Практическая работа № 10

Тема: Классификация драгоценностей по определителю ювелирных и поделочных камней.

Цель: Научиться выявлять подделки и выполнять первичную диагностику ювелирных камней.

10.1. Теоретические положения

Определение ювелирных и поделочных камней основано на свойствах теплопроводности, показателях преломления, природе окраски. Драгоценными считают камни, которые обладают тремя основными качествами: красотой, долговечностью, редкой встречаемостью в природе.

К ювелирным камням относят образования органические, как, жемчуг, янтарь, кораллы. Для жемчуга определяют искусственное или естественное, речное или морское происхождение.

К важнейшим механическим свойствам относят хрупкость и твердость. Твердость в геммологии определяют по шкале Ф.Мооса. Эта шкала состоит из 10 минералов-эталонов, твердость которых последовательно увеличивается: тальк – 1, гипс – 2, известковый шпат, кальцит – 3, плавиковый шпат, флюорит – 4, апатит – 5, ортоклаз – 6, кварц – 7, гранит, топаз – 8, сапфир, корунд, хром – 9, алмаз – 10. Метод основан на способности твердых минералов оставлять царапину на поверхности менее твердых образований.

Определение твердости рекомендуется проводить двумя способами:

1. осторожно царапать рундистом камня по ровным участкам минерала-эталона, начиная с более мягких;

2. осторожно без большого нажима царапать по рундисту ограненного камня карандашами твердости, начиная с эталона, имеющего твердость меньше, чем предполагаемая твердость камня.

Если эталон не оставил царапины (камень гораздо тверже эталона), нужно взять эталон с большей твердостью. Если эталон оставил глубокую царапину, надо взять эталон с меньшей твердостью. При работе с карандашами нужно стремиться, чтобы размер царапин был минимальным.

Кроме того, существуют методы определения твердости, основанные на вдавливании алмазного конуса (по Роквеллу), металлического шарика (по Бринеллю) или алмазной пирамидки (по Виккерсу). Твердость в этих случаях устанавливается по отношению величины давления к площади отпечатка. Величину (кг/мм²) микротвердости материала определяют по формуле М.М.Хрущева Н=1854Р/d², где Р – нагрузка, грамм; d – длина диагонали отпечатка, мкм.

Величину хрупкости устанавливают по появлению трещин в минерале под воздействием нагрузки. Нагрузка при которой появляется первая видимая трещина, называется числом хрупкости.

Наиболее важными, оптическими свойствами являются цвет, прозрачность, блеск, дисперсия показателей преломления (игра). Прозрачность определяют спектрофотометрами и просмотром на просвет. Для характеристики окраски А.Е.Ферсман предложил различать:

1. цвет-оттенок – точное определение цвета, который обычно сравнивается с окраской наиболее известных предметов или веществ и обозначается двойным названием, включающим цвет и оттенок (например, травяно-зеленый, золотисто-желтый, молочно-белый);

2. тон-колорит – соотношение разных (светлые, темные) тонов цвета, определяется ведущий цвет в окраске камня;

3. интенсивность окраски – густота или насыщенность ведущего цвета.

Кроме того, александрит, корунды, гранаты с изменением характера освещенности изменяется цвет. Изменяет окраску при нагревании топаз, циркон, аметист, при облучении – дымчатый кварц; бледнеют под действием солнца аквамарин, розовый кварц.

Признаками алмаза являются его твердость, что определяет высокую сохранность полировки и остроту ребер граней. Высокая теплопроводность алмаза положена в основу действия прибора “Diamond probe”, с помощью которого алмаз отличается от всех имитаций. Репидографы со специальными чернилами, оставляющими сплошной след на бриллианте и пунктирный – на других камнях.

Корунд Al₂O₃. Рубин назван от латинского “красный”, сапфир от латинского “синий”. Красный цвет обусловлен присутствием Cr³⁺, сине-зеленый Fe³⁺. Облагороженные камни идентифицируют по характеру распределения трещин, исчезновению окраски (желтые сапфиры), люминесценции (синие сапфиры), появлению трещин около включений и шероховатости на гранях “оспины”, четкому проявлению зональной окраски.

Горный хрусталь называют от греческого “лед”. Мармарошские диаманты – кристаллики 1,5 мм с сильным блеском на гранях из Восточных Карпат, применяется в естественном необработанном виде. Тигровый глаз – коричневый, желтый кварц различных оттенков с шелковистым отливом, полируют. У этих разновидностей кварца отсутствует люминесценция.

Благородный опал SiO₂nH₂O. Распределение частиц кремнезема в виде сфер, пространства между которыми заполнены перистыми агрегатами. Сами сферы расположены беспорядочно. Диагностируют опал по характерной структуре дерева.

Топаз Al₂(FeOH)₂[SiO₄] по санскритски “огонь”. Электризуется от трения, сжатия, нагревания. Обрабатывается в виде овала, применяется бриллиантовая и изумрудная огранка, резьба по камню. При диагностике важное значение имеют газовые, жидкие и газо-жидкие включения, наблюдаемые в виде пузырьков или каналов из пузырьков.

Сфалерит от греческого “обманчивый, непостоянный”, ZnS. В ультрафиолетовых лучах оранжево-красный. Блеск алмазный.

Для описания цветов камней используются количественные характеристики, полученные калориметрическими методами, которые основаны на сравнении цвета исследуемого ювелирного камня с цветовыми эталонами в таблицах и атласах (Оствальда, DIN, Манселла). При диагностике используют фильтр Челси, селективно пропускающий в желто-зеленой (570-630 нм) и красный (более 690 нм) областях видимого спектра. Под таким фильтром изумруд приобретет цвет красноватый; шпинель, сапфир, кварц – розовый.

Светопреломление определяет игру (сверкание) камня, его дисперсию. Наиболее высокая дисперсия показателя преломления у алмаза – 0,062.

Среди ювелирных камней преобладают минералы со стеклянным блеском. Небольшая группа минералов имеет алмазный блеск (алмаз, демантоид, циркон, эвклаз) и полуметаллический (гематит, пирит). Тонкозернистые и скрытокристаллические камни обладают восковым блеском, их неровные поверхности могут быть матовыми. Это бирюза, нефрит, серпентин, агальмотолит, халцедон. На неровных поверхностях ряда минералов наблюдается жирный блеск (фенакит, хризоберилл, хризолит, циркон).