|
Драгоценные камни и их свойства
Категория:
Художественное материаловедение Драгоценные камни и их свойства
Далее: Описание драгоценных камней В производстве художественных изделий из металла, особенно ювелирных украшений, постоянно используются кроме металлов также и неметаллические материалы и в первую очередь драгоценные камни и их заменители. Драгоценными камнями называются природные минералы или искусственно выращенные кристаллы, отличающиеся яркой и разно-Цветной окраской, прозрачностью, блеском, высокой твердостью, химической стойкостью и некоторыми другими свойствами. Драгоценные камни характеризуются высокой стоимостью, так как они в большинстве случаев очень редко встречаются в природе, а их получение и обработка очень трудоемки. В настоящее время ценность камня определяется: Химические свойства. По химическому составу драгоценные камни представляют собой самые обыкновенные и весьма распространенные в природе вещества; большая часть их относится к силикатам и окислам. Только один алмаз представляет собой простое вещество — кристаллический углерод. Однако, несмотря на распространенность веществ, из которых состоят драгоценные камни, они отличаются весьма характерными признаками, выделяющими их среди других минералов. Прежде всего— это высокая химическая стойкость, нерастворимость (или малая растворимость) в кислотах и щелочах, а также высокая тугоплавкость. Например, кварц плавится при температуре 1625 °С; корунд — 2050 °С, циркон — 3000 °С, алмаз — при 3600 °С. Химическая стойкость обусловливает долговечность и сохранность драгоценных камней. Исключение составляют камни органического происхождения: янтарь, жемчуг, перламутр, коралл, гагат. Они легко подвергаются действию кислот, а также плавятся (янтарь) или обугливаются при накаливании и т. п. Плотность. Это физическое свойство имеет существенное значение при определении драгоценных камней, а также для распознавания подделок. Наиболее легким из драгоценных камней является янтарь — его плотность 1,0—1,1; наиболее тяжелый — гематит (кровавик)— 4,9—5,3. Плотности остальных камней находятся в интервале от 1 до 5. В табл. 17 приведена плотность драгоценных камней. Единицей измерения алмазов и некоторых других особенно ценных камней (изумруда, рубина, сапфира) служит карат, равный 200 мг. Остальные камни — поделочные и синтетические — измеряются в граммах. Твердость. Это одно из самых существенных механических йств камня. Твердость обеспечивает стойкость и долговечность св нки камня, сохранность и четкость его граней и полировки (не-°тираемость). Твердость определяет также степень трудности обработки (гранения) камня. Широко распространенным способом делеНия твердости камней служит применение шкалы Мооса. ° в последнее время для более точного определения твердости применяется метод, основанный на принципе вдавливания в испытуемый минерал алмазной призмы. Цвет (окраска камня). Это свойство драгоценных камней является одним из наиболее существенных, особенно в ювелирном деле. Имеются следующие окраски камней: Это явление связано с особыми свойствами атомов некоторых элементов обусловливать окраску камней (и других веществ и материалов). Такие элементы называются хромофорами, т.е. носителями окраски. К ним относятся железо, хром, марганец, титан, ванадий, кобальт, никель, медь, а также вольфрам и некоторые другие. Кроме того, эти свойства обнаружены и у лантаноидов (редкоземельных элементов). Аллохроматическая окраска характерна для прозрачных камней, объединяемых в группу самоцветов (собственно драгоценных). Цвет камня является одним из главнейших признаков при его определении. Камни обладают бесконечным разнообразием цветовых оттенков по тону, интенсивности окраски и т. п. Некоторые камни изменяют свой цвет в зависимости от дневного или искусственного освещения. Например, александрит при дневном свете имеет темно-зеленый цвет, а при искусственном становится малиново-красным. Очень красивый при дневном свете розовый турмалин (рубелит) при искусственном освещении теряет свою красоту, становясь тусклым и темным. Наоборот, уральский густо-фиолетовый аметист при электрическом освещении приобретает кроваво-красный отблеск и становится еще красивее. У некоторых камней окраска непостоянна и со временем изменяется, выцветает. Например, очень красивый винно-желтый фенакит на солнце выгорает и становится бесцветным. Теряют интенсивность окраски и некоторые изумруды, иногда выцветают топазы и т. п. По данным академика А. Е. Ферсмана, наиболее часто в природе аются драгоценные камни зеленого цвета, затем желтого и ВСТ ено-желтого; реже — бесцветные, красные и красно-бурые; еще реже черные и металлически-серые и, наконец, совсем редко синие и фиолетовые. Оптические свойства. К оптическим свойствам относятся проз-ачность, показатель преломления, критический угол, коэффициент дисперсии (светорассеяния). Совокупность этих свойств обусловливает блеск и игру («огонь») камня. По прозрачности камни условно делятся на три группы: прозрачные, просвечивающие и непрозрачные. В прозрачных камнях блеск усиливается благодаря полному внутреннему отражению (отражению света от внутренних поверхностей). Преломлением называется отклонение светового луча от своего первоначального направления при переходе его из воздушной среды в камень (и обратно). Оно характеризуется отношением скорости света в пустоте к скорости света в данной среде — показателем преломления. Чем больше показатели преломления, тем сильнее блеск камня. Ниже в табл. 20 приведены показатели преломления некоторых самоцветов. Критическим углом называется угол, при котором происходит переход от преломления к полному внутреннему отражению. Он образуется между направлением луча света и нормалью и зависит от показателя преломления. Чем больше показатель преломления, тем меньше критический угол, при котором происходит полное внутреннее отражение, и тем сильнее кажется блеск камня. Например, сверкание бриллианта обусловлено тем, что при правильной огранке и высоком показателе преломления (2,46) критический угол равен всего 24°. Почти весь свет, который падает на бриллиант со всех сторон, благодаря полному внутреннему отражению направляется через верхнюю грань, что и обусловливает сверкание камня. Коэффициент дисперсии (светорассеяния) — это разность коэффициентов преломления фиолетовых и красных лучей. Чем больше эта разность, тем ярче и разнообразнее игра («огонь») камня, т. е. разные грани камня блестят всеми цветами радуги. Например, у алмаза коэффициент преломления фиолетовых лучей равен 2,465, а красных — 2,402. Разность этих коэффициентов и составляет показатель дисперсии алмаза, равный 0,063. Показатель дисперсии циркона — 0,059, корунда (рубин и сапфир) — 0,019; топаза — 0,014; кварца — 0,013; шпинели (синтетической) — 0,012. Огранка — способ, при помощи которого камень получает определенную форму. Она играет существенную роль в ювелирном деле, так как от типа, точности и тщательности огранки во многом зависит выявление всех свойств камня: оптических и колористических (цвет, блеск и т. п.). При огранке выполняются следующие операции: Формы огранки очень разнообразны. Наиболее древней из них является кабошон, который в настоящее время имеет следующие разновидности:
Рис. 1. Огранка «роза»
Рис. 2. Бриллиантовая огранка
Если простой кабошон (шаровой сегмент) покрыть в несколько рядов треугольными площадками, то получится весьма распространенная старинная форма огранки — роза (рис. 1). Она применяется для мелких алмазов, граната, рубина и других прозрачных камней. Для полупрозрачных камней (агата, сердолика, халцедона), а также для тех из прозрачных, которые ценятся главным образом за красоту окраски (рубина, изумруда, сапфира), применяется таблитчатая огранка. Она сверху и снизу ограничена широкими плоскостями и, кроме того, на верхней стороне имеет 8, 12, 16 произвольно, но симметрично расположенных граней. На нижней части таблицы оставляют слабо выпуклый кабошон или гранят 4—6 площадок. Если же камень имеет значительную толщину, то на нижней части делают ступенчатое расположение граней. Самым сложным типом, применяемым для алмазов и других прозрачных камней (циркона, кварца, топаза), является бриллиантовая огранка (рис. 2). Она была изобретена Л. Брекеном во второй половине XV в. При этой огранке камень как бы состоит из Двух частей — верхней, называемой коронкой, и нижней, называемой шипом. При этом коронка ровно в два раза ниже шипа. На камень наносится 56 граней (фасеток), которые располагаются в строго предусмотренном чередовании и порядке. Ребро, отделяющее коронку от шипа, называется рундистом. Существуют варианты бриллиантовой огранки. Они заключаются в том, что число фасеток изменяется, но остается всегда кратным восьми. Например, «лестничная» форма имеет 40 граней (не считая площадки и кюлассы — верхней и нижней граней, ограничивающих коронку и шип). Двойной, или «лиссабонский бриллиант», имеет 72 грани, «двадцатый век» — 80 или 88 граней. Особым типом огранки является так называемая «португальская грань», при которой на верхней и нижней частях камня наносится два ряда ромбических и три ряда треугольных фасеток.
Рис. 3. Современная форма огранки бриллианта «принцесса»
«Звездчатая» грань отличается тем, что верхняя площадка делается шестиугольной и окружается треугольными фасетками, образующими вместе с ней шестиугольную звезду. Существуют и другие виды огранок, например подвески, слезки, бриолеты и т. п. Недавно в Англии распространился новый, очень простой, эффектный и экономичный способ огранки алмазов — так называемая «принцесса» (рис. 3). Бриллианты, ограненные по этому типу, представляют собой квадратные, многоугольные, ромбические или сердцевидные в плане плоские таблички толщиной в пределах 1 — 1,5 мм. Верхняя часть камня имеет небольшое число граней, а нижняя нарезана в форме зубцов. Грани, образующие зубцы, наклонены под определенным углом, обеспечивающим полное внутреннее отражение. Резка алмазов и огранка зубцов (шлифовка и полировка) механизированы и производятся на специальных профилированных дисках, что дает большой экономический эффект. Реклама:Читать далее:Описание драгоценных камнейСтатьи по теме:Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум |
|
|
|
Контакты: Сергей Королёв © 2007-2009 Pereosnastka.ru - информационный сайт о металло- и деревообработке. |
© Все права защищены.
Копирование материалов невозможно. |
|