Магнетизм драгоценных камней: забытое свойство

ФИЗИЧЕСКИЕ И ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДРАГОЦЕННЫХ КАМНЕЙ

Магнитные свойства драгоценных камней редко проверяют в обычной практике, однако этот метод может оказаться полезным для быстрого предварительного анализа камней вне лабораторных условий.

Подтверждающий тест, а не определяющий тест

Магнитные свойства драгоценных камней остаются относительно малоизученной темой в геммологии. Во многих учебных материалах и книгах о драгоценных камнях магнитное притяжение даже не упоминается как характеристика минералов. Это связано с тем, что большинство специалистов считает тесты на магнетизм недостаточно точными для полноценной идентификации камней. Тем не менее, этот метод может быть полезен в качестве дополнительного, подтверждающего способа анализа, особенно при работе вне лаборатории.

Магнетизм драгоценных камней — сложная и многогранная область, но существуют простые методы, позволяющие оценить это свойство на практике. На сегодняшний день не разработано универсального и точного способа измерения магнитной восприимчивости или магнитных характеристик камней, поэтому геммологи используют доступные им инструменты и приемы. При этом исследование магнитных свойств минералов имеет перспективы развития, и в будущем можно ожидать появления более точных и удобных методов измерения.

Этот подход к изучению магнетизма драгоценных камней открывает дополнительные возможности для оценки и предварительного анализа минералов, дополняя традиционные методы геммологической диагностики.

Оборудование для проверки магнетизма драгоценных камней

Оборудование для проверки магнетизма драгоценных камней практически отсутствует на рынке специализированных приборов. В исследованиях д-р Д.Б. Гувер, FGA, FGAA (Hon), и Беар Уильямс, CG, разработали инструмент для измерения магнитного притяжения драгоценных камней с помощью магнита и весов. Их статья 2007 года «Магнитная восприимчивость для распознавания драгоценных камней» подробно описывает этот прибор и результаты испытаний. Несмотря на высокую точность, использование такого оборудования вне лабораторных условий оказалось достаточно сложным и неудобным.

Другой подход предложила Сильвия М. Гумпесбергер, которая исследовала магнитное притяжение камней с помощью простых методов — подвешивания на нитке и использования магнита, а также так называемого «прямого метода», когда камень протягивают магнитом по поверхности с низким коэффициентом трения. В своей статье 2006 года «Магнитное определение драгоценных камней» она привела таблицу с результатами этих тестов, классифицируя камни по реакциям на магнит: реагирующие, не реагирующие или смешанные. При этом точные данные о силе магнитного притяжения или методах её измерения отсутствовали.

Отсутствие специализированного геммологического оборудования для проверки магнетизма привело к экспериментальному использованию простых методов Гумпесбергера. В результате проведенных испытаний были собраны данные о магнитных реакциях различных драгоценных камней, которые представлены в соответствующей таблице ниже.

Быстрое разделение драгоценных камней

Методы, предложенные Гумпесбергер, хоть и не являются строго научными, часто оказываются эффективными для быстрого и достаточно точного разделения огранённых и необработанных драгоценных камней. Эти простые магнитные тесты помогают также отличать внешне похожие минералы друг от друга.

Например, красный гранат, рубин и красная шпинель могут выглядеть очень похоже, но с помощью простого магнитного теста их можно быстро и легко разделить.
Такой тест можно провести практически в любых условиях — на выставках драгоценных камней, в ломбардах или при первичном осмотре коллекций.

типы магнитного поведения

В геммологии выделяют два основных типа магнитного поведения драгоценных камней. Первый — это камни, которые притягиваются магнитом. Второй — природные магниты, сами обладающие магнитным полем и способные притягивать металлические предметы, например железо. Ярким примером природного магнита является магнит с очень сильным магнитным полем.

В рамках этой статьи рассматривается именно первый тип — драгоценные камни, которые притягиваются или отталкиваются магнитом. При проведении тестов на отдельных образцах были получены результаты, которые не всегда совпадают с данными других исследователей. Это может служить подтверждением того, что магнетизм нельзя считать полностью надежным признаком для идентификации камней.

Тем не менее, магнитные свойства могут быть полезны как дополнительный метод анализа. Различия в результатах зачастую связаны с отсутствием стандартизированного оборудования и разницей в применяемых методах тестирования.

примечания о магнитах и драгоценных камнях

Для тестирования магнитных свойств драгоценных камней использовался метод с подвешиванием на струне и воздействием магнита. Было замечено, что магниты разных типов, размеров и силы, а также струны различных характеристик, влияли на результаты испытаний.

неодимовые цилиндрические магниты

После обширных исследований наиболее точные показатели показывали небольшие неодимовые цилиндрические магниты NdFeB марки N42 с гальваническим покрытием Ni-Cu-Ni (никель).
Эти магниты входят в число самых сильных в мире, что обеспечивает более стабильные и достоверные измерения.

различные размеры магнитов для разных размеров драгоценных камней

Согласно рекомендациям Гувера и Уильямса, магнит должен быть меньше размера площадки ограненного камня, чтобы поле воздействовало непосредственно на поверхность драгоценного камня, что повышает точность теста. Вместо одного большого магнита применялся набор магнитов разных размеров, что позволило выбрать наиболее подходящий для конкретного камня.
Такой подход делает испытания более последовательными и точными.
Рекомендуется использовать ту же комбинацию магнита, струны и воска для закрепления, что и в данном методе.

включения

Важно учитывать, что включения внутри камня могут влиять на результаты. Крупные металлические или магнитные включения способны реагировать на магнит, что иногда приводит к ложноположительным результатам.

размеры драгоценных камней и огранки

Метод был применён для тестирования тысяч драгоценных камней из разных источников и разных возрастов, некоторые из них старше 70 лет. По возможности использовались камни с одинаковой огранкой и размером, однако доступность ограничивала выбор, и тестировались также различные огранки, формы и разновидности.
Этот способ показывает высокую универсальность и подходит для камней размером от 3 мм до 10 карат, что делает его одним из самых простых и быстрых методов предварительной оценки магнитных свойств драгоценных камней.

как построить свое оборудование для проверки магнетизма драгоценных кмней

Здесь вы найдете инструкции и список материалов, которые вам понадобятся для сборки простого испытательного прибора, показанного ниже.

нужные материалы

• Очень тонкая прозрачная нейлоновая нить Coats & Clark длиной от 5 до 6 дюймов (примерно 12–15 см), номер D.47.
• Неодимовые цилиндрические магниты NdFeB марки N42 с гальваническим покрытием и размерами:
— 1/16″ (около 1,6 мм) в диаметре и 1/4″ (6,4 мм) толщиной,
— 1/8″ (3,2 мм) в диаметре и 1/2″ (12,7 мм) толщиной,
— 3/16″ (4,8 мм) в диаметре и 1/2″ толщиной,
— 1/4″ (6,4 мм) в диаметре и 1/2″ толщиной.
Наиболее универсальными для большинства тестов оказались магниты размером 1/8″ и 1/4″.
• Прозрачный зубной воск, который можно приобрести в аптеках или заказать онлайн.

инструкции по сборке

1. Отрежьте кусочек зубного воска размером примерно 1/8 дюйма (около 3 мм).
2. Прижмите этот кусочек воска к одному концу нейлоновой нити, чтобы закрепить ее.
3. Другой конец нити прикрепите к верхней части стола огранки камня (фацета), чтобы нить свободно свисала примерно на 6 дюймов (15 см).
4. Для удобства можно использовать специальный держатель (третью руку), чтобы нить оставалась в подвешенном состоянии.
5. После проведения теста воск снимается, чтобы сохранить нить чистой и использовать её повторно.

как проверить магнетизм драгоценных камней

Для проверки магнетизма драгоценных камней применяется простой тест, который не требует лабораторного оборудования и позволяет определить наличие или отсутствие магнитной реакции. В сочетании с другими геммологическими методами этот способ помогает более точно идентифицировать камни.

Перед началом теста камень необходимо тщательно очистить и внимательно осмотреть под лупой, особенно обращая внимание на наличие включений, которые могут влиять на результаты.

1. Прикрепите камень к воску с помощью подготовленной нейлоновой нити. Важно, чтобы руки и сам камень были чистыми — загрязнения могут попасть в воск и вызвать ложное притяжение. Если это произошло, воск нужно заменить.
2. Подвесьте камень так, чтобы его самая длинная грань была ориентирована вертикально.
3. Дайте нити успокоиться, чтобы камень перестал раскачиваться. Убедитесь, что тест проводится в безветренном помещении.
4. Возьмите магнит, размер которого позволяет разместить его под столом огранки камня, и медленно приближайте магнит к столу. Лицевая сторона магнита должна быть параллельна поверхности площадки. Следите, чтобы магнит не касался ни камня, ни нити.
5. Наблюдайте за движением камня. При сильном магнитном притяжении камень начнёт тяготеть к магниту уже на расстоянии примерно ¼ дюйма (около 6 мм). Для камней с более слабой реакцией магнит может потребоваться приблизить вплоть до 1/16 дюйма (около 1,5 мм), чтобы заметить движение.

Такой тест на магнетизм является быстрым и доступным способом предварительного анализа драгоценных камней.

магнитные реакции

Возможные реакции драгоценных камней на магнит включают притяжение, которое называют парамагнетизмом, и отталкивание, известное как диамагнетизм.
Некоторые камни проявляют диамагнитные свойства и отталкиваются магнитом. Для оценки реакции на отталкивание использовались те же параметры движения, что и для камней, притягивающихся к магниту.

драгоценные камни с заметной магнитной реакцией

Для начала рекомендуется протестировать камень с более выраженным магнитным притяжением, чтобы ознакомиться с характером различных реакций.
Хорошими образцами для этого служат альмандин-пироповый гранат, спессартиновый гранат или перидот.
После этого можно проверить изумруд или аметист — эти камни не реагируют на магнит, поэтому при приближении магнита движение не должно наблюдаться.

оценка реакции драгоценных камней на магнетизм

Оцените движение по приведенной выше шкале и запишите его. Чем больше вы используете тест, тем лучше вы будете чувствовать тип движений, которые вы будете наблюдать, что улучшит вашу точность.

держите своё тестирование последовательным

Для получения максимально точных и стабильных результатов рекомендуется всегда использовать нить одного типа и длины, а также магнит, подходящий по размеру к площадке камня.

Очень важно перед тестированием проверить воск, закреплённый на нити, с помощью магнита, чтобы убедиться, что он не содержит загрязнений или посторонних частиц, способных притянуть магнит и исказить результаты. Для этого прикрепите к воску камень, который известно не реагирует на магнит. Если при этом наблюдается движение, значит воск необходимо заменить. При сомнительных результатах тест рекомендуется повторить с другим инертным камнем.

В качестве пробного камня, который не притягивается магнитом, лучше всего подходит круглый бесцветный кубический цирконий диаметром около 6 мм.

таблица реакций магнетизма драгоценных камней

Представленные выше результаты основаны на собственных тестах. Если в списке отсутствует какой-либо драгоценный камень, значит он не был протестирован.
Следует учитывать, что синтетические камни могут проявлять различные магнитные реакции из-за присутствия различных добавок и красителей.

Важно понимать, что магнитное притяжение не является абсолютно точным и однозначным признаком. Реакции некоторых камней могут отличаться от приведённых в таблице. Поэтому рекомендуется обмениваться опытом и результатами тестирования различных видов и сортов, чтобы расширить знания и повысить точность метода.

дальнейшие исследования

Геммологи должны оставаться непредвзятыми и использовать все доступные инструменты и методы для точной идентификации камней. Сегодня для выявления новых синтетических и улучшенных образцов требуется широкий арсенал тестов — чем больше методов в нашем распоряжении, тем выше точность и надёжность диагностики. Рекомендуется попробовать тест на магнетизм, так как он может стать полезным дополнением к существующим методам.

Одним из способов повысить надёжность тестов является стандартизация используемого оборудования. В настоящее время магниты, применяемые в подобных исследованиях, отличаются примерно 11 уровнями силы. Кроме того, существует множество марок и типов нитей и воска. Без единых стандартов результаты испытаний могут значительно варьироваться между разными специалистами и даже отличаться от приведённых здесь данных.

Автор статьи открыт для исправлений, уточнений и конструктивной критики, способствующих повышению точности представленной информации.

Примечание редактора: в 2008 году д-р Д.Б. Гувер, FGA, FGAA (Hon), Беар Уильямс, К. Уильямс, FGA, и К. Митчелл, FGA, опубликовали книгу «Магнитная восприимчивость — лучший подход к определению гранатов», в которой подробно исследуется использование магнитной восприимчивости для определения химического состава гранатов.

В статье 2011 года Т. Прадата и Дж. П. Готье сделан вывод, что проверка магнетизма драгоценных камней с помощью неодимовых магнитов может помочь в быстром разделении минералов. Однако стандартные методы остаются необходимыми для окончательной и положительной идентификации. Авторы также представили таблицу реакций различных камней. Оригинал статьи (на французском языке) доступен по ссылке.

Веб-сайт Кирка Ферала «Магнетизм в драгоценных камнях» содержит обширную информацию о магнитных реакциях и индексе магнитной восприимчивости, что может быть полезно для дальнейших исследований.

предупреждения о вреде здоровью

Неодимовые магниты следует держать подальше от людей с кардиостимуляторами и другими медицинскими устройствами, так как сильные магнитные поля могут нарушить их работу. Также необходимо беречь магниты от близкого контакта с кредитными картами, компьютерами и другой электроникой. Храните магниты вне досягаемости детей — их проглатывание может вызвать серьёзные проблемы со здоровьем. При использовании магнитов будьте осторожны: сильные магниты могут защемить пальцы или повредиться при столкновении друг с другом. Всегда соблюдайте меры предосторожности.