Физические свойства драгоценных камней.

ФИЗИЧЕСКИЕ И ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДРАГОЦЕННЫХ КАМНЕЙ

Оптические свойства драгоценных камней захватывают наше внимание и придают огранке уникальный характер. Тем не менее, физические свойства также имеют важное значение. Они определяют стойкость драгоценного камня, указывают на направление граней при огранке и закрепке, а также помогают геммологам идентифицировать камни.

Удельный вес

Верно, удельный вес (SG) или плотность относится к массе, которую что-либо имеет в отношении к его объему. Например, кубический сантиметр стали будет намного тяжелее кубического сантиметра пенопласта. Удельный вес выражается как отношение к эквивалентному объему воды. Например, если драгоценный камень имеет удельный вес 3, это означает, что он весит в три раза больше, чем такое же количество воды. В геммологии термины “удельный вес” и “плотность” часто используются взаимозаменяемо для обозначения того же физического свойства драгоценных камней.

Из диаграммы видно, что несколько драгоценных камней имеют одинаковый диапазон удельной массы, что делает SG важным физическим свойством для их идентификации. Однако измерение удельного веса является сложной процедурой и требует много времени, поэтому обычно этот тест проводится только при необходимости. В настоящее время существуют и другие, более современные процедуры идентификации драгоценных камней, которые не требуют тестирования SG. Их можно найти в литературе по искусству и науке идентификации драгоценных камней.

Использование удельного веса для оценки веса драгоценного камня

Когда вы покупаете или продаете драгоценные камни, знание удельного веса (SG) может помочь вам принять правильное решение.
Для примера, опал в один карат с плотностью 2 будет значительно легче, чем сапфир в один карат той же формы. Это обусловлено тем, что у сапфира SG равен 4. Представьте, что вам нужен новый камень для ювелирной оправы. Хотя оправы измеряются в миллиметрах, драгоценные камни часто продается по весу. Если вы закажете сапфир весом в один карат вместо опала в один карат, вас ждет неожиданное разочарование!
При хорошем знании своих драгоценных камней, вы сможете приблизительно оценить их вес визуально, опираясь на значение SG.

Твердость и прочность

Физические свойства драгоценных камней, такие как твердость и прочность, часто понимают неправильно. Их научное значение отличается от повседневного понимания. Например, твердость определяется по шкале Мооса, которая классифицирует минералы по их способности сдавливаться другими материалами, в то время как повседневное понимание твердости может быть связано с прочностью материала и его способностью сохранять форму. Прочность драгоценных камней также часто неправильно интерпретируется, как их устойчивость к царапинам. Правильное различие между научными и повседневными значениями физических свойств камней важно для их изучения, оценки и использования в ювелирных изделиях.

твёрдость

С научной точки зрения, твердость драгоценных камней определяется как способность материала сопротивляться царапанию. Геммологи используют шкалу Мооса для классификации твердости драгоценных камней. Эта шкала охватывает диапазон от 1 до 10, где каждое число соответствует определенному минералу. Например, бриллиант, имеющий самую высокую твердость, получает 10 баллов, рубин — 9 и так далее.

На шкале каждый минерал способен царапать более мягкие камни, находящиеся под ним. В свою очередь, более твердые камни способны царапать камни, находящиеся над ними. Однако минералы с одинаковой твердостью не могут царапать друг друга. Это свойство твердости имеет важное значение для определения и идентификации драгоценных камней.

Твердость играет важную роль в определении долговечности драгоценного камня в качестве украшения. Как правило (хотя есть и исключения), камни с твердостью 7 и выше хорошо сохраняют свой вид в процессе носки. Поскольку обычная пыль, как правило, состоит в основном из кварца (твердость 7), драгоценные камни, мягче этой величины, со временем потеряют свой блеск. Даже обычное вытирание пыли с мягкого драгоценного камня (твердость ниже 7) может вызвать мелкие царапины. С течением времени эти незначительные царапины накапливаются и уменьшают полировку камня. В результате камень может потерять свой оригинальный блеск и внешний вид.

прочность

Твердость не имеет ничего общего с долговечностью или прочностью. Стойкость или упорство определяется как способность материала противостоять ударам. Например, сравните стекло и дерево. С научной точки зрения стекло намного тверже дерева. Оно легко поцарапает дерево. Тем не менее, вы можете довольно сильно ударить молотком по деревянной доске, не сломав ее, а стекло разобьется при малейшем ударе. Таким образом, хотя стекло и тверже, оно не такое прочное, как дерево.

Ударная вязкость драгоценных камней обычно не упоминается в стандартных справочниках как физическое свойство. В нем нет стандартных процедур измерения или единиц измерения, кроме словесных описаний. Международное общество драгоценных камней (IGS) может учитывать прочность камня в своих рейтингах износостойкости, что может быть важным аспектом при определении долговечности драгоценного камня в ювелирных изделиях.

расщепление

Спайность драгоценных камней представляет собой слабую связь между молекулами минерала в определенных плоскостях в его кристаллической структуре. Это физическое свойство можно лучше всего понять, сравнив драгоценный камень с деревом. Древесина легко раскалывается вдоль волокон, но сложно разделить ее поперек волокон. Точно также некоторые драгоценные камни имеют плоскости расщепления, по которым они могут легко раскалываться.

Важно отметить, что расщепление влияет на прочность, но не имеет никакого отношения к твердости. Например, алмаз является самым твердым из известных материалов, но из-за плоскостей спайности его можно разделить куском стали. Бриллианты могут даже сломаться при обычном ношении из-за наличия плоскостей спайности.

Трещины спайности всегда проходят параллельно одной плоскости поверхности исходного кристалла. Они всегда прямые и плоские, и их трудно увидеть, особенно если они находятся внутри драгоценного камня. Однако их можно заметить по радуге цветов, которая возникает от плоской поверхности, когда свет падает на нее под определенным углом. Наличие трещин спайности важно для идентификации и оценки драгоценного камня, так как они указывают на слабость, которая может привести к его расширению и разрушению.

расщеплениЕ

Геммологи описывают расщепление драгоценных камней с учетом того, насколько легко материал может разделяться. Термины, используемые для описания расщепления, варьируются от “идеального” (когда разделение происходит очень легко) до “хорошего”, “удовлетворительного”, “плохого” и редко встречающегося “несовершенного”.

Еще одним фактором, учитываемым в описаниях, является количество плоскостей спайности. Некоторые камни, например, топаз, имеют только одно направление спайности. Отличие топаза заключается в том, что его плоскость спайности проходит параллельно основанию кристалла, что позволяет обрезать его в этом направлении, делая его достаточно прочным, несмотря на спайность. В то время как другие камни, например, полевой шпат, имеют сколы на каждой грани кристалла, что усложняет резку и установку.

Стоит отметить, что текущая терминология расщепления не всегда точна. Например, топаз, имеющий идеальную спайность, может быть легко разрезан с минимальной осторожностью, в то время как сподумен, также обладающий совершенной спайностью, представляет большие трудности для резки из-за легкости разделения. Это делает оценку расщепления более сложной задачей, и некоторые камни, которые указаны как имеющие идеальную спайность, могут быть рискованным выбором для изготовления кольцевых камней.

При оценке того, насколько хорошо камень будет носиться, следует учитывать не только простые списки, но и углубиться в характеристики расщепления. Это поможет определить подходящие камни для различных типов ювелирных изделий, таких как кольца, чтобы обеспечить их долговечность и стойкость.

переломы

Геммологи также описывают типы разрушения минералов, которые не связаны с направлениями расщепления, а называют их переломами. Переломы дробления всегда имеют плоскую структуру, что делает их легко идентифицируемыми и отличимыми от других типов переломов. Хотя трещины не всегда легко заметить, они могут помочь в идентификации драгоценных камней. Их обычно можно обнаружить на пояске или калетте драгоценного камня с помощью микроскопа с большим увеличением, а также на грубом материале.

Существует несколько типов переломов, таких как раковистый, фиброзный, оскольчатый, зернистый, неровный и рубленый. Названия основаны на визуальных характеристиках переломов. Например, раковистый перелом встречается на различных материалах, от стекла до рубина, и не является особенно характерным для определенного вида камня. Однако обнаружение менее распространенных типов переломов может быть важным указанием при идентификации драгоценного камня.

Важно отметить, что разрушение не связано с физическими свойствами драгоценных камней, такими как твердость или ударная вязкость. Например, корунд является одним из самых прочных драгоценных камней, но у него общие раковистые переломы, подобные стеклу, который считается одним из самых хрупких материалов.

Большинство из этих типов переломов можно легко определить, что помогает геммологам более точно идентифицировать и классифицировать драгоценные камни.

раковистый излом

Обычно этот излом выглядит как отпечаток раковины гребешка.

Если перелом менее полный, вы все равно увидите концентрические полосчатые линии на криволинейном участке.

волокнистый

Драгоценные камни тигровый глаз имеют фиброзные изломы.

оскольчатый

Нефрит, слоновая кость и окаменелое дерево (конечно) часто имеют осколочные трещины.

Будьте осторожны, чтобы не спутать волокнистый и осколочный. Разница только в масштабе. Волокна тонкие и тонкие, а осколки обычно толще и грубее.

гранулированный

Зернистые переломы характерны для ляпис-лазури и мау-сит-сит.

неровный

Неравномерные изломы часто встречаются в содалите и кораллах.

небрежный

Вы найдете грубые (острые и зазубренные) изломы чаще в металлических минералах.

Разделение камня

Оптические свойства драгоценных камней: разделка и спайность. Геммологи рассматривают оптические характеристики драгоценных камней, такие как разделка и спайность. Разделка – это слабая связь между молекулами кристаллической структуры, вызванная двойникованием камней. С другой стороны, спайность определяется способностью камня разделяться на плоской поверхности.

Хотя спайность присутствует в каждом образце, разделка встречается реже и не во всех камнях. Например, звездчатые сапфиры и рубины обычно содержат разделку, создавая знаменитый эффект звезды на поверхности. Обнаружение разделки или спайности может повлиять на оценку и пригодность камня для носки в ювелирных украшениях.

При выборе драгоценного камня важно учитывать его оптические характеристики, чтобы получить уникальное и прочное украшение.

стабильность

Стабильность драгоценных камней: чувствительность и сохранение красоты. При выборе драгоценных камней не забывайте учитывать их стабильность. Все хотя большинство драгоценных камней обладают высокой стабильностью, но важно знать, что некоторые из них могут быть чувствительны к внешним воздействиям.

Особенно следует обратить внимание на чувствительность к свету. Если вы приобретаете новый драгоценный камень, с которым ранее не работали, рекомендуется избегать яркого света или длительного пребывания в прямых солнечных лучах. Это может привести к изменению цвета и потере блеска драгоценного камня.

Для сохранения красоты и ценности вашего драгоценного приобретения, следует оставлять его в местах с нейтральным освещением и избегать длительного контакта с яркими источниками света. Соблюдение этих мер предосторожности поможет сохранить стабильность драгоценного камня на протяжении долгих лет радости от его использования.

чувствительность к теплу

Свойства драгоценных камней и их стабильность – важные аспекты для заботливого обращения. Особенно распространенной проблемой стабильности является чувствительность драгоценных камней к теплу. Нагревание драгоценных камней может вызвать тепловой удар, особенно во время огранки или закрепки.

Например, опалы очень чувствительны к теплу и требуют особого ухода. Даже простая смена температурных условий, такая как выход из отапливаемой комнаты на мороз, или попадание под прямые солнечные лучи из комнаты с кондиционером, может вызвать растрескивание опалов из-за содержания в них влаги. Для предотвращения растрескивания рекомендуется хранить опалы в герметичном контейнере с небольшим кусочком влажной ткани или носить их под одеждой, чтобы защитить от резких перепадов температуры во время путешествий.

Уход за драгоценными камнями, особенно учитывая их свойства и стабильность, поможет сохранить их красоту и ценность на долгие годы радости и восхищения.

химическая чувствительность

Химическая чувствительность некоторых драгоценных камней может повлиять на их внешний вид и состав. Например, пористые драгоценные камни, такие как бирюза и лазурит, могут менять цвет при взаимодействии с кожным жиром. Рекомендуется избегать ношения этих камней во время занятий садоводством, рисования, работы с автомобилем или другими ситуациями, где возможен контакт с химическими веществами.

Также следует обратить внимание на камни, содержащие карбонаты, такие как малахит, жемчуг, родохрозит и мрамор. Они чувствительны к кислотам, которые могут вызвать их растворение. Чистящие средства для дома и ювелирные изделия могут содержать такие кислоты, поэтому рекомендуется ознакомиться с руководством по уходу за ювелирными изделиями с драгоценными камнями, чтобы правильно заботиться о ними.

Жемчуг также является чувствительным к химическим веществам. При надевании жемчужных украшений следует учитывать окружающую среду и избегать контакта с лаками для волос и духами, чтобы избежать их повреждения. Правильный уход за драгоценными камнями поможет сохранить их красоту и блеск на долгие годы радости и восхищения.

чувствительность к свету

Для некоторых драгоценных камней характерна светочувствительность, что может привести к потере их яркости при достаточном освещении. Такие камни известны как “вечерние камни” и рекомендуется использовать их для вечерних нарядов, когда их не затрагивает солнечный свет. Даже свет витрин магазинов может повредить чувствительные к свету драгоценные камни, поэтому необходима осторожность при их экспозиции.

Многие драгоценные камни, включая коричневые и золотые топазы, со временем могут потерять свой блеск и яркость. Например, кунцит, теряющий свой цвет, также теряет свою ценность.

Важно отметить, что чувствительность к свету может различаться даже среди камней одного вида. Например, синий сподумен может быть несколько чувствителен к свету, но гиденит (зеленый сподумен) особенно чувствителен, и рекомендуется хранить его подальше от света и выносить на короткое время.

Кроме того, драгоценные камни, подвергшиеся искусственному облучению, также могут потерять свою яркость и цвет под воздействием света и тепла. Таким образом, владельцам драгоценных камней следует проявлять осторожность и учитывать их светочувствительность при хранении и использовании камней для создания неповторимых украшений.

полоса

Оптические свойства играют важную роль в определении цвета драгоценных камней. Однако полоса – это физическое свойство драгоценного камня, которое показывает его цвет без избирательного поглощения в свете. Для проведения полосового теста, растирают небольшой образец камня по неглазурованной фарфоровой плитке или пластине для полос. Важно отметить, что некоторые камни имеют полосу, которая существенно отличается от их видимого цвета при освещении. Например, прозрачные цветные камни, такие как изумруд, могут иметь бесцветную или белую полосу.

Полосовое тестирование может помочь в идентификации некоторых камней. Например, гематит, непрозрачный металлический драгоценный камень, имеет красновато-коричневую полосу, в то время как гематин, обычная имитация гематита, имеет коричневато-черную полосу. Важно помнить, что этот тест следует проводить только на незначительных образцах материала, и не следует использовать его на готовых драгоценных камнях, чтобы избежать повреждений.

магнетизм

Магнетизм – одно из недооцененных физических свойств драгоценных камней. Термины “магнетизм” и “магнитный” обычно не используются геммологами для описания вещей, которые притягиваются к магнитам. Они скорее относятся к вещам, которые сами по себе являются магнитами. Например, магниты притягивают черные металлы, и гематит, разновидность железной руды, притягивается к магниту. Однако сам гематит не является магнитным, в отличие от гематина. Он будет собирать металлические предметы.

Тесты для определения магнетизма драгоценных камней обычно включают подвешивание драгоценного камня на нити и приближение его к магниту. Однако эти тесты могут быть не очень информативными, и идентификация драгоценных камней обычно осуществляется с помощью более простых и надежных методов. Несмотря на это, магнетизм – это свойство, о котором стоит помнить, при изучении драгоценных камней.

Электрические свойства.

Понимание электрических свойств минералов может быть интересным дополнением к изучению драгоценных камней. Однако, как вы правильно отметили, эти свойства обычно не являются основополагающими для геммологических исследований. Некоторые минералы, такие как турмалин, топаз и кварц, проявляют пьезоэлектрические свойства, изменяя свою форму при воздействии электрического поля. Другие, такие как термоэлектрические минералы, могут генерировать электрический заряд при нагревании или охлаждении. Несмотря на то, что эти свойства могут быть интересны для научных исследований, они обычно не играют существенной роли в определении или оценке драгоценных камней. Основные характеристики драгоценных камней, такие как цвет, прозрачность, твердость и блеск, остаются главными критериями для определения и оценки их качества.

электропроводность

Электропроводность является интересным аспектом для изучения минералов, и она может предоставить дополнительную информацию геммологам при идентификации драгоценных камней. Минералы с металлической связью, такие как золото, серебро и медь, обычно обладают хорошей электропроводностью. Некоторые минералы с частичной металлической связью могут быть электрическими полупроводниками.

Важно отметить, что большинство драгоценных камней не являются проводниками электричества. Однако некоторые обработанные голубые бриллианты, которые были окрашены искусственным облучением, могут действовать как электрические изоляторы. Геммологи используют измерители тепловой инерции для отличия этих обработанных бриллиантов от натуральных и синтетических голубых бриллиантов. В целом, электропроводность является одним из многих аспектов, которые геммологи учитывают при анализе и идентификации драгоценных камней.

пьезоэлектричество

Пьезоэлектричество – захватывающее свойство некоторых минералов, которое проявляется при давлении на них и способности генерировать электричество. Кварц, турмалин и колеманит – примеры минералов, обладающих пьезоэлектрическими свойствами. Кварц используется для создания тонких кусочков, контролирующих частоты в радиоприемниках и часах, а турмалин даже находит применение в манометрах. На заметку, турмалин был использован при тестировании первой атомной бомбы в 1945 году. Пьезоэлектричество – это интересное и полезное свойство, открывающее новые возможности для применения минералов в различных технологиях и индустриях.

пироэлектричество

Некоторые минералы при нагревании генерируют электрический ток. Примеры включают борацит, колеманит (также пьезоэлектрический), родизит и сфалерит.

фрикционное электричество

Когда некоторые драгоценные камни, такие как турмалин и янтарь, подвергаются трению, они могут накопить электростатический заряд или электричество трения. Этот интересный феномен был отмечен древними греками уже более 2500 лет назад, и слово “электричество” происходит от греческого названия янтаря – “электрон”.

При трении драгоценных камней о поверхности, например, шерсти, они приобретают заряд, достаточный для привлечения и удержания мелких частиц, таких как пепел или маленькие кусочки бумаги. Этот эффект может быть использован в различных технических и научных приложениях, включая устройства электростатического пылеулавливания и промышленные процессы.

В геммологии электростатический заряд может быть интересным свойством, позволяющим идентифицировать некоторые драгоценные камни. Такие наблюдения и использование электричества трения дополняют обширное поле исследования при работе с драгоценностями.

теплопроводность

Теплопроводность драгоценных камней является важным фактором при их идентификации. Кристаллические драгоценные камни, такие как алмазы, отличаются хорошей теплопроводностью, и они ощущаются прохладными на ощупь. В то время как некоторые имитации, например, янтарь, стекло и пластик, обладают низкой теплопроводностью и кажутся теплыми на ощупь. Геммологи успешно используют инструменты теплопроводности для различения алмазов от их подделок. Тестирование тепловой инерции также позволяет идентифицировать настоящие бриллианты, так как они обладают высокой тепловой инерцией. При проведении тестов важно избегать сквозняков, чтобы обеспечить точные результаты.

тестирование горячей точки

Тестирование горячей точкой, также известное как термическое тестирование гемм, является эффективным методом проверки настоящих драгоценных камней. При тестировании горячей точкой, нагретая булавка создает дым и запахи из образцов камней, выявляя их реакцию на высокую температуру, такую как плавление или образование пузырей. Такой тест может помочь выявить, является ли камень настоящим или имитацией. Однако стоит помнить, что тестирование горячей точкой может быть разрушительным и рекомендуется его проводить только в крайних случаях.

Тестирование горячей точкой особенно полезно при определении подлинности драгоценных камней. К примеру, плавление может свидетельствовать о том, что образец является пластиком, янтарем, воском или смолой. Как и другие тесты, требующие разогрева, тестирование горячей точкой следует проводить с осторожностью, чтобы избежать повреждения ценных камней.

Проведение тестирования горячей точкой поможет определить истинную природу камней, и такой тест может быть важным шагом при их идентификации.