Давайте представим: вам нужно вкратце описать какого-нибудь человека.
Естественно, вы коснетесь внешности (цвет волос, цвет глаз, форма носа, рост), затронете его внутренние качества (добрый или злой, апатичный или бодрый, сильный или слабый) и, наконец, после предварительной оценки можете сформировать какое-то мнение о человеке. Хотя бы: нравится — не нравится. Все эти и многие другие внутренние и внешние качества влияют на своеобразное местоопределение человека в социуме. Причем у всего в этом мире есть подобное описание. И у камней тоже. Рассмотрим их свойства, которые определяют цену минерала и его уникальность.
Химический состав
Все начинается с основ. Основа любого камня — химический состав. И если алмаз, к примеру, состоит из углерода, то турмалин представляет собой соединение многих элементов. Практически во всех драгоценных камнях присутствует кислород. Довольно часто встречаются кремний, кальций и алюминий. Некоторые минералы, такие как корунд и кварц, являются простыми оксидами. А вот шпинель и хризоберилл относятся к сложным оксидам.
Зная химический состав камня, несложно отличить оригинал от имитации, а также дать предварительную оценку ценности камня. К примеру, если смочить бирюзу раствором соляной кислоты, то на поверхности камня появится мутное пятно. При добавлении нашатырного спирта оно станет ярко-синим. Такая реакция свидетельствует о подлинности.
Если на поверхность природного карбоната капнуть тот же раствор соляной кислоты, то камень начнет вскипать и шипеть. Этот прием поможет отличить простой кальцит от более дорогого оникса. Такие подмены часто делают недобросовестные продавцы.
От химических примесей зависит и цвет некоторых драгоценных камней. Окрашивающие элементы лучше всего выявляются оптическими методами.
Твердость
Как уже было сказано выше, немаловажную роль в описании драгоценных камней играет твердость. От этого качества зависит, насколько долго минерал будет сохранять четкость граней, полировку — следовательно, и красоту.
На сегодняшний день используется минералогическая шкала твердости, предложенная в 1811 году Фридрихом Моосом.
Значения шкалы Мооса следуют в иерархическом порядке от 1 до 10, от самого мягкого минерала до самого твердого. Определение твердости минерала происходит путем царапания. То есть если испытываемый материал царапает взятый за основу эталон, то его твердость выше «эталонной». Если наоборот — твердость соответственно ниже «эталонной».
Например, кварц имеет твердость по шкале Мооса, равную 7. Это означает, что кварц царапает ортоклаз (т.к. твердость этого минерала равна 6), но не способен нанести повреждения топазу (т. к. он выше кварца на порядок).
Таким образом, твердость камня — это сопротивление, которое оказывает его поверхность при попытке поцарапать ее другим камнем или иным предметом.
По шкале Мооса камни делятся на три группы:
I группа — мягкие породы; II группа — средние породы; III группа — твердые породы. Камни I группы обрабатываются стальными инструментами. II группа поддается обработке алмазными или твердосплавными инструментами. III группа обрабатывается в основном только алмазными.
Плотность
Плотность драгоценного камня зависит от атомной массы составляющих его элементов и величины частиц. Для определения плотности камень взвешивают вначале в воздухе, а потом в воде. Разница в весе, соответствующая весу вытесненной воды, и есть величина плотности, которая колеблется от 1 до 8.
Прочность
Прочность зависит от взаимного электрического притяжения ионов в структуре камня. Не стоит путать это свойство с твердостью, потому что многие драгоценные камни трудно поцарапать, но зато они мгновенно раскалываются от одного удара.
Например, аквамарин. Его показатель по шкале Мооса варьирует от 7,5 до 8.
Но это очень хрупкий камень, который можно не, то что разбить, но даже и раздавить.
Спайность
Спайность — способность минерала расщепляться или раскалываться вдоль одного или нескольких направлений. Это свойство используют при огранке камня. Дело в том, что связь между атомами в кристаллических структурах такова, что в определенных направлениях сцепление оказывается слабым, отчего камень раскалывается строго по гладким плоскостям спайности.
К примеру, слюда легко расщепляется на тончайшие пластинки. А алмаз раскалывается в четырех направлениях параллельно граням правильного октаэдра, что значительно упрощает огранку камня.
Различают четыре вида спайности:
• Высокосовершенная — расщепление на тонкие пластины.
• Совершенная — расщепление на более толстые пластины.
• Средняя — поверхность скола не совсем ровная и блестящая.
• Несовершенная — скол неровный. Раскол драгоценного камня с неравномерными поверхностями после удара называют изломом.
Существуют драгоценные камни, у которых спайность полностью отсутствует. А в некоторых минералах раскалывание происходит в местах неоднородности структуры. Такой вид называется отдельностью.
Электризация и люминесценция
Некоторые драгоценные камни в момент нагревания или трения способны притягивать или отталкивать легкие предметы — ворс, частички пыли.
Например, если нагреть кристалл турмалина, то на обоих его концах возникнут противоположные статические заряды. Если алмаз или топаз потереть куском ткани, то эти камни приобретут положительный заряд. А вот янтарь при таком воздействии, напротив, станет отрицательно заряженным. К этим выводам пришли еще древние греки. Именно от греческого названия янтаря произошло позже слово «электричество ».
В некоторых случаях в минералах возникает эффект люминесценции — свечение, вызванное тепловыми лучами (термолюминесценция) или трением (триболюминесценция).
Цвет
Описывая красоту драгоценного камня, вы в первую очередь вспомните его цвет. Неудивительно. Как человека встречают по одежке, так и драгоценный камень запоминают по цвету. Хотя в некоторых случаях это оптическое свойство совершенно не является главным. Все зависит от камня.
Когда не существовало понятия «геммология», минералы распознавали по цвету. Представьте, насколько неточными, а иногда и ошибочными могли быть выводы, если все красные камни относили к корундам, а все зеленые — к изумрудам.
Известно, что на цвет камня влияют несколько факторов. Наиболее важными являются: химический состав или примеси (хром, железо, марганец, ванадий и т. д.).
В первом случае, т. е. когда окрашивающий элемент входит в состав, камень называют идиохроматическим (образовано от двух греческих слов «идиос» — собственный, «хрома» — цвет). Во втором случае, если окраска создана при помощи примесей, камень называют аллохроматическим («аллос» — иной, «хрома » — цвет).
Другой способ изменения цвета драгоценного камня — это радиоактивное облучение. То есть если минерал окажется рядом с источником радиации или же будет намеренно обработан радиоактивным веществом, то его природный цвет поменяется. При таком Я воздействии алмазы обычно приобретают зеленый цвет. А, к примеру, бесцветный кварц становится светло-коричневым.
Однако один и тот же элемент примеси может дать разную окраску разным камням. К примеру, хром дает рубину насыщенный красный цвет, а вот изумруду — зеленый. Цвет некоторых драгоценных камней можно изменить путем нагревания. Этим же способом можно и обесцветить камень. Дело в том, что при нагревании происходит перестройка в структуре минерала.
Блеск: светопреломление и дихроизм
Блеск камня околдовывает и привлекает внимание. Если перед вами положат два совершенно одинаковых по цвету камня, но один из них будет блестеть, вы, естественно, в первую очередь обратите внимание на блестящий экземпляр. Поэтому характеристика «блеск» в ювелирном деле играет немаловажную роль.
Это оптическое свойство обусловлено отражением света от поверхности и зависит от природы камня и показателя преломления — чем он выше, тем сильнее блеск. Показатель преломления определяют путем соотношения скорости света в воздухе к скорости света в камне. Естественно, что во второй среде скорость уменьшится, т. к. плотность значительно больше.
К тому же на блеск влияет качество полировки. Чем лучше обработан минерал, тем ярче блеск.
Различают 8 видов блеска:
1. Металлический (показатель преломления от 2,6 до 3 и выше) — самый сильный. Таким блеском обладают только непрозрачные драгоценные камни.
2. Алмазный (показатель преломления от 1,9 до 2,6) имеется только у просвечивающихся драгоценных камней.
3. Стеклянный (показатель преломления от 1,3 до 1,9) напоминает блеск оконного стекла.
4. Жирный — как блеск жирных пятен на бумаге.
У драгоценных камней встречается редко, за исключением плоскостей спайности.
5. Перламутровый встречается в основном на плоскостях совершенной спайности.
6. Шелковистый встречается у параллельно-волокнистых драгоценных камней или соответствующих агрегатов.
7. Восковый встречается у огненного камня.
8. Смолистый — слабый блеск. У драгоценных камней встречается редко. В физике есть такое понятие — дисперсия, т. е. разложение света на составляющие. Дисперсия зависит от длины световой волны и скорости. В ювелирном деле это сложное название заменяют на более звучное — «игра» камня. Луч «белого» света, проходя через минерал, расщепляется на множество лучей. Говоря иначе, спектр цветов от красного до фиолетового. Дело в том, что белый свет представляет собой смесь электромагнитных волн.
В последнее время популярность приобрели голубые топазы, в основном из Бразилии. Они имеют значительные размеры, высокую прозрачность и привлекательный чистый цвет различной длины и, что самое главное, различного цвета. Получается, что белого света как такового не существует. Просто это свойство человеческого глаза. Сетчатка реагирует на излучения волн, лежащих в определенных пределах длины, и приписывает этой смеси нейтральный состав, т. е. белый. В камнях и прочих природных материалах все по-другому. Вот именно поэтому, глядя на бриллиант, купающийся в лучах белого света, мы наблюдаем радужную картину — «игра» камня.
Практически у всех драгоценных и полудрагоценных камней входящий луч света преломляется и расщепляется на два луча. Это явление называется двойным лучепреломлением. Если внимательно приглядеться к обработанному камню, то можно заметить, что ребра задних граней раздваиваются. Иногда это видно невооруженным глазом и никакие оптические приборы не требуются. От двупреломления зависит другой эффект — дихроизм, или двуцветность. Во многих случаях он является частью диагностики драгоценного камня. Если поворачивать минерал и смотреть на него сначала сквозь верхние, а потом боковые грани, то будет заметна перемена цвета.
Например, один из цветов сапфира имеет оттенок. Таким образом, с помощью дихроизма можно отличить сапфир от других синих камней, таких как голубая шпинель (при испытании на дихроизм этот камень свою окраску не меняет).
В некоторых камнях эффект двуцветности настолько мал, что его практически невозможно увидеть. Как правило, дихроизм лучше проявляется в тех минералах, у которых природная окраска более насыщенная. И разумно догадаться, что в бесцветных камнях дихроизм соответственно отсутствует.
