3. Негативные кристаллы -- отрицательные кристаллы, заполненные газово-жидкими включениями (пример: индийский изумруд).
4. Каналы роста, каналы травления. (пример: бериллы, скаполит, данбурит).
5. Линии последовательного роста, которые при повороте камня либо сходятся, либо расходятся:
а) равномерные (в природных камнях);
б) неравномерные ( в синтетике ).
6. Свили – фигуры течения. (пример: стекла искусственные и природные ).
7. Узоры аномального двупреломления (пример: шпинель – просветляющиеся участки вокруг твердого включения, а в синтетической шпинели – “паркетчатость”).
8. Трещины в камне: жидкостные, воздушные (в проходящем свете коричневатые); трещинки спайности (пример: бериллы).
Задание: рассмотреть образец самоцвета под микроскопом в различных режимах освещения, описать включения и структурные особенности камня.
Лабораторная работа № 4.
Определение удельной массы (плотности).
Цели: - познакомиться со способами определения удельной массы самоцветов: гидростатическим и расчетным.
Задачи: - приобрести навыки определения удельной массы ограненных ювелирных камней возможными методами;
- научиться идентифицировать камни по удельной массе с близкими иными диагностическими свойствами.
1. Метод гидростатического взвешивания.
Удельная масса – это отношение массы минерала к объему или массе воды в объеме кристалла: d = P мин / P воды; причем P воды при 40С равна 1.
Для определения удельной массы камня используют гидростатические весы. Этот метод применяется одинаково во всех случаях. Будь камень необработанным, с гранями, кабошон, большой или маленький – его плотность может быть определена по данному методу.
d = M в воздухе / M в воздухе -- M в воде,
где M – вес камня, d – удельная масса.
Методика работы:
1. Взвесить минерал в воздухе.
2. Взвесить минерал в воде.
3. Вывести по формуле удельную массу минерала.
Примечание: результаты, полученные методом гидростатического взвешивания, менее точны для мелких камней, чем для крупных.
2. Расчетный метод.
Расчет удельной массы камня можно рассчитать по формуле:
d = (M / L*S*h*Kогр)* Крун ,
где М – масса камня в каратах, L – длина, S – ширина, h – высота (все размеры в мм), Kогр – коэффициент огранки, Крун – поправочный коэффициент на рундист
Коэффициенты огранки:
| Круглая | 0.0018 |
| Грушевидная | 0.00175 |
| Изумрудная | 0.00245 |
| Квадратная | 0.0023 |
| Овальная | 0.0020 |
| Прямоугольная | 0.0026 |
| Сердцевидная | 0.00168 |
| Трапециевидная | 0.0026 |
| Антик | 0.0020 |
| Маркиз | 0.0016 |
Поправочные коэффициенты на рундист
| Рундист | Коэффициент |
| Тонкий (в лезвие) | 0.93 |
| Нормальный | 1.00 |
| Средний | 1.03 |
| Толстый | 1.07 |
| Очень толстый | 1.10 |
Относительная погрешность удельной массы по этой формуле +10%. Если не удается измерить высоту закрепленной вставки, то ее можно рассчитать. Для этого необходимо умножить ширину (диаметр) камня на коэффициент, зависящий от вида огранки (для ступенчатой и комбинированной огранок он равен 0.8, для остальных – 0.65).
Расчетным методом определяется удельная масса ювелирных камней, не имеющих дефектов огранки. Также данным методом можно рассчитать удельную массу камней в изделии, в том случае, если есть возможность точно снять его размеры.
Задание: рассчитать удельную массу предложенного образца.
Лабораторная работа № 5.
Дихроскоп. Спектроскоп. Устройство, приемы работы.
Цели: - познакомиться с оптическими приборами: дихроскопом и спектроскопом;
- изучить диагностические признаки некоторых самоцветов по характеру плеохроизма и линиям поглощения.
Задачи: - овладеть навыками работы с оптическими приборами: дихроскопом и спектроскопом.
Дихроскоп – прибор для определения плеохроизма в окрашенных анизотропных (двупреломляющих) самоцветах.
Плеохроизм – изменение окраски (и/или ее интенсивности) самоцвета в зависимости от направления наблюдения в кристалле.
Частными случаями плеохроизма являются:
1) дихроизм - два цвета (или оттенка) для одноосных кристаллов;
2) трихроизм - три цвета (или оттенка) для двуосных кристаллов.
С помощью дихроскопа можно определить оптический характер, осность, цвета плеохроизма (либо плеохроизм в своей цветовой гамме).
Виды дихроскопов:
1. Призменный.
2. Пленочный - с двумя поляризационными фильтрами в виде тонких пластинок.
Цвета плеохроизма можно наблюдать в полярископе - в положении “светлого поля”.
Призменный дихроскоп представляет собой трубку с вмонтированным в ней кристаллом кальцита, приклеенными к кальциту стеклянными призмами, окуляром и объективом.
Принцип действия: два проходящих через самоцвет луча разделяются в кристалле кальцита и попадают в окуляр дихроскопа. Мы видим два расположенных рядом участка, которые будут окрашены в цвета прошедших через камень поляризованных лучей: 2 поля – 2 цвета плеохроизма.
Методика работы.
Наблюдать плеохроизм лучше всего в дневном свете. Держать камень пинцетом против света в левой руке, а дихроскоп - в правой. Вращение камня - важный фактор при определении плеохроизма. Если при изменении оптической позиции камня появляется третий цвет - это трихроизм (пример: сапфир – темно-синий и светло-синий, уральский александрит -- пурпурный, зеленый и оранжевый).
Для некоторых камней цвета плеохроизма являются важными диагностическими признаками.
Аксинит – фиолетовый, коричневый, зеленый.
Корнерупин – желтый, коричневый, зеленый.
Цоизит -- розовый, коричневый, зеленый.
Андалузит -- сильный трихроик ( один из цветов кирпичный ).
Турмалин, апатит -- сильные дихроики.
Задание: произвести изучение образца с помощью дихроскопа, описать наблюдаемые цвета плеохроизма.
Спектроскоп - прибор, который служит для разложения светового луча, прошедшего через камень или отраженного от камня.
В зависимости от способа разложения света используют два вида спектроскопов:
1. Призменный.
2. Спектроскоп с дифракционной решеткой.
Призменный спектроскоп. Способ разложения: узкий параллельный пучок белого света, пройдя через призму, превращается в полосу радужных цветов - видимый спектр. Призменный спектроскоп дает более яркий спектр, но ширина его цветных зон не равномерна, она увеличивается по мере приближения к фиолетовому краю.
Спектроскоп с дифракционной решеткой. Способ разложения: пропуская свет через решетку из параллельных линий, расположенных очень близко друг от друга и через равные интервалы, получают видимый спектр. Данный прибор дает равномерное распределение цветовых областей, однако, спектр менее яркий.
Поскольку яркость наблюдаемого спектра очень важна для быстрой диагностики ювелирных камней, рекомендуется применять призменный спектроскоп.
В спектроскопе мы наблюдаем спектр поглощения, т. е. серию темных линий или полос на фоне радужного спектра.
Методика работы.
1. Спектроскоп необходимо установить в специальную подставку, либо в микроскоп (вместо окуляра), либо держать в руках, максимально приблизив к диагностируемому камню.
2. Камень максимально приблизить к осветителю. Важно свести до минимума влияние постороннего света и рассеивание света не прошедшего через камень.
3. Отрегулировать необходимую ширину щели спектроскопа с помощью механизма перемещения, расположенного на внешней стороне корпуса.
Спектры поглощения наиболее распространенных ювелирных камней (величины длин волн в нанометрах =1*10-9метра):
Рубин – индикатором является поглощение в красной области (694, 692), связанное с хромом и три линии в голубой области (476, 475, 468).
Красная шпинель – наблюдается разделение яркой линии в красной области на серию линий (эффект “органной трубы”).
Пироп – широкая полоса поглощения в желтой и зеленой областях (620-520).
Альмандин – главные полосы поглощения в зеленой и синей частях спектра (576, 527, 505 и 462).
Спессартин – отличительные полосы в голубой части спектра, связанные с марганцем (495, 484, 462) и широкая полоса поглощения в синей области (432).
Изумруд – типичный спектр поглощения хрома в красной части спектра (682, 679).
Сапфир ( зеленый и голубой ) – главные полосы поглощения связаны с окисным железом (471, 460, 450), причем последняя полоса характерна только для природных камней.
Хризолит – характерны полосы поглощения в голубой части спектра (491, 473, 453).
Синтетический синий кварц – индикатором является спектр поглощения, связанный с кобальтом, где просматриваются три широкие полосы в красной, желтой и зеленой областях (655, 580, 535), причем кобальтовый спектр поглощения характерен для всех синтетических камней синей окраски.
Задание: произвести наблюдения спектров поглощения предложенных образцов с помощью спектроскопа.
Лабораторная работа № 6.