Помимо определения вида минерала, специалист должен установить ещё и качество самого камня. Оно оценивается по четырём общепринятым во всём мире критериям, которые для краткости обозначают как 4є C. Расшифровывается это следующим образом:

1)        color – цвет

2)        cut – огранка

3)        clarity – чистота

4)        carat – каратная масса10

Все параметры могут быть с точностью установлены. Камень, у которого они наиболее высоки, очень красив и дорог в изделии и сам по себе.

Карат - единица измерения массы ювелирных камней и жемчуга, равная 2·10^(-4) кг11. Для того, чтобы установить массу камня в изделии не обязательно вынимать его из оправы. Специально для этих целей разработаны специальные шаблоны, которые помогают узнать вес, например,  бриллианта или жемчужины. Измерение кронциркулем12  является одним из наиболее точных способов(см.: Прил. №1, илл. 2).. Масса рассчитывается по таблицам, но необходимо учитывать и отклонения камня от идеальной формы огранки13(см.: Прил. №1, илл. 3). Также определение веса камня без его выемки из изделия может осуществляться с помощью формул или специальных компьютерных программ, одной из которых является Diamond Calculator фирмы Octonus Ltd14.

Для идентификации камня и определения его качества наиболее важным является исследование его оптических свойств, таких как цвет, прозрачность, блеск, дисперсия показателей преломления. Одним из основных диагностических признаков является цвет, он же  сильно влияет на ценность камня.  Цвет, как физическое явление, возникает в результате избирательного отражения или поглощения веществом определенного диапазона электромагнитного излучения в пределах видимой части спектра. Разнообразие цветов обеспечивается химическим составом минерала, наличием в нём хромофоров (элементов носителей цвета), которыми могут являться хром, железо, кобальт, марганец, медь и другие вещества. Выдающийся геохимик и минералог предложил  использовать для характеристики окраски камней следующие  параметры:

Цвет-оттенок (например, молочно-белый) – двойное точное определение  цвета и оттенка, в котором обычно содержится сравнение с цветом какого-либо известного предмета или вещества Тон-колорит (светлый, тёмный) – соотношение тонов цвета, определяется основной цвет в окраске минерала Интенсивность окраски – насыщенность основного цвета15

Этим же учёным минералы были классифицированы по  природе их окраски и разделены на три типа:

Идиохроматическая окраска (собственная)  обусловлена химическим составом, кристаллической структурой, наличием ионов-хромофоров и электронных и дырочных центров. Аллохроматическая окраска связана с механическими включениями в камни окрашенных посторонних минералов Псевдохроматическая связана с рассеянием света, дифракцией, интерференцией световых волн (иризация, побежалость, опалесценция, эффект кошачьего глаза, астеризм)16

Часто драгоценные камни могут иметь неравномерную или зональную окраску. В зависимости  от характера освещения некоторые минералы  могут менять свой цвет (например, александрит). При воздействии на ювелирные камни тепла (нагревание), света или облучения они могут менять свой окрас, например, топазы и аметисты сильно подвержены изменениям от перечисленных факторов.

При  определении окраски драгоценных камней широко используют метод визуального наблюдения, хотя он и является весьма субъективным. Камень рассматривается на фоне белого листа бумаги при дневном освещении или же при освещении лампы дневного света. Необходимо отметить, что человеческий глаз  способен отличать около 200 цветовых оттенков. Для получения более объективных данных пользуются спектроскопическими методами исследования, с помощью  спектроскопов с дифракционной решеткой или с призмой производится изучение спектра поглощения и отражения17(см.: Прил. №1, илл.4,5). Сравнивая цвет изучаемого ювелирного камня с  цветовыми эталонами в таблицах, атласах или со специально подобранными эталонными образцами,  экспертом делается описание цвета. Для каждого ювелирного камня есть своя градация цветов, например, у бриллианта окраска варьируется от бесцветного к жёлтому (см.: Прил. №1, илл.6, табл. 1.), но надо помнить, что существуют ещё и фантазийные цвета минералов, оценка которых производится индивидуально.

Занимаясь исследованием цвета ювелирных камней, необходимо помнить о таком явлении как плеохроизм. Анизотропным (отличающимся по оптическим, механическим и другим свойствам по разным направлениям) минералом присуще различное поглощение света в зависимости от направления его прохождения в камне18. По-разному освещая такой кристалл, можно наблюдать смену окраски. Дихроизм – один из подвидов этого явления, когда изменение цвета происходит в двух направлениях. Наиболее ярко выраженным плеохроизмом могут обладать гиддениты, танзаниты, турмалины, кунциты, а также некоторые рубины, сапфиры, изумруды.

Диагностировать плеохроизм  у некоторых камней можно визуально. Например, у некоторых турмалинов  смену цвета можно заметить при вращении кристалла. Но в основном для этих целей  используются специальные приборы. Вильгельм Хайдингер19 создал первый дихроскоп, который представлял собой металлическую трубку  с кристаллической вставкой кальцита и окуляром (см.: Прил. №1, илл. 7). Фильтродихроскоп с двумя тонкими пластинами поляризационных фильтров, помещенными между диапозитивными решетками, позже стал вытеснять  своего предшественника. При работе с приборами нужно учитывать, что дихроизм может не наблюдаться не только в изотропных камнях, но и в анизотропных, если оптическая ось прибора совпадает с осью камня или же направления колебаний лучей в изучаемом камне будут находиться под углом 45 градусов к направлениям световых колебаний дихроскопа20.

Ещё один важный параметр диагностики – светопреломление. Светопреломление - это преломление световых лучей, которое происходит  при переходе луча из воздуха в минерал. В результате этого мы наблюдаем явление дисперсии (зависимость абсолютного показателя преломления от частоты колебаний (длинны волны) света21), что выглядит как игра света,  сверкание камня. Самую высокую дисперсию показателя преломления имеет  алмаз (0,062) (см.: Прил. №1, илл. 8).

При исследовании данного свойства минерала специалисты чаще всего используют рефрактометры, первую модель которого сконструировал Герберт Смит в 1907 году, а после это приспособление стали выпускать такие фирмы, как Diadex, Reyner и др.22 Он осуществляет свою работу согласно принципу, основанному на полном внутреннем отражении на границе двух сред (см.: Прил. №1, илл. 9). В некоторых случаях для определения показателей преломления применяют бинокулярный микроскоп вместе с  прибором, измеряющим методом  прямого измерения глубину камня. Симметрия имеет огромное значение для прохождения света сквозь кристалл минерала. Оптически изотропными называют вещества, в которых показатели преломления и скорость распространения света во всех направлениях одинаковы (например, алмаз, гранат, лазурит). Существуют и оптически анизотропные  кристаллы,  в которых показатели преломления  и скорость распространения света  изменяются в зависимости от направления и возникает двупреломление. Для экспертизы таких  кристаллов применяют поляризационные микроскопы или полярископы23. Анизотропные материалы в поляризованном свете просветляются, а изотропные остаются тёмными. Аномальное двупреломление может присутствовать  в изотропных камнях из-за включений и их воздействия на кристалл, а для исследователя это выглядит как  узор на тёмном фоне. Измерения, полученные в ходе исследований, сравниваются с показателями различных минералов в справочниках и делаются выводы о соответствии.

Блеск ювелирного камня  тоже один из важнейших критериев, который нуждается во внимании эксперта.  Он связан с отражательной способностью  кристалла, которая в свою очередь зависит от характера поверхности, на которую падает свет, химического состава и особенностей структуры веществ. Различают алмазный, стеклянный, полуметаллический и металлический блеск, а принадлежность к определенному виду блеска  определяется показателями преломления и отражения. В ювелирном деле чаще всего встречаются камни со стеклянным блеском. Кроме того, надо упомянуть о таком понятии, как «отлив», которое употребляется для более точного описания блеска  ювелирного камня (перламутровый, шелковистый и др.). Для диагностики этого свойства используют приборы, измеряющие отражательную способность.

Чистота камня определяется его прозрачностью (степенью поглощения им световых лучей, которая зависит от химического состава вещества и его структуры) и наличием/отсутствием включений, дефектов и других факторов. Проводя исследование этого свойства, специалисты пользуются количественно-спектроскопическими методами, рассматривая объект в разных диапазонах спектра  с применением спектрофотометров или спектрографов. Полученные данные сравниваются с таблицами соответствия камней определенной группе чистоты (см.: Прил. №1, илл. 10,11).

Ещё один распространённый вариант установления принадлежности к тому или иному роду минералов - рассматривание камня на просвет в ультрафиолетовых лучах разной длины. Этот вид исследования основан на явлении люминесценции, которое представляет собой способность материала светиться от воздействия определённых возбудителей. Различные материалы под одним и тем же воздействием одного и того же источника будут вести себя по-разному. Для определения цвета люминесценции объект помещается на чёрную подложку и в затемнённом помещении освещается ртутной лампой. Особенно эффективен этот метод для выявления синтетических корундов и изумрудов. УФ-лампы для этих целей используют чаще всего, но в отдельных случаях могут применяться методы рентгенолюминесценции, хемилюминесценции, термолюминесценции и другие (см.: Прил. №1, илл. 12).

Плотность также является одним из важных свойств для анализа  физических свойств минерала для его идентификации. При необходимости плотность минерала обычно устанавливается  методом гидростатического взвешивания (расчёт производится исходя из потери веса камня, определяемого на воздухе и в жидкости24) или  методом уравновешивания в тяжелых жидкостях. Ввиду того, что, как правило, во избежание порчи предмета ювелирный камень не вынимается из предмета, определение плотности затруднено.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11