Драгоценные камни. История ювелирного мастерства
Предмет: русский язык класс: 8 урок:20 16.10.
Тема: Изложение.
ЦЕЛИ УРОКА: учить писать изложения; уметь составлять план по тексту; продолжить работу по формированию орфографических умений и навыков; воспитание языковедческой компетенции, интереса к открытию драгоценных камней.
р/р. Продолжить работу по обогащению словарного запаса учащихся.
ХОД УРОКА:
1. Организационный момент
2. Чтение текста изложения учителем
3. Работа по тексту
Определите главную мысль текста.
Что нового вы узнали о драгоценных камнях?
Какой камень считается самым драгоценным?
В какой книге впервые говорится о драгоценных камнях?
4. Чтение учителем текста второй раз (по абзацам)
Ребята самостоятельно составляют план текста. Проверка составленного плана.
Какие пункты плана вы записали?
Сколько микротем в тексте?
5. Работа с орфограммами
На доске записаны слова из текста с пропущенными буквами. Ребята объясняют орфограммы.
Драгоце..ые, тысячелетиями, (не) которые, ..рнамент, и(с,сс)ку (с, сс)тво, |обраб6та(н,нн)ые, свяще(н,нн)ый, це(н,нн)ый.
6. При желании текст читается третий раз.
7. Написание изложения
Слова, записанные на д о с к е.
Чаша Грааля; Христос; жук скарабей; служитель Аарон; Ветхий Завет; изумруды; сапфиры; алмазы; рубины.
Когда были открыты драгоценные камни
Никто не знает, когда впервые были открыты драгоценные камни, но человек восторгается ими с древних времен. Тысячелетиями драгоценности носили, чтобы уберечься от духов и болезней. Даже сегодня некоторые люди верят в особую силу камней.
Первые упоминания о драгоценных камнях мы находим в Библии. В 28 главе книги Ветхого Завета говорится о нательной пластинке, которую носил высокий церковный служитель Аарон. Пластинка была украшена 12 драгоценными камнями.
Древние египтяне использовали драгоценные камни в орнаментах и украшениях. Они были умелыми в искусстве обработки драгоценных камней, и их узоры на камнях сохранились до сих пор. Египтяне носили амулеты. Это были драгоценные камни, обработанные в форме священного египетского жука скарабея.
Считалось, что тот, кто носит скарабея, защищен добрыми духами.
В древние времена драгоценные камни различались по цвету. Название рубин давалось всем драгоценным камням красного оттенка. Все зеленые камни назывались изумрудами, а голубые - сапфирами. Ценность камня зависит от цвета, яркости, редкости, твердости.
Драгоценными называют многие камни. Но в действительности это относится только к четырем самым ценным камням - алмазу, рубину, изумруду, сапфиру.
Алмаз считается сегодня самым драгоценным, так как он обладает самой большой твердостью среди всех камней. Изумруд один из самых мягких среди твердых драгоценных камней.
Существует много легенд об изумрудах. Одна из них говорит о том, что чаша Грааля, из которой пил Христос в последнюю вечерю, была вырезана из огромного изумруда. Считалось, что изумруд имеет лечебную силу. Согласно другой легенде, изумруд наделил своего хозяина даром предсказания будущего. Говорили, что, всматриваясь в зеленую глубину, вы можете увидеть, что произойдет с вами.
(А.Дитрих «Разноцветные истории»)
Когда были открыты драгоценные камни
Никто не знает, когда впервые были открыты драгоценные камни, но человек восторгается ими с древних времен. Тысячелетиями драгоценности носили, чтобы уберечься от духов и болезней. Даже сегодня некоторые люди верят в особую силу камней.
Первые упоминания о драгоценных камнях мы находим в Библии. В 28 главе книги Ветхого Завета говорится о нательной пластинке, которую носил высокий церковный служитель Аарон. Пластинка была украшена 12 драгоценными камнями.
Древние египтяне использовали драгоценные камни в орнаментах и украшениях. Они были умелыми в искусстве обработки драгоценных камней, и их узоры на камнях сохранились до сих пор. Египтяне носили амулеты. Это были драгоценные камни, обработанные в форме священного египетского жука скарабея.
Считалось, что тот, кто носит скарабея, защищен добрыми духами.
В древние времена драгоценные камни различались по цвету. Название рубин давалось всем драгоценным камням красного оттенка. Все зеленые камни назывались изумрудами, а голубые - сапфирами. Ценность камня зависит от цвета, яркости, редкости, твердости.
Драгоценными называют многие камни. Но в действительности это относится только к четырем самым ценным камням - алмазу, рубину, изумруду, сапфиру.
Алмаз считается сегодня самым драгоценным, так как он обладает самой большой твердостью среди всех камней. Изумруд один из самых мягких среди твердых драгоценных камней.
Существует много легенд об изумрудах. Одна из них говорит о том, что чаша Грааля, из которой пил Христос в последнюю вечерю, была вырезана из огромного изумруда. Считалось, что изумруд имеет лечебную силу. Согласно другой легенде, изумруд наделил своего хозяина даром предсказания будущего. Говорили, что, всматриваясь в зеленую глубину, вы можете увидеть, что произойдет с вами.
(А.Дитрих «Разноцветные истории»)
Когда были открыты драгоценные камни
Никто не знает, когда впервые были открыты драгоценные камни, но человек восторгается ими с древних времен. Тысячелетиями драгоценности носили, чтобы уберечься от духов и болезней. Даже сегодня некоторые люди верят в особую силу камней.
Первые упоминания о драгоценных камнях мы находим в Библии. В 28 главе книги Ветхого Завета говорится о нательной пластинке, которую носил высокий церковный служитель Аарон. Пластинка была украшена 12 драгоценными камнями.
Древние египтяне использовали драгоценные камни в орнаментах и украшениях. Они были умелыми в искусстве обработки драгоценных камней, и их узоры на камнях сохранились до сих пор. Египтяне носили амулеты. Это были драгоценные камни, обработанные в форме священного египетского жука скарабея.
Считалось, что тот, кто носит скарабея, защищен добрыми духами.
В древние времена драгоценные камни различались по цвету. Название рубин давалось всем драгоценным камням красного оттенка. Все зеленые камни назывались изумрудами, а голубые - сапфирами. Ценность камня зависит от цвета, яркости, редкости, твердости.
Драгоценными называют многие камни. Но в действительности это относится только к четырем самым ценным камням - алмазу, рубину, изумруду, сапфиру.
Алмаз считается сегодня самым драгоценным, так как он обладает самой большой твердостью среди всех камней. Изумруд один из самых мягких среди твердых драгоценных камней.
Существует много легенд об изумрудах. Одна из них говорит о том, что чаша Грааля, из которой пил Христос в последнюю вечерю, была вырезана из огромного изумруда. Считалось, что изумруд имеет лечебную силу. Согласно другой легенде, изумруд наделил своего хозяина даром предсказания будущего. Говорили, что, всматриваясь в зеленую глубину, вы можете увидеть, что произойдет с вами.
(А.Дитрих «Разноцветные истории»)
В начале было уже сказано о том, какие природные геологические процессы существуют. Большинство драгоценных камней образуется в результате процессов, требующих высоких температур и давлений.
Для того чтобы минерал образовал хороший кристалл, ему необходимы условия для роста, т. е. свободное пространство. Обычно горные породы являются очень плотными, и минералы, которые в них образуются, имеют неправильные формы. Прозрачные и почти идеальные по форме кристаллы самоцветов образуются в полостях трещин и других пустотах. В камерах и занорышах пeгмaтитoв растут кристаллы топазов, изумрудов, турмалинов, в полостях кварцевых жил -- кристаллы аметиста, горного хрусталя и т. д. При экзогенных процессах, когда происходит разрушение и выветривание пород, драгоценные камни, как более устойчивые, охраняются и накапливаются в коре выветривания и россыпях. Тем самым они становятся более доступными для добычи, потому что гораздо легче доставать минералы из рыхлых пород, чем из твердых.
При искусственном выращивании кристаллов в аппаратах создаются те же физико-химические условия, которые характерны для природных процессов. Даже некоторые термины, которые издавна используются геологами и минералогами, нашли применение в техническом языке, например термин «гидротермальные условия».
Монокристаллы ряда элементов и многих химических веществ обладают замечательными механическими, электрическими, магнитными и оптическими свойствами. Так, например, алмаз тверже любого другого минерала, встречающегося на Земле. Кристаллы кварца и слюды обладают рядом электрических свойств, обеспечивающих им широкое применение в технике. Кристаллы флюорита, турмалина, исландского шпата, рубина и многие другие находят применение при изготовлении оптических приборов.
К сожалению, в природе монокристаллы большинства веществ без трещин, загрязнений и других дефектов встречаются редко. Это привело к тому, что многие кристаллы на протяжении тысячелетий люди называют драгоценными камнями. Алмаз, рубин, сапфир, аметист и другие драгоценные камни долгое время ценились людьми очень высоко в основном не за особые механические или другие физические свойства, а лишь из-за своей редкости. Развитие науки и техники привело к тому, что многие драгоценные камни или просто редко встречающиеся в природе кристаллы стали очень нужными для изготовления деталей приборов. Потребность во многих кристаллах возросла настолько, что удовлетворить ее за счет расширения масштабов выработки старых и поисков новых природных месторождений оказалось невозможно.
Кроме того, для многих отраслей техники и особенно для выполнения научных исследований все чаще требуются монокристаллы очень высокой химической чистоты с совершенной кристаллической структурой. Кристаллы, встречающиеся в природе, этим требованиям не удовлетворяют, так как они растут в условиях, весьма далеких от идеальных.
Таким образом, возникла задача разработки технологии искусственного изготовления монокристаллов.
Первые попытки искусственно получить замечательные минералы человек предпринимал с давних пор. Еще в средние века алхимики с помощью философского камня пытались превратить простые вещества в драгоценные камни. Но все это были попытки с негодными средствами, потому что алхимики совершенно не представляли законов строения вещества. Успех пришел лишь тогда, когда был в достаточной мере познан процесс минералообразования. В настоящее время существует целый ряд способов выращивания кристаллов. Исходное вещество может быть твердым, растворенным или расплавленным, даже может находиться в газообразном состоянии. Из более чем 3000 минералов, существующих в природе, искусственно удалось получить уже несколько сот. Трудности синтеза связаны с необходимостью очень точного соблюдения режима выращивания кристаллов.
Но даже искусственно выращенные кристаллы часто имеют дефекты. Сейчас производятся опыты по выращиванию кристаллов в космосе в условиях невесомости. Первые опыты, проведенные на палубе космического корабля «Салют», показали, что это направление является весьма перспективным.
Из всех замечательных минералов наиболее высокие температуры и давления необходимы для образования алмазов. В природе их находят в так называемых кимбёрлитовых трубках, которые образуются в результате взрыва газов на глубинах свыше 50 км. Кимберлит представляет собой ультраосновную породу, получившую название по руднику Кимберли в Южной Африке. Температура на этих глубинах составляет 1000--1100°С, а давление превышает несколько десятков атмосфер. Но и таких высоких давлений оказывается недостаточно. Как показывает синтез искусственных алмазов, для их образования необходимы поистине чудовищные давления в десятки тысяч атмосфер. Только в таких условиях углерод, хорошо известный нам по графиту, из которого делают карандаши, может перейти в гексагональную модификацию и дать вместо черной массы прозрачные кристаллы. Как же достигаются такие сверхвысокие давления в глубинах Земли? Предполагают, например, что это осуществляется за счет механизма кавитации локального повышения давления в результате взрыва газовых пузырьков. Полуразрушенный материал кимберлитов при взрыве с большой силой устремляется к поверхности Земли по тектоническим трещинам. Вместе с алмазами в кимберлитах находят скопления ювелирного граната -- пиропа фиолетово-красного и оранжево-красного цвета, а также хризолита. Однако хризолит ювелирного качества, как менее устойчивый минерал, сохраняется лишь в свежих невыветренных породах.
Первые алмазоносные трубки взрыва были открыты в 1870 г. в Южной Африке. В последние десятилетия алмазные трубки открыты у нас в Якутии. Алмазы добываются также из россыпей, образовавшихся в результате размыва коренных месторождений.
Около ста лет назад люди впервые попытались получить синтетический алмаз. Первая удача пришла к англичанину Ганнею в 1889 г. Он получил мелкие кристаллики алмаза в порах чугуна, где нaxoдилиcь костное масло, литий и углерод. Раскаленный чугун подвергался резкому охлаждению. Эти первые искусственные алмазы хранятся в Британском музее. Получить новые кристаллы таким способом уже никому не удалось, хотя попыток было сделано немало. Получение алмазов из простого угля казалось в то время совершенно фантастическим. Помните одного из героев рассказа Герберта Уэллса? Он наполнял стальной цилиндр графитовой смесью и взрывчаткой и нагревал его в топке. Затем два года заставлял остывать, чтобы кристаллы алмазов достигли значительного размера. Как пишет Г. Уэллс: «Я решил дать остывать моей аппаратуре два года, чтобы температура снижалась постепенно. Под конец я перестал поддерживать огонь. Я извлек цилиндр и вскрыл его, он был еще так горяч, что обжигал мне руки, выскреб стамеской хрупкую лавообразную массу и размельчил ее молотком нa чугунной плите. Я обнаружил три крупных и пять мелких алмазов». Разумеется, этот способ получения алмазов совершенно фантастический, и алмазы таким путем получить нельзя.
И только в середине XX в. фантастика стала реальностью. В 1955 г. была разработана специальная аппаратура, создающая давление в десятки и сотни тысяч атмосфер при температурах 1200--1500°С. В 1960 г. на июльском пленуме ЦК КПСС было объявлено о получении синтетического алмаза в СССР. Советский искусственный алмаз марки САМ (синтетический алмаз монокристальный) с 1965 г. выпускается в промышленных количествах. Алмазы получают из порошка графита, смешанного с никелем. Смесь прессуется в виде небольших дисков размером до 2--3 см, которые затем нагреваются до температуры 2000--3000°С при давлении до 10* 109 Па. В таких поистине невероятных условиях графит превращается в алмаз. Разумеется, прежде чем строить такие сложные установки, процесс перехода графита в алмаз был изучен теоретически. Исходя из термодинамических свойств того и другого минерала, была рассчитана теоретическая кривая перехода графит -- алмаз.
Получаемые кристаллы имеют кубическую или октаэдрическую форму. По твердости они даже превосходят естественный алмаз. Производство искусственных алмазов в настоящее время практически целиком направлено для нужд буровой техники и абразивной промышленности. Ювелирные кристаллы алмазов пока получены в незначительном количестве.
Был даже сконструирован специальный робот, который вырабатывает алмазы.
На железную ладонь робота кладут сырье -- графит. Робот вкладывает графит в свою «грудь» -- печь, в которой графит нагревается до высоких температур при больших давлениях. В конце концов, опять же на ладонь робота выпадает кристалл синтетического алмаза в форме небольшого шарика.
Способы искусственного получения ювелирных алмазов в условиях высоких давлений сейчас технически освоены, но экономически нерентабельны из-за низкой скорости процесса. Наиболее перспективным в настоящее время, считается метод выращивания алмазов при совместном отложении графита и алмаза при температурах 1000--1200°С из углесодержащего газа (CHi иди CSi). Затем графит сжигается в водородной среде при давлении 5 * 105-- 20 * 105 Па и получается чистый алмаз.
Обратимся теперь к другой группе драгоценных камней -- рубинам и сапфирам. Эти замечательные минералы, представляют собой оксид алюминия (глинозем), в природе встречаются в различных магматогённых и метаморфических породах. Глинозем входит в состав многих минералов горных пород, и для того, чтобы он выделился в свободном виде, как самостоятельный минерал, порода должна быть богата алюминием. Чтобы вместо обычного корунда, имеющего тот же химический состав, выделялись благородные рубин и сапфир, необходимы благоприятные условия для роста кристаллов и содержание в породе определенных химических элементов. Поэтому природные месторождения драгоценных рубинов и сапфиров очень редки. Наиболее известны месторождения в Индии и Шри Ланка.
Извлекать кристаллы из плотных метаморфических или магматических пород очень сложно, поэтому основное значение для добычи рубина и сапфира имеют остаточные и россыпные месторождения.
Искусственный рубин был впервые получен в начале нашего века в небольшой лаборатории в окрестностях Парижа. Выдающийся советский минералог А.Е. Ферсман так описывал эту лабораторию в 1936 г. «В тихой улице захолустного городка около Парижа маленькая грязненькая лаборатория. В тесном помещении среди паров и накаленной атмосферы на столах несколько цилиндрических приборов с синими окошечками. Через них химик следит за тем, что делается в печи, регулирует пламя, приток газа, количество выдуваемого белого порошка. Через короткий промежуток 5-6 ч он останавливает печь и с тоненького красного стерженька снимает красную прозрачную грушу». Этот способ получения искусственного рубина известен под названием «метод профессора Вернейля». Порошок оксида алюминия непрерывно поступает в зону печи, где происходит горение водорода в кислороде. При создавшейся высокой температуре порошок плавится. Капли расплавленной массы падают вниз и попадают на маленький кристаллик рубина, который помещается здесь в качестве затравки. На затравке кристаллизуется прозрачная «булька» -- грушевидный монокристалл рубина, который постепенно растет вверх. В России в настоящее время работают аппараты системы Попова, которые позволяют получать синтетические монокристаллы рубина в виде стержней диаметров 2--4 см и длиной до 2 м. Самым новым методом получения искусственных рубина и сапфира является метод диффузионной плавки, постепенно вытесняющий метод Вернейля.
Красная окраска искусственного рубина получается за счет добавки оксида хрома. При добавлении к порошку глинозема других веществ получают синюю окраску сапфира или оранжевые, желтые, зеленые, розовые, фиолетовые окраски, которых в природе нет. Искусственные рубины и сапфиры чище, прозрачнее и дешевле природных. Они широко применяются для изготовления ювелирных изделий.
Целая группа драгоценных камней (топаз, аквамарин, изумруд, турмалин, аметист, горный хрусталь и др.) в природных условиях связана с пегматитовыми и гидротермальными образованиями. Рост кристаллов в таких условиях происходит в пустотах горных пород. Размеры этих пустот могут достигать несколько десятков кубических метров, хотя обычно их объемы не превышают нескольких кубических дециметров. Пустоты образуются под воздействием самых разнообразных геологических причин и в минералогии имеют различные названия: камеры, заморыши, жеоды, миндалины и т. д. Кристаллы в этих пустотах омываются, горячими гидротермальными растворами, содержащими различные вещества. Обычно в таких пустотах растут не единичные кристаллы, а целые их семейства, которые называются друзами. Расскажем, к примеру, как образуются в природе изумруды, которые пока еще не были получены искусственно. Месторождения изумрудов обычно связаны с пегматитами, где ювелирные кристаллы формируются в камерах. Известны также месторождения изумрудов в метаморфических породах, переработанных бериллиеносными растворами. Поскольку благородная темно-зеленая окраска изумруда объясняется присутствием в минерале хрома, необходимо, чтобы этот элемент содержался в породе в значительных количествах. Иначе вместо изумруда образуется обыкновенный берилл. Поэтому месторождения изумрудов чаще всего залегают среди ультраосновных пород, богатых хромом, железом, магнием и другими элементами. Примером таких месторождений могут служить знаменитые копи Урала. Известные месторождения изумруда в Колумбии образовались при низких температурах не более 100 - 1800 С в результате просачивания минералообразующих растворов через известняк и отложения изумрудов в полостях, образовавшихся при растворении известняков горячими растворами.
Из этой группы замечательных минералов наиболее, освоено искусственное получение горного хрусталя. Сейчас в нашей стране практически все виды аппаратуры, использующие горный хрусталь (кварц), работают на синтетических кристаллах. Искусственные кристаллы горного хрусталя получают в гидротермальных условиях. Это слово «гидротермальные» мы употребляли при описании природных условий образования минералов. Оно используется и в технике для обозначения условий получения кристаллов из «горячей воды». Кристаллы выращивают в специальных трубах -- автоклавах высотой несколько метров. Автоклавы изготовляют из нержавеющей высоколегированной стали и покрывают изнутри серебром. Это делается для того, чтобы на трубе не образовалась ржавчина, которая при попадании в растущий кристалл кварца может вызвать различные нежелательные дефекты монокристалла. В нижней части трубы размещается кварцевый песок, через который просачивается вода с добавками щелочей. Процесс происходит при температуре несколько сот градусов и высоком давлении. В этих условиях кремнезем растворяется в воде, насыщенный раствор кремнезема в воде омывает маленький затравочный кристалл кварца, помещенный в верхней части автоклава. Кристалл растет в автоклаве несколько месяцев, а особо чистые кристаллы растут несколько лет. Требования технологии очень высоки: температурный режим, например, нe может изменяться даже на доли градуса в течение всего роста кристалла. В таких условиях выращивают кристаллы горного хрусталя массой до 15 кг.
Создавая прибор для выращивания искусственного хрусталя, человек в значительной степени использовал знания, полученные при изучении природных условий образования минерала, и эти природные условия искусственно воссоздал в автоклаве.
А вот другая группа оксида кремния (IV) -- благородные опалы и агаты, которые отличаются от обычного кварца значительным содержанием воды. Эти некристаллические колломорфные минералы формируются совсем в других условиях. В природе они образуются из кремнистого геля, который отлагается в пустотах лав -- застывшей массы, которая образуется при извержениях вулканов. Эти породы называются вулканическими, или эффузивными. Выпадение кремнезема в порах и пустотах вулканических пород связано с понижением температуры кремнистого геля до 100 --1500 С. Месторождения благородного опала встречаются также в древних корах выветривания. Предполагают, что в результате испарения грунтовых вод под действием сухого климата происходило увеличивание концентрации кремнезема и выпадения его почти на поверхности Земли. К этому типу относятся основные месторождения благородного опала в Австралии.
Еще совсем недавно, мы ничего не знали об искусственном опале. Но вот пришло сообщение, что французский химик Гилсон синтезировал и выпустил на международный рынок белые и черные драгоценные синтетические опалы, которые обладают всеми внешними признаками, свойственными природным благородным опалам и, в первую очередь, ирризацией. Даже специалисты по драгоценным камням затрудняются отличать полученные синтетические опалы oт природных. Технология производства искусственных опалов пока остается тайной изобретателя.
Список драгоценных камней, которые получают искусственно, все время растет.
Российские ученые разгадали еще один секрет природы - получение аметиста - горного хрусталя густо фиолетового цвета. Аметисты выращивают так же, как и кристаллы кварца. Затем кристаллы облучают -лучами в реакторах. Под воздействием облучения в кристалле возникают разные дефекты, которые и обуславливают его фиолетовый цвет. В данном случае окраска аметиста не обусловлена примесью каких либо других элементов, а имеет другие причины.
Можно не сомневаться, что пройдет еще несколько лет, и любые кристаллы драгоценных камней и других замечательных минералов могут быть получены искусственным путем.
Мы рассмотрели естественные и искусственные условия образования драгоценных камней. Однако существует еще одна группа минералов о которых мы не можем сказать ни слова: они не существуют в природе. Это минералы созданные человеком в лабораторных условиях. Несколько лет назад в ювелирных магазинах появились изделия с прекрасными прозрачными камнями различного цвета. По красоте они не уступают бриллиантам. Эти искусственные камни были названы фианитами в честь места их рождения Физического института Академии наук имени П.Н. Лебедева (ФИАН). По составу феаниты представляют собой смесь оксидов циркония и гафния. Фианиты изготовляются для различных отраслей народного хозяйства: оптики, электроники, производства лазеров, ювелирных изделий. Другой известный искусственный минерал, широко используемый в ювелирном деле, - гранатит - алюминиево-иттриевый гранат. Новые минералы окрашивают в различные цвета с помощью хромофор, и они великолепно имитируют драгоценные камни.
Круг искусственных драгоценных камней, применяемых в ювелирном деле (гемологии), постоянно расширяется. Современная гемология использует многочисленные синтетические минералы: изумруды, шпинели, гранаты, рубины, сапфиры, имитацию жада и многие другие.
Многие века и даже тысячелетия употреблялись замечательные минералы в качестве украшений, и люди даже не подозревали, какие огромные скрытые возможности таятся, к примеру, в бриллиантовом колье на шее у светской дамы или в рубиновом перстне на пальце вельможи. Но шли годы, бурное развитие науки и техники вовлекало в сферу производства все новые и новые материалы, и многие из тех свойств, которые определили драгоценность минералов, оказались совершенно необходимыми в технике. Выяснилось, например, что с помощью рубинового лазера можно с большой точностью измерить расстояние от Земли до Луны. Самый ценный камень -- алмаз -- в настоящее время является больше техническим камнем, чем камнем красоты. Алмазы используют для шлифовки, резки, с помощью специальных приспособлений -- буровых коронок, усаженных алмазами, сверлят Землю в поисках полезных ископаемых. Образно говоря, прошли времена алмазных корон -- настали времена алмазных коронок. Электротехника, оптика, радиотехника, военное дело, точная механика и многие другие отрасли народного хозяйства претендуют на драгоценные камни вовсе не из-за их красоты, а именно из-за их замечательных свойств.
Использование минералов для технических целей началось уже давно, может быть раньше, чем их применение в качестве украшений. Когда первобытный человек взял в руку обломок нефрита и стал рубить им дерево -- это и было первое техническое применение камня. Позже человек усовершенствовал свой инструмент: привязав обломок нефрита к палке, он получил каменный топор. Разумеется, современнее применение минералов в технике намного сложнее.
Какие же свойства определили широкое применение минералов в современной технике?
Твердость. Твердость минералов -- это комплексное физическое свойство, зависящее от внутренней структуры, значений межатомных расстояний, валентности ионов и атомов, слагающих минерал, и т. д. В практической минералогии для определения твердости пользуются произвольной нелинейной шкалой Мооса. Все минералы по этой шкале делятся на десять групп с твердостью от 1 до 10. Более точные количественные значения твердости определяют с помощью специальных приборов -- склерометров. Алмазную или стальную пирамидку вдавливают в пришлифованную поверхность минерала, а затем изменяют длину диагонали образовавшейся ямки. Затем эти значения рассчитываются, в килограммах на 1 мм.
Первым в ряду стоит алмаз, имеющий максимальную твердость, равную 10. Недаром его название произошло от греческого слова адамас, что означает «непобедимый». Такая «непобедимость» алмаза определила его широкое применение для изготовления режущих инструментов. Самым простым из них является известный всем стеклорез. Это наиболее древнее техническое применение алмаза, которое мы знаем. Алмазы употребляют в металлообрабатывающей промышленности для изготовления пил; резцов, приготовления полировальной пасты, используют для конструирования алмазных коронок, обеспечивающих высокопроизводительное бурение горных пород и т. д.
Подсчитано, что мировая потребность в алмазах составила к 1975 г. более 20 т, и это для минерала, масса кристаллов которого измеряется в каратах (0,02 г). Американские специалисты писали, что если изъять из употребления в США алмазные инструменты, то промышленный потенциал этой страны снизится вдвое.
Разумеется, в технике применяются не ювелирные алмазы, а тем более не бриллианты. В дело идут рядовые алмазы -- крошка, «борт», а также черная разновидность алмазов -- «карбонадо». С каждым годом растет потребление искусственных алмазов, поскольку природные месторождения не удовлетворяют сейчас и половины запросов промышленности.
С алмазом по твердости соперничает рубин, имеющий твердость 9 по шкале Мооса, или 2000 кг/мм. Этот минерал является прекрасным абразивом. Хорошо известны твердые абразивные шлифовальные круги, порошки, пасты. В производстве используются не ювелирные рубины и сапфиры, а невзрачный корунд. В настоящее время широко применяется искусственный корунд -- электрокорунд, или алунд, получаемый путем электроплавки высококачественных алюминиевых руд -- бокситов.
Всем хорошо известно выражение «часы на 17 (или на 23) камнях». Эти камни в часах есть не что иное, как вкладыши из рубина, в которых вращаются оси шестеренок. Вы можете увидеть эти красноватые рубины, открыв крышку часов. Качество ручных или карманных часов зависит, в частности, от того, сколько шестеренок вращается на рубиновых подшипниках. Рубиновые камни определяют долговечность часов.
Еще один «замечательный минерал», или точнее минералы, используется в абразивной промышленности -- гранат. Эта группа минералов содержит много разновидностей. В качестве абразива обычно применяют железистый гранат -- альмандин. Твердость этого минерала по шкале Мооса равна 7, а количественно составляет 11ОО кг/мм2. Из гранатов изготовляют шлифовальные порошки, точильные круги, шкурки. Иногда они заменяют в приборостроении рубин.
Список замечательных минералов, используемых из-за их твердости в промышленности, можно было продолжить. Но уже из того, что мы перечислили, можно понять, что твердость, являющаяся необходимым свойством драгоценных камней и определяющая их долгую жизнь в качестве украшений -- качество, необходимое и для промышленных целей.
Ювелирные драгоценные камни минерального происхождения - это наиболее редкие минералы, имеющие высокую прозрачность, красивую игру и большую твердость (8-10 единиц). Единицей массы драгоценных камней минерального происхождения является метрический карат, равный 0,2 г, принятый в 1907 г. Международным комитетом мер и весов в Париже.
Алмаз - состоит из Кристаллического углерода; это самое твердое из всех веществ на земле (10 ед. по шкале Мооса) и самый дорогой из драгоценных камней, имеет Самый высокий показатель преломления (2,4). плотность - 3,52 г/см 3 . С древних времен ученые стремились объяснить происхождение этого удивительного минерала. Научно обоснованная гипотеза происхождения алмаза была разработана только после открытия коренных месторождений. Согласно этой гипотезе, образование кристаллов алмаза связано с кристаллизацией расплавленной магмы на больших глубинах при очень больших давлениях.
По предположению ученых, углерод до полного насыщения растворялся в магме.
Количество углерода, растворенного в магме, зависело от ее состава и температуры. При охлаждении магма уже не могла, содержать прежнее количество углерода, и он постепенно выделялся из нее в виде кристаллов чистого углерода - алмаза. Выделение углерода происходило по следующей формуле 2СО → С0 2 + С. причем углекислота восстанавливалась под действием свободного водорода и выделяющихся из магмы углеводородов.
До 1725 г. алмазы добывались только в Индии, где они были найде-2800 лет назад. В России первый алмаз найден в 1829 г. на Урале. В 1879 г. в Южной Африке обнаружили алмазы не на берегу реки, а в породе, которую назвали «кимберлит» (от названия расположенного вблизи поселка Кимберли) - первое месторождение алмазов в виде вертикальной воронкообразной трубы, заполненное кимберлитовой изверженной породой. Кимберлитовые трубки имеют диаметр несколько сотен метров и идут вертикально в глубину земли. Кимберлит - порода, заполняющая такие трубки, содержит 1 г алмазов на 10 тонн породы.
В 1954 г. в СССР были открыты якутские алмазы, которые в настоящее время составляют 99% добычи российских алмазов. Россия в лице Якутской компании «Алроса» - крупнейший послеDe Beers , производитель ювелирных алмазов в мире.
Российские алмазы относятся к одним из лучших в мире по форме, качеству, размерам. Они пригодны для изготовления пар крупных бриллиантов, которые пользуются большим спросом на мировом алмазном рынке.
Добыча алмазов производится открытым и закрытым (шахтным) способом.
Ломоносовское месторождение алмазов, открытое в 1980 г. в 100 км к северу от Архангельска, - крупнейшее в Европе. В 1996 г. здесь начата добыча алмазов. Месторождение располагает запасами алмазов в 130-250 млн. карат (не уступают ЮАР и Ботсване). При этом 50% из них - ювелирные, встречаются алмазы до 40 карат уникального сиреневого цвета. Архангельские алмазные трубки хорошего качества, цена около $100 за карат. Ожидаемый объем добычи - 3-6 млн. карат в год в течение 30 лет. Среднее содержание алмазов - 0,74 карат на тонну, это выше, чем на месторождениях в Якутии.
В ювелирном производстве используются только 20-30% добываемых алмазов, остальные имеют дефекты и находят применение в промышленности (режущий, шлифовальный и полировальный инструменты и др.).
По оценкам специалистов, во всем мире в земле осталось еще немногим более 400 млн. карат алмазов, при этом ежегодная их добыча составляет 40-50 млн. карат.
Алмазам массой более 20 карат обычно присваивают собственные имена, они - часть культуры человечества. Российский алмазный фонд начинался с двух крупных алмазов «Шах» (88,4 карата) и «Орлов» (193 карата). «Шах» был подарен Николаю I наследником персидского престола после убийства Грибоедова в Тегеране в 1829 г.
На нем выгравированы имена восточных владельцев этого камня. Бриллиант «Орлов» - изумительный по красоте камень с легким зеленовато-голубым оттенком, напоминающий большую розу, куплен графом Григорием Орловым за 400 тыс. руб. и преподнесен Екатерине II в её день рождения (вставлен в российский скипетр).
С открытием якутских алмазов Алмазный фонд значительно пополнился камнями: «XXVI съезд» (392 карата) - лимонно-желтый с куриное яйцо, «Звезда Якутии» - чистейшей воды 232,1 карата и др. Самая последняя находка (1991 г.) - алмаз «Свободная Россия» (241,8 карат).
Но непревзойденным по величине остается алмаз «Куллинан» массой 3106 карат, найденный в 1905 г. в Южной Африке; из него сделано 105 бриллиантов, в том числе «Звезда Африки», «Куллинан I» и «Куллинан II», которые вставлены в королевский скипетр и корону Англии. Алмаз «Эксцельсиор» - 971,5 карат найден в Южной Африке в 1893 г., из него изготовлен 21 бриллиант и др. Крупные камни - большая редкость, 99% всех добываемых в мире ювелирных алмазов - это камни менее 1 карата, а алмаз весом в 10 карат - один из 10 тыс.
Качество, а значит, и стоимость алмазов добытых на разных приисках и в разных странах значительно отличаются:
1 карат австралийских алмазов продается в среднем за 10$;
1 карат алмазов из Анголы продается в среднем за 20$;
1 карат алмазов из Намибии продается в среднем за 350$;
1 карат алмазов из Якутии продается в среднем за 80…90$.
Рынок алмазов и бриллиантов относится к наиболее монополизированному сектору международной торговли, поскольку контроль над торговлей прямо или косвенно осуществляет транснациональная компания De Beers. Около 50% объема мировой добычи необработанных алмазов в стоимостном выражении поступает на рынок только при ее посредничестве.
Современный алмазный рынок описывается следующей формулой:
Где: 8 - сырье, природные алмазы, млрд. $;
12 - оптовая торговля неоправленными бриллиантами, млрд. $;
50 - оборот ювелирных изделий с бриллиантами, млрд. $.
В России формула алмазного рынка выглядит так:
Такое отличие формул заключается в следующем:
Выгодность добычи алмазов (уровень рентабельности примерно 50%);
Низкий уровень внутреннего потребления.
Большую часть стоимости камень приобретает после огранки. Цены на бриллианты колеблются от 50$ до 50$ тыс. за 1 карат. Согласно преданию, венецианский мастер Винченцо Перуцци первым выполнил огранку алмаза, по другим данным - огранка алмазов была изобретена фламандцем Людовиком Робертом де Берктемом.
Россия располагает мощной гранильной промышленностью, около 60% добываемых ювелирных алмазов гранятся в России. В России огранку алмазов в бриллианты осуществляют три гранильных завода системы «Кристалл» и еще 42 малых предприятия.
Более 50% изделий с бриллиантами производится на трех российских ювелирных заводах (Московский экспериментальный ювелирный завод, АО «Русские самоцветы» г. Санкт-Петербург и АО " Ювелиры Урала» Екатеринбург).
Ежегодно в мире продается украшений с бриллиантами, почти на 50 млрд. $ из которых стоимость самих драгоценных камней достигает 12 млрд. $ (в том числе в Японии - 14 млрд. $ в США - 13 млрд. $). Таким образом, на первом месте по потреблению ювелирных изделий с бриллиантами стоит Япония с населением, вдвое меньшим, чем в США
В 1996 г. уникальное бриллиантовое колье стоимостью $1 млн. отобрано из числа 30 лучших изделий с бриллиантами в рамках самого престижного конкурса «Международные алмазные премии», проводимого корпорацией. Автор - дизайнер Елена Окалева (АО «Ювелиры Урала», Екатеринбург). Колье названо Гизехский сфинкс» - в нем современный дизайн сочетается с традициями русского ювелирного искусства в стиле Фаберже: синяя эмаль и 165 бриллиантов, изготовленных на Смоленском заводе «Кристалл». В настоящее время колье находится в экспозиции музея завода.
В мировой торговле бриллиантами нет единства в оценке их массы, чистоты, формы и цвета. Но в последнее время определилась тенденция к стабилизации: найдены рациональные формы и геометрические пропорции бриллиантов, упорядочены единицы измерения массы, уточняется единая терминология чистоты, огранки, дефектности, цвета и др.
В 1978 г. состоялся Всемирный конгресс по драгоценным камням, который одобрил единые правила сертификации по международной классификации. В основе классификации положены геометрические и качественные характеристики бриллиантов: форма, определяемая очертаниями рундиста, тип огранки, масса, цвет, дефектность.
ТУ 25-07.1319 «Бриллианты. Технические условия» предусмотрены формы огранки и обозначений бриллиантов.
Форма бриллиантов оказывает значительное влияние на их цену: как правило, наибольшую стоимость имеют бриллианты фантазийных форм, предпочтение отдается парным бриллиантам.
По массе бриллианты всех форм подразделяются на 3 группы: мелкие (до 0,29 карат), средние (от 0,30 до 0,99 карат), крупные (более 1,00 карата). Между массой бриллианта и его диаметром существует определенная взаимосвязь.
При прочих равных условиях стоимость бриллианта возрастает по мере увеличения его массы. В связи с тем, что цена одного карата бриллиантов определяется для всей весовой группы, на границах весовых групп наблюдается резкое скачкообразное возрастание цены бриллиантов.
В зависимости от цвета и интенсивности окраски бриллианты классифицируют на группы цвета : бриллианты мелкие Кр-17 и Кр-33 - на 1, бриллианты мелкие (кроме Кр-17 и Кр-33) - на 7 и бриллианты средние крупные - на 9 групп.
Истинно черный бриллиант - прозрачный камень черного цвета - встречается крайне редко. Чаще встречаются почти непрозрачный камень, так как он забит графитом.
Наибольшую ценность представляют бриллианты, не имеющие никаких цветовых оттенков. Исключение составляют сильно окрашенные (музейные) бриллианты. Высоко ценятся также бриллианты, имеющие нежный голубой оттенок. Наименьшую стоимость имеют желтые и коричневые бриллианты.
Примерную стоимость бриллиантов с учетом нацвета можно выразить следующим процентным соотношением:
Белые - 100, т.е. без нацвета;
С незначительным нацветом - 90;
С небольшим нацветом - 85-80;
С нацветом - 75;
Желтые - 60-55;
Коричневые - 35.
В Италии разработан способ получения алмазов всех цветов путем их облучения ускоренными электронами. Однако цена натуральных цветных алмазов (голубых, зеленых, золотистых, желтых) за I карат, в сотни раз дороже. чем искусственных.
В зависимости от допускаемых природных дефектов бриллианты классифицируются на группы дефектности:
Мелкие Кр-17 и Кр-33 - на 6 групп;
Мелкие, кроме Кр-17 и Кр-33 - на 9 групп;
Средние и крупные - на 12 групп.
К первой группе дефектности относятся бриллианты без дефектов. При этом группа дефектности устанавливается с учетом четырех признаков:
Вид дефекта (точка, полоска, трещина, пузырьки, микроскопические швы, линии роста, графитовые включения и облачко);
Количество дефектов;
Место расположения дефекта (центральная зона, средняя и периферийная);
Степень выраженности дефекта (едва видимый, незначительный, слабо видимый невооруженным глазом, видимый невооруженным глазом и прозрачные для просмотра не менее 60%, менее 60% и менее 30% граней низа бриллианта).
Группа дефектности бриллиантов резко снижает их стоимость. Наибольшей ценностью обладают бриллианты, не имеющие дефектов.
Таким образом, при определении группы дефектности применяется единый подход, но при этом, чем крупнее камень и чем сложнее его огранка, тем более тщательно осуществляется контроль его качества.
По геометрическим параметрам бриллианты в зависимости от требований технической документации (величины отклонения от формы круга по овальности или отклонения от плоскости симметрии и др.) подразделяются на группы «А» и «Б».
Шифр бриллианта содержит все основные характеристики камня. Так, шифр Кр57-0,51-1/1А - это бриллиант круглый с 57 гранями, массой 0,51 карата 1-й группы цветности (бесцветные) и 1-й группы дефектности (без дефектов), группа геометрических параметров «А».
Дефекты бриллиантов могут быть на поверхности и внутри бриллиантов, поэтому они подразделяются на две группы: внутренние и внешние.
Внутренние дефекты особенно существенно влияют на степень чистоты, а значит, и на цену бриллианта. Большая их часть формируется до или во время кристаллизации алмаза. К ним относятся:
точечное включение - видимое включение в виде небольшой белой или черной точки. Не следует путать его с частицами пыли и со следами ударов на поверхности бриллианта;
группа точечных включений - 3-5 точек, расположенных близко друг от друга;
кристаллические включения (более крупные, чем точка) - это включения других минералов - кристаллы, реже - включения алмаза в алмазе;
темные кристаллические включения или «зерно». Это чаще всего сульфидные минералы. «Сульфидное пятно» - дефект черно коричневого цвета;
облако - группа точек (от нескольких десятков до нескольких тысяч). Они появляются в процессе роста алмазов;
расколы (трещины) - образуются не только во время кристаллизации алмаза, но и в процессе огранки;
лазерное отверстие - узкий канал, просверленный с помощью лазера.
Он идет от поверхности камня к темному включению, которое осветляют, вводя в канал кислоты или коррозирующий газ. Для уменьшения видимости канала его сверлят перпендикулярно площадке или граням коронки. Иногда во избежание попадания в канал грязи он заполняется синтетической смолой. Благодаря смоле канал не так заметен. Его диаметр не более 20 мкм. Лазерное отверстие можно обнаружить, проведя по поверхности бриллианта металлической иглой, - она зацепится за начало отверстия и оставит на нем металлические частицы.
Внешние дефекты возникают при небрежном обращении с бриллиантами и низком качестве огранки. К ним относятся:
след от удара в виде точки - небольшая белая точка, образуется в процессе обработки, а также при сортировке бриллиантов и хранении их в пакетах (не путать с частицами пыли - их можно удалить с помощью металлической иголки или спирта);
впадина - серьезное повреждение, образуется при огранке из-за разрыхления включений, расположенных около поверхности. Вокруг впадины часто могут быть трещины;
царапина - образуется при неосторожном обращении (большое количество камней в одном пакете);
поврежденная калетта бриллианта - является найфом на калетте;
Найф - часть природной неполированной поверхности алмаза, оставленная на гранях или рундисте бриллианта. Найф бывает углубленный, а также найф, который виден при просмотре камня через грани верха, обычно влияет на оценку по чистоте.
борода - дефект на рундисте из близко расположенных друг к другу сколов, перпендикулярных рундисту. Возникает при неосторожной шлифовке и огранке;
выемка - выбитая часть рундиста, достаточно серьезный дефект, так как виден с первого взгляда;
линии полировки - это царапины на гранях, которые образовались при огранке и не были удалены во время полировки;
след от ожога - небольшие белые пятна на поверхности. Появляются во время огранки. Чтобы они не возникали, надо в процессе обработки наносить на камень достаточное количество буры.
Большое влияние на качество и стоимость бриллианта оказывает соблюдение требований пропорции и симметрии, указанных в технической документации. При проверке пропорций измеряется диаметр бриллианта, устанавливается степень отклонения формы рундиста от идеальной круглой, определяются величина площадки бриллианта, высота его верхней части, высота рундиста и узкой части, высота нижней части бриллианта, углы наклона граней верха и низа к плоскости рундиста.
При определении симметрии проверяются величина и правильность размещения граней (фацетов), рисунок и расположение площадки относительно плоскости рундиста, размер и расположение калетты относительно центра площадки.
В процессе проверки поверхности бриллианта определяют качество:
Обработки поверхности рундиста (шероховатость, зернистость, равномерность расположения граней, наличие естественных граней и состояние их поверхности);
Полировки (наличие на площадке и гранях следов шлифовки, повреждений в виде мельчайших сколов и полос, матовости ребер и граней, следов от ожога);
Калетты (чистота полировки, наличие повреждений). Соответствие геометрии и качества изготовления бриллиантов требованиям ТУ проверяют с помощью лупы, обеспечивающей 10-кратное увеличение, и индикатора типа ИЧ-10, т. е. принято считать, что если дефект не виден при 10-кратном увеличении, то он не учитывается.
К дефектам обработки бриллиантов относятся:
1.несоответствие геометрической формы бриллианта заданным параметрам.
При рассмотрении бриллианта через верх камня, прежде всего, определяется размер площадки. Если площадка мала и ее размер составляет менее 53% диаметра («закрытая» площадка), бриллиант теряет значительную долю своей «игры». При размере площадки более 65% бриллиант имеет отражение площадки в сером фоне и также теряет «игру». Когда площадка наклонена или смещена относительно вертикальной оси бриллианта, его внешний вид и «игра» также ухудшаются.
На «игру» бриллианта особенно влияет соблюдение или несоблюдение заданных углов наклона граней его низа к плоскости рундиста. Характер размещения граней низа определяет степень внутреннего отражения светового потока, которая является основным показателем использования пенных оптических свойств алмаза - полного внутреннего отражения и дисперсии света.
При идеальной огранке, когда угол наклона нижних граней равен 40,7°, все лучи, попадая во внутреннюю часть бриллианта, после многократного отражения от его внутренних граней выходят через верх, создавая высокую цветовую «игру ». Бриллианты, ограненные с углом наклона граней низа менее 40°, приобретают стекловидный блеск. При глубоком низе (угол наклона граней более 42°) просматривается увеличенное отражение площадки темного цвета, что, безусловно, снижает качество бриллианта.
2. Несоблюдение соотношения между высотой бриллианта и его диаметром.
Бриллианты, имеющие большую высоту низа и верха, теряют значительную часть световых лучей, т.к. пропускают большое количество света и своим блеском больше напоминают горный хрусталь или стекло, чем алмаз. Бриллианты недостаточной высоты (менее 60% диаметра), не имеющие «игры » получили название «рыбий глаз ».
3. Несимметричный рисунок , смещение граней и ребер верхней и нижней части бриллианта, отсутствие четкости в рисунке граней и ребер (завальцовка), отклонение от плоскости грани с образованием дополнительного ребра (разгранка) и др.
4. Низкое качество рундиста. Рундист бриллианта по всему периметру (окружности) должен иметь одинаковую высоту во всех его частях. Высота рундиста может составлять от 0,5 до 5% диаметра камня, т. е. рундист может быть очень тонким (0,5%), тонким (1%), средним (1 -2%); толстым (3-4%), очень толстым (5%). Поверхность пояска рундиста должна быть гладкой. Грубая зернистая поверхность рундиста с мелкими трещинками, уходящими в глубь бриллианта, является его дефектом. Совокупность радиальных микротрещин, идущих от рундиста и видимых при просмотре со стороны площадки, определяет его пористость. Наличие такого дефекта снижает качество бриллианта.
5. Низкое качество полировки граней . На поверхности отполированных фацетов бриллианта не должны быть видны следы шлифовки при 6-кратном увеличении. Риски, оставшиеся после шлифовки, свидетельствуют о плохой полировке и уменьшают отражательную способность бриллианта и его блеск. На отполированных гранях бриллианта иногда встречается подгар в виде матовости и мельчайших темных пятен или налет с матовым оттенком. Эти дефекты также уменьшают блеск бриллианта.
6. Большая калетта. Обычно калетта наносится на бриллианте при наличии незначительного скола на шипе. Ее размер должен составлять не более 2% диаметра. У бриллианта с большой калеттой просматривается темное пятно в глубине, что является дефектом огранки.
7. Дополнительная грань - это небольшая грань, нанесенная на бриллиант. Большая часть дополнительных граней располагается около рундиста, в окрестностях коронки или калетты. Они могут быть нанесены по ошибке либо с целью устранения небольшого включения или повреждения бриллианта.
8. Пикированные бриллианты - ограненные алмазы, имеющие большое количество внутренних дефектов в виде темных и светлых единичных включений и трещин различного размера и их сочетаний, располагающихся в любой зоне.
В мировой практике при оценке бриллиантов используют диаграммы идентичности. Это специальные, выполненные по определенным правилам графические зарисовки, схематически воспроизводящие картину внутренних и внешних пороков камня, наблюдаемую при 10-кратном увеличении. В соответствии требованиям к их составлению они в точности отражают количество, тип и месторасположение включений и внешних изъянов в камне и приближенно их размер. Пороки обозначаются общепринятыми во всем мире символами. Диаграммы идентичности приводятся в обязательном порядке в любых современных сертификатах на бриллианты.
Камень, похожий на бриллиант, называется «Муассонит», например, карбид кремния. В природе он встречается крайне редко в виде вкраплений в метеоритные вещества. Муассонит отличается от бриллианта меньшей твердостью и плотностью, поэтому достаточно взвесить камень, чтобы распознать его (большинство тестеров алмазов определяет его как алмаз). На Западе организовано его производство. Эксперты считают, что часть продаваемых в России бриллиантов являются муассанитами (подделками).
Изумруд - зеленая разновидность берилла - алюмосиликат бериллия (Ве 3 А1 2 ). Твердый (7,5 ед.) и хрупкий камень травянисто-зеленого цвета. Блеск стеклянный, плотность 2,75 г/см 3 . Цвет изумруда обычно обусловлен незначительной примесью хрома или трехвалентного ванадия. Особенно высоко (дороже алмаза) ценятся прозрачные, чистые изумруды густо зеленого цвета, без дефектов.
Самый большой в мире кристалл изумруда найден в Бразилии в 1974 г. (28,2 кг).
В 1830 г. на Урале было открыто месторождение изумрудов, которое вместе с африканским изумрудным поясом и колумбийскими изумрудными залежами входит в тройку крупнейших в мире. По оценкам специалистов, разведанные запасы изумрудов на Малыше веком месторождении составляют свыше 61 тыс. кг, их стоимость оценивается в 900-1000 млн. $ в нынешних ценах мирового рынка. Помимо изумрудов на Малышевском месторождении добывают александриты и фенакиты. Рудоносная зона месторождения тянется на 25 км при ширине 2 км. За период 1831-1922 гг. было добыто 20 тонн изумрудов, около 2 тонн александрита и 3 тонн фенакита.
Во второй половине 50-х гг. XX в. месторождения изумрудов начали разрабатываться в Зимбабве, мелкие, но хорошего качества.
ЮАР - только 5% изумрудов пригодны для огранки, остальные слишком светлые или мутные идут для огранки «кабошон».
Во второй половине 70-х гг. XX века на рынке появились изумруды Замбии.
Встречаются прозрачные, полупрозрачные, непрозрачные изумруды. Изумруды делятся на пять групп цвета: темно-зеленые, нормально-зеленые, средне-зеленые, светло-зеленые и с зеленоватым оттенком (светлые). Бледные изумруды ценятся невысоко. Желтоватый и голубовато-синий оттенки окраски обусловлены примесями.
Изумруд - один из наиболее ценных дорогих ювелирных камней. Применяется изумруд в дорогих изделиях, часто в сочетании с бриллиантами. Имеет обычно ступенчатую (изумрудную огранку).
Рубин (красный яхонт) и сапфир - самые твердые после алмаза камни - разновидности благородного корунда. По химическому составу корунд представляет собой глинозем - оксид алюминия А1 2 0 3 . Чистый корунд бесцветен. Окраску ему придают незначительные примеси других минералов (хрома, железа). Красные корунды называют рубинами. Одним из наиболее высоко ценимых оттенков красного цвета является так называемая голубиная кровь - красный цвет со слегка лиловатым оттенком. Блеск стеклянный до алмазного, твердость 9 по шкале Мооса, плотность 4,0 г/см 3 . Совершенно прозрачные без дефектов красные или темно – красные рубины более 1 карата встречаются чрезвычайно редко и ценятся очень высоко. Крупные рубины встречаются гораздо реже алмазов. За минувшие три столетия найдено более 300 алмазов массой более 200 каратов, а аналогичных рубинов несколько штук.
Месторождения рубинов находятся в Бирме, Таиланде, Индии, Шри-Ланке, Танзании. Природные рубины почти всегда содержат включения, трещины, практически всегда у них наблюдаются отличия в окраске (по оттенку, зональности распределения).
Сапфир. Промышленные месторождения находятся в Австралии, " Бирме, Шри-Ланке, Таиланде, Китае. Больше других ценятся кашмирские сапфиры (Индия), имеющие интенсивный васильковый цвет, часто с шелковистым оттенком. По цвету сапфиры делятся на три группы: /ярко-синие, нормально-синие и средне-синие; светло-синие. Сапфир ценится ниже рубина. При искусственном освещении сапфиры, как и другие синие камни, изменяют цвет. Часто для имитаций природных сапфиров используются дублеты: верх камня выполняется из природного сапфира, который по плоскости рундиста приклеивается к основанию синего синтетического сапфира.
Александрит - наиболее ценная разновидность хризоберилла (ВеА1 2 0 4), для него характерна слабая «игра » света при обычном дневном освещении и замечательное изменение окраски при искусственном свете. Уральские александриты имеют голубовато-зеленую окраску (но не очень крупные и не такие чистые), в то время как камни с Цейлона обладают густым оливково-зеленым цветом и могут достигать размеров в 20 карат. Александрит получил свое название по имени русского царя Александра II, в день рождения которого этот камень был открыт. Александрит обладает заметным плеохроизмом: наименьшему, среднему и наибольшему показателям преломления соответствуют фиолетово-красный, оранжево-желтый и изумрудно-зеленый цвета. Все эти цвета четко различаются, особенно первый и третий, в результате на ограненном александрите наблюдаются поразительные по красоте красные и зеленые блики.
Благородный жадеит входит в большую и разнообразную группу пироксенов. По химическому составу жадеит является главным образом натрий-алюминиевым силикатом с формулой NaAl(SiO 3) 2 . Показатель преломления 1,7, плотность - 3,4 г/см 3 . Твердость по шкале Мооса почти равна твердости кварца - около 7. Цвет - белый, серый оранжевый, бурый, розовато-фиолетовый, черный, зеленый. Особенно высоко ценится изумрудно-зеленый жадеит. Камень прочный, хотя и сложен отдельными короткими толстыми призматическими кристаллами и имеет скорее зернистую текстуру. При полировке приобретает характерную покрытую рябью поверхность, что обусловлено необычной твердостью зернистого агрегата.
Благородный опал - камень аморфной структуры, состоящий из кремнезема (SiO 2) с незначительными примесями оксида железа, глинозема, извести и содержащий 6-10% воды. Показатель преломления опала 1,5; блеск полустеклянный или смолистый, плотность 2,0-2,2. Опал довольно мягок - твердость 5,5-6,5 по шкале Мооса, поэтому он легко царапается.
При большом увеличении в электронном микроскопе видно, что благородный опал состоит из сферических частиц аморфного кремнезема (1700-3500А в диаметре), имеющих такое упорядоченное объемное расположение, что они создают трехмерную дифракционную решетку, которая и дает характерную иризацию. Выделяют две цветовые разновидности опала - белую и черную. Чаще опал окрашен в молочно-белый цвет, но может иметь и другую цветовую окраску (от желтой до красной). Настоящий черный опал очень редок, обычно его разновидности имеют темно-серую или синюю окраску. Высококачественные опалы переливаются всеми цветами радуги, по мере старения опал покрывается трещинами, теряет блеск и игру света.
Огненные опалы подвергаются огранке, но обычно опалы обрабатываются в виде плоских или выпуклых кабошонов. Применяют их как вставку в украшения, часто с бриллиантами. Изделия с опалами требуют осторожного обращения, так как камни способны абсорбировать некоторые жидкости и их внешний вид можно испортить.
Месторождения благородного опала находятся в Чехии и Австралии. Демантоид представляет собой изумрудно-зеленый андрадит - кальциево-железистый силикат с формулой семейства - Са 3 Ре 2 (SiO) 3 наиболее ценный из гранатов . От других зеленых драгоценных камней он отличается высоким показателем преломления (1,9), отсутствием двупреломления и сильной дисперсией. Лучшие кристаллы демантоида имеют изумрудно-зеленый цвет, который, может изменяться до фисташкового и оливково-зеленого. Цвет минерала обусловлен присутствием хрома. Название «демантоид» происходит от голландского слова dетаnt - алмаз, поскольку камень имеет алмазный блеск и с ильную дисперсию. Поэтому бриллиантовая огранка этих камней дает хорошие результаты. Плотность демантоида 3,8 г/см 3 , однако, его твердость всего лишь 6,5 по шкале Мооса, поэтому демантоиды используются лишь для изготовления подвесок и ожерелий, в которых вероятность повреждения камней мала. Демантоиды найдены лишь на Урале, интенсивно-зеленого цвета ограненные вставки более 1 карата довольно редки, их цена достигает 1200-1500 $ за карат.
Благородная шпинель является сложным оксидом магния и алюминия МgAl 2 O 4 . Чистая шпинель бесцветна, но в природе такие камни встречаются очень редко. Цвета шпинели разнообразны, они включают в себя полный диапазон света (от синего до красного). Показатель преломления шпинели 1,7. Шпинель может флюоресцировать, плотность прозрачных камней составляет 3,6. Шпинель мягче, чем сапфир и рубин, твердость ее по шкале Мооса 8. Шпинель может быть огранена бриллиантовой, ступенчатой или комбинированной огранкой, а также в форме кабошона (вставки в кольца, серьги). Выше других ценится густо-окрашенная красная разновидность шпинели. Благородная шпинель встречается в известняках на Цейлоне, Бирме, Таиланде.
Аквамарин - голубовато-зеленая разновидность берилла , его цветовая гамма обусловлена главным образом примесью железа. Цветовыеоттенки аквамарина меняются от голубоватого до желтовато-зеленого. Плотность аквамаринов 2.7 г/см 3 . Аквамарины, как и другие разновидности берилла, не столь редки, как изумруды, и, поскольку их кристаллы достигают больших размеров, однородны и прозрачны, то цены на них умеренные. Месторождения аквамарина находятся на Урале, в Сибири. Забайкалье. Бразилии, США.
Топаз - фторосиликат алюминия. Топаз в основном имеет желтый цвет, часто он совершенно бесцветен или очень слабо окрашен. Нередко наблюдаются желтые оттенки разной густоты в диапазоне от бледно-желтых до густых вишнево-коричневых тонов, встречаются чисто голубые или бледно-зеленые камни, красные или розовые, крайне редко. Красивые розовые топазы получают из бразильских коричнево-желтых камней путем их нагревания.
Великолепны кристаллы топаза месторождений Урала и Забайкалья, а также Бразилии, Цейлона, Японии, Африки, США, Бирмы и Мадагаскара.
Камень очень тяжелый, его твердость по шкале Мооса 8, При естественном свете выцветает. Обрабатываются топазы предпочтительно в форме овала, иногда - изумрудной или бриллиантовой огранкой и т.д..
Лунный камень - единственный из полевых шпатов, прочно удерживающий высокое положение среди драгоценных камней благодаря оптическим эффектам (прекрасное голубое сияние), обусловленным присутствием правильно ориентированных включений.
Контрольные вопросы.
1. Какие ювелирные драгоценные камни являются камнями минерального происхождения, единица измерения и перечень камней этой группы?
2. Алмаз, характеристика, способы добычи, ценность, рынок сбыта и др.
3. Какие изделия производят из алмаза и где?
4. Какими правилами и техническими требованиями руководствуются при сертификации и классификации бриллиантов?
5. По каким параметрам и группам подразделяются бриллианты?
6. По какому принципу производится классификация бриллиантов на группы по их цвету?
7. Как выражается стоимость бриллиантов в зависимости от их цвета?
8. Как классифицируются бриллианты на группы дефектности, и по каким признакам?
9. На какие группы подразделяются бриллианты по геометрическим параметрам?
10. Какую информацию несет шифр бриллиантов, рассмотрите на примере?
11. Назовите внутренние дефекты бриллиантов.
12. Назовите внешние дефекты бриллиантов.
13. Какие параметры, и по какому документу производят технический контроль бриллиантов?
14. Что относится к дефектам обработки бриллиантов?
15. Какой камень называется «Муассанитом» и как его отличить от бриллианта?
16. Назовите основные технические и эксплуатационные характеристики изумруда?
17.Назовите основные технические и эксплуатационные характеристики рубина?
18. Назовите основные технические и эксплуатационные характеристики сапфира?
19. Назовите основные технические и эксплуатационные характеристики александрита?
20. Назовите основные технические и эксплуатационные характеристики благородного жадеита?
21. Назовите основные технические и эксплуатационные характеристики благородного опала?
22. Назовите основные технические и эксплуатационные характеристики демантоида?
23. Назовите основные технические и эксплуатационные характеристики благородной шпинели?
24. Назовите основные технические и эксплуатационные характеристики аквамарина?
25. Назовите основные технические и эксплуатационные характеристики топаза?
26. Назовите основные технические и эксплуатационные характеристики лунного камня?
Эта статья навсегда изменит ваше мнение о драгоценных и полудрагоценных камнях. Если вы считаете их обычными стекляшками - то научитесь ценить драгоценности. Если эти камни вас уже впечатляют - вы поймете, за что именно их любят во всем мире.
Итак. Почему один камень продают целыми вагонами, а за грамм другого устраивают аукционы? Почему даже дорогие минералы делятся на драгоценные и полудрагоценные и стоят по-разному? В материале вы найдете ответы на эти и другие вопросы.
Что такое драгоценный камень
Сначала мы дадим определение самому слову «камень». Камнем называют горные породы и минералы, которые образовались естественным путем, то есть без вмешательства человека.
Чтобы называться драгоценным, камень должен соответствовать трем критериям: быть редким, долговечным и красивым. Давайте остановимся на каждой из этих характеристик.
1. Редкость камня
Редкость камня определяется сложностью его нахождения в природе. Эта сложность имеет численные показатели, которые мы проиллюстрируем на примере добычи алмазов - будущих бриллиантов.
Шахта по добыванию алмазов. Источник: ALROSA
Добытчики выкапывают из земли алмазную руду, из которой потом другие специалисты извлекают кристаллы алмаза. Для рентабельности разработки в 1 тонне руды должно быть от 0,5 алмазного карата. Теперь представьте следующее.
Это еще не все. Только 20% всех алмазов пригодны в ювелирном деле. Остальные идут на технические нужды. Получается, что из 1 добытого карата в украшение попадет только 0,20 карата. А это всего лишь 0,040 грамма.
Из 1 тонны руды получают 4/100 грамма алмаза. Такой массы не хватит для вставки даже в одно кольцо.
Представьте, какую работу нужно проделать, сколько земли перерыть, чтобы каждая женщина в день помолвки была довольна!
2. Долговечность камня
Ни одна корпорация не будет осваивать сложное месторождение камней и минералов, которые быстро приходят в негодность. Ни один человек не будет покупать изделия с хрупкими вставками. Поэтому долговечность - определяющий фактор для камня, претендующего на звание драгоценного.
Долговечность драгоценного камня измеряется в сотнях и тысячах лет.
Один и тот же драгоценный камень одновременно может быть твердым и хрупким. Например, алмаз настолько крепкий, что им проверяют твердость других минералов. В то же время при падении этот кристалл может потрескаться и даже разбиться.
3. Красота камня
Красота в драгоценных камнях - тоже понятие исчисляемое. Например, на стоимость влияет насыщенность цвета, степень преломления солнечного луча, спектр поглощения цвета и другие характеристики, которые профессиональные геммологи проверяют специальными приборами.
Вряд ли человек с одного взгляда оценит все эти качества. Однако, когда увидите на собеседнике или в салоне ювелирное изделие с драгоценным камнем, просто представьте характеристики минерала, впечатлитесь изделием и достойно оцените его. Подумайте о том, как камень искали, как оценивали по всем возможным критериям и каким образом придавали форму.
Ученые научились синтезировать редкие камни, но их цена даже рядом не стоит с ценами на природные бриллианты, рубины, сапфиры и другие драгоценные камни. Настоящим драгоценным камнем может считаться только минерал, найденный в недрах земли.
AQUAMARINE работает с драгоценными камнями, у которых есть подтверждающие подлинность документы. А у каждого бриллианта в наших изделиях вдобавок есть сертификат оценки из геммологической лаборатории.
Сертификат оценки бриллианта из геммологической лаборатории GIA
Краткая история бриллиантов
Наделять камни драгоценными свойствами впервые начали индусы. За несколько тысячелетий до нашей эры индийские раджи украшали себя бриллиантами, найденными на территории страны. В те времена люди еще не умели менять исходную форму кристаллов.
В Европу, по распространенному мнению, алмазы принесли из походов воины Александра Македонского. Местные жители не оценили красоту неограненных камней, а уже спустя несколько десятков лет короли по всему континенту начали украшать ограненными бриллиантами оружие и доспехи. В 15 веке нашей эры у придворных женщин и мужчин появилась мода на ношение бриллиантов.
С тех пор благодаря месторождениям по всему миру бриллианты стали ценить в каждом уголке Земли.
Что такое полудрагоценный камень
Производители, продавцы и покупатели по-разному называют камни, которые стоят несколько дешевле драгоценных. Популярны два равнозначных термина: полудрагоценные и ювелирные камни.
Некоторые считают термин «полудрагоценный камень» устаревшим. Из-за приставки полу- стоимость минерала становится дискредитирована. Покупатель может воспринять камень неполноценным и не купить изделие с ним. Поэтому в обиход вошел термин «ювелирный камень». Профессионалы поймут вас, если вы употребите любой из этих терминов.
Ювелирные (или полудрагоценные) камни менее красивы, редки и долговечны, чем драгоценные. В то же время они обладают замечательными свойствами, чтобы украшать ваше изделие.
Подведем итог
- Вес драгоценных камней измеряют в каратах.
- 1 карат равен 0,2 грамма.
- У драгоценных камней три критерия оценки: красота, редкость и долговечность.
- Из 1 тонны алмазной руды можно получить не больше 4/100 грамма алмаза.
- Ведущие производители ювелирных изделий используют только камни с сертификатами подлинности.
- Ювелирные и полудрагоценные камни - это равнозначные понятия.
Теперь вы обладаете четкими знаниями о драгоценных и полудрагоценных камнях, их характеристиках, отличиях и, надеемся, по достоинству их цените.
Ожидайте нашу следующую статью. В ней мы расскажем, как драгоценные камни держатся в ювелирном изделии.
В этой статье хочу поговорить о богатейшей истории драгоценных камней. История драгоценных камней богата рассказами о приключениях и легендами об удачах и разных невзгодах, включая полное разорение, болезни и даже смерть. В Античности драгоценные камни носили как талисманы, их ценили за лечебные свойства и наделяли магической силой. Магические и мистические свойства, приписываемые драгоценным камням, связаны именно с тем, что они редки, красивы, приятны на ощупь и ярко окрашены.
Драгоценные камни издавна считались чем-то необычным и очень ценным. Многие камни совершали длительные путешествия из дальних стран по опасным торговым путям, в связи с чем им приписывали еще большую магическую силу, а цена их возрастала. В зависимости от того, какие камни становились более доступными, в мире менялись вкусы и мода. В наши дни более всего ценятся бриллианты, которые можно увидеть даже в обручальных кольцах, символизирующих любовь и верность, но так было не всегда.
В прошлом, в разные периоды времени, самыми ценными считались бирюза, аметист, ляпис-лазурь, яшма и сердолик (карнеол). Яшма была наиболее популярна в Китае и Мексике. В Древнем Египте и в древних цивилизациях Центральной и Южной Америки ценились изумруды. Римляне отдавали предпочтение изумрудам, сапфирам, аметистам, яшме и сердолику, а алмазы использовали в основном для изготовления камей, а не в ювелирных украшениях.
Многие легенды, связанные с драгоценными камнями, передавались из уст в уста. Немало сведений почерпнуто из путевых
дневников и писем путешественников и коллекционеров, а также из описей частных или музейных коллекций и королевских собраний. В XIII в. итальянский путешественник Марко Поло (ок. 1254- 1324) совершил путешествие в Китай. В написанной с его слов «Книге Марко Поло» сообщается о том, что, когда он был принят правителем Монголии Хубилай-ханом, то преподнес ему в дар сапфиры. Родиной этих сапфиров был юго-запад Шри-Ланки (Цейлон), возле города Ратнапуру. В XVII в. торговля драгоценными камнями принесла французскому купцу Жану Батисту Тавернье (1605-1689) целое состояние. В 1631-1668 гг. Тавернье совершил шесть путешествий в Индию и Персию, откуда вывез немало крупных алмазов и других драгоценных камней, часть из которых продал королю Франции Людовику XIV.
Большинство самых известных драгоценных камней, каждый из которых имеет особое название, - это алмазы . По мере того как они переходили от владельца к владельцу, их переименовывали и делали новую огранку, что окружает их историю тайнами, которые нередко затрудняют получение точной информации о величине, форме и весе таких камней, а иногда делают это и вовсе невозможным.
Можно изучать музейные экспонаты, некоторые знаменитые бриллианты можно увидеть на картинах и фотографиях, но камни, купленные на аукционе частным лицом, «пожелавшим остаться неизвестным», и камни, попавшие в руки грабителей, просто исчезают из поля зрения, и иногда на долгие годы. Голубой алмаз «Нассак», известный также под названием «Глаз идола», первоначально весил 90 каратов и украшал статую бога Шивы в городе Нассак (ныне На- шик) в Индии. В 1818 г. был захвачен англичанами в качестве военного трофея. В 1927 г. переогранен в Нью-Йорке. В настоящее время он весит 43 карата и находится в частном владении в США.
Алмазы с самыми интересными историями были найдены преимущественно в аллювиальных отложениях Голконды, региона на юге Центральной Индии. К ним относятся алмазы «Кох-и-Нор», «Орлов», «Регент» («Питт») и «Хоуп». Некоторые из самых крупных и знаменитых алмазов были найдены на шахте «Премьер» в ЮАР, в том числе алмаз «Куллинан» и алмаз «Тэйлор-Бёртон» (после огранки он весил 69,42 карата).
Самые крупные в мире алмазы «Золотой юбилей» (или «Безымянный коричневый») весом 545,67 карата и алмаз компании «Де Бирс» «Звезда миллениума» весом 203 карата, который в течение двух лет обрабатывали десять гранильщиков, были найдены в Африке. В 1988 г. «Алмаз столетия» (исходный кристалл весил 599 каратов, ограненный - 273,85 карата) был огранен в компании «Де Бирс» в ознаменование ее столетнего юбилея.
К знаменитым окрашенным алмазам относятся голубой алмаз «Хоуп», «Дрезденский зеленый алмаз» - грушевидный камень цвета зеленого яблока - и «Желтый алмаз Тиффани» (ограненный бриллиант весит 128,54 карата). Среди других цветных алмазов можно отметить «Тауншендский голубой» (находится в Музее Виктории и Альберта, Лондон) и уже упомянутый выше голубой алмаз «Нассак». «Дрезденский зеленый алмаз» - самый крупный в мире бриллиант такого цвета (его вес 41 карат); если не считать нескольких эпизодов, когда его отдавали в заклад, он находится в хранилище Дрезденского дворца с тех самых пор, как в 1743 г. был куплен Августом Сильным за 150 ООО американских долларов.
Сегодня особенно ценятся розовые алмазы, добываемые на руднике «Аргайл» в Западной Австралии. В 1986 г. огромный алмаз «Безымянный коричневый» был использован компанией «Де Бирс» для апробирования новой лазерной технологии резки алмазов. Исходно алмаз весил 755,5 карата, а
после огранки его вес составил 545,7 карата. Он получил название «Золотой юбилей» и был преподнесен королю Таиланда Раме IX в связи с пятидесятилетием его пребывания на троне. Другой коричневый алмаз, «Несравненный» (вес 407 каратов), был найден в Конго в 1980 г.
К другим очень знаменитым драгоценным камням относятся красные шпинели «Рубин Черного Принца» (в форме бусины размером с куриное яйцо, весит примерно 170 каратов, находится в короне Британской империи), и «Кувейтский рубин», или «Рубин Тимура», названный так по имени его первого достоверно известного владельца-Тамерлана. Масса камня 361 карат, он входит в ожерелье из более мелких шпинелей; камень старинной индийской огранки, покрыт многочисленными надписями, позволяющими проследить его историю. Достойны упоминания также «Сапфир святого Эдуарда» и «Сапфир Стюарта», или «Сапфир Карла II» (оба камня находятся в короне Британской империи), «Девонширский изумруд», рубин «Эдвардс» и звездчатые рубины «Россер Ривз» и «Звезда Аппалачей».