На примере нескольких камешков рассмотрим в первом приближении процесс их изучения и идентификации.
~~~
Принесли мне пачку зеленых ограненных камней, купленных в начале января на знаменитом интернет-аукционе, названием которого уже не хочется даже марать клавиатуру, под видом изумрудов. Камни были дешевыми в виду «низкой чистоты и плохой огранки».
Вот один из этих камешков:
С первого взгляда на камень уже все ясно, но взгляд к делу не пришьешь. И необходимо доказательно установить минеральную природу камня.
Первым делом – определяем его оптические характеристики. Начинаем с коэффициента преломления. Для этого нам нужен рефрактометр и рефракционная (иммерсионная) жидкость.
Для начала – почистим сам камешек. Желательно, чтобы поверхность была чистая, без пыли, отпечатков пальцев и жировых пленок.
Затем открываем крышку рефрактометра и с той же целью протираем поверхность призмы.
Затем наносим на поверхность призмы каплю рефракционной жидкости. В реальности для теста капля должна быть вдвое меньше.
Затем аккуратно укладываем камень на каплю на призме, площадкой вниз.
Убеждаемся в том, что камень лег плотно, жидкость растеклась подним равномерно, закрываем крышку и включаем фонарик подсветки.
В окуляре рефрактометра мы видим шкалу преломления. Также на окуляре мы заранее установили поляризационный фильтр. Сам показатель преломления определяется по шкале по положению границы света и тени. Вот что показал рефрактометр в данном конкретном описываемом случае:
Черта границы света и тени расположена на отметке 1,53. На самом деле измерения проводятся минимум 4 раза, после каждого камень поворачивается на 90 градусов, результаты измерений записываются. Кроме того, медленно вращая поляризационный фильтр на окуляре, мы наблюдаем перемещение границы света и тени вверх и/или вниз по шкале. В нашем случае это перемещение составляло очень малую величину, не превышавшую половины деления.
По всем записанным результатами измерений нижних и верхних показателей преломления мы вычисляем усредненные их значения, получив такой конечный результат: 1,538 – 1,542. Эти цифры означают, что исследуемый камень обладает очень слабым двулучепреломлением, то есть имеет 2 показателя коэффициента преломления.
Следующим шагом, тщательно помыв спиртом и сам камень и призму рефрактометра (надо их очистить от остатков весьма пахучей, довольно ядовитой рефракционной жидкости, которая к тому же быстро испаряется, оставляя пленку и белый налет), мы проверим оптическую природу камня, которая в том числе многое может подсказать и о строении камня. Для этого воспользуемся полярископом.
Полярископ состоит из двух линейных поляризационных фильтров, поляризатора и анализатора, верхний фильтр-анализатор может вращаться, и подвижного рабочего стекла, которое виднеется внизу "прорези" трубы полярископа. Полярископу нужна подсветка, потому мы используем предназначенный для этой цели фонарик.
Одеваем полярископ сверху на фонарь и включаем свет.
На фотографии мы видим свет трех ярких светодиодов фонаря, что означает – фильтры полярископа находятся в открытом положении. Вращаем верхний подвижный фильтр до положения, когда пара фильтров будет полностью закрыта. Вот как это выглядит:
Кладем камень на подвижное рабочее стекло, расположенное между двумя поляризационными фильтрами. И начинаем медленно вращать рабочее стекло.
Мы видим, что испытываемый камень в поляризованном свете под перекрещенными закрытыми фильтрами ярко светится и не меняет тона (не темнеет) при полном обороте на 360 градусов. Мы можем сделать следующий вывод: камень кристаллической структурой не обладает, то есть его структура аморфная или волокнистая, микрокристаллиновая..
Следующий тест мы делаем на определение удельного веса образца. Для этого мы используем весы в сочетании с гидростатическим мостиком, что позволяет нам определить вес камня на воздухе и в воде и рассчитать его плотность.
Для начала – включаем весы и нажатием специальной кнопки обнуляем шкалу.
Затем кладем камень на чашку весов и взвешиваем его.
Записываем вес камня на воздухе – 1,66 карат.
Затем перекладываем камень в подвесную тарелочку гидростатического мостика, опущенную в стаканчик с водой…
… и определяем вес погруженного в воду камня.
Записываем вес в воде – 1,01 карат.
Далее выполняем простой расчет удельного веса камня по формуле: вес камня на воздухе, деленный на разницу веса камня на воздухе и в воде.
Удельный вес = 1,66 : (1,66 – 1,01) = 2,554 (погрешность определения ~ 1%)
Для желающих увидеть весь комплекс весов с гидростатическим мостиком в сборе – эта фотография:
Далее все совсем просто. Мы знаем о камне следующее:
- Коэффициент преломления ~ 1.54 (1.538 – 1.542)
- Двулучепреломлением ~ 0.004
- Структура аморфная или волокнистая
- Удельный вес 1,55 +/- 1%
- Цвет зеленый
- Прозрачность – просвечивается, но не прозрачен.
Осталось выбрать подходящий вариант по справочным таблицам. Признаюсь – в голове все данные по камням не держу, а возиться с таблицами – уже лень. Потому воспользуемся программой, предназначенной как раз для интерактивной помощи геммологу.
Внизу имеется кнопочка «Separator», нажатие которой приводит нас к специальной форме, заполнив которую мы можем получить от программы перечень камней, примерно удовлетворяющих известным нам параметрам. Заполняем эту форму. Нажимаем кнопку «Query» и получаем результат:
Из выбранных программой вариантов (а забыть она не могла ничего в принципе) выбираем подходящий вариант. Все же программа – только помощник, а окончательное решение и выводы делает человек.
Вывод прост и однозначен – исследуемый зеленый просвечивающий аморфный камень – халцедон, разновидность – хризопраз.
~~~
В следующей части я расскажу об исследовании и идентификации гораздо более сложного случая, камня, подобного которому мне не доводилось видеть ни разу в жизни, и в идентификации которого необходимым инструментом стал микроскоп.