Експертиза ювелірних виробів - Посібник (Пономаренко Г.О.)

3.2. властивості ювелірних каменів

Найважливішими властивостями, які багато в чому зумовлюють цінність ювелірних каменів, є прозорість і колір.

Прозорість — це здатність каменя пропускати світлові промені. Залежно від цього камені поділяють на три групи: прозорі, напівпрозорі непрозорі. Найбільше цінуються прозорі ювелірні камені, які переважно й називають дорогоцінними або самоцвітами. Нижче найбільш відомі й коштовні камені згруповано за прозорістю та кольорами.

Прозорі й напівпрозорі камені:

Безбарвні: алмаз, гірський кришталь, лейкосапфір, місячний камінь, топаз, циркон, шпінель, місячний камінь та ін.

Червоні: рубін, альмандин, опал вогненний, піроп, циркон, шпінель, родоніт, шпінель та ін.

Рожеві: алмаз, рубін, вороб’євіт, опал, кварц, шпінель та ін.

Помаранчеві: алмаз, ортоклаз, сердолік, титаніт, циркон, цитрин, шпінель, бурштин.

Жовті: алмаз, геліодор, опал, сапфір, топаз, цифоман, циркон, цитрин, шеєліт, шпінель, бурштин.

Зелені: алмаз, авантюрин, олександрит, смарагд, берил, жадеїт, хризопраз та ін.

Блакитні: аквамарин, алмаз, єремеєвіт, сапфір, танзаніт, топаз, халцедон та ін.

Сині: лазурит, алмаз, бентоніт, сапфір та ін.

Фіолетові: алмаз, альмандин, аметист, кунцит.

Бузкові: сапфір, шпінель та ін.

Коричневі: авантюрин, алмаз, нефелін, обсидіан, сапфір, сордер, ставроліт, топаз, циркон та ін.

Сірі: димчастий кварц, моріон, обсидіан, соколине око та ін.

Непрозорі камені й камені, що просвічуються в тонких відколах:

Білі: біломорит, жадеїт, бурштин, перли, кахолонг, корал, сонячний камінь.

Червоні: жадеїт, корал, корнеол, родоніт, яшма.

Рожеві: перли, корал, родохрозит, яшма.

Жовті: бурштин, нефрит, яшма, жадеїт, мармуровий онікс.

Зелені: авантюрин, амазоніт, бірюза, геліотроп, жадеїт, малахіт, моховик, нефрит, серпентин, яшма,

Блакитні: амазоніт, бірюза, перли, лазурит, сапфірин.

Сині: лазурит, лазулит, афганіт.

Фіолетові, бузкові: флюорит, чароїт.

Коричневі: авантюрин, жадеїт, мармуровий онікс, обсидіан, тигрове око, цифоман, яшма.

Сірі, чорні: гагат, гематит, перли, корал, лабрадорит, нефрит, обсидіан, халцедон.

Ступінь прозорості каменів визначають органолептичним методом, розглядаючи їх проти світла.

Краса більшості ювелірних каменів значною мірою залежить від їх кольору. З точки зору фізики забарвлення каменів виникає внаслідок селективного поглинання мінералом певного діапазону електромагнітного випромінювання в межах видимого спектра.

Власне забарвлення мінералу інакше називають ідіохроматичним (за класифікацією О. Є. Ферсмана). Ідіохроматичне забар­влення пояснюється природним поглинанням мінералом світла, наявністю в ньому видоутворюючих іонів перехідних металів та електронних і діркових центрів. Цей тип забарвлення переважає серед ювелірних каменів, він характерний для малахіту, бірюзи, топазу, аметисту тощо.

Однак значне місце займають також ювелірні камені з так званим алохроматичним забарвленням — це хризопраз, сердолік, авантюрин та інші камені. Алохроматичне забарвлення обумовлене присутністю в мінералах домішкових іонів перехідних металів, механічних домішок інших забарвлених мінералів.

Особливу групу становлять ювелірні камені з так званим псевдохроматичним забарвленням, для яких властиві явища іризації, опалесценціії, астеризму, ефекти котячого, соколиного, тигрового і навіть риб'ячого ока. Усі види псевдохроматичного забарвлення обумовлені інтерференцією, дифракцією і розсіюванням світла. Кожен із псевдохроматичних світлоефектів характерний для певного вузького кола ювелірних каменів.

Наприклад, опалесценція властива для благородного опалу. Іризація — для біломориту, бронзиту, лабрадориту, місячному і сонячному каменям, опалам; астеризм — берилів, бронзитів, рубінів, сапфірів, місячного каменю; ефект котячого ока спостерігається в берилу, демантоїду, місячного каменю, турмаліну, хризоберилу, ефект соколиного і тигрового ока — кварці.

Виблиск і «гра» світла на гранях — цінна властивість більшості прозорих самоцвітів і кольорових каменів. Виблиск і «гра» обумовлені візуальними явищами, що відбуваються в камені: відбиттям, заломленням і розсіюванням світла. Камені з найвищою променезаломлювальною здатністю мають більш сильний блиск і гру світла. Великий вплив на ступінь променезаломлення справляють правильність огранювання і якість полірування каменю.

Виблиск каменю щільно пов'язаний із показниками заломлення. Якщо у мінералу показник заломлення дорівнює 1,3—1,9, то його виблиск називають скляним; якщо 1,9—2,5 — алмазним; 2,5—3,0 — напівметалевим або металоподібним; більше 3 — металевим. У деяких мінералів спостерігаються жирний і восковий виблиск, матові поверхні, перламутровий або шовковистий відлив.

Твердість — характеристика здатності ювелірних каменів без пошкодження витртмувати механічні впливи — царапання, стирання, відколи тощо.

Твердість каменів визначають за допомогою шкали Мооса (запропонована Ф. Моосом ще у 1822 р.). Шкала Мооса складається з набору 10 різних мінералів (еталонів), розташованих за зростанням твердості:

1 — тальк;

2 — кам'яна сіль;

3 — вапнистий шпат;

4 — плавиковий шпат (флюорит);

5 — апатит;

6 — ортоклаз;

7 — кварц;

8 — топаз;

9 — корунд;

10 — алмаз.

У цій шкалі кожен наступний мінерал залишає подряпини на всіх попередніх.

Твердість мінералу за шкалою виражається номером відповідного еталона. Так, якщо якийсь мінерал залишає риску на апатиті, то його твердість перевищує 5. Якщо мінерал залишає риску на еталоні, а еталон — на цьому мінералі, то їх твердість однакова.

Нижче (табл. 9) наведено розподіл основних самоцвітів і кольорових каменів за твердістю.

Таблиця 9

Марка твердості

Найменування каменів

1 —2

агальматоліт

1,5—2

одонтоліт

2—3

бурштин, хризокола

2,5—4

гагат

4

пурпурит

3,5—4,5

перли, малахіт

4,5—5

шеєліт

5

обсидіан

5—6

чароїт, бірюза

5—6,5

опал

5,5—6,5

родоніт

6

скаполіт

6—6,5

лабрадор, місячний камінь, сонячний камінь

6—7

жадеїт

6,5—7,5

демантоїд, халцедон

7

кварц (аметист, авантюрин)

7 ,5—8

берил, смарагд, аквамарин

8

топаз, шпінель

8—8,5

олександрит, цимофан

9

рубін, сапфір, лейкосапфір

10

алмаз

Щільність ювелірних каменів визначають за масою одиниці об'єму. Характеристика щільності дуже важлива для експертної роботи, оскільки за її допомогою визначають відмінності натуральних каменів від підробок. Щільність окремих мінералів наведено у табл. 10.

Таблиця 10

Мінерали

Щільність,  г/см 3

алмаз

3,52

циркон

4,69

корунд

3,99

шпінель

3,63

кварц

2,65

топаз

3,56

Структура (тобто будова) ювелірних каменів частіше кристалічна, рідше аморфна або прихованокристалічна.

Для каменів кристалічної структури характерна анізотропність, тобто вони мають неоднакові показники деяких своїх фізичних властивостей у різних напрямках; мінерали ж аморфної структури є ізотропними, тобто їх фізичні властивості однакові практично з усіх боків. Зокрема, це явище можна проілюструвати на прикладі властивості спайності. Спайність — здатність мінералів чинити більш слабкий опір фізичним впливам у визначеному напрямку. Знаючи закони спайності, легше розколювати кристалічні камені під час обробки, при цьому вони утворюють гладкі, рівні, блискучі поверхні зламу.

Хімічна стійкість — одна з визначальних рис натуральних дорогоцінних каменів (самоцвітів). Багато з них є тугоплавкими, не розчиняються або майже не розчиняються у кислотах і лугах. Хімічна стійкість є однією з причин високої збережуваності та довговічності ювелірних каменів.

Винятком є камені органічного утворення. Наприклад, перли і корали руйнуються в кислотах, при цьому виділяється вуглекислий газ. Бурштин нетривкий до дії високої температури і починає розкладатися вже при температурі до 150°С. Але й такі неорганогенні мінерали, як гірський кришталь, аметист тощо, руйнуються у плавиковій кислоті.

Ваговою одиницею всіх дорогоцінних каменів є карат, що дорівнює 0,2 г. Слово «карат» походить від назви тропічного куща каратея, яскраво-червоні насінини якого, висихаючи, не змінювали своєї маси за жодних умов. Важило таке насіння 0,2 г, і його використовували для зважування алмазів ще в у сиву давнину. Арабською карат означає «вага зерна».

Напівдорогоцінні, штучні, синтетичні, виробні камені вимірюють у грамах. Дорогоцінні й напівдорогоцінні камені зважують і обліковують з точністю до 0,01 г, усі інші камені — з точністю до 0,1 г.