Минералогическая шкала твердости по Моосу
| 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 | 140000 |
Диагностика минералов по их твердости технически легко осуществима. Но она также не является однозначным методом, поскольку многие различные по составу элементов минералы имеют одинаковую твердость. Например, агат, кварц, гессонит, гроссуляр, спессартин и другие минералы имеют одинаковую твердость по Моосу, равную 7.
Идентифицировать драгоценные камни и минералы можно по теплопроводности, которая у разных минералов различна. Это свойство используется в приборах типа «Диаманд», «Кристалл», «Карат» и др. Однако непосредственно теплопроводность этими приборами не измеряется. С их помощью можно лишь отличить плохо проводящие тепло вещества от веществ с повышенной теплопроводностью, свойственной многим кристаллам. Кроме того, теплопроводность минералов, которые в большинстве своем являются кристаллами, зависит от направления в кристалле и далеко не для всех минералов измерена. Однако этот метод довольно эффективен для выделения алмазов среди других камней.
|
|
|
Оптические методы являются важнейшими и в то же время относительно простыми способами идентификации драгоценных и поделочных камней и минералов. Эти методы включают в себя наблюдение минералов в обычных и поляризационных оптических микроскопах различного назначения, исследования в инфракрасных и ультрафиолетовых лучах, спектрометрический и рефрактометрический анализы оптических свойств кристаллов. Исследование строения камня с помощью микроскопа – важный этап диагностики. Внутренние особенности ювелирных камней в ограненном виде изучают с помощью стереоскопических микроскопов (например, МБС-1, МБС-2, МБС-8, "Gemolite").
С помощью оптических поляризационных микроскопов можно определить кристаллографические особенности минералов и минералоподобных материалов, полезные для целей их диагностики. Например, цвет некоторых минералов или интенсивность отраженного ими поляризованного света меняется при вращении в поляризованном свете, что позволяет отнести данный минерал к тому или иному классу обладающих данным свойством.
|
|
|
Под прозрачностью понимают способность твердого тела пропускать сквозь себя лучи света. Степень прозрачности может быть оценена коэффициентом пропускания света А = I/I0,
где I — интенсивность света, вышедшего из данного вещества; I0 — интенсивность света, вошедшего в вещество.
Прозрачность зависит от структуры кристаллов, наличия в них трещин, твердых и газово-жидких включений. В тонкозернистых агрегатах, состоящих из множества мельчайших, различно ориентированных частиц, свет многократно преломляется во всевозможных направлениях, рассеивается и отражается, вследствие чего такие агрегаты малопрозрачны или совсем непрозрачны в отличие от монокристаллов того же минерала. Прозрачность ювелирных камней определяется визуально на просвет. По степени прозрачности ювелирные камни разделяются на следующие виды:
• прозрачные — все бесцветные и слабоокрашенные вставки, сквозь пластинки которых (толщиной 3—5 мм) ясно виден предмет;
• полупрозрачные, через которые предметы видны неясно;
• просвечивающие, через которые нельзя различить предмет;
• непрозрачные.
Степень прозрачности, т. е. значение коэффициента пропускания света, можно определить количественно при помощи спектрофотометра.
|
|
|
Наряду с прозрачностью блеск является одним из наиболее важных диагностических признаков у ювелирных камней. Блеск создается светом, отраженным от поверхности камня; при этом его интенсивность, т. е. количество отраженного света тем больше, чем существеннее разница между скоростью света в воздухе и в данном ограненном камне. Иначе говоря, интенсивность блеска тем больше, чем выше показатель преломления камня. По характеру блеска различают следующие его виды: стеклянный, жирный, смолистый, алмазный, полуметаллический. Жирный и смолистый блеск относятся к одному типу; термин ''жирный" применяют к светлоокрашенным минералам, "смолистый" — к темноокрашенным. Блеск образца определяют визуально.
Окраска ювелирных камней. Окраска является одним из наиболее характерных отличительных признаков большинства минералов. Известный советский ученый А.Е. Ферсман выделял три типа окраски: идиохроматическую, аллохроматическую и псевдохроматическую.
Идиохроматическая окраска обусловлена тремя основными особенностями ювелирного камня:
1) наличием в его составе химических элементов в виде основных ионов или групп ионов и изоморфных примесей. К элементам, обусловливающим окраску, относятся Ti, V, Cr, Mn, Fe, Со, Ni. В меньшей степени хромофорами являются Y, Pr, Nd, Tb. Примерами такой окраски служат красный цвет рубина и зеленый — изумруда, обязанные этим ионам хрома различной валентности;
|
|
|
2) излучением, связанным с изменением энергетического состояния атомов и ионов, которые образуют соединение;
3) строением кристалла, например, присутствием ионов или групп ионов внутри пустых промежутков решетки.
Идиохроматическая окраска является неотъемлемой частью самого химического соединения. Сохраняя свои основные черты, окраска такого типа может меняться от образца к образцу как по густоте, так и по оттенкам цвета.
Аллохроматическая окраска обусловлена механическими включениями самостоятельных минералов, органических соединений, пузырьков газа.
Исследование природы аллохроматической окраски сводится к идентификации минералов-включений и осуществляется с помощью специальных методов: электронной микроскопии, рентгеноспектрального анализа и оптической спектроскопии.
Псевдохроматическая окраска, связанная с эффектами "игры света", обусловливает отнесение многих обычных минералов к разряду ювелирных камней. В геммологической практике различают следующие виды псевдохроматизма (оптических цветовых эффектов) минералов: астеризм ("эффект звезды"), "кошачий глаз", опалесценция, авантюрисценция, шиллересценция (цветовой "эффект лунных камней"). Последние четыре вида объединяются под общим названием "иризация".
Цвет ювелирного камня зависит от спектрального состава падающего на него света и способности камня поглощать или отражать определенные световые лучи. Глаз наблюдателя воспринимает по сути "остаточный цвет" (цвет падающих световых лучей за вычетом лучей, поглощенных объектом). Окраску кристалла принято характеризовать цветом, соответствующим какой-либо части спектра. Однако одинаковое цветовое ощущение у наблюдателя могут вызвать световые лучи разного спектрального состава, отраженные кристаллами, имеющими неодинаковые спектры поглощения, а также лучи, прошедшие сквозь такие кристаллы. Поэтому для точного описания окраски кристалла следует изучить его оптический спектр и определить положение полос поглощения.
Для измерения спектров поглощения камней применяют спектрометры. По общему виду спектров поглощения можно не только с определенной вероятностью идентифицировать минералы, но и определить примесные элементы, с которыми связана окраска. Наиболее характерные линии в спектрах поглощения основных ювелирных камней приведены при их описании в учебниках минералогии драгоценных камней.
В практике диагностики драгоценных камней широко используются оптические фильтры, изготовленные, как правило, из кобальтовых стекол со строго установленной узкой полосой пропускания. Различные минералы, рассматриваемые через эти фильтры, приобретают определенный цвет.
Таблица 7.8
Цвет ювелирных камней
| Цвет | Наименование | Цвет | Наименование | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | ||
| Прозрачные и полупрозрачные | |||||
| Бесцветный
| Алмаз Горный хрусталь Лейкосапфир Лунный камень Опал Топаз Фенакит Шпинель Эвклаз | Коричневый | Сардер Топаз Циркон Дымчатый кварц Карнеол Обсидиан | ||
| Зеленый
| Александрит Берилл Бразилианит Гидденит Гроссуляр Демантоид Жадеит Изумруд Кошачий глаз Празем Сапфир Уваровит Хризоберилл Хризолит Хризопраз Хромдиопсид Циркон Цоизит Шпинель | ||||
| Красный | Альмандин Обсидиан Опал Пироп Рубин Циркон Шпинель | ||||
| Розовый | Воробьевит Кунцит Родолит Розовый кварц Рубеллит Спессартин Топаз Шпинель | ||||
| Оранжевый | Сапфир Сердолик Спессартин Топаз Янтарь | Голубой
| Аквамарин Сапфир Сапфирин Танзанит Топаз Циркон Шпинель | ||
| Желтый
| Бразилианит Гелиодор Сапфир Топаз Хризоберилл Хризолит Цимофан Циркон Цитрин Янтарь
| ||||
| Синий | Азурит Сапфир Шпинель | ||||
| Фиолетовый | Альмандин Аметист Кунцит Сапфир Гессонит | ||||
| Серый | Обсидиан Соколиный глаз Халцедон | ||||
| Непрозрачные и просвечивающие в тонких слоях | |||||
| Белый | Агальматолит Беломорит | Зеленый | Авантюрин Агальматолит | ||
| Жадеит Жемчуг Кахолонг Нефрит Опал Солнечный камень Янтарь |
| Амазонит Бирюза Гелиотроп Жадеит Малахит Мраморный оникс Моховик Нефрит | |||
| Красный
| Коралл Обсидиан Родонит | ||||
| Голубой
| Амазонит Бирюза Жемчуг | ||||
| Розовый
| Агальматолит Жемчуг Коралл Родонит | ||||
| Синий | Азурит Амазонит Лазурит | ||||
| Желтый
| Агальматолит Мраморный оникс Нефрит Янтарь | Фиолетовый | Чароит | ||
| Черный
| Гагат Гематит Жемчуг Морион Обсидиан Опал | ||||
| Коричневый
| Авантюрин Мраморный оникс Обсидиан Тигровый глаз | ||||
| Серый | Лабрадор Обсидиан | ||||
Наиболее употребителен фильтр Челси, изобретенный в Англии в 1934 г. Он имеет две не перекрывающиеся полосы пропускания в красной (длина волны λ = 690 нм) и желто-зеленой (λ = 570 нм) областях спектра. При рассмотрении через этот фильтр сходные по окраске камни могут приобретать различные цвета (табл. 7.8).
Приборы – анализаторы прозрачности камней используются для определения естественных и искусственных имитаций алмазов. Они имеют источник точечного освещения и приемник инфракрасного излучения, что позволяет измерять коэффициент рефракции (преломления). Исследуемые ювелирные камни должны иметь шлифованную верхнюю грань. С помощью таких приборов можно различать бриллиант, фианит, искусственный гранат, циркон, кварц, корунд, берилл, стекло. Однако и этот метод не свободен от недостатков. Для его применения необходимо, чтобы минерал имел хотя бы одну гладкую поверхность, что не всегда реализуется на практике. Кроме того, различные грани минералов имеют различные показатели преломления, у некоторых минералов значение показателя преломления зависит от их месторождения.
Светопреломление ювелирных камней. На границе раздела двух сред свет меняет направление распространения: часть световой энергии возвращается в первую среду, т. е. происходит отражение света, часть проходит через границу раздела сред, меняя при этом направление распространения. Это явление называется преломлением света. Существует определенная зависимость между углами падения и преломления. Падающий и преломленный лучи, а также перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости. Отношение синуса угла падения луча к синусу угла преломления — постоянную для данных двух сред величину, - называют показателем преломления: n = sin a / sin b, где α — угол падения; β 
— угол преломления. Для минералов он всегда больше единицы. Величина показателя меняется с изменением длины волны падающего монохроматического света. Благодаря преломлению мы наблюдаем игру (сверкание) камня.
Для определения показателей преломления ювелирных камней в геммологической практике широко используются рефрактометры. Определение показателей преломления с помощью этих приборов основано на явлении полного внутреннего отражения света на границе раздела двух сред.
Для проведения анализа прибор должен быть установлен в устойчивом положении на столе; в качестве источника излучения используется матовая лампа, свет от которой направляется прямо в окно рефрактометра. Когда освещение подобрано правильно, наблюдатель видит через окуляр ярко и равномерно освещенную шкалу. В комплекте с рефрактометром поставляется жидкость, имеющая высокий показатель преломления. Небольшую каплю этой жидкости помещают на стеклянный столик рефрактометра. Затем тщательно очищают образец и осторожно устанавливают его на приборе так, чтобы капля растеклась под ним тонким слоем, создавая оптический контакт со стеклянным столиком. Через окуляр будет видно, что одна часть шкалы ярко освещена, а другая — затемнена. Точка пересечения края затемненной области со шкалой соответствует значению показателя преломления исследуемого образца.
В некоторых случаях можно увидеть не одну, а две затемненные области, причем одна будет затемнена сильнее, а другая — несколько слабее. Положение краев этих затемненных областей будет меняться в зависимости от ориентации камня. Эффект появления двух затемненных областей на шкале рефрактометра обусловлен двойным лучепреломлением. Это свойство имеет очень важное значение для диагностики камней.
Двойное лучепреломление. Кристаллы в зависимости от вида симметрии делятся на изотропные и анизотропные. В практике исследования драгоценных камней применяют несколько визуальных способов распознавания анизотропных кристаллов, в которых наблюдается двойное лучепреломление. Для быстрого определения характера преломления света в ограненном камне применяют полярископы. По принципу действия они аналогичны поляризационному микроскопу.
Небольшая группа оптически изотропных ювелирных камней включает минералы кубической сингонии (алмаз, шпинель, гранаты), кроме того, в нее входят стекла, смолы, твердые гели. В этих камнях можно иногда наблюдать аномальное двойное лучепреломление вследствие напряжений в кристаллической решетке, вызванных различными причинами. Стекла могут проявлять анизотропию за счет частичной рекристаллизации.
Дисперсия показателей преломления. Цветные составляющие луча белого света по-разному преломляются в минералах, у которых показатель преломления изменяется в зависимости от длины волны света или, иначе говоря, у которых существует дисперсия показателя преломления. Дисперсия обусловливает разложение световых лучей на составные части спектра и искрящуюся игру цветов ограненного камня. Сильно выраженная дисперсия, вызывающая многоцветный радужный блеск, характерна для весьма ограниченного числа драгоценных камней (алмаз, демантоид, сфен, циркон). При диагностике ювелирных камней определяют не саму дисперсию показателей преломления, а так называемый дисперсионный эффект, т. е. цветовую игру ограненных камней. Игра камня устанавливается визуально.
Плеохроизм. Луч света, прошедший сквозь двупреломляющий кристалл, состоит из двух поляризованных лучей (обыкновенного и необыкновенного), имеющих взаимно перпендикулярные плоскости поляризации. Если кристалл окрашен, каждый из лучей претерпевает различное по степени или по типу поглощение и, выходя из кристалла, имеет окраску иную, чем другой поляризованный луч. При рассмотрении неподвижного камня невооруженным глазом этот эффект раздвоения луча не виден, но если камень поворачивать так, чтобы луч света проходил в различных направлениях, отчетливо видно изменение цвета минерала в зависимости от направления. Данное явление при двухцветном эффекте называется дихроизмом, при многоцветном — плеохроизмом.
Дихроизм свойствен лишь двупреломляющим кристаллам; кубические кристаллы дихроизмом не обладают. Для одновременного наблюдения двух изображений камня — в обыкновенном и необыкновенном лучах — применяют дихроскоп. При проведении анализа камень располагают перед окном дихроскопа так, чтобы свет, проходящий сквозь него, попадал в окно прибора. При этом через окуляр видны два окна, окрашенные в цвета поляризованных лучей, выходящих из камня. Вращение камня — важный фактор при выявлении дихроизма. Во всех двупреломляющих камнях имеются одно или два направления, известных как оптические оси. При распространении света вдоль этих направлений дихроизма не наблюдается. Важно помнить, что дихроизм свойствен только двупреломляющим камням; у стекол и изотропных минералов он отсутствует.
Люминесцентная и инфракрасная микроскопия позволяет получить дополнительную информацию об особенностях состава и строения минералов. В настоящее время построена классификация люминесцирующих минералов, основанная на их физических и химических свойствах.
Принято считать, что способность к люминесценции проявляется у минералов только в случае нарушения периодичности кристаллической решетки при внедрении в нее посторонних атомов или ионов. Избыточным компонентом может служить атом, образующий основную решетку вещества, или атом-примесь. Причиной нарушения кристаллохимической непрерывности является также изоморфизм (например, замена Al3+ на Сг3+ в корунде, топазе, изумруде).
Наличие примесей — не единственная причина люминесценции. Интенсивная люминесценция некоторых природных минералов и их синтетических аналогов может быть связана с дефектностью кристаллической решетки, обусловленной образованием нейтральных атомов, вакансий решетки, а также с электронами, захваченными дефектами решетки.
Для возбуждения люминесценции ювелирных камней применяется излучение коротковолновой (λ = 253 нм) или длинноволновой (λ = 365 нм) области ультрафиолетового диапазона. При изучении люминесценции минералов следует иметь в виду, что свечение наблюдается не всегда. Поэтому возбуждение люминесценции используется только как дополнительный метод диагностики ювелирных камней.
В наибольшей степени для решения проблемы точной диагностики драгоценных и поделочных камней пригоден рентгеноструктурный метод анализа. Главным преимуществом этого метода является то, что он позволяет дать однозначный ответ, так как с его помощью определяются межплоскостные расстояния кристаллической ячейки, т.е. параметры, индивидуальные для каждого минерала. Правда, существующие приборы пока довольно громоздки и предполагают использование для анализа небольшого количества (около 0,1 г) порошка из исследуемого материала.
Кроме рентгеноструктурного метода известно еще несколько методов, основанных на использовании рентгеновских лучей: рентгенография, рентгеноспектральный анализ и др.
Ювелирные камни, полученные в лабораторных или заводских условиях, например рубины, сапфиры, изумруды, по своим внешним признакам и физическим свойствам почти неотличимы от природных образований аналогичного состава. У тех и у других очень похожая окраска, одинаковые твердость, плотность, химический состав и показатели преломления. Различия в условиях образования природных минералов, используемых в ювелирных изделиях, и в условиях синтеза их аналогов сказываются на некоторых особенностях их роста и внутреннего строения, что проявляется в зональности кристаллов и характере распределения окраски и включений.
Часто приходится исследовать камни, закрепленные в оправе, и это вызывает затруднения. Камни в кольце и в серьгах лучше наблюдать через их задние грани. Камень устанавливают таким образом, чтобы его площадка была обращена к предметному стеклу, и слегка наклоняют, выбирая такое положение, при котором детали изделия не мешают наблюдению. Ювелирные изделия перед исследованием должны быть тщательно очищены (вымыты в спирте или в воде с добавлением небольшого количества жидкого мыла). Конечно, можно держать кольцо камнем вверх и изучать его через площадку, однако при этом нелегко добиться хорошего освещения. Самым трудным является исследование камней в глухой оправе, поскольку такие камни можно осматривать только при освещении сверху. Однако даже в этом случае можно увидеть особенности, которые позволяют установить, является ли камень природным или синтетическим.
Если для лучшего осмотра требуется погрузить закрепленные камни в иммерсионную жидкость, рекомендуется использовать стеклянную чашку диаметром чуть больше ювелирного изделия.
Диагностика алмазов
Характерный вид алмаза обусловлен совершенством полировки, специфическим "алмазным" блеском поверхности и другими оптическими эффектами.
При визуальном осмотре камней следует знать, что им присущи следующие свойства:
1) от поверхности алмаза отражается больше света, чем от любого другого природного бесцветного камня. Синтетический рубин может отражать даже больше света, чем алмаз, а титанат стронция отражает свет почти так же, как алмаз, однако их меньшая твердость не позволяет добиться такой гладкой и блестящей поверхности и таких острых ровных ребер между гранями, как у алмаза. Наклонив алмаз так, чтобы на поверхности площадки появилось отражение электрической лампы, можно заметить, что оно не искажено;
2) алмазы обрабатывают таким образом, что практически весь свет, входящий в камень сверху, полностью отражается от его задних граней как от ряда зеркал, поэтому, если хорошо ограненный бриллиант рассматривать на свет, будет видна только светящаяся точка в калетте. Кроме того, через бриллиант, находящийся в надетом на палец кольце, невозможно увидеть палец (из-за полного внутреннего отражения света), тогда как через камни, имеющие меньший показатель преломления, палец виден;
3) при просмотре камня через площадку высокий показатель преломления алмаза создает иллюзию значительно меньшей толщины камня по сравнению с действительной;
4) при диагностике качества обработки с помощью лупы, обеспечивающей 6- и 10-кратное увеличение, можно обнаружить небольшие участки необработанных природных граней алмаза;
5) алмаз хорошо смачивается жирами, поэтому при прикосновении рукой к поверхности ограненного камня на ней остается жирная пленка.
К числу важнейших физических характеристик алмаза относят:
1) твердость - по шкале Мооса 10 единиц, легко царапает корунд;
2) показатель преломления - n = 2,42, лучепреломление отсутствует. Максимальная величина n, определяемая обычным рефрактометром, ограничена значением 1,81 — показателем преломления иммерсионной жидкости, поэтому алмаз на рефрактометре дает "отрицательный" результат. Кроме алмаза существуют еще три природных камня, у которых n не подлежит измерению на обычном рефрактометре: циркон (n = 1,926—1,985), демантоид (n = 1,89) и сфен (n = 1,90—2,03). Среди этих камней бесцветен циркон, а изотропен демантоид. Синтетические камни имеют следующие значения показателя преломления: рубин — в пределах 2,61—2,90, титанат стронция — 2,41;
3) люминесценция — голубая, реже желтая, зеленая и других цветов — наблюдается в УФ-лучах (λ = 365 нм);
4) плотность алмаза составляет 3,515 г/см3. Имитации алмаза, ограненные аналогично бриллианту, размеры которого соответствуют массе 1 кар, имеют следующую массу: титанат стронция — 1,45 кар, иттрий-алюминиевый гранат — 1,30 кар, кубический оксид циркония — 1,60 кар.;
5) цвет — бесцветный камень с различными нацветами: желтый связан с дефектными центрами в его спектре поглощения — система полос с основной линией при λ = 415 нм; янтарно-желтый вызван наличием атомов азота, изоморфно замещающих атомы углерода, в спектре поглощения — система полос с основной линией при λ = 503 нм; дымчато-коричневый и розово-сиреневый обусловлены нарушениями кристаллической решетки, связанными с пластической деформацией;
6) почти все бриллианты обладают двойным лучепреломлением, которое вызывается внутренними напряжениями и дает при наблюдении между скрещенными поляроидами картину ярко окрашенных пятен в сочетании с темными полосами. Особенно отчетливо это заметно, если бриллиант наблюдать в направлении рундиста;
7) исключительная прозрачность алмаза по отношению к рентгеновским лучам позволяет идентифицировать его даже с помощью простейшей рентгеновской установки;
8) высокая теплопроводность — свойство алмаза, на котором основано действие ряда специальных приборов ("Diamond Probe", «Карат» и др.), позволяющих отличить алмаз от большинства его имитаций;
9) явление смачивания поверхности алмаза жиром используется в специальных устройствах — рапидографах, с помощью которых на поверхность камня наносят жировую черту. Благодаря смачиванию на поверхности алмаза остается сплошная черта, тогда как на его имитациях жир собирается в капельки;
10) все алмазы и соответственно бриллианты, кроме камней наиболее высокого качества, содержат небольшие включения и дефекты, которые заметны при 10-кратном увеличении; часто включения столь характерны, что с их помощью можно легко идентифицировать алмаз.
Включения оливина встречаются в кристаллах алмаза в виде изометрических игл в различной степени удлиненных (отношение ширины к длине 1:3) и уплощенных кристаллов с хорошо выраженными гранями, а также в виде параллельных или коленообразных сростков. По длинной оси включения имеют протяженность 0,5—1 мм. Ориентация включений оливина относительно кристаллографических осей алмаза неодинакова. Наблюдаются единичные кристаллы и их группы по 5—10 кристаллов разного размера. Включения оливина обычно бывают бесцветными, прозрачными, поэтому их иногда можно принять за пузырьки газа.
Включения гранатов (пиропов) встречаются в виде изометрических кристаллов с хорошо выраженными отдельными гранями, но чаще — в виде зерен искаженной или неправильной формы. Размеры включений достигают 0,3 мм. Включения гранатов наблюдаются в виде единичных кристаллитов или неодинаковых по размеру зерен, рассеянных внутри кристалла.
Включения хромшпинелидов встречаются в алмазе чаще включений оливина и пиропа. Они представляют собой зерна темного, буровато-вишневого цвета. Форма включений — октаэдрическая капле-, сферо- и гантелеобразная, неправильная. Иногда в одном кристалле можно наблюдать до 10—15 зерен. Размеры включений хромшпинелидов колеблются в широких пределах. Встречаются включения размером около 1 мм и мельчайшие зерна, едва заметные при большом увеличении под микроскопом.
Наиболее часто в кристаллах алмаза обнаруживают включения сульфидов, представленные точечными, пластинчатыми, дискообразными выделениями, иногда содержащими какое-либо другое включение (как правило, оливина). Часто они образуют так называемые розетки, выделяясь в дискообразных трещинах, расположенных под углом друг к другу.
В бриллиантах нередко встречаются включения мелких алмазов. Они имеют форму острореберных или уплощенных сложнодеформированных октаэдров. Эти включения плохо различимы визуально, поскольку вокруг них обычно нет трещин.
Графит встречается в алмазах и соответственно бриллиантах главным образом в виде тонкого поверхностного слоя на плоскостях спайности.
Синтетические алмазы, пригодные для технических целей, впервые были получены в 1955 г., а в 1970 г. компания "Дженерал электрик" (США) объявила о синтезе ювелирных алмазов различного цвета массой более 1 кар.
. Для имитации алмаза используются бесцветный циркон, синтетический рутил, титанат стронция, синтетическая бесцветная шпинель, синтетический бесцветный сапфир, иттрий-алюминиевый гранат, гадолиний-галлиевый гранат, кубический оксид циркония. Одной из наиболее удачных имитаций являются камни из фианита. При хорошей огранке за коричневые или зеленые бриллианты могут быть приняты природные минералы сфен, шеелит, сфалерит, демантоид.
Относительно недавно на рынке появились имитаторы из муассанита. У него многие свойства близки к алмазу. Например, блеск (алмазный), удельный вес (3,2 у муассанита и 3,51 у алмаза), показатель преломления (2,64-2,69 и 2,42). У алмаза и муассанита близки и показатели по теплопроводности. Поэтому, имеющиеся сегодня на вооружении у таможни приборы, диагностирующие алмазы по теплопроводности, не отличают их от муассанитов. Однако, муассанит имеет двупреломление, причем сильное. Если рассматривать кристалл муассанита в направлении не совпадающем с оптической осью, то заметно раздвоение задних (противоположных) граней и ребер. Кроме того, муассаниты не абсолютно белые, самый распространенный оттенок серовато-зеленый. Особенностью внутреннего строения муассанита является то, что в нем наблюдаются включения в виде каналов или игл, которые обычно многочисленны и хорошо видны уже при небольшом увеличении. Характер включений у алмазов иной.
Существуют специальные приборы, которые позволяют отличить алмаз от муассанита.
Диагностика изумрудов
Изумруд является одним из наиболее ценных и дорогих ювелирных камней. Он может быть прозрачным, полупрозрачным, непрозрачным. Цвет изумруда — травяно-зеленый, различной интенсивности, с желтоватым и голубовато-синим оттенками. Его окраска связана с наличием ионов Cr3+, изоморфно замещающих Аl3+. Оттенки окраски обусловлены примесями Fe3+ и V3+. В УФ-лучах инертен, иногда наблюдается розовое, красное (λ = 365 нм) или зеленое свечение.
Имитациями изумруда могут служить: диоптаз, зеленый сапфир, хромдиопсид, турмалин, уваровит, демантоид, гроссуляр, хризолит, александрит, гидденит, синтетическая шпинель, стекла, дублеты, синтетические изумруды.
Диагностика янтаря
Янтарь — ископаемая смола. В настоящее время термин "янтарь" имеет собирательное значение и применяется для любых ископаемых смол независимо от их происхождения, внутреннего строения и свойств. Состав ископаемых смол и их свойства зависят от вида янтаря, т. е. от производящей растительности и генетического типа месторождений.
Янтарь бывает прозрачным или полупрозрачным, просвечивающим в тонких сколах. Встречаются бесцветные, белые, светло-желтые, желтые, медово-желтые, красновато-желтые, красновато-бурые, бурые, оранжевые и черные образцы. В УФ-лучах янтарь имеет голубую или желтую окраску; некоторые виды янтаря окрашиваются в зеленый цвет. Блеск стеклянный, жирный; оптически изотропен.
Прессованный янтарь (синоним — амброид) представляет собой продукт переработки при температурах 140—200°С и выше (когда без доступа воздуха янтарь становится пластичным) и повышенном давлении янтарной муки, получаемой посредством измельчения мелких кусочков янтаря, с прибавлением красителей и без них. Часто применяется в ювелирных изделиях.
К особенностям янтаря, важным для его диагностики, относятся низкие твердость и плотность, изотропность, характер люминесценции в УФ-лучах, наличие включений насекомых и растительных остатков, способность приобретать пластичность при нагревании до температуры 140°С и электризоваться при трении. Прессованный янтарь отличают от природного с применением лупы или микроскопа. В прессованном янтаре можно наблюдать структуры течения: прямолинейные, криволинейные, спиралевидные; встречаются шарики среди плотной основной массы, небольшие сгустки красителя. Прессованный янтарь размягчается под действием эфира: если его поверхность смочить эфиром, она становится липкой.
Дата добавления: 2018-09-20; просмотров: 484; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!