Злам у різних мінералів неоднаковий. Мінерали володіючі спайністю при розколі, дають рівний злам (кальцит), позбавлені спайності – нерівний (кварц), а що має зернисту будову – зернистий.
Прозорість – одна з основних властивостей самоцвітових каменів, яке характеризує здатність каменя пропускати світлове проміння. Завдяки прозорості проміння світла відображається не тільки від поверхні ювелірного каменя, але і заломлюються усередині нього, а велика частина пропускається ними. В камені, що не просвічує, світловий потік, що виміряється в люменах, частково відображається, а частково поглинається.
Віддзеркалення світла – явище, яке виникає на межі двох середовищ і характеризується коефіцієнтом віддзеркалення.
Висока прозорість властива більшості самоцвітів. Залежно від величини прозорості ювелірні камені підрозділяють на прозорі, серпанкові і непрозорі. Але деякі непрозорі кольорові ювелірні камені при незначній товщині стають напівпрозорими. Так, непрозорий рожевий з чорними прожилками орлец (родоніт) при товщині менш 5мм стає тим, що просвічує – напівпрозорим.
Заломлення - один з основних показників естетичних властивостей ювелірних каменів. Показником заломлення називається відношення швидкості світла в пустці до швидкості світла в даному середовищі. Цей показник вище в тому середовищі, де сильніше відбувається розкладання (дисперсія) білого кольору. Показник заломлення повітря рівний одиниці, води – 1,33, стекла – 1,5. З ювелірних каменів найвищий показник заломлення має алмаз – 2,4, сапфір – 1,67, а топаз – 1,62. Показник заломлення штучних каменів фианитів рівний 2,2.
Блиск і гра – властивості, які характеризують більшість прозорих самоцвітів і кольорових каменів. Ці властивості частіше за все є обумовлений віддзеркаленням, заломленням, розсіюванням світла, падаючого на ювелірний камінь (оптичні явища), а також ограновуванням каменя (прозорих самоцвітів).
По блиску ювелірні камені ділять на дві групи: камені з металевим блиском і камені з неметалічним блиском.
Камені з металевим блиском схожі по блиску з поверхнею свіжого зламу металів або металів, що потьмяніли від часу. Такі камені, як правило, непрозорі і важче за камені, що мають металевий блиск (ільменіт і ін.).
Камені з неметалічним блиском дуже поширені. Їх блиск буває шести різновидів: скляний, алмазний, перламутровий, шовковистий, восковий і матовий.
При визначенні блиску колір каменя до уваги не береться. Чим більше заломлюється світловий промінь, проходячий через камінь, тим більше буде світлова гра, яка залежить від густини і будови каменя. Це означає, що такий ювелірний камінь володіє підвищеним естетичними властивостями – більш красивий і цінний.
Ступінь блиску сильно виразимий у гранованих каменів.
Ограновуванням називається поєднання різних форм і розмірів граней, нанесених на поверхню каменя. Ограновування значно усилює явище заломлення, віддзеркалення і дисперсії світла, які викликають гру і блиск огранованого каменя. Так, в результаті ограновування алмаз перетворюється на виблискуючий діамант.
Колір – одна з найважливіших характерних властивостей каменів. Ювелірні камені дуже різноманітні по забарвленню: злегка забарвлені, густопофарбовані, забарвлені смугами (яшми), плямисті (амазонит).
Різноманітність кольору часто обуславливає складом мінералів або, вірніше, наявністю хромофорів, тобто елементів носіїв кольору. Хромофорамі є залізо, хром, марганець, кобальт, мідь, нікель і ін. Вони додають яскравість і красу каменям. Так, всі з'єднання міді дають зелені або сині кольори (малахіт, Бірюза і ін.), закис заліза – зелено-бурі або зелено-жовті (нефрит, хризоліт і ін.), а окисел заліза додає каменям червоний і червоно-бурий колір (гематит, або кровавик, і ін.). Ювелірні камені з марганцем забарвлені в рожеві або червоні кольори ( родоніт, або орлец, рожевий кварц і ін.). Мінерали з хромом мають фіолетове, червоне або зелене забарвлення ( рубін, олександрит, гранат, смарагд і ін.). Цікавий поліхромні кристали турмаліна: один кінець кристала, забарвлений залізом, - зелений, а інший, забарвлений марганцем, - рожевий. Очевидно, склад домішки в мінералі міняється під час зростання кристала.
Хімічний склад каменя має велике значення для забарвлення. Мінерали, в яких хромофори грають важливу роль в забарвленні, мають звичайно яскраві, інтенсивні і постійні кольори. Проте забарвлення каменя може бути мінливим, непостійній і не зв'язаній безпосередньо з хімічним складом. Таке забарвлення називають аллохроматическим. Так, забарвлення сапфіра в синій колір, а смарагду в зелений є викликаний сторонніми офарблюючими хімічними речовинами.
Деякі камені, що особливо містять мідь (малахіт і ін.), мають на поверхні пестроокрашенну тонку плівку – голубувату, червонувату, рожеву і інших кольорів, що обумовлено процесами хімічного вивітрювання. Колір цієї плівки відрізняється від кольору самого мінералу.
Хімічна стійкість, як правило, властива всім ювелірним каменям, що є однією з причин їх довговічності і збереження. Вони майже не розчиняються в лугах і кислотах. На аметист і гірський кришталь діє тільки плавикова кислота. Проте ювелірні камені органічного походження – корали, перли, Янтар і перламутр – хімічно менш стійкі. На них разрушающе діють кислоти, при цьому виділяється вуглекислий газ. Цю властивість каменів органічного походження використовують при встановленні їх справжньої природи.
Ювелірні камені мінерального походження дуже термостійкі, органічного – менш термостійкі. Так, Янтар починає руйнуватися при нагріванні до 1500С.
2.1.2.3 Коштовні камені мінерального походження
Алмаз, сапфір, смарагд і рубін – прозорі з яскравим блиском, дуже тверді і важко зношуватися ювелірні камені. Вони рідко зустрічаються в природі. Для їх пошуку, здобичі і обробки необхідно затрачувати багато праці, ніж і викликана їх висока вартість. В Південній Африці з 100 тис.т алмазної породи витягують тільки 5кг алмазів.
Ваговою одиницею коштовних каменів є карат, який рівний 0,2г. По-арабські langnp1033karat означає "вагу зерна"; за старих часів коштовні камені вимірювалися зернами пшениці, бобів і т.д.
Алмаз (від араб. langnp1033Al-maslangnp1033langnp1033 - найтвердіший або від греч. langnp1033Adamas - непереможний, непохитний) став відомий людям близько 5000 років тому (в Індії). До Європи індійські алмази стали поступати тільки в langnp1033XIII в. Це прозорий кристалічний (частіше сингония кубічна) вуглець, володіючий великим блиском, променезаломленням, светорассіюванням, грою світла, особливо в гранованому вигляді. По вартості він займає перше місце серед ювелірних каменів.
Алмаз – найтвердіший мінерал, оскільки має надзвичайно міцні зв'язки атомів вуглецю. Проте, не дивлячись на твердість, він є крихким і легко розколюється по площинах спайності. Густина алмаза 3,5-3,6г/см3. Твердість по шкалі Мооса 10 (складає подряпину на корунді), а по вдавливаемості – 10060кгс/мм2. По швидкості сошлифовки міліграма речовини алмаз в 150 разів твердіше за корунд і в 1000 разів твердіше за кварц. Показник заломлення 2,4-2,46. Алмаз – хімічно стійка речовина. Кислоти і луги на нього не діють, але він розчиняється в розплавленій натрієвій і калієвій селітрі і соді. Під дією сонячного проміння, катодних, ультрафіолетових і рентгенівських випромінювань деякі види алмазів світяться голубим, рідше зеленим, жовтим або білим світлом. Це явище називається люмінесценцією. При терті алмаз електризується. Він прилипає до деяких жирових сумішей (вазеліну і ін.). Цю властивість має велике практичне значення при визначенні відмінності алмазів від зерен інших мінералів (при здобичі). Алмаз – хороший провідник тепло і поганий провідник електрики. При температурі 850-10000С він згоряє, перетворюючись на вугільну масу і утворюючи вуглекислоту.
Ювелірний алмаз (до 20-30% всієї здобичі), як правило, безбарвний, прозорий. Якщо його опустити в стакан з дистилюючою водою, то він стає не видимим – як би розчиняється. Такий ювелірний алмаз називають "алмазом чистісінької води". Є також "алмази 1, 2 і 3-й води". Окрім безбарвних, існують алмази жовті, бурі, зеленуваті, синюваті і чорнуваті.
В природі зустрічаються і технічні непрозорі алмази, наприклад борт і карбонадо, які використовують для буріння, шліфовки і інших технічних цілей.
Алмазні порошки застосовують на гранувальних фабриках, де самоцвіти, у тому числі алмази, піддають ограновуванню і шліфовці, завдяки чому непоказні камені стають тими, що блискотять і неповторними по красі.
Основними параметрами, характеризуючими діаманти, є форма, колір, маса, дефективність і геометричні розміри.
Формою діаманти підрозділяють на круглі – семнадцатигранні (КР-17), тридцятитригранні (КР-33) і пятидесятисемигранні (КР-57), овальні пятидесятисемигранні (ОВ-57), трикутні девятинадцатигранні (Т-19) і ін. Всього існують 17 видів форм. По масі діаманти ділять на дрібні ("крейді") – до 0,29 карата, середні ("меланж") – до 0,3 до 0,99 карата і крупні ("солітер") – 1 карат і більш.
При оцінці діамантів за кольором і нацвету (природний кольоровий відтінок, відмінний від білого паперу) звертають увагу на прозорість діаманта. Найпрозоріші цінуються дуже високо і відносяться до 1-ої групи. До 2-ої групи відносять діаманти з незначним нацветом, до 3-неї – з невеликим нацветом і так до 7-ої групи. Алмази високої якості повинні бути прозорими без відтінків і каламутних ділянок. Проте цінуються алмази з красивою голубою, синій, червонуватим і зеленуватим забарвленням. Вони відносяться до 1-ої групи безбарвних.
Залежно від наявності дефектів діаманти підрозділяють на вісім груп: 1-а – без дефектів, інші мають певну кількість дефектів. Так, діаманти 3-й групи можуть мати не більше двох дефектів (свиль, незначні крапки і смуги, але не під майданчиком), діаманти 8-й групи можуть мати великі дефекти в будь-якій зоні, видимі неозброєним оком.