Стандартные методики определений

Определение твердости относится к одному из самых простых измерений, для которого требуется лишь набор инструментов, снабженных наконечниками из минерала известной твердости. Однако такая проверка повреждает камень, и при идентификации материала она должна применяться в последнюю очередь, так как небольшой царапины может быть достаточно, чтобы разрушить камень.

Плотность материала определяется как его масса на единицу объема, и поэтому камни разделяют на тяжелые и сравнительно легкие, подобные изумруду. Часто плотность выражается как отношение массы материала к массе равного объема воды (удельная масса). Использование удельной массы удобнее потому, что не зависит от того, в каких единицах проводятся измерения — метрических или неметрических британских. Для измерения плотности необходимы лишь весы, чтобы установить массу камня и массу равного объема воды. В этом измерении использован закон Архимеда, который гласит, что когда предмет полностью погружен в воду, предполагаемая потеря его массы равна массе вытесняемой им воды. Эта потеря в массе при погружении в воду и используется для расчета удельной массы. Другой и более простой методикой измерения плотности камня является разбавление тяжелой жидкости, например жидкости Клеричи (раствор формата таллия и малоната таллия в воде, имеющий удельный вес 4,2—4,3) до такого уровня, когда камень находится во взвешенном состоянии. Затем довольно легко определяется удельная масса жидкости.

Показатель преломления измеряется с помощью рефраю ометра, причем в продаже имеется несколько типов приборов, пригодных для измерений этой характеристики драгоценных камней. Величина показателя преломления считывается на шкале по границе между яркой и темной областями. Если материал двупреломляющий, го граница проступает не резко и между двумя областями появится участок промежуточной яркости.

Оптические свойства камня являются особенно важными, и часто проводятся дополнительные тесты с целью определить, является ли материал двупреломляющим, а также измерить значение двупреломле-ния, которое равно разности между самым высоким и самым низким значениями показателя преломления. При измерении двупреломления используется поляроидная пластина, укрепленная на окуляре рефрактометра, которая дает возможность определить показатель преломления обыкновенного и необыкновенного лучей дву преломляющего материала. Она, кроме того, помогает измерять разность между самыми высокими и самыми низкими значениями показателя преломления при вращении кристалла. Оптический характер драгоценных камней можно исследовать также с помощью полярископа, состоящего просто из пары пересекающихся поляроидов.

Плеохроизм, неодинаковое поглощение обыкновенного и необыкновенного лучей в двупре-ломляющем материале, можно измерить с помощью дихроскопа, в котором используется призма с большим дву преломлением, изготовленная из кальцита. Она и позволяет получать два поляризованных луча, различно окрашивающиеся при прохождении через материал, для которого характерен плеохроизм. Еще одна «опора» геммологов— фильтр «Челси», или изумрудный фильтр, который впервые был использован для определения изумрудов. Изумруд — необычный минерал среди камней зеленого цвета потому, что он поглощает часть волн в желто-зеленом диапазоне спектра видимого света и пропускает часть в темно-красном. Поскольку через фильтр проходит незначительное количество зеленого света, но он прозрачен для красного, рассматриваемые через него изумруды кажутся красными в отличие от большинства других зеленых камней, которые поглощают волны красного света. Этот фильтр используется и для некоторых других онределительских исследований. Существуют также и другие фильтры, имеющие специальное назначение.

Значительно более детальное изучение поглощения света различной длины волны можно выполнить с помощью переносного спектроскопа. Впервые этот прибор, так же как и многие Другие методики диагностики драгоценных камней, использовал Безил У. Андерсон, бывший сотрудник лаборатории по проверке драгоценных камней в Хаттон-Гардене, Лондон. Поглощение света в определенных областях длины волны связано с теми примесями в камне, которые обусловливают его характерный цвет. Спектры поглощения хорошо известных драгоценных камней приводятся в специальных книгах по их проверке. Флуоресценция—еще одно свойство, которое помогает специалистам при диагностике камней. Проверяемый камень облучают ультрафиолетовым светом, при этом некоторые материалы обладают свойством трансформировать невидимое излучение в видимый свет. Длины волн видимого излучения и, следовательно, цвет камня под ультрафиолетовыми лампами обычно бывают двух типов: короткие волны длиной 2537 А и более длинные — 3660 А (1 ангстрем — одна стомиллионная доля сантиметра). В заключение следует перечислить наиболее важные приборы, используемые специалистами по исследованию драгоценных камней: весы для определения удельной массы, рефрактометр, полярископ, лупа и (или) микроскоп и спектроскоп, Дихро-скоп, ультрафиолетовая лампа и фильтры также являются обычным оборудованием лабораторий по проверке драгоценных камней. Определение твердости камней следует использовать только как самое последнее средство.