Иридий встречается в платиновых рудах, получается в процессе переработки и очистки сырой платины. Это хрупкий металл серебристо-серого цвета, химически очень стоек (не растворяется в кислотах и даже в «царской водке»), очень тяжелый и твердый. Плотность иридия – 22,42 г/см3, твердость по шкале Мооса – 6,5, температура плавления – 2454 оС. В ювелирном деле применяют платиново-иридиевый сплав, содержащий 5-10% иридия.
Осмий встречается в платиновых рудах в виде сплавов с иридием. Это твердый, тугоплавкий, химически стойкий металл оловянно-белого цвета с серо-голубым оттенком, самый тяжелый среди металлов платиновой группы. Плотность осмия – 22,48 г/см3, твердость по шкале Мооса – 7, температура плавления – 2500 оС. сплавы осмия редко применяют для изготовления ювелирных товаров.
Цветные металлы и их сплавы.
К цветным металлам относят медь, цинк, никель, олово, свинец, кадмий, хром и алюминий.
В ювелирном деле цветные металлы применяют в виде сплавов, напоминающих по внешнему виду драгоценные металлы. Основными компонентами сплавов являются медь, цинк и никель.
Медь – мягкий, тягучий и ковкий материал красноватого цвета, который легко плющится в тонкие листы и вытягивается в проволоку. Плотность – 8,93 г/см3, твердость по шкале Мооса – 3, температура плавления – 1083 оС. во влажном воздухе в присутствии углекислоты медь быстро окисляется. Добывают медь главным образом из руд, но она встречается и в самородках. Медь применяют как лигатурный материал в сплавах с золотом.
Цинк – легкоплавкий, хрупкий материал синевато-белого цвета. Плотность цинка – 7,14 г/см3, температура плавления – 419,4 оС. Во влажном воздухе цинк окисляется, покрываясь защитным слоем окиси. Его используют в качестве лигатурного металла во многих сплавах, в том числе в серебряных и в сплавах с медью. Добавление цинка в сплавы делает их более светлыми и снижает температуру плавления.
Никель – твердый, тугоплавкий, не изменяющийся на воздухе металл серебристо-белого цвета, с сильным блеском. Плотность – 8,9 г/см3, твердость по шкале Мооса – 5, температура плавления – 1445 оС. никель широко используют для покрытия изделий из других металлов в целях защиты от коррозии.
Олово – легкоплавкий, ковкий металл серебристо-белого цвета. Плотность олова – 7,2 г/см3, температура плавления – 231,9 оС. в чистом виде олово широко применяют для пайки, покрытия других металлов и изделий из них в целях защиты от коррозии, а также используют в различных сплавах.
Алюминий – легкий, пластичный, мягкий металл серебристо-белого цвета, который хорошо прокатывается, куется и штампуется. Основным сырьем для получения являются бокситы. Плотность алюминия – 2,7 г/см3, температура плавления – 659,8 оС. Алюминий хорошо сохраняется на воздухе, покрываясь тонкой пленкой окисла, которая предохраняет его от дальнейшего окисления.
Алюминий широко используют при производстве различных украшений (броши, браслеты, цепочки и др.) и предметов быта.
Хром – наиболее твердый цветной металл серебристого цвета. Плотность хрома – 6,9-7,1 г/см3, температура плавления – 1800 оС. Хром имеет хорошую сопротивляемость к механическому износу. Он является одним из важнейших легирующих металлов. Используют его в также для покрытия тонким слоем (хромирование) металлических ювелирных изделий в целях повышения износостойкости, сопротивления коррозии, получения стойкой отражательной поверхности, придания красивого внешнего вида.
Кадмий – мягкий, тягучий, ковкий металл серебристо-белого цвета. Плотность кадмия – 8,6 г/см3, температура плавления – 321 оС. Применяется для изготовления золотых и серебряных сплавов, а также для покрытия поверхности металлических поверхностей в целях предотвращения коррозии.
Сплавы цветных металлов. Для изготовления недорогих личных украшений, предметов сервировки стола и других изделий используют сплавы цветных металлов, по внешнему виду напоминающие золото и серебро.
Латунь – сплав меди с цинком (40-50%), иногда с добавкой небольшого количества других металлов. Плотность латуни – 8,2-8,8 г/см3. Латунь имеет красивый желтый цвет, сходный с цветом золота. Ее широко применяют для изготовления многих видов ювелирной галантереи, предметов туалета и др.
Томпак – сплав меди с цинком (10-12%). Применяют для изготовления ювелирной галантереи, стопок и других бытовых предметов.
Мельхиор – сплав, содержащий 80% меди и 20% никеля, серебристого цвета, с плотностью 8,9 г/см3. Он легко обрабатывается, обладает высокой тягучестью, высокопластичен, устойчив против коррозии. Применяют мельхиор для изготовления столовых и чайных приборов, посуды, портсигаров и других предметов обихода. Обычно изделия из мельхиора покрывают слоем серебра (до 24 мкм), который придает им устойчивость против коррозии и красивый внешний вид.
Нейзильбер – сплав серебристого цвета, содержащий 65% меди, 15% никеля и 20% цинка. Он отличается высокой стойкостью против коррозии и хорошими механическими свойствами. Плотность – 8,45 г/см3, температура плавления – 1050 оС. Применяется для изготовления столовой посуды, приборов и других изделий. Изделия из нейзильбера внешне напоминают серебряные.
Камни драгоценные, полудрагоценные и поделочные.
Основные месторождения драгоценных, полудрагоценных и поделочных камней в России находятся в Якутии (алмазы), на Урале (значительные месторождения ограночных камней – аметисты, аквамарины, изумруды, хризолиты и др.), Алтае (яшма), в Забайкалье (аметист, турмалин, сердолик). Имеются месторождения камней также в Украине, в Закавказье и других районах.
Существует несколько классификаций ювелирных камней. В торговле и промышленности ювелирные камни классифицируют по их относительной ценности на драгоценные, полудрагоценные и поделочные. Драгоценные и полудрагоценные камни обычно прозрачны и называются самоцветами, поделочные – непрозрачны или слабопросвечвающиеся цветные минералы, пригодные только для шлифовки. Драгоценные камни (алмаз, рубин, изумруд, сапфир) редко встречаются в природе; как правило их вставляют в ограненном виде в дорогие изделия из золота; к драгоценным камням также относят жемчуг. Полудрагоценные камни (аквамарин, александрит, турмалин, гранат, аметист, опал, бирюза, топаз, янтарь и др.) распространены чаще, оправляют их обычно золотом, серебром и мельхиором, а также используют в камнерезных изделиях. К поделочным камням относят агат, лазурит, нефрит, оникс, яшму, малахит и др.
Ценность ювелирных камней определяется их свойствами: твердостью, спайностью, плотностью, цветом, прозрачностью, блеском, химической стойкостью.
Многие свойства ювелирных камней обусловлены условиями образования этих минералов и их внутренним строением, т.е. структурой. Существует два типа строения веществ: кристаллическое и аморфное. Структура ювелирных камней в основном кристаллическая, поэтому по составу они однородны, но физические свойства их неравнозначны во всех направлениях, т.е. характеризуются анизотропией.
Первое место в ряду драгоценных камней по стоимости занимает алмаз. Он сочетает исключительную твердость, высокое светопреломление, сильную дисперсию и яркий блеск. Наибольшее сверкание, игру цвета имеют алмазы с бриллиантовой огранкой (от франц. «брилле» – блестеть). Поэтому такие алмазы называют бриллиантами. При классической бриллиантовой огранке (Огранка – сочетание различных форм и размеров граней, нанесенных на поверхность камня) на поверхность алмаза наносят 57 граней, форма алмаза получается круглой. Кроме классической существуют также другие типы бриллиантовой огранки, отличающиеся числом граней и формой: шестиугольная (антверпенская роза), четырехугольная квадратная (каре), четырехугольная прямоугольная с двумя венцами из четырех вытянутых граней («багет»), восьмиугольная («изумруд»), грушевидная («груша»), эллипсовидная («маркиз») и др.
Из всех драгоценных камней алмаз имеет наиболее простой химический состав и представляет собой кристаллический углерод. В нем часто имеются примеси (главным образом окись железа), которые придают алмазу желтоватый оттенок и снижают его ценность. Бриллианты по массе условно делят на мелкие (до 0,29 карата) и крупные (от 0,30 карата).
Мелкие бриллианты в зависимости от прозрачности, количества, характера и местонахождения имеющихся в них дефектов делят на 8 групп (крупные – на 11 групп). Дефектами в бриллиантах могут быть точки, полоски, облачки, трещинки, пузырьки, микрошвы, включения графита.
Рубин и сапфир являются разновидностью корунда. Разнообразие и красота окраски корундов, их высокая твердость (9 по шкале Мооса) превращают минералы этого вида в драгоценные камни, идеальные во всех отношениях.
Наиболее ценными считаются рубины, окрашенные окисью хрома в красный цвет. Особенно ценятся рубины цвета «голубиной крови» (красного цвета со слегка лиловатым оттенком).
Сапфирами называют разновидности корунда, чаще синего цвета. Зеленые, розовые, черные и другие оттенки сапфиров называют фантазийными.
Самой распространенной формой огранки рубинов и сапфиров является ступенчатая, реже круглая.
Изумруд – это разновидность берилла зеленого цвета. Наибольшую ценность представляют изумруды густо-зеленого цвета, не содержащие включений и трещин. Изумруды обычно подвергают ступенчатой (изумрудной) огранке, реже шлифуют формой кабошон. Изумруд в отличие от других зеленых камней сохраняет окраску при искусственном освещении.
Жемчуг представляет собой органические отложения различных моллюсков в раковинах . он характеризуется небольшой твердостью (2,5-4 по шкале Мооса), а следовательно, недолговечен и требует осторожного обращения. Он подвержен воздействию кислот и даже естественных выделений человеческой кожи, поэтому не следует мыть руки, не сняв предварительно кольцо с жемчужиной, так как жемчуг может загрязниться и восстановить его первоначальный вид почти невозможно. Вместе с тем красота жемчуга неоспорима. Жемчужины, в отличие от камней, не подвергают огранке. Жемчуг бывает округлой, овальной и грушеобразной формы; розового, желтого, серого, красноватого, фиолетового и черных цветов.