Характеристика основних матеріалів, що використовуються для виробництва ювелірних товарів

Одним із факторів, які впливають на формування споживних властивостей і якості ювелірних товарів, є матеріали, що застосовуються для їх виготовлення. У виробництві ювелірних виробів використовують дорогоцінні метали та їх сплави, чорні метали, ювелірне каміння, кераміку, скло, емаль, слонову кістку, пап'є-маше, тканини, шкіру та її замінники, пластмаси та інші матеріали. Якість кожного з цих матеріалів визначає показники властивостей майбутніх ювелірних товарів.

Метали та їх сплави, що використовуються для виробництва ювелірних товарів. Для виготовлення недорогих ювелірних виробів використовують сплави кольорових металів (латунь, томпак, мельхіор, нейзильбер, бронзу), а також нержавіючу сталь і ливарний чавун. Широко застосовують дорогоцінні метали та їх сплави. До дорогоцінних металів відносять золото, срібло і метали платинової групи - платину, паладій, родій, рутеній, іридій і осмій. Завдяки комплексу природних властивостей (красивий зовнішній вигляд, високі пластичність і хімічну стійкість, здатність сплавлятися з іншими металами), які зустрічаються зрідка, їх називають благородними.

Золото - метал жовтого кольору з сильним блиском, важкий і пластичний. Щільність його - 19,32 г/см³, температура плавлення -1064,4°С. У хімічному відношенні золото інертне, але розчиняється в міцних отрутах і суміші азотної і соляної кислот, а також у ртуті. Воно має найвищу ковкість і тягучість. З нього можна виковувати листи у вигляді фольги до 0,0001 мм. Водночас твердість чистого золота невисока - за шкалою Мооса становить 2,5. Золотий дріт товщиною 1 мм розривається при наватаженні в 27 кг.

Золото використовують для виготовлення усіх без винятку особистих прикрас та інших ювелірних виробів. Широко застосовують його для декоративного покриття (золотіння) і як компонент золотих припоїв.

Срібло - метал білого кольору, ковкий і пластичний. Щільність його -10,5 г/см³, температура плавлення - 960,8°С, відрізняється найвищою серед металів відбивною здатністю, електро- і теплопровідністю.

Цей метал чудово полірується й надовго зберігає свій зовнішній вигляд. Срібло міцніше та твердіше за золото (твердість за шкалою Мооса - 2,7), але м'якше за мідь. Висока пластичність срібла дозволяє виготовляти з нього листи до 0,00025 мм. Найтонкіший дріт із срібла виготовляється для срібного шиття. Міцність на розрив срібла так само, як і в золота, невисока. Срібло має високу хімічну стійкість. Воно стійке до окислення та дії лугів, кислоти розчиняють його лише при нагріванні. Водночас сірководень, що знаходиться у повітрі, навіть у незначній кількості, легко утворює на поверхні срібла чорний наліт сірчистого срібла.

Срібло широко використовується для виготовлення різноманітних ювелірних виробів.

Метали платинової групи належать до малорозповсюджених елементів. У природі вони, зазвичай, супроводжують один одного. За своїми фізичними та хімічними властивостями ці метали подібні між собою: усі білого кольору, інколи з різними блідо-блакитним та сріблясто-сірими відтінками. Характерні загальні властивості -висока температура плавлення, схожість за кольором та високою густиною.

Платина - метал сріблясто-білого кольору із сіруватим відтінком; щільність - 21,45 г/см³, температура плавлення - 1769°С. Це важкий та тугоплавкий метал, який має високу відбивальну здатність. За пластичністю та ковкістю платина поступається золоту та сріблу. Хімічно платина дуже стійка. Навіть при високих температурах не окислюється. У суміші азотної та соляної кислот розчиняється тільки при нагріванні. Це метал, який має високу твердість (за шкалою Мооса становить 4,3).

Платина широко застосовується для виготовлення особистих прикрас, корпусів і деталей годинників та для оправ діамантів.

Паладій - метал сріблясто-білого кольору, світліший за платину, але темніший за срібло. Щільність його - 11,97 г/см³, температура плавлення - 1552°С. Він хімічно стійкий, але за хімічними властивостями поступається платині. Твердість за шкалою Мооса становить 4,8. Паладій використовують для виготовлення медальйонів, пам'ятних жетонів, приладів для сервірування столу й інших виробів.

Родій - метал блакитно-білого кольору, тугоплавкий (температура плавлення - 1966°С), твердий (за шка-лою Мооса твердість становить 5,5), з високою відбивальною здатністю та хімічною стійкістю. Вико-ристовується як метал захисно-декоративних покриттів і як компонент платинових та паладієвих сплавів.

Рутеній - тугоплавкий метал, який за кольором майже не відрізняється від платини. При сильному нагріванні взаємодіє з киснем, розчиняється в лугах. Найчастіше використовується як компонент платинових сплавів. Останнім часом з рутенію виготовляють такі ювелірні прикраси, як затискачі, запонки, шпильки.

Осмій - білий метал із сіро-блакитним відтінком, тугоплавкий, важкий, твердий, хімічні властивості аналогічні рутенію. Найчастіше осмій додається до платинових сплавів для надання їм твердості та пружності.

Іридій - метал сріблясто-білого кольору, щільність - 22,42 г/см³, температура плавлення - 2454°С, має високу твердість (за шкалою Мооса - 6,5) та хімічну стійкість. Входить до складу сплавів із платиною (5-10 % іридію).

Більшість дорогоцінних металів мають невисоку твердість і, отже, недостатню зносостійкість. Тому в ювелірній справі чисті дорогоцінні метали використовують тільки для захисно-декоративного покриття, а ювелірні вироби виготовляють зі сплавів дорогоцінних з іншими металами. Метали, що входять до сплаву, називають лігатурними, а склад сплаву - лігатурою.

Кількість чистого дорогоцінного металу в сплаві називають пробою. У ювелірній справі зустрічаються такі системи проб: золотникова, каратна, метрична.

Золотникову систему проб використовували у Росії до 1927 р. Ця проба виражається числом золотників дорогоцінного металу у фунті сплаву. Один фунт дорівнює 96 золотникам, або 409,5 г. Каратна система проб характеризує наявність дорогоцінного металу в лігатурі з 24 частин. Так, якщо сплав золота позначено К-14, то це означає, що в ньому 14 із 24 частин хімічно чистого золота, а інші 10 частин - лігатурні метали.

У нашій країні діє метрична система проб, що визначає цінність сплаву і засвідчує вміст вагових одиниць основного дорогоцінного металу в одній тисячі вагових одиниць сплаву. Цей вміст вказують в умовних вагових частинах тризначним числом, наприклад 585. Для визначення відсоткового вмісту дорогоцінного металу в сплаві це число треба поділити на 10. У наведеному прикладі число 585 означає пробу золотого сплаву, в якому міститься 58,5 % чистого золота.

Усі ювелірні вироби з дорогоцінних металів, які призначено для продажу, повинні мати державне пробірне клеймо та іменник.

Державне пробірне клеймо - знак встановленого єдиного зразка, що засвідчує цінність виробів із дорогоцінних металів. Опис державного пробірного клейма та його форми затверджує Міністерство фінансів України і виготовляються за його замовленням. Пробірні клейма поділяють на дві групи: основні й додаткові. Основні пробірні клейма мають самостійне значення і засвідчують кількість вмісту дорогоцінного металу, а додаткові використовують у поєднанні з основними для клеймування роз'ємних та додаткових частин виробу.

Закон України "Про державне регулювання видобутку, виробництва, використання дорогоцінних металів і дорогоцінного каміння та контроль за операціями з ними" встановлює для ювелірних виробів з дорогоцінних металів такі проби:

• платина - 950;

• срібло - 750, 800, 830, 875, 925, 960;

• золото - 333, 375, 500, 585, 750;

• паладій - 500, 850.

Сплави золота бувають найрізноманітніші, і їх марки визначаються нормативними документами. Золото найчастіше сплавляють зі сріблом, міддю, цинком, від яких сплав стає твердішим, міцнішим та набуває визначного відтінку. Так, від срібла золотий сплав блідне, від міді - темніє та набуває червоного відтінку, від цинку - жовтуватого, від заліза - синього, від кадмію - зеленого відтінку. Для виготовлення "білого золота" до сплавів додають паладій.

В Україні у виробництві ювелірних виробів найрозповсюдженішими є 375, 585, 750 проби золота. Сплави золота 375 проби використовують для відносно дешевих виробів, таких, як обручки. Основним лігатурним металом у сплаві є мідь (до 48 %).

Іменник - це спеціальний знак, що засвідчує виробника ювелірних виробів із дорогоцінних металів. Іменник має форму прямокутника або прямокутника із загостреним кінцем, в якому умовно позначені десятиріччя випуску, рік виготовлення в десятиріччі, шифр інспекції пробірного нагляду та індивідуальний шифр виробника.

Ювелірне каміння, що використовується для виробництва ювелірних товарів. Ювелірне каміння класифікують за різними ознаками. За походженням його поділяють на такі групи: неорганічного походження (мінерали та гірські породи), органічного походження (перли, корал, бурштин, гагат, кістки, панцери черепах, перламутр та ін.) та синтетичного походження, які, в свою чергу, поділяються на:

• аналоги природних ювелірних каменів: алмаз, корунд, шпігель, смарагд, олександрит, бірюза, опал тощо;

• камені, які не мають природних аналогів: фіаніт, фабуліт, синій кварц;

• камені, які мають природні аналоги та використовуються як імітації: рутил, муасаніт;

• матеріали, які мають назви аналогічні традиційним ювелірним каменям, але не відповідають їм за структурою та властивостями: бірюза, лазурит, корали тощо.

У1983 р. Є. Київленко запропонував модернізовану класифікацію кольорових каменів, у якій враховується їх ринкова вартість та використання у різних галузях. У цій класифікації вчений намагався поєднати галузь використання та вартість ювелірного каменя. Відповідно до цієї класифікації ювелірне каміння поділяють на дорогоцінні камені, які, в свою чергу, групують на чотири порядки, ювелірно-виробні, які поділяють на два порядки та виробні камені.

Нині в Україні прийнята класифікація дорогоцінного каміння згідно зі статтею 1 Закону України "Про державне регулювання видобутку, виробництва і використання дорогоцінних металів і дорогоцінного каміння та контроль за операціями з ними". Ця класифікація має класифікаційну ознаку - вартість каміння відповідно до його споживних властивостей (табл. 22.1)

Класифікація дорогоцінного каміння Таблиця 22.1

Група, порядок	Найменування каменів
1 група	Дорогоцінне каміння - природні та штучні (синтетичні) мінерали в сировині, необробленому та обробленому вигляді (виробах):
1	алмаз, рубін, сапфір синій, смарагд, олександрит;
2	цемантоїд, евклаз, жадеїт (імперіал), сапфір рожевий та жовтий, опал благородний чорний, шпінель благородна;
3	аквамарин, берил, кордієрит, опал благородний білий та вогняний, танзаніт, топаз рожевий, турмалін, хризоберил, хризоліт, цаворит, циркон, шпінель
4	адуляр, аксиніт, альмандин, аметист, гесоніт, гросуляр, данбурит, діоптаз, кварц димчастий, кварц рожевий, кліногуміт, кришталь гірський, кунцит, моріон, піроп, родоліт, скаполіт, спесартин, сподумен, топаз блакитний, винний та безколірний, фенакіт, фероортоклаз, хризопраз, хромдіопсид, цитрин
II група	дорогоцінне каміння органогенного утворення -перли і бурштин у сировині, необробленому та обробленому вигляді
III група	напівдорогоцінне каміння - природні та штучні (синтетичні) мінерали, органогенні утворення та гірські породи в сировині, необробленому та обробленому вигляді (виробах):
1	бірюза, жадеїт, лазурит, малахіт, молдавіт, нефрит, тигрове та котяче око, хауліт, хризокола, цоізит, чароїт;
2	агат, амазоніт, гагат, гематит, скам'яніле дерево, джеспіліт, егіриніт, епідозит, кахолонг, кварцит кольоровий, кремінь кольоровий, онікс мармуровий, опал, пегматит, пірофіліт, родоніт, сердолік, серпентиніт, скарни кольорові, содаліт, халцедон, шпати іризуючі польові, яшма

Основними властивостями ювелірних каменів, що визначають характер їх використання в ювелірних виробах, є структура, щільність, твердість, колір, прозорість, блиск, хімічна стійкість.

Дорогоцінне каміння. Дорогоцінне каміння відносять до мінералів, які характеризуються високою прозорістю, твердістю, блиском та грою світла. Найвищі споживні властивості та вартість має дорогоцінне каміння першого порядку: алмаз, рубін, сапфір синій, смарагд, олександрит.

Алмаз - найтвердіший камінь (за шкалою Мооса - 10), що складається з кристалічного вуглецю, має сильний блиск і високий показник заломлення світла (2,4-2,46), високу хімічну стійкість. Огранований алмаз називається діамантом. Найбільш коштовними вважаються алмази "чистої води" (безбарвні). Існують також камені з блакитним, червонуватим, жовтуватим та зеленуватим кольорами. Технічні алмази - непрозорі або напівпрозорі.

Рубін і сапфір - найтвердіші після алмаза камені, які мають твердість - 9. Основу цих каменів становить кристалічний глинозем (корунд). Забарвлення обумовлене незначними домішками окислів металів. Червоні корунди називають рубінами, а волошково-сині - сапфірами. Домішки окису хрома і заліза забарвлюють корунди в червоний колір (рубін), а окиси титану і заліза - в синій (сапфір синій). Ці ювелірні камені мають високий показник заломлення - 1,76-1,77 та своєрідний блиск: рубін - металевий, сапфір -синій скляний.

Смарагд - це різновид мінералу берила, дуже твердий (твердість - 8) камінь яскраво-зеленого кольору. Особливо високо цінують прозорі, чисті смарагди густо-зеленого кольору без дефектів. Смарагд має характерний неметалевий блиск (скляний), показник заломлення нижчий, ніж у рубіна і сапфіра - 1,58.

Олександрит - це каміння, яке за хімічним складом є складним окисом берилію й алюмінію. При природному висвітленні він має блакитно-зелений колір, при штучному - малиново-червоний. Камінь прозорий зі сильним скляним блиском, твердістю - 8,5.

Опал - це напівпрозорий, іризуючий камінь, аморфної структури, що складається з кремнезему з незначними домішками окису заліза, глинозему, вапна, який вміщує до 20 % води. Зазвичай, він має молочно-білий колір, але може бути чорного та жовто-червоного кольорів. Старіючи, опал покривається тріщинами, втрачає блиск і гру світла. Твердість - від 5,5 до 6.

Аквамарин - різновид берилія, синьо-зеленим забарвленням нагадує морську воду (лат. - "морська вода"). Камінь відрізняється підвищеною прозорістю і блиском. Показник заломлення - 1,76, твердість - 8.

Топаз - це каміння, яке за хімічним складом є фторсилікатом алюмінію. Він може бути безбарвним, винно-жовтим, зеленувато-синім. Камінь дуже важкий (щільність - 3,55 г/см³), твердий (твердість - 8), прозорий або напівпрозорий. При природному світлі вицвітає, тому вироби, прикрашені топазами, рекомендують одягати ввечері. Показник заломлення - 1,62.

Аметист - це різновид кварцу фіолетового кольору, має сильний блиск і підвищену крихкість. Особливо цінують густо-фіолетові аметисти. Показник заломлення - 1,56, твердість - 7.

Гірський кришталь - склоподібний мінерал, що являє собою кристалічний різновид кварцу. Це зовсім прозорий і безбарвний камінь. Порівняно з іншими каменями або склом гірський кришталь холодний на дотик. Чорний різновид гірського кришталю, що просвічується, називають моріоном, гірський кришталь лимонно-жовтого і золотистого кольорів - цитрином, яскраво-сірого і бурого - димчастим кварцом; показник заломлення - 1,55, твердість - 7.

Гранат - це камінь, що складається з кремнієвої кислоти і різних окислів металів. Залежно від складу буває прозорим, напівпрозорим і непрозорим. За кольором має більше ЗО відтінків. У ювелірній справі широко використовують його різновиди: альмандин (темно-червоний), піроп (криваво-червоний), гросуляр (золотаво-жовтий, винно-червоний, бурувато-червоний і зеленуватий), уваровіт (смарагдово-зелений), демантоїд (зелений, має найвище светлорозсіювання). Показник заломлення - 1,93, твердість - від 6,5 до 8.

Дорогоцінне каміння органогенного утворення. Перли - дорогоцінне каміння органічного походження, що утворюється в раковинах річкових і морських молюсків. Найкоштовнішим за формою вважаються круглі і блискучі перли білого і рожевого кольорів. Перли складаються із шарів вуглекислого кальцію й органічної речовини, інтерференція яких створює райдужні переливи і м'який блиск. Перли мають перламутровий блиск, твердість - 2,5-3,5. Широко застосовують культивовані (вирощені) перли.

Бурштин - дуже легкий (щільність - 1,1 г/см³) і м'який камінь (отверділа викопна смола хвойних дерев). Колір його від світло-лимонного до бурого. Дуже цінується прозорий янтар із включеннями комах чи часточок рослин. З відходів янтарю одержують пресований янтар (непрозорий, з мутним блиском). Він має невисоку твердість - від 2 до 3.

Напівдорогоцінне каміння. Напівдорогоцінне каміння - це мінерали, які порівняно з дорогоцінним камінням мають невисоку твердість. Найчастіше це непрозорі чи напівпрозорі, красиво забарвлені мінерали. Цінують їх за яскравість забарвлення та різноманітність малюнка.

Бірюза - це непрозорий мінерал аморфної структури блакитного кольору. За хімічним складом вона є водяним фосфатом міді. Бірюза має середню твердість (5-6), відрізняється крихкістю, хімічно нестійка, сильно поглинає жир, піт, при цьому її колір змінюється до сіро-зеленого.

Лазурит - за хімічним складом це алюмосилікат, приховано-кристалічної структури та темно-синього забарвлення, добре полірується. Лазурит має скляний блиск, твердість - 5, непрозорий.

Нефрит - за хімічним складом є силікатом вапна і магнезії з домішками різних мінералів, зеленого кольору зі світлим відтінком. Це напівпрозоре каміння, твердість якого - 5,6-6. Після полірування нефрит набуває жирного блиску.

Агат - це багатокольоровий різновид халцедону, має вулканічне походження та прихованокристалічну будову. Синьо-сірий з білими смужками різновид агата називають оніксом.

Сердолік (корнеол) - різновид халцедону (група кварцу). Напівпрозорий камінь з червоним, жовтогарячим, жовтим або бурим забарвленням, можливі смуги різних відтінків.

Яшма - це непрозорий тонкокристалічний агрегат кварцу з великою кількістю домішок. Камінь може бути забарвлений у цегляно-червоний чи бурий кольори, мати поліхромне забавлення у вигляді смуг і зон. Це природне каміння, твердість - 7.

Малахіт - за хімічним складом є гідратованим карбонатом міді зеленого кольору з різними відтінками, на розрізі зі складними красивими візерунками. Це непрозоре каміння, твердість - 3,5-4. Вироби з малахіту користуються великим попитом, однак його запаси обмежені.