенсивніше забарвлення каменя, тим сильніше проявляється ефект плеохроїзму, і навпаки.

Методика роботи з дихроскопом

1. Досліджуваний камінь закріпити в пінцеті та розташувати навпроти вікна або іншого джерела світла.

2. Камінь піднести близько до вихідного віконця дихроскопа і спостерігати за ним в окуляр.

3. При спостережені камінь необхідно поступово повертати.

4. Якщо камінь має плеохроїзм, в окулярі спостерігається віконце з двох різнозабарвлених частин.

У різних мінералах плеохроїзм виражається по-різному. Він може бути сильно вираженим (турмалін, андалузіт), помірним, слабо помітним.

Завдання 2.1. Дослідити плеохроїзм 10-ти ювелірних каменів з навчальної колекції. Результати роботи оформити у вигляді таблиці:

Номер каменя	Результати досліджень	Ступінь вираження плеохроїзму
1.
…