Камни с плотностью ниже 2 считаются легкими. От 2 до 4 – нормальной тяжести. 5 и выше – тяжелыми. Плотность драгоценных камней колеблется от 1 до 7.
Твердость – сопротивление, оказываемое поверхностью минерала при попытке поцарапать ее другими минералом или иным предметом (обычно пользуются шкалой относительной твердости минералов, предложенной немецким минералогом Моосом).
Для примера: гипс (тв.2) – царапается ногтем, кварц (тв.7) – царапает стекло, топаз (тв.8) – легко царапает кварц, корунд (тв.9) – легко царапает топаз, алмаз не царапается ничем.
Твердость драгоценных камней неодинакова на разных гранях и по разным направлениям (именно это свойство кристаллов позволяет, например, шлифовать и пилить алмаз).
Минералы с твердостью царапанья от 8 до 10 считаются имеющими «твердость драгоценных камней». Камни с твердостью ниже 7 нестойки даже против обычной пыли (она повреждает полировку, что ухудшает блеск мягких камней). Такие камни со временем тускнеют и требуют при ношении и хранении особой осторожности.
Спайность – способность минералов раскалываться или расщепляться по ровным плоским поверхностям. Это свойство гранильщики учитывают при шлифовке о огранке камней. Спайность зависит от строения кристаллической решетки и от сил сцепления между атомами в различных плоскостях.
Драгоценные камни с сильно развитой спайностью следует беречь от ударов. Например , топаз раскалывается настолько легко , что уже при постукивании им по твердому предмету , в нем начинают появляться «перья зарождающихся трещин». Поэтому огранка фасетами драгоценного камня с весьма совершенной спайностью требует большого искусства.
Прежде спайность использовалась для аккуратного расщепления крупных камней на части или для отделения дефектных участков. Теперь подобные операции выполняются преимущественно путем распиловки, что позволяет лучше использовать форму камня , повысить выход ограночного материала, а также избежать нежелательных трещин и расколов.
Главными среди физических свойств драгоценных камней являются их оптические свойства, определяющие цвет , блеск, сверкание , прозрачность .Цвет – первое , что бросается в глаза при взгляде на всякий драгоценный камень .
Причиной различной окраски драгоценных камней является поглощение и отражение света. Камень, пропускающий весь спектр оптического диапазон, кажется бесцветным. Если же весь свет поглощается – он будет черным.
Если поглощаются только определенные длины волн, камень приобретает окраску.
Окраску драгоценных камней обуславливает наличие в минерале атомов ряда элементов: железа, кобальта, никеля, марганца, хрома, ванадия, титана, способных поглощать определенные виды волн видимого спектра света. Окраска драгоценных камней зависит также от степени поглощения света. Поэтому светлоокрашенные камни стремятся шлифовать так, чтобы они оказались толстыми, а при огранке фасеты наносят с таким расчетом, чтобы удлинить путь лучей сквозь камень, усилить поглощение света. Слишком темные камни. Наоборот. Шлифуют так, чтобы они стали тонкими, что позволяет их несколько «высветлить».
Цвет драгоценных камней зависит также от освещения, поскольку спектры искусственного и дневного света различны. Существуют камни, на окраску которых искусственный (электрический) свет оказывает неблагоприятное влияние (например, сапфир), и такие, которые при искусственном освещении выигрывают, усиливая свое сияние (рубин, изумруд). Резче всего перемена цвета выражена у александрита. Днем он выглядит зеленым, вечером – красным.
Бывают драгоценные камни, цвет которых с течением времени меняется.
Аметист и розовый кварц под длительным воздействием солнечного света могут полностью обесцветиться. Но такое изменение окраски, обусловленное естественными причинами, в мире драгоценных камней редкость. В основном окраску драгоценного камня меняют искусственно – «облагораживая»камень. Так, аметист, нагретый до нескольких сотен градусов, становится золотисто-желтым, красно-коричневым, зеленым или молочно-белым. Аквамарины зеленых оттенков после обжига становятся голубыми, слишком темные турмалины – высветляются, синие превращаются в зеленые. Красно-коричневые цирконы при обжиге обесцвечиваются. Что позволяет получать «алмазно-подобные» цирконы.
«Облагороженные» с помощью рентгеновского излучения или облучения потоком элементарных частиц, драгоценные камни могут со временем вновь побледнеть, приобрести другой цвет или покрыться пятнами. Разумеется, всякое искусственное изменение окраски драгоценных камней следует оговаривать в спецификации при продаже.
Блеск драгоценных камней обусловлен отражением света поверхностью материала. Он зависит от показателя преломления и характера поверхности драгоценного камня, а не от его окраски. Чем выше светопреломление, тем сильнее блеск. Больше всего ценится «алмазный» блеск, наиболее распространён « стеклянный» блеск .Жирный, металлический , перламутровый , шелковистый и восковой блеску ювелирных камней встречаются редко. Драгоценные камни без блеска бывают матовыми или тусклыми.
Обычно к блеску причисляют и световые эффект, в основе которых лежит явление полного внутреннего отражения. При так называемой бриллиантовой огранке достигается идеальное полное внутреннее отражение и наблюдается наиболее яркое сверкание.
Большое впечатление производит появление на поверхности камня световых фигур в виде светлых полос , пересекающихся в одной точке и напоминающих звездные лучи. Звездчатые камни называются астериями, а само явление -астеризмом.
Радужная цветовая игра некоторых ювелирных камней носит название иризации.
4.2. Качество и ценность большинства драгоценных камней зависит от их прозрачности . Прозрачность ухудшается из-за присутствия посторонних включений или внутренних трещинок . Больше всего ценятся драгоценные камни , у которых даже при наблюдении через лупу с десятикратным увеличением не обнаруживаются дефекты. Лишь очень немногие драгоценные камни являются совершенно чистыми, т.е. полностью лишенными оптически распознаваемых внутренних включений. Особенно важна чистота для алмазов.
Включения минералов бывают одного и того же вида ( например , алмаз в алмазе ) и чужеродными ( например , циркон в сапфире).
К дефектам драгоценных камней относятся также деформации кристаллической структуры , цветовые полосы , пустоты , заполненные жидкостями и газами.
Органические включения характерны только для янтаря .
Законсервированные в нем растительные остатки и насекомые являются свидетелями жизни на Земле много миллионов лет назад.
В настоящее время нет единой классификации драгоценных камней . Одни и те же камни в разных странах классифицируют по разному, но во всех классификациях алмаз , изумруд, сапфир, рубин – всегда остаются в первом ряду драгоценных камней .
У нас в стране принята классификация , предложенная академиком А.Е. Ферсманом , большим знатоком драгоценных и полудрагоценных камней . Драгоценнее камни принято делить на три порядка ( класса) в зависимости от относительной ценности .
Драгоценные камни 1-го порядка : алмаз, сапфир, рубин, изумруд, александрит , хризоберилл, благородная шпинель.
К самоцветам первого порядка относится и жемчуг – драгоценный камень органического происхождения.
Высоко ценятся чистые, прозрачные, ровного густого тона камни. Плохо окрашенные, мутные, с трещинами и другими недостатками камни этого порядка могут цениться даже ниже драгоценных камней 2-го порядка. Драгоценные камни 2-го порядка: топаз, берилл (аквамарин, воробьевит, гелиодор), розовый турмалин (рубеллит), фенакит, демантоид (уральский хризолит), аметист, альмандин, пироп, уваровит, хромдиопсид, циркон (гиацинт, желтый и зеленый циркон), благородный опал.
Эти камни, если они обладают исключительной красотой тона, прозрачностью и величиной, иногда ценятся наряду с драгоценными камнями 1-го порядка.
Драгоценные камни 3-го порядка: бирюза, турмалины зеленые и полихромные, кордиерит, сподумен (кунцит), диоптаз, эпидот, горный хрусталь, дымчатый кварц, светлый аметист, сердолик, гелиотроп, хризопраз, полуопал, агат, полевые шпаты (солнечный камень, лунный камень), содалит, пренит, андалузит, пирит, рутил, янтарь, гагат. Только редкие виды и экземпляры из камней этого порядка обладают всеми признаки собственно драгоценных камней и имеют высокую стоимость. Многие из них по применению и ценности считаются полудрагоценными. Из так называемых поделочных камней можно отметить нефрит, жадеит, лазурит, содалит, амазонит. Лабрадор, орлец (родонит), малахит, авантюрин, дымчатый и розовый кварц, агаты, яшма, стеатит, обсидиан. Это полупросвечивающие, часто непрозрачные минералы с цветными включениями или рисунком.
Ценность драгоценных камней определяется совершенством его кристаллов, красотой окраски, игрой света, трудоемкостью обработки и, безусловно, долговечностью. Так как особенно ценятся уникальные предметы, то и среди драгоценных камней с незапамятных времен люди предпочитали редко встречающиеся и необычные.
Есть и другие классификации. У многих народов существовала традиция выбора определенных драгоценных камней для ювелирных изделий, связанная с магическими и астральными представлениями.
5. Обработка драгоценных камней.
Под обработкой (облагораживанием) понимается любой процесс кроме огранки и полировки, который улучшает проявления качеств камня (цвет/чистота/насыщенность), увеличивает срок жизни камня и делает его пригодным для использования в качестве ювелирного, то есть – драгоценного камня.
Драгоценные камни редко попадают к конечному покупателю в своем естественном виде. Основные способы "обработки" - огранка и полировка драгоценного камня, необходимые для придания природному кристаллу его «драгоценности», мы только что вынесли за скобки по одной главной причине. При огранке и полировке происходит механическое изменение его внешнего вида, но не происходят иные процессы, влияющие на структуру кристаллической решетки и меняющие химический состав камня.
Все другие способы обработки, которые мы классифицируем и рассматриваем, имеют своей целью вмешательство в структуру камня и/или его химический состав.
Основные причины для обработки драгоценных камней:
Красота: Облагораживание приводит к значительному улучшению некоторых параметров камня, к большему проявлению того, что мы называем «красотой». В результате облагораживания камни становятся значительно чище, приобретают лучший цвет, а в некоторых случаях – и стабильность (долголетие) цвета.
Цена: Прекрасные, высшего класса, природные драгоценные камни без существенных дефектов всегда в дефиците, очень редки и очень дороги. Значительно более доступно сырье среднего и низкого качества, которое в результате применения различных способов облагораживания превращается в весьма прилично выглядящие камни по вполне доступным ценам.
Востребованность: Если бы ювелирный мир использовал бы только необлагороженные драгоценные камни, то цены даже на самые дешевые камни и изделия с ними были космически высокими.. Не из-за стоимости камней как таковой, а из-за практической недоступности таких изделий.. Использование облагороженных камней дает возможность практически любому человеку найти что-либо нравящееся для себя и для близких.
Основные методы обработки природных драгоценных камней:
Основные, наиболее распространенные методы – термическая обработка (иногда называется «отжиг»), пропитка маслом или иными органическими бесцветными или цветными веществами, облучение и диффузные методы обработки (диффузия ионов внутрь кристаллов).
Термическая обработка (отжиг, нагревание) — самый широко распространенный процесс обработки, используемый для рубинов, сапфиров, янтаря, аквамарина, аметиста, цитрина, танзанита, циркона, топаза и турмалина. Позволяет улучшить чистоту и/или цвет камней. Для различных камней применяются различные методы термической обработки: от простого удерживания драгоценных камней в открытом пламени до использования суперсовременных электрических автоматических печей с возможностью регуляции и изменения температуры, давления и напряженности магнитного поля. Практически все корунды подвергаются термической обработке для улучшения в первую очередь цвета. Абсолютное большинство турмалинов нагревают для их «осветления» - от природы турмалины как правило очень темные. 100% крайне редких в природе голубых цирконов в обязательном порядке подвергают нагреву для закрепления цвета, в противном случае через 1-2 недели воздействия солнечного цвета на голубой от природы циркон цвет изменится на коричневый. Также термообработке подвергаются все (99.9999%) тазнзаниты, так как в естественном виде они коричнево-желто-зелено-непонятного цвета.
Термическая обработка совершенно нормально воспринимается геммологическим сообществом, так как в подавляющем большинстве случаев результат ее перманентен.
Новейшие методы термической обработки:
- с заполнения камня естественной пастой (fracture filled).