Фізичні властивості дорогоцінних каменів (частина 1)

На фізичні властивості дорогоцінних каменів впливає їх хімічний склад, а також кристалічна структура. Особливе значення, в тому числі і для діагностики мінералів, мають їх оптичні характеристики. Але й інші властивості важливі і цікаві, тому давайте розглянемо їх детальніше.

Відчуття. Часом ця характеристика може розповісти про камені набагато більше, ніж може здаватися. Деякі мінерали створюють своє, неповторне відчуття, варто їм тільки потрапити в наші руки. Так, наприклад, відмінною є особливо слизька поверхня топазу після полірування або ж м'яка складова тальку - так званий мильний камінь.

Щільність - відношення маси мінералу до його об'єму. Ця величина дуже важлива для діагностики, її показники можуть досить точно визначати, до якого різновиду відноситься мінерал, адже кожна має індивідуальний вузький інтервал. Для визначення щільності мінералу, його зважують в повітрі, а потім у воді. Щільність (Р) обчислюється за формулою Р = mв (mв- mж), де mв - маса зразка в повітрі, а mж - ​​його маса в воді. Існує метод зважувань (часто застосовується для невеликих каменів), коли каміння зважується в рідині різних відомих щільностей. Саму меншу щільність має бурштин - 1,1, а найвищу - оксид олова кассетеріт (6,8-7,0).

Маса дорогоцінного каміння виражається в загальноприйнятій одиниці - метричному караті. Метричний карат дорівнює 200 мг. Для визначення маси перлів використовують іншу одиницю - гран, вона дорівнює четвертій частині карата, тобто 50 мг. А для відносно великих самоцвітів можуть застосовуватися грам, пеннівейт (1,5552 г) та унція (28,3 г). Масу прийнято вказувати до другого десяткового знака після коми.

Алмаз - найбільш твердий дорогоцінний камінь

Твердість. Це опір мінералу до механічних впливів - подряпин, вдавленню. Визначають цей показник декількома методами, які показують його відносну величину і мають свою шкалу твердості. Найбільш популярним і використовуваним є спосіб оцінки твердості за шкалою Мооса. У цій системі оцінки, як і у всіх інших, еталоном служить алмаз, він має найвищу твердість. А заснований метод на тому, що більш твердий мінерал залишає подряпини на більш м'якому.

Чим вище показник твердості, тим цінніше довговічніше і красивіше камінь, тим якісніше його полірування. Цей показник часто використовують в процесі діагностики мінералів. Однак, потрібно пам'ятати про те, що не до усіх коштовних каменів застосуємо такий метод визначення автентичності, бо їх межі можуть бути дуже чутливі до подряпин.
Твердість дорогоцінних каменів впливає на сфери їх використання: м'якші застосовують при виготовленні брошок і намист, а більш тверді - кілець і браслетів.

Циркон має дуже високу твердість, але в той же час легко кришиться і розколюється

Міцність - сукупність твердості і в'язкості (опір мінералу розколювання). Існують мінерали (наприклад, циркон), які мають дуже високу твердість, тобто їх складно подряпати, але в той же час вони легко кришаться і розколюються. І навпаки. Міцність, а також нечутливість до хімічних впливів визначає термін життя каменю.

Спайність має пряму залежність від внутрішньої будови мінералу і означає здатність його кристалів розколюватися уздовж своїх кристалографічних напрямків. Цей показник обов'язково необхідно брати до уваги при роботі над ограновуванням. Розщеплення - один з найважливіших ознак, який використовується при діагностиці дорогоцінного каміння. Його обумовлює зв'язок, який існує між складовими кристалічної решітки. Існує шкала, по якій визначається досконалість спайности: дуже досконала (слюди, хлорити), досконала (кальцит, топаз), середня (польові шпати), недосконала тяжковизначна (хризоліт, апатит), вельми недосконала - відсутня (корунд). Досконала спайність може полегшити процес ограновування, але тільки тих каменів, які можуть легко розколюватися уздовж площин спайності (таких, як алмаз).

Злам - це поверхня, по якій стався розкол (не по спайності або окремо), не залежно від структури кристалічної решітки. Вид зламу визначається його зовнішнім виглядом і буває раковистий, ступінчастий, нерівний, заїдливий, гачкуватий і інший. Даний показник описує поверхню, яка утворюється при розколі аморфних мінералів, а також іноді він є додатковим до показника спайности при характеристиці кристалічних мінералів.

Завдяки своїм п'єзоелектричним властивостям турмаліни широко використовуються в техніці

Електризація і полярність може проявлятися у певних дорогоцінних каменів. Це властивість притягувати найлегші предмети (наприклад, папір), яка проявляється в результаті нагрівання чи тертя каменю, а також його полірування. Завдяки цьому ефекту деякі дорогоцінні камені активно застосовуються в техніці (наприклад, турмалін).
Відомий також так званий зворотний п'єзоелектричний ефект - збільшення або зменшення обсягу каменю під дією електричної напруги.

Продовження статті - Фізичні властивості дорогоцінних каменів (частина 2)