Свойства ювелирных камней. Огранка драгоценных камней, твердость и прозрачность

 

  Вся электронная библиотека >>>

 Ювелирные товары >>>

    

 

ТОВАРОВЕДЕНИЕ ЮВЕЛИРНЫХ ТОВАРОВ И ЧАСОВ


Раздел: Экономика

    

Свойства ювелирных камней

  

 

Основными показателями свойств ювелирных камней являются их структура, плотность, твердость, спайность, излом, прозрачность, преломление, блеск, игра, цвет и химическая стойкость.

Минералы кристаллической структуры имеют кристаллы с устойчивым фазовым состоянием и обладают правильной периодической трехмерной повторяемостью расположения атомов, ионов или молекул. Образуд кристалли-. ческую решетку, частицы занимают положения, соответствующие минимуму их потенциальной энергии. Оптические, механические, электрические и другие свойства камней зависят от направления частиц. Такая особенность кристаллических тел называется анизотропией.

Все камни кристаллических форм объединяются в 7 синго- ний (систем) по имеющимся в них элементам симметрии (плоскости, оси и центру): кубическую; гексагрнальйгую (гексаэдр, или шестигранник, — от греч. гекса — шесть, одр— грань); тригональную; тетрагональную (квадратную); ромбическую; моноклинную; триклинную. Форма кристал

лов имеет большое значение для ювелиров, так как кристаллическая структура обусловливает твердость и прочность камня, от нее зависит игра самоцветов (см. с. 23) и методы огранки (см. с. 62).

Минералы аморфной структуры характеризуются изотропностью, т. е. равномерностью свойств независимо от направлений, отсутствием четко выраженной точки плавления. При такой структуре частички (атомы, молекулы), составляющие камень, располагаются в правильном порядке только лишь в элементарной ячейке, построенной так же, как и в кристалле. За пределами ячейки, в отличие от кристаллических камней, правильный порядок отсутствует. Каждая элементарная ячейка расположена по отношению к другой без определенного порядка (аморфный кварц, бирюза).

Плотность ювелирных камней определяют по массе единицы объема. Характеристика плотности ювелирного камня весьма важна для суждения о массе готового ювелирного изделия, для расчетов некоторых механических свойств камней (прочности, твердости и др.). Плотность ювелирных камней различна. Так, плотность шпинели 3,62 г/см3, топаза— 3,56, алмаза — 3,52, аметиста — 2,5 г/см3*

Твердость — способность ювелирного камня сопротивляться разрушению. Она зависит от природы камня, характера строения, геометрической формы, размеров и расположения атомов, а также от сил взаимодействия отдельных частиц. Твердость — один из показателей прочности связей кристаллической решетки. От твердости зависит сопротивление камня истиранию при огранке, шлифовке и полировке и в процессе эксплуатации ювелирных изделий.

Единого метода определения твердости ювелирных камней нет. Чаще применяют метод царапания поверхности исследуемого камня другими материалами различной твердости, предложенный почти 200 лет назад немецким минеро- логом Моосом. Этот метод прост, удобен и широко приме-няется в практике. Основан он на использовании 10 минералов ( 2) с соответствующей твердостью, причем каждый последующий минерал при трении царапает все предыдущие.

Однако шкала Мооса дает только общее представление о твердости ювелирных камней. Для сопоставления их твердости лучшими являются методы вдавливания металлического шарика (метод Бринелля) или алмазной пирамиды (метод М. М. Хрущева и Е. Е. Берковича). Оценка твердости при этом исчисляется в кгс/мм2 и составляет для топаза 1427, для корунда 2060 и для алмаза 10060. По шкале Мооса твердость топаза 8, корунда 9, а алмаза 10, т. е. разница в твердости как будто незначительная. Однако более объективная оценка твердости вдавливанием (в кгс/мм2) показывает, что по твердости они очень различны.

Спайность — свойство минералов в определенных направлениях оказывать более слабое сопротивление физическим воздействиям, легче раскалываться и давать ровные, гладкие, блестящие поверхности. Чаще всего спайностью обладают минералы кристаллической структуры, т. е. они раскалываются по направлениям спайности (топаз и др.). У минералов зернистого строения спайность характерна для каждого зерна в отдельности.

Излом у разных минералов неодинаков. Минералы, обладающие спайностью при расколе, дают излом ровный (кальцит), лишенные спайности — неровный (кварц), а имеющие зернистое строение — зернистый.

Прозрачность — одно из основных свойств самоцветных камней, которое характеризует способность камня пропускать световые лучи. Благодаря дрозрачности лучи света отражаются не только от поверхности ювелирного камня, но и преломляются внутри его, а большая часть пропускается им. В непросвечивающем камне световой поток, измеряемый в люменах, частично отражается, а частично поглощается.

При необходимости можно определить и коэффициент поглощения (d), который характеризуется выраженным в процентах отношением поглощенного камнем светового потока (Sd) к полному световому потоку (S), упавшему на камень:

Однако при прохождении света через прозрачную ювелирную вставку, обладающую избирательным поглощением (синтетический окрашенный камень или окрашенное стекло), световые лучи различных длин волн будут иметь неодинаковые коэффициенты поглощения, прохождения и отражения.

Отражение света — явление, которое возникает на границе двух сред и характеризуется коэффициентом отражения. Коэффициент отражения (р) — это отношение светового потока (£Д отраженного данным камнем, к полному световому потоку (S), упавшему на камень:

Высокая прозрачность присуща большинству самоцветов, В зависимости от величины прозрачности ювелирные камни подразделяют на прозрачные, просвечивающиеся и непрозрачные. Но некоторые непрозрачные цветные ювелирные камни при незначительной толщине становятся полупрозрачными. Так, непрозрачный розовый с черными прожилками орлец (родонит) при толщине менее 5 мм становится просвечивающим — полупрозрачным.

Преломление — один из основных показателей свойств ювелирных камней. Показателем преломления называется отношение скорости света в пустоте к скорости света в данной среде. Этот показатель будет выше в той среде, где сильнее происходит разложение белого света. Показатель преломления воздуха равен единице, воды — 1,33, стекла —1,5. Из ювелирных камней самый высокий показатель преломления имеет алмаз — 2,4, сапфир — 1,76, а топаз — только 1,62. Показатель преломления искусственных камней фианитов равен 2,2.

Блеск и игра — свойства, которые характеризуют большинство прозрачных самоцветов и цветных камней. Эти свойства чаще всего обусловлены отражением, преломлением и рассеиванием света, падающего на ювелирный камень (оптические явления), а также огранкой камня (прозрачных самоцветов) и его полировкой (цветных самоцветов).

По блеску ювелирные камни делят на две группы: камни с металлическим блеском и камни с неметаллическим блеском.

Камни с металлическим блеском сходны по блеску с поверхностью свежего излома металлов или потускневших от времени металлов. Такие камни, как правило, непрозрачны и тяжелее камней, имеющих неметаллический блеск (ильменит и др.).

Камни с неметаллическим блеском очень распространены. Их блеск бывает шести разновидностей: стеклянный, алмазный, перламутровый, шелковистый, восковой. и матовый.

Огранкой называется сочетание различных форм и размеров граней, нанесенных на поверхность камня. Огранка значительно усиливает явления преломления, отражения й дисперсии света, которые вызывают игру и блеск ограненного камня. Так, в результате огранки алмаз превращается в сверкающий бриллиант (от франц. brillart — блестящий).

Правильно выбранная огранка и высококачественная полировка обеспечивают наибольший блеск камня. Ограненный камень ( 3), как правило, вправляется по рундистам 4 в металлическую оправу 3, так чтобы верх камня находился над оправой, а верхние грани 2 преломляли и отражали падающий на них свет. Остальная часть камня — низ камня 5 — оказывается внутри оправы, поэтому ее не видно, но она участвует в игре и блеске и служит как бы внутренним зеркалом, отражающим лучи света, которые падают на открытую поверхность камня после их преломления.

Цвет — одно из самых важных и характерных свойств Камней. Ювелирные камни очень разнообразны по окраске:

Интенсивность блеска камня зависит также от отношения размера площадки к плоскости рундисты и от высоты ограненного камня. Величина дисперсии, т. е. разница в направлении красных и фиолетовых • лучей (крайних), возрастает после каждого нового отражения и преломления и различна для разных камней.

Разнообразие цвета часто обусловливается составом минералов или, вернее, наличием хромофоров (от греч. chromaphoros), т. е. элементов носителей цвета. Хромофорами являются железо, хром, марганец, кобальт, медь, никель и др. Они придают яркость и красоту камням. Так, все соединения меди дают зеленые или синие цвета (малахит, бирюза и др.), закись железа — зелено-бурые или зелено-желтые (нефрит, хризолит и др.), а окись железа придает камням красный или красно-бурый цвет (гематит, или кровавик, и др.). Ювелирные камни с марганцем окрашены в розовые или красные цвета (родонит, или орлец, розовый кварц и др.). Минералы с хромом имеют фиолетовую, красную или зеленую окраску (рубин, александрит, гранат, шпинель, изумруд и др.). Интересны полихромные кристаллы турмалина: один конец кристалла, окрашенный железом, — зеленый, а другой, окрашенный марганцем, — розовый. Очевидно, состав примеси в минерале меняется во время роста кристалла.

Химический состав камня имеет большое значение для окраски. Минералы, в которых хромофоры играют важную роль в окраске, имеют обычно яркие, интенсивные и постоянные цвета. Однако окраска камня может быть изменчивой, непостоянной и не связанной непосредственно с его химическим составом. Такую окраску называют аллохрома- тической (от греч. alios — иной, чужой). Так, окраска сапфира в синий цвет, а изумруда в зеленый вызвана посторонними окрашивающими химическими веществами.

Некоторые камни, особенно содержащие медь (малахит и др.), имеют на поверхности пестроокрашенную тонкую пленку — голубоватую, красноватую, розоватую и других цветов, что обусловлено процессами химического выветривания. Цвет этой пленки отличается от цвета самого минерала. Это явление получило название побежалости.

Химическая стойкость, как правило, свойственна всем ювелирным камням, что является одной из причин их долговечности и сохранности. Они почти не растворяются в щелочах и кислотах. На аметист и горный хрусталь действует только плавиковая кислота. Однако ювелирные камни органического происхождения — кораллы, жемчуг, янтарь -и перламутр — химически менее стойки. На них разрушающе действуют кислоты, при этом выделяется углекислый газ. Это свойство камней органического происхождешщ ШЖШ>- зуют при необходимости установления их подлинной природы.

Ювелирные камни минерального происхождения очень термостойки, органического — менее термостойки. Так, янтарь начинает разрушаться при нагревании до 150°С.

Ювелирные камни минерального происхождения

Благодаря красоте, декоративности, твердости и прочности камни минерального происхождения служат основным украшением ювелирных изделий и материалом для камнерезных художественных изделий.

В одних случаях выбор камней, их обработка и крепление подчиняются идее и форме изделия, а в других — свойства, размер и рисунок камня определяют форму и композицию изделия. Из этих камней в ювелирной промышленности применяют самоцветы и цветные камни.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ КНИГИ:  ТОВАРОВЕДЕНИЕ ЮВЕЛИРНЫХ ТОВАРОВ И ЧАСОВ

 





Смотрите также:

 

Стандартные методики определений

Ювелирные украшения.
Оптические свойства камня являются особенно важными, и часто проводятся дополнительные тесты с целью определить, является ли материал...

 

ювелирные камни. камни ручной шлифовки, камни...

Ювелирные камни, шлифованные на станке.
с кие свойств камня. Такая обработка принята для всех видов, формы и цвета ювелирных камней.

 

Магические свойства камней - Книги почтой с доставкой...

В ней описаны свойства камней, влияющие на характер, самочувствие и здоровье владельца.
Как выбрать ювелирные украшения.

 

Рутил. Искусственные синтетические драгоценные камни

...пигментов, в частности для определения их смачиваемости и оптических свойств.
прозрачных ювелирных камней их необходимо отжигать в течение нескольких часов в...

 

Талисман или амулет

Осторожно следует подходить к опалу — одному из самых дорогих и противоречивых (по свойствам) ювелирных камней.