Драгоценные камни: твердость, плотность, спайность : Словарь ювелирных терминов

Плотность минералов - это удельный вес, который определяется чаще всего путем взвешивания в чистой (лучше дистилированной воде и на воздухе, а потом вычисляется по формуле делением одного на другое. Насколько я понимаю, эту харатеристику можно легко определить без специального оборудования, а зная удельный вес камня можно по таблицам найти его вид.
Если это действительно реально, раскажите плиз, как это делается.

В принципе удельный вес можно вычислить самостоятельно, конечно, с определенной долей погрешности. Как было уже сказано, вода для взвешивания должна быть дистилированной и с температурой 4 градуса, иначе результат может быть не точным, и как результат рубин (3,9-4.0) может определиться альмандином (3.9 - 4.20).
Только без специального оборудования никак, сверхточные (лучше алмазные) весы нужно иметь обязательно!

Рассказываю.
Сначала камень взвешивается на воздухе, то бишь просто на весх, потом на весы ставится лабораторный стакан с водой и в него опускается специальная спиральная чашечка из проволоки, в которую помещен камень. Вся эта конструкция подвешивается на тонкой вольфрамовой проволочке к весам таким образом, чтобы она полностью погрузилась в воду, но не касалась дна. После взвешивания камня в воде его вынимают и взвешивают отдельно (тоже в воде) спиральную подвеску. Вес подвески вычитается из общего веса камня с подвеской.
Дальше расчитывется по формуле
уд.в = вес камня : потерю веса в воде.
Затем смотрим в таблице, что же за камень попал к нам в руки.

Ничего себе, простой метод... а этот метод подходит для тестирования мелких камней, например размером до 2 карат? Если даже небольшая погрешность приводит к неправильной идентификации камня, тогда как же определяют плотность совсем крошеных экземпляров?

_________________
Я не белая и пушистая, я рыжая и лохматая!

Погрешность тем больше, чем меньше камень, особенно если определять плотность камней весом менее 3-х карат. Это происходит из-за натяжения воды или воздушных пузырьков на камне и проволоки. Чаще пользуются методом тяжелых жидкостей, чтобы выявить имитации, особенно если камней много и все они разного размера.
Например, чтобы проверить партию изумрудов, камни высыпаются в жидкость с такой же плотностью (2,71 - жидкости разных плотностей смотреть в таблицах). Камни, которые быстро пойдут ко дну или вспывут - имитации, изумруды зависнут в середине.

У меня имеются несколько низок янтарных и нефритовых бус. Можно проверить?

Запросто, чем больше камень, тем точнее результат, поэтому если имеются весы, взвешивать можно даже не снимая с нитки.
Если просто проверить на подлинность, то придется разбирать на бусины.
По нефриту нужно поглядеть в таблицу, а янтарь проверяется элементарно - с помощью соляного раствора (10 чайных ложек столовой соли на стакан воды). Если плавает - значит янтарь, утонул - подделка!
Правда с помощью соли определяются пластиковые имитации, а как обстоит дело с пресованным янтарем и синтетическим не могу сказать, хотя по идеи все они должны быть тяжелее природного янтаря.

Ок! Пойду разбирать на бусины, все равно давно уже пора нитку заменить!
Поэкспериментирую.

Итак, продолжаем экскурс по свойствам минералов.
Спайность - способность минералов раскалываться по направлению кристаллической структуры, с образованием гладких граней.
Причем, различные камни при ударе раскалываются на кристаллы разной формы:
- Кальцит - если хорошенько по нему стукнуть, расколется на кусочки с зеркальными гранями формой ромбоэдра.
- Флюорит - распадается на октаэдры.
- Слюда и гипс - спаян из тончайших пластинок.
- Топаз - ярчайший пример спайности, поэтому его не очень любят ювелиры, и не рекомендуется им что-либо царапать, определяя настоящесть.

То есть минералы как бы спаяны из маленьких кристаллов, например из ромбоэдров и октаэдров.

Спайность у различных камней может проявляться либо в одном, либо в нескольких направлениях и в различной силе.
По силе спайность разделяют на такие типы:
Супер совершенная - (самая сильная степень) однонаправленная, характерна для слюд, которые невозможно расколоть в другом, отличном от направления спайности, направлении.
Совершенная - минерал легко распадается по направлениям сростания, - полевые шпаты, галенит, кальцит.
Средняя спайность - характеризуется легкостью расщепления камня, однако грани при этом получаются грубые, шерщавые.
Несовершенная - наличие в структуре минерала отдельных плохо выраженных плоскостей, то есть сколсостоит из нескольких неровных поверхностей.
Отсутствие спайности (бывает и такое ) - скол камня будет изломом.

_________________
Оптимисты придумали самолет, а пессимисты - парашют...

С точки зрения ювелирной обработки - спайность, характеристика камня, которая обязательно учитывается при огранке, так как камень может легко расколоться по граням спайности.
Кстати, алмаз тоже обладает этим свойством, обладает спайностью по октаэдрам.
У изумруда и аквамарина, очень слабая спайность, параллельная базальной плоскости, но это не мешает им быть очень хрупкими, что требует повышенной осторожности во время гранения.
Так же могут возникнуть проблемы при огранке топазов, которые , как уже говорилось, обладают совершенной спайностью по направлению перпендикулярно удлинению кристалла.

_________________
Ниже пола упасть нельзя!

Твердость характеризует степень сопротивления минерала внешнему механическому воздействию. обычно определяется царапаньем. Это совйство зависит от плотности кристаллической решетки и прочности сязей между атомами. Кроме этого существенную роль играет вектор приложения силы, то есть твердость также зависит от направления и типа грани.

_________________
... и да поможет нам F1, и сохранит нас F2! Во имя Alta, Controla и святого Dela! Да будет так. Enter!

Шкала Мооса
На сегодняшний день общепринята градация минералов по сравнительной шкале Мооса.
Фридрих Моос (немец) в качестве эталлонных значений выбрал твердость десяти минералов и присвоил им номера от 1 (самый мягкий) до 10 (самый твердый). Причем минералы подбирались таким образом, чтобы следующий царапал предыдущий, к примеру 2 - царапает 1, а 3 - царапает 2 и 1.
Промежуточные значения твердости определялись приблизительно и обозначались дробями, например 4 и 1/2.
Шкала Мооса используется по сей день, даже несмотря на то, что уже давно были созданы специальные приборы, точно измеряющие данную характеристику.

_________________
... и да поможет нам F1, и сохранит нас F2! Во имя Alta, Controla и святого Dela! Да будет так. Enter!

Шкала Розиваля
Шкала Августа Розиваля появилась чуть позднее и основана на все той же шкале Мооса, просто абстактные номера были заменены значениями твердости шлифования. Данные для нее были полученны с помощью твердомера, который для точного измерения твердости камня, шлифует его абразивным материалом.
Как ни странно, немотря на меньшую точность шкала Мооса больше пришлась по вкусу ювелирам!

_________________
... и да поможет нам F1, и сохранит нас F2! Во имя Alta, Controla и святого Dela! Да будет так. Enter!

То, что шкала Мооса не изменилась за прошедшее столетие, не совсем точно - позднее в нее все-таки добавили некоторые минералы.

Вообще-то, измерить твердость достаточно просто. Для этих целей выпускаются специальные карандаши, у которых вместо грифеля вставленны твердомерные ствржни из минералов, входящих в шкалу Мооса.
Если таковые достать нет возможности, вполне можно обойтись подручными средствами.
Например, минералы, которве царапаются ногтем имеют твердость ниже 2,5. По аналогии: медная монета - 3,5; осколок стекла или нож - 5,5.
Более твердые минералы проверяются куском кварца, который можно приобрести на выставке специально для подобных экспериментов.

Название Твердость Химическая формула / состав Плотность Тип кристаллической решетки
Агат 6.5 - 7 SiO2 2.57 - 2.64 Гексагональная
Александрит 8.50 BeAl2O4 3.73 Ромбическая
Аметист 7 SiO2 2.66 Гексагональная
Аметрин 7 SiO2 2.66 Гексагональная
Аммолит 4.5 – 5.5 Variable. 2.60–2.85 Ромбическая
Андалузит 7 - 7.5 Al2SiO5 3.13 - 3.21 Ромбическая
Андезин-Лабрадорит 6 NaAlSi3O8 SG 2.62 – 2.65 Триклинная
Апаптит 5 Ca5(PO4)3(F,Cl,OH) 3.17-3.23 Гексагональная
Аквамарин 7.5 Be3Al2(SiO3)6 2.67-2.745 Гексагональная
Аксинит 6.5 - 7 3.29 Триклинная
Бадделеит 6.5 ZrO2 5.4 - 6.02 Моноклинная
Бастназит 4 - 4.5 (Ce, La, Y)CO3F 4.7 - 5.0 Гексагональная
Бенитоит 6.5 BaTiSi3O6 3.65 – 3.68 Гексагональная
Берилл 7.5 Be3Al2(SiO3)6 2.67-2.745 Гексагональная
Двухцветный турмалин 7-7.5 (NaCa)(LI,MgFe,Al)9B3Si6(O,OH)31 3.06 (.05, +.15) Гексагональная
Биксбит 7.5 Be3Al2(SiO3)6 2.67-2.745 Гексагональная
Кальцит 3 CaCO3 2.70 Триклинная
Халцедон 6.5 SiO2 2.57 – 2.64 Гексагональная
Хром турмалин 7-7.5 (NaCa)(LI,MgFe,Al)9B3Si6(O,OH)31 3.06 (.05, +.15) Гексагональная
Хризоберилл 8.5 BeAl2O4 3.73 Ромбическая
Хризоберилл кошачий глаз 8.5 BeAl2O4 3.73 Ромбическая
Хризокола кварц 7 SiO2 2.66 Гексагональная
Хроизопраз 7 SIO2 2.65 - 2.66 Гексагональная
Гранат меняющий цвет 7-7.5 Незосиликаты (вариативный состав в зависимости от месторождения) 3.80 Кубическая
Сапфир меняющий цвет 9 AL22O3 4.00 Гексагональная
Данбурит 7 CaB2(SiO4)2 3.00 Ромбическая
Демантоид 6.5 Ca3Fe2(SiO4)3 3.82 - 3.50 Кубическая
Бриллиант (Алмаз) 10 C 3.52 Кубическая
Диаспор 6.5 - 7.0 AlO(OH) 3.30 – 3.39 Ромбическая
Кость динозавра 7 SIO2 2.66 Гексагональная
Диопсид 6 CaMgSi2O6 3.25 - 3.55 Моноклинная
Думортриерит 7 - 8.5 Al6.5 - 7(BO3)(SiO4)3(O, OH)3 3.3 - 3.4 Ромбическая
Изумруд 7.5-8 Be3Al2(SiO3)6 2.72 (-.05, +.12) Гексагональная
Энстатит 5.5 MgSiO3 3.26-3.28 Ромбическая
Эуклаз 7.5 BeAlSiO4(OH) 3.18 Моноклинная
Огненный агат 7 SiO2 2.65 Тригональная
Флюорит 4 CaF2 3.18 Кубическая
Форстерит 6.5 - 7 Mg2SiO4 3.2 Ромбическая
Выращенный пресноводный жемчуг 2.5 - 4.0 CaCO3 2.66 – 2.78+ Отсутствует
Гроссуларит 7.25 Ca3Al2(SiO4)3 3.65 Кубическая
Гамбергит 7.5 Be2 BO3 (OH,F) 2.35 - 2.37 Ромбическая
Гемоморфит (Хемиморфит) 5 (Zn4Si2O7(OH)2*H2O) 3.44 Ромбическая
Хессонит 7.25 Ca3Al2(SIO4)3 3.65 Кубическая
Идокраз 6.5 Незосиликаты или соросиликаты 3.3 - 3.5 Тетрагональная
Иолит 7.5 Комплекс аллюмо-магниевых силикатов 2.58 – 2.74 Ромбическая
Жадеит 7 NaAl(SiO3)2 3.32 Моноклинная
Корнерупин 6.50 Сложный химический комплекс 3.25 - 3.35 Ромбическая
Кунцит 7 LiAlSi2O6 3.17 - 3.19 Моноклинная
Кианит 4.5 – 7.0 AL2SIO5 3.56 – 3.68 Триклинная
Ляпис 5.5 Сложный химический комплекс 2.7-2.9 Не описывается
Малайая Гранат 7 - 7.5 [Mg3 + Mn3]AL2(SIO4) 3.65 - 4.20 Кубическая
Мали Гранат 7.25 Ca3Al2(SiO4)3 3.65 Кубуческая
Мавситсит (Мав-сит-сит) Различная, вплоть до 7 Сложный химический комплекс 2.5-3.2 Не описывается
Лунный камень 6 – 6.5 KAlSi3O8 2.55 – 2.57 Моноклинная
Морганит 7.5-8 Be3Al2(SiO3)6 2.72 (-.05, +.12) Гексагональная
Мусгравит 8 - 8.5 (Mg,Fe2+,Zn)2Al6BeO12 3.68 Тригональная
Натуральный перламутр 2.5 - 4.0 CaCO3 2.66 – 2.78+ Не описывается
Клинохумит
Натуральный пресноводный жемчуг 6
2.5 - 4.0 Вариативные силикаты марганца
CaCO33 3.21
2.66 – 2.78+ Моноклинная
Аморфная
Олигоклаз 6 - 6.5 [Na,Ca]AlSi3O8 2.62 - 2.65 Триклинная
Опал 5.5 - 6.0 SIO2nH2O 2.65 - 3.00 Аморфная
Паинит 8 Ca4Al20BSiO38 4.0 Гексагональная
Парказит 5 - 6 NaCa2(Mg,Fe++)4Al(Si6Al2)O22(OH) 3.12 Моноклинная
Перидот 6.5 (Mg,Fe)2(SiO)4 3.34 Ромбическая
Петалит 6 - 6.5 LiAlSiO4O10 2.3 - 2.5 Моноклинная
Пеццоттаит 7 – 7.5 Бериллоподобная формула с высоким (до 15%) содержнием Cs2O
Химический состав уточняется 3.10 Тригональная
Фенакит 7.5-8.0 Be2SiO4 2.94--2.96 Гексагональная
Поллюцит 6.5 - 7.0 (Cs,Na)2(Al2SI4)O12 * nH2O 2.85 - 2.94 Кубическая
Поудреттеит 5 - 6 KNa2B3Si2O30 2.511 - 2.527 Гексагональная
Пренит 6 (CA2Al2SI3O10(OH)2) 2.80 - 2.95 Ромбическая
Кварц 7 SiO2 2.65 Тригональная
Жеремеевит 7 Al6B5O15(F,OH)3 3.27 - 3.31 Гексагональная или Робмическая
Родохрозит 4 MnCO3 3.45 – 3.70 Тригональная
Родолит 7.25 Al2(SiO4)3 3.74 - 3.94 Кубическая
Рубелит 7-7.5 (NaCa)(LI,MgFe,Al)9B3Si6(O,OH)31 3.06 (.05, +.15) Гексагональная
Рубин 9 AL2O3 4.00 Гексагональная
Сапфир 9 AL2O3 4.00 Гексагональная
Сапфирин 7.5 Сложный химический комплекс, вариативный по месторождениям 3.4-3.5 Моноклинная
Скаполит 6 Na4Al3Si9O24Cl / Cа4Al6Si6O24CO3 2.6-2.71 Тетрагональная
Шеелит 4.5 - 5.0 CaWO4 5.9 - 6.1 Тетрагональная
Серендебит 6 - 7 Ca2(Mg,Al)6(Si,Al,B)6O20 3.40 Триклинная
Силлиманит 6 - 7.5 Al2OSiO4 3.25 Ромбическая
Спессартит 7.25 Mn3Al2(SiO4)3 4.14-4.20 Кубическая
Сфен (Титанит) 5.5 CaTiSiO5 3.52-3.54 Моноклинная
Шпинель 8 MgAl2O4 3.60 (-.03, +.30) Кубическая
Звездчатый сапфир 9 AL2O3 4.00 Гексагональная
Тааффеит 8 - 8.5 Mg3BeAl8O16 3.60 - 3.71 Гексагональная
Танзанит 6-7 Ca2(Al,OH)Al2(SIO4) 3.30 (+.10, -.10) Ромбическая
Топаз 8 AL(F,OH)2SIO4 3.52 - 3.56 Ромбическая
Турмалин 7-7.5 (NaCa)(LI,MgFe,Al)9B3Si6(O,OH)31 3.06 (.05, +.15) Гексагональная
Триплит 5 - 5.5 (Mn,Fe2+)2(PO4)(F,OH) 3.44 - 3.90 Моноклинная
Цаворит (Тсаворайт) 7 Ca3Al2(SiO4)3 3.61(-.27, +.12) Кубическая
Туркуаз 5.5-6 CuAl6(PO4)4(OH)85H2O 2.60- 2.90 Триклинная
Циркон 7.50 ZrSiO4 4.00-4.73 Тетрагональная

_________________
С Уважением,
Марк
Характеристики бриллианта на бирке
Бриллианты Израиль

Все вышеперечисленные методы определения твердости минералов, широко применяются в полевых условиях геологами для необработанных камней. Но готовые изделия недопустимо проверять царапанием, для этого нужны другие методы, неразрушающие изделие.

Такие (неразрушающие) методы существуют, но далеко не каждая лаборатория обладает необходимым оборудование.. А для идентификации камня определение твердости - последнее, что требуется сделать.. Существуят более простые и намного более надежные способы идентификации..

Твердость - более важна для ювелиров... Знание данного параметра камня, с которым ювелир в конкретный момент работает, позволяет ему правильно выбрать технология закрепки камня в изделии и не повредить камень.

_________________
С Уважением,
Марк
Характеристики бриллианта на бирке
Бриллианты Израиль