Свойства самоцветов

Что такое драгоценный камень?

Камни окружают человека на протяжении всей его жизни. Жители городов, например, живут в «каменных джунглях», где камень можно увидеть везде, куда бы вы ни пошли. А в истории человека есть целая эпоха, получившая название Каменный век, длительностью чуть менее 2 миллиона лет, когда камень играл важную и, возможно, основную роль в развитии всего человечества. С камнем древние люди охотились, позже занимались земледелием, добывали огонь, строили дома, т.е. камень давал возможность человеку получить кров, пищу, тепло, а значит помогал сохранить самое драгоценное для человека – его жизнь. Но, тем не менее, ни один из этих камней не получил высшее звание в иерархии камней и честь назваться драгоценным.

Так что же мы называем драгоценным камнем? Какие камни получают это звание и почему? Почему одни камни продают тоннами или самосвалами, а другие продают поштучно, учитывая в его весе каждую долю грамма? Что есть особенного в драгоценных камнях, что отличает их от камней недрагоценных?

Итак, что же скрывается за понятием драгоценного камня?

Ответ на этот вопрос не однозначен и затрагивает различные аспекты деятельности человека.
Прежде всего, разберемся с понятием «камень». Под словом камень обычно понимают минералы и/или горные породы, образовавшиеся в природе без вмешательства человека, которые он использует в различных отраслях своей деятельности.
Приставка «драгоценный» появляется рядом со словом «камень» только в определённых случаях, когда камень соответствует определенным критериям «драгоценности». Здесь необходимо отметить, что определение критериев «драгоценности» и порядок отнесения камня к категории драгоценных может рассматриваться как в общем смысле, так и в юридическом.


В общем смысле к драгоценным камням относят только те камни, которые обладают одновременно тремя свойствами:

  • красотой
  • редкостью
  • долговечностью


Красота

Красота камня определяется его цветом, блеском, особенной игрой или другими физическими и оптическими свойствами. Красота камня, это важный и необходимый атрибут любой драгоценности. Именно он определяет желание (или нежелание) человека стать обладателем камня или украшения с ним.

Редкость

Редкость (или уникальность) определяется распространённостью данного камня в природе или иными словами насколько камень сложно найти в природе. В численном выражении редкость камня можно проиллюстрировать следующим образом.
Рассмотрим добычу природных алмазов. При добыче из недр земли извлекается алмазная руда, из которой далее на специальных заводах выделяются кристаллы алмаза. Чтобы процесс алмазодобычи был рентабельным, необходимо, чтобы алмазная руда содержала определенное количество алмазов и ни доли грамма меньше.
В настоящее время рентабельная для разработки алмазная руда должна содержать не менее 0.5 карата алмаза в 1 тонне руды. 1 карат равен 0.2 грамма.
1 тонна – это 1 000 килограмм или 1 000 000 грамм или 5 000 000 карат.
Получается, что для того чтобы получить 0.5 карат алмаза нужно «перелопатить» 5 000 000 карат, а чтобы найти 1 карат нужно обработать 10 000 000 (десять миллионов!) карат руды.
При этом 1 карат – это полезная находка, а 9 999 999 карат пустой руды – это отходы. Дальше – больше!
Из всех добываемых алмазов только 15-20% являются алмазами ювелирного качества, а остальные – околоювелирные и технические. Получается, что от нашего 1 карата остается только 0.15-0.20 карат ювелирных алмазов.
Теперь ответим себе на вопрос: ювелирный алмаз это редкий камень?

Долговечность

Долговечность камня зависит от его прочности, которая определяется такими его свойствами как твердость, хрупкость, спайность и др. (подробнее со свойствами камней Вы познакомитесь в следующих главах). Важность этого критерия вряд ли нуждается в комментариях. Достаточно вспомнить известный рекламный слоган «Бриллиант – дар вечной любви».
А дар вечной любви обязан быть прочным и долговечным!

И, конечно же, драгоценный камень не может быть дешёвым! А высокая стоимость является следствием обсужденных выше атрибутов драгоценности камня.

В другом, юридическом, смысле отнесение камней к категории драгоценных осуществляется на основе действующего законодательства.

К драгоценным камням относятся: природные алмазы, изумруды, рубины, сапфиры и александриты, а также природный жемчуг в сыром (естественном) и обработанном виде.
К драгоценным камням приравниваются уникальные янтарные образования в порядке, устанавливаемом Правительством Российской Федерации.
Не являются драгоценными камнями материалы искусственного происхождения, обладающие характеристиками (свойствами) драгоценных камней.

в редакции от 02.05.2015 N 111-ФЗ закон РФ «О драгоценных металлах и драгоценных камнях»

Итак, драгоценные камни это красивые, редкие, долговечные и дорогие природные минералы (или горные породы), которые человек использует в ювелирном деле и предметах искусства.

Кроме понятия драгоценный камень можно встретить также такие термины как ювелирный камень, полудрагоценный камень и поделочный камень.

Ювелирный камень – универсальный термин, применяющийся к описанию любых камней, использующихся в ювелирном деле и искусстве.
Термин полудрагоценный камень в настоящее время считается устаревшим. Ранее данный термин применялся для описания тех ювелирных камней, которые по тем или иным причинам «не дотягивали» до уровня драгоценного: были не столь редкими, не такими красивыми или недостаточно прочными и как следствие – не такими дорогими.
В настоящее время применение данного термина считается не вполне корректным, поскольку приставка «полу-» дискредитирует камень в глазах потребителя и вводит его в заблуждение, намекая на некоторую половинчатость или неполноценность ювелирных свойств камня.
Поэтому для описания камней, ранее принадлежавших к категории полудрагоценных, рекомендуется использовать термин ювелирный.
К поделочным камням обычно относят камни, применяющиеся для изготовления камнерезных изделий (шкатулки, фигурки, пепельницы и т.п.) или украшений интерьеров и мебели (например, для изготовления столешниц). Также поделочные камни применяются и для изготовления украшений (бусы, браслеты и др.). Иногда к категории поделочных относят полупрозрачные или непрозрачные камни.
В общем смысле четких границ между драгоценными, ювелирными и поделочными камнями не существует. Часто эти термины используются как синонимы, а также существуют различные переходные и промежуточные группы, например, ювелирно-поделочные камни.
Кроме перечисленных выше категорий на ювелирном рынке в настоящее время можно встретить камни органического происхождения, синтетические (искусственные) и облагороженные камни.

Свойства ювелирных камней. Их значение для диагностики.

Для диагностики камней в ограненном виде, как незакрепленных, так и в составе ювелирных изделий, нужен широкий спектр знаний, умений и навыков.
Нужно знать, какие камни существуют, как они правильно называются, насколько они распространены на рынке, какие для них существуют имитации, методы синтеза и облагораживания. Необходимо знать диагностические свойства камней и уметь их определять. Причем необходимо использовать для диагностики только неразрушающие методы – ведь мы имеем дело с драгоценными камнями.

С точки зрения геммолога, свойство считается диагностическим признаком, если его можно измерить (определить) неразрушающим методом и если оно позволяет отличить данный камень от других.
Диагностические признаки можно разделить на прямые и косвенные. Прямой признак позволяет сделать однозначный диагностический вывод. Косвенный признак позволяет лишь исключить часть неправильных диагностических выводов, т.е. сузить круг возможных «подозреваемых».

До появления на рынке синтетического муассанита детектор алмазов, основанный на измерении теплопроводности, позволял однозначно отличать алмазы и бриллианты от всех имитаций.
После появления муассанита, имеющего теплопроводность, близкую к таковой в алмазе, теплопроводность стала не прямым, а косвенным признаком.

Если совокупность экспрессных данных не позволяет прийти к однозначному диагностическому заключению, эксперт делает вывод о необходимости дополнительного исследования.

Например, в ходе диагностики установлено, что исследуемый образец – это изумруд, но для подтверждения его природного происхождения данных недостаточно. Тогда нужно воспользоваться более сложными инструментальными методами исследований, которые в каждом случае подбираются под конкретную задачу. Так, для диагностики происхождения изумруда используются методы химического анализа примесей и включений, также проводится анализ спектров инфракрасного диапазона.

Геммологи при диагностике драгоценных камней используют целый ряд инструментов и приспособлений. При этом для решения различных диагностических задач геммологу может требоваться различное оборудование.

Существует определенная специфика при диагностике камней в изделии, поскольку ряд методик для оправленных камней неприменим.

Основные свойства драгоценных камней

Основными свойствами драгоценных камней, определяющих их красоту и долговечность являются твердость, показатель преломления, цвет и некоторые другие. Именно о них пойдет речь в данном разделе.


Твёрдость

Твёрдость – степень сопротивления материала к истиранию, сопротивление царапанию.
Именно твердость определяет сохранность камня при длительном использовании. Поэтому, например, сапфир с твердостью 9 (по 10-бальной шкале твердости, где 1 - это наименьшая твердость, а 10 - наибольшая) является более износостойким, чем кварц (с твердостью 7) или стекло (с твердостью 6): его сложнее поцарапать, ребра дольше остаются острыми, а грани гладкими.
Самым твердым камнем является алмаз, его твердость по шкале Мооса 10: человеку на данный момент вообще неизвестны природные или искусственные материалы, более твердые, чем алмаз. Твердость влияет не только на долговечность камня, но и на его внешний вид: чем выше твердость, тем выше качество полировки, которое можно придать поверхности камня и таким образом лучше раскрыть блеск камня.

Величина относительной твердости минералов определяется по 10-бальной шкале Мооса с помощью специальных карандашей твердости (эталонов твердости). Но поскольку это разрушающий метод (на камне могут остаться царапины), использование его для ограненных камней не рекомендуется.
Эталонный карандаш - номерная металлическая ручка с вмонтированным минералом соответствующей твёрдости. Полный набор карандашей твёрдости позволяет проверить на тёрдость любой минерал.
Проверка на твёрдость огранённого камня в исключительных случаях, когда другие способы диагностики не дали результатов, никогда не проверяется на лицевой стороне камня, проводится, начиная с карандашей меньшей твёрдости по возрастающей.
Специалисты могут определить относительную твердость камня при визуальном осмотре, учитывая силу блеска, качество полировки и следы износа камня.


Шкала твёрдости Мооса
единица твёрдости эталонный минерал сравнительная характеристика
1 тальк скоблится ногтем
2 гипс царапается ногтем
3 кальцит царапается медной монетой
4 фдюорит легко царапается ножом
5 апатит с трудом царапается ножом
6 ортоклаз царапается напильником
7 кварц царапает оконное стекло
8 топаз легко царапает кварц
9 корунд легко царапает топаз
10 алмаз не царапается ничем (легко царапает корунд)

Твёрдость драгоценного камня во многом определяет его износостойкость и долговечность. Камни с небольшой твердостью могут поцарапаться, их ребра со временем могут затираться. Высокая твердость позволяет камню дольше сохранять гладкие блестящие грани и острые ребра.

Однако твердость не следует путать с хрупкостью. Например, обладая уникальной твердостью, алмаз одновременно является хрупким минералом и боится ударов, в результате которых могут возникнуть сколы и трещины.


Хрупкость

Хрупкость - способность камня крошиться под давлением (нажимом), способностью материалов сопротивляться ударному воздействию.
Учитывается при закрепке камня в ювелирном украшении.


Вязкость

Вязкость - сопротивление удару.


Излом

Излом - характер поверхности обломка. Важный диагностический признак.
Ювелиры используют эту характеристику при диагностике огранённых камней, рассматривая сколы в лупу.


Цвет

Цвет - окраска самоцвета. Цвет является одним из важнейших свойств камня, определяющих привлекательность драгоценных камней. Это важный диагностический признак.
Различают окраски:

  • идиохроматическая - собственная окраска, определяется составом элементов химической формулы
  • аллохроматическая - посторонняя окраска, вызванная наличием тонкорассеянных механических примесей (яшма, агат, авантюрин)
  • псевдохроматическая - окраска, вызванная возникновением цветовых эффектов при отражении или рассеянии света (лунный камень, кошачий глаз)

Цвет является косвенным диагностическим признаком, поскольку разные камни могут обладать близкими оттенками. Например, сапфир и танзанит могут выглядеть очень похожими.
Тем не менее, определение цвета позволяет при диагностике «откинуть» неправильные варианты. Например, перед нами лежит природный прозрачный синий камень. Мы можем найти несколько камней, которые бывают синими, но однозначно исключаем из списка претендентов кварц, поскольку синий кварц в природе не встречается.
Для некоторых камней можно выделить наиболее характерные и, наоборот, нетипичные цвета и оттенки. Недаром, при описании камня часто используют такие термины как «рубиново-красный» и «гранатово-красный», характеризующие разные оттенки красного цвета.

Цвет камня зависит от характера поглощения камнем видимого света. По своей сути цвет – это ощущение, возникающее в человеческом глазе при попадании в него определенных световых волн (непоглощенных и пропущенных камнем).
Обычный видимый свет кажется человеку белым, хотя в действительности является смесью семи цветов радуги: красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого, синего и фиолетового (чтобы запомнить эти цвета часто используют фразу «каждый охотник желает знать, где сидит фазан»), которые человеческий глаз и мозг умеют «смешивать» в белый цвет.

Если камень не поглощает свет, то выглядит бесцветным: белый свет проходит через него полностью и попадает к нам в глаз без изменений. Камень приобретает окраску, если какие-то из семи составляющих белого света полностью или частично поглощаются камнем. В этом случае к нам в глаз попадает свет, который не является белым (в нем не хватает компонентов), и глаз смешивает те компоненты света, которые прошли через камень – в результате мы получаем цветоощущение и видим камень цветным.
Так, например, камень выглядит желтым, если он поглощает фиолетовую и синюю части спектра: в человеческий глаз попадают все цвета, кроме поглощенного фиолетового и синего, которые после смешения воспринимаются как желтый.

С цветом связан другой важный диагностический признак, такой как спектр поглощения – картина зависимости поглощения света камнем в зависимости от длины волны. Для исследования спектра поглощения геммологи используют спектроскопы, спектрофотометры и экспресс-спектрофотометры.


Прозрачность

Прозрачность (светопроницаемость)- способность самоцвета пропускать свет. Важный диагностический признак.
Прозрачность - свойство вещества пропускать света и характеризуется:

  • прозрачный - самоцвет, сквозь который ясно видны другие объекты
  • просвечивающий - самоцвет, сквозь который нельзя ясно различать другие объекты, лишь смутно общие очертания
  • непрозрачный - самоцвет, сквозь который не проходит свет
Иногда употребляют такие определения как полупрозрачный, полупросвечивающий.

Степень прозрачности камня определяется наличием в нем различных особенностей (включений, трещин), их количеством и распределением в камне.
По прозрачности (или по чистоте) выделяют несколько групп камней: одни камни обычно не содержат включений, другие обычно содержат включения, для третьих включения очень типичны.
Так, например, для изумруда очень характерны включения и трещинки, которые ухудшают прозрачность камня. В то же время другие разновидности берилла – гелиодор, аквамарин, воробьевит – обычно прозрачны и не содержат включений.


Включения

Включения – это частицы постороннего материала (твердого, жидкого или газообразного), заключенные внутри камня.
Для разных минералов могут быть характерны разные включения. Более того, образцы одного и того же минерала, добытые на двух месторождениях, могут содержать включения различных минералов. Этот признак может помочь в определении месторождения самоцвета.
Диагностика природных и синтетических камней осуществляется на основании исследования включений, различных для этих групп камней. Исследование включений позволяет сделать вывод также и о том, был ли камень подвержен облагораживанию, поскольку в результате обработки включения могут поменять свой внешний вид.
В некоторых камнях включения могут создавать неповторимый, удивительный рисунок или обуславливать интересные эффекты – астеризм, эффекты «шелка» и «кошачьего глаза».
Количество включений, их размер и распределение в камне влияет на прозрачность, а значит и на красоту камня.


Спайность

Спайность – способность некоторых камней раскалываться вдоль одной или нескольких определенных плоскостей. Спайность приводит к тому, что в камне существуют «ослабленные» направления, вдоль которых нередко формируются трещины. Так, например, в алмазе, обладающем совершенной спайностью вдоль граней октаэдра, в некоторых кристаллах можно увидеть внутренние трещинки под определенными углами.
Визуально различные внешние особенности камня (включения, трещины, зональность окраски, раздвоение ребер, особенности поверхности и многое другое) исследуют при просмотре в геммологическую лупу 10-кратного увеличения и в геммологический микроскоп. Микроскоп позволяет исследовать камень более детально: при большем увеличении и при различных типах освещения. Для выявления тонких особенностей в камне используют также геммологический иммерсионный микроскоп.


Светопреломление

Светопреломление - отклонение направления светового луча при вхождении в другую среду.
Важный диагностический признак.
Характеризуется показателем преломления, то есть отношением скорости света в воздухе к скорости света в камне. Измеряется рефрактометром. У алмаза показатель преломления равен 2,418.
Чем выше показатель преломления самоцвета, тем сильнее его блеск.


Блеск

Блеск - внешний вид камня в отражённом свете, это эффект отражения света от поверхности камня.
Блеск различают:

  • стеклянный - у самоцветов с показателем преломления 1.3 ... 1.9 (большинство самоцветов)
  • алмазный - у самоцветов с показателем преломления 1.9 ... 2.6
  • полиметаллический - у самоцветов с показателем преломления 2.6 ... 3.0
  • металлический - у самоцветов с показателем преломления от 3.0 ...
Блеск зависит главным образом от показателя преломления и качества полировки камня. По этому признаку можно отличить, например, бриллиант (обладающий алмазным блеском) от стекла или топаза (обладающих стеклянным блеском). Обычно чем сильнее блеск камня, тем он красивее.


Показатель преломления

Показатель преломления определяет, насколько направление луча света меняется при вхождении в камень из воздуха. Чем выше показатель преломления, тем сильнее камень блестит.
Имитирующие бриллиант стекла могут иметь разные показатели преломления, и чем выше показатель, тем больше такое стекло внешне похоже на бриллиант. «Стразы» – старинное название имитаций бриллианта из стекла, которые за счет примесей обычно имеют достаточно высокий показатель преломления, а потому хорошо блестят.
Показатель преломления камня геммологи определяют с помощью рефрактометра с иммерсионной жидкостью. Этот метод применим для камней с гладкой поверхностью (гранью) и позволяет различать камни с показателем преломления менее 1.81. Однако в продаже появляются и электронные рефрактометры, измеряющие показатели преломления в диапазоне от 1.30 до 3.30.
Показатель преломления вещества – это физическая величина, характеризующая скорость света в этом веществе. Когда луч света попадает из воздуха (более разреженной среды) в какой-либо камень (более плотную среду), его скорость уменьшается и, в результате, луч света отклоняется от своего первоначального пути, т.е. «преломляется». В физике принято сравнивать скорость света в вакууме (скорость света в вакууме равна 300 000 км в секунду) со скоростью света в веществе и таким образом определять показатель преломления этого вещества.


Дисперсия

Дисперсия – это свойство камня, определяющее «игру» (или «огонь» – от англ. «fire») ограненного камня.
Чем выше дисперсия, тем сильнее камень «играет», т.е. сверкает разноцветными вспышками.
Дисперсия – физическая величина, показывающая разницу между показателями преломления лучей красного и фиолетового света в камне. Явление дисперсии проявляется в том, что луч белого света (состоящий из лучей разных цветов) при входе в камень с высокой дисперсией расщепляется на цветовые составляющие, т.е. на отдельные цветные лучи. В результате в некоторых камнях можно наблюдать не только белые, но и цветные вспышки света.
Например, «игра» характерна для алмаза, чья дисперсия достаточно высокая. Дисперсия фианита и муассанита близка по значению к дисперсии алмаза, поэтому по проявлению цветных вспышек они очень похожи.
Геммологи оценивают дисперсию камня по количеству разноцветных вспышек. По этому признаку можно отличить бриллиант:

  • от имитаций с сильной дисперсией и, соответственно, большим количеством вспышек (титанат стронция, синтетический рутил)
  • от имитаций с низкой дисперсией и отсутствием цветных вспышек (кварц, топаз, лейкосапфир)
Синтетический рутил обладает очень сильной дисперсией, существенно большей, чем бриллиант. Дисперсия проявляется в виде ярких цветных вспышек.


Анизотропия

Анизотропия – изменение свойств кристалла в зависимости от направления измерения. Особенно важна оптическая анизотропия камней – изменение их оптических свойств в зависимости от направления. Все камни можно разделить на оптически изотропные (оптические свойства не зависят от направления) и анизотропные (оптические свойства меняются). Оптически изотропные камни обладают только одним показателем преломления и не обладают двупреломлением. Оптически анизотропные камни обладают двумя или тремя показателями преломления и также обладают двупреломлением. Так, например, у алмаза (оптически изотропный камень) один показатель преломления, у рубина – два, а у танзанита – три.
Оптическая анизотропия (или изотропия) камня выявляется с помощью полярископа. Специальное приспособление в полярископе – коноскоп – позволяет определять тонкие оптические характеристики камня (такие как оптическая осность).


Плеохроизм

Плеохроизм – способность камня менять цвет в зависимости от направления наблюдения. Разновидностями плеохроизма являются дихроизм (проявление камнем двух цветов в разных направлениях) и трихроизм (проявление трех цветов).
Эту особенность камня иногда можно наблюдать даже невооруженным глазом: так, например, трихроизм танзанита проявляется при просмотре танзанита с разных сторон: его окраска меняется от синей до красной и оранжевой. Для камней с менее выраженным плеохроизмом это свойство наблюдают в дихроскоп.


Двупреломление

Анизотропия оптических свойств приводит к появлению двупреломления – расщеплении луча света при его вхождении в кристалл. Эти лучи распространяются в кристалле с различными скоростями, а поэтому по-разному преломляются. Двупреломление характерно только для оптически анизотропных камней и отсутствует в оптически изотропных камнях (алмаз, шпинель, гранат).
Если двупреломление сильное, то в камне можно наблюдать раздвоение ребер граней (при просмотре сквозь камень с помощью лупы или микроскопа).
Отсутствие двупреломления (раздвоения ребер) в бриллианте (алмазе) позволяет отличать его от некоторых имитаций – муассанита, циркона, ниобата лития.

Алмаз - изотропное вещество, поэтому он не обладает двупреломлением. Это значит, что в анизотропных имитациях алмаза (например, цирконе, муассаните) наблюдается раздвоение ребер, в бриллианте - нет.


Люминесценция

Люминесценция (флюоресценция) – способность камней светиться под воздействием ультрафиолетового (УФ) света. Для некоторых камней характерна фосфоресценция – временное сохранение свечения камня после того, как источник УФ-излучения выключен.
Люминесценция и фосфоресценция драгоценных камней исследуется с помощью ультрафиолетовой лампы – источника длинноволнового (365 нм) и/или коротковолнового (254 нм) ультрафиолетового света.
Поскольку разные минералы могут характеризоваться различной люминесценцией, этот признак является диагностическим. Определение цвета, интенсивности свечения и его распределения в камне, например, позволяет отличить люминесцирующие алмазы от имитаций, выявить синтетическое происхождение алмазов и заполнение трещин в изумрудах.
Для алмазов наиболее типичной является голубая люминесценция или ее отсутствие, реже встречаются желтый, зеленый, белесый, розовый и другие цвета свечения. Ювелирное изделие с мелкими бриллиантами обычно красиво светится под ультрафиолетовой ДВ лампой, когда все камни имеют разные цвета и оттенки свечения.

Люминесценция может влиять и на внешний вид камней. Так, сильная голубая люминесценция в желтоватом бриллианте может визуально уменьшить его желтый оттенок.


Все свойства, за которые ценят ювелирные камни, могут быть проявлены и выражены только у обработанного камня. Только огранка волшебно превращает самоцвет в драгоценный камень.

Прочие свойства камней

Среди свойств камней, никак не влияющих на их привлекательность и износостойкость, но служащих диагностическими признаками, необходимо также рассмотреть плотность, тепло- и электропроводность.


Плотность

Плотность – это вес вещества в единице его объема, измеряемый в граммах на кубический сантиметр. Иногда используют близкое понятие – удельный вес.
Например, плотность алмаза 3.52 грамма на кубический сантиметр означает: если из алмаза вырезать кубик со сторонами 1 см, он будет весить 3.52 грамма.
Плотность камня зависит от его состава и структуры, а потому является диагностическим признаком. В ряде случаев, если мы знаем стандартный размер для бриллианта той или иной массы, мы можем использовать эту информацию для отличия его от имитаций.
Рассмотрим такой пример. Диаметр круглого бриллианта массой 1 карат составляет 6.3-6.5 мм. Если при взвешивании круглого бесцветного камня такого диаметра мы видим на весах значение 1.7 карата, это означает, что это не бриллиант: плотность этого камня в 1.7 раза выше, чем у алмаза, а значит у нас в руках – фианит. Однако нужно помнить, что плотность у разных веществ может совпадать (например, у алмаза и топаза).
Для точного измерения плотности используют электронные весы с гидростатической приставкой, позволяющие взвесить неоправленный камень в воздухе и в воде и рассчитать плотность. Для этих же целей иногда используют специальный набортяжелых жидкостей: камень погружают в жидкости известной плотности, и если, например, камень тонет, его плотность выше, чем у этой жидкости.
Существенным ограничением плотности как диагностического признака является тот факт, что измерить плотность камня в изделии невозможно. Эта методика работает только для неоправленных камней.


Теплопроводность и электропроводность

Теплопроводность и электропроводность служат диагностическими признаками алмаза. На определении первого основана работа даймонд-тестеров (даймонд-детекторов), а муассанит-тестеры определяют обе характеристики.
Муассанит-тестеры позволяют отличать бриллианты от всех имитаций, включая муассанит.
Эти приборы часто используются ювелирами для отличия бриллиантов от имитаций. Важно, что они позволяют проводить экспресс-диагностику для любых камней – как неоправленных, так и в изделии.
До появления на рынке муассанита даймонд-тестер мог отличать бриллиант от любых имитаций, поскольку ни одна из имитаций не имела такой же высокой теплопроводности, как и бриллиант.
Однако, из-за близких показателей теплопроводности бриллианта и муассанита, детектор может показать на муассаните, что это – бриллиант. Это значит, что даймонд-тестер позволяет отличить бриллиант от любой имитации, кроме муассанита.

Различить между собой бриллиант и муассанит позволяют муассанит-тестеры, помимо теплопроводности измеряющие электропроводность: в отличие от проводящего муассанита, алмаз электричество не проводит (исключение составляют очень редкие полупроводниковые алмазы, содержащие примесь бора).


Спектр поглощения

Спектр поглощения – картина зависимости поглощения света камнем в зависимости от длины волны. Спектр поглощения является важным диагностическим признаком. Для исследования спектра поглощения геммологи используют спектроскопы, спектрофотометры и экспресс-спектрофотометры.
Итак, для диагностики камней используют различные методики и специализированное оборудование. Кроме рассмотренных выше, для диагностики используются и некоторые другие свойства и характеристики камней.


Оптические эффекты в некоторых камнях

Для большинства камней мы без труда можем описать цвет: например, красный рубин, фиолетово-синий танзанит, зеленый изумруд.

Но встречаются и такие камни, для которых определение цвета затруднено. Это связано с особыми свойствами этих камней. Такие камни принято называть камнями с оптическими эффектами. Именно оптические эффекты обуславливают необычность этих камней, их феноменальность. К таким свойствам относятся и особые виды блеска, и необычные фигуры, возникающие при определенном освещении камня, и дополнительные цвета.
Большинство эффектов объясняются взаимодействием света и структуры камня. Зная об этом, огранщики обрабатывают камень таким образом, чтобы максимально подчеркнуть особые свойства камня. Ведь чем ярче проявлен оптический эффект камня, тем он красивее и необычнее и тем выше его стоимость.
Например, при огранке звездчатого сапфира специалист ориентирует камень так, чтобы звезда наиболее ярко проявлялась при просмотре камня со стороны верха.

Камни с оптическими эффектами – важная часть рынка драгоценных камней. Некоторые из них распространены, какие-то наоборот – крайне редки. Но каждый из них может найти своего покупателя.
Яркая демонстрация оптического эффекта – это ключ к продаже таких камней. Зачастую покупателю не требуются обширные знания о том, как и почему формируется данный оптический эффект. Тем не менее, готовность продавца объяснить природу «волшебства» лишь повысит интерес к камню и поможет его красиво преподнести и продать.


Опалесценция

Опал – пожалуй, самый распространенный и известный среди камней с оптическими эффектами. Разноцветные вспышки, возникающие при попадании света на опал, называются цветовой игрой, или опалесценцией.
Опалесценция – это результат взаимодействия света с необычной структурой опала. Дело в том, что в отличие от большинства драгоценных камней, опал не является кристаллическим веществом (он аморфен). Это значит, что вместо закономерного расположения атомов в структуре, свойственного кристаллическим веществам, опал состоит из глобул кремнезема – крошечных сферических образований.
Великолепная цветовая игра опалов – достаточно редкое явление, являющееся результатом сочетания ряда условий. Если глобулы кремнезема, слагающие опал, располагаются упорядоченно, образуя ровные ряды (как шарики для пинг-понга, сложенные в коробку), то лучи белого света при попадании на эти ряды распадаются на спектральные цвета. Размер глобул и ход светового луча в камне определяют цвета опалесценции.
Наиболее высоко среди цветов опалесценции ценятся оттенки красного, независимо от основного цвета опала (черного или белого).


Эффект смены цвета

У александрита, достаточно редкого камня, есть необыкновенное редкое оптическое свойство – эффект смены цвета.
Этот камень похож на хамелеона – его цвет зависит от типа освещения. Разница между проявляемыми цветами александрита называется реверсом.

Александрит

Александрит при разном освещении:
← под лампой накаливания −−−−−−− при освещении люминесцентной лампой →

Александрит

Александрит с хорошим эффектом смены цвета (с хорошим реверсом) выглядит пурпурно-красным при искусственном освещении (лампа накаливания, свечи), а при дневном освещении он становится зеленым или голубовато-зеленым.
Этот эффект известен и для других камней, например, для корундов, шпинели, гранатов. Но эффект смены цвета настолько устойчиво связан в сознании людей именно с александритами, что часто его называют «александритовым эффектом».
Стоимость александрита зависит не только от цвета, тона и насыщенности обоих цветов, но и от степени заметности эффекта смены цвета. Лучшие александриты меняют цвет от зеленого до пурпурно-красного. Насыщенность этих цветов средняя. Лучший красный цвет александрита выглядит слегка коричневатым, а зеленый – слегка сероватым.
Для демонстрации эффекта перед клиентом не нужно выносить камень на улицу, достаточно использовать лампу дневного света. Для того чтобы увидеть второй цвет, можно использовать фонарик с лампой накаливания, это позволит более четко направить искусственный свет и максимально подчеркнуть насыщенность красного цвета.


Кошачий глаз

Эффект переливчатости, или эффект «кошачьего глаза» – это эффект переливающейся световой полосы на поверхности при повороте камня. Это явление напоминает глаз кошки, также его можно сравнить с бегающей световой полоской при наматывании шелковой нитки на катушку.
Переливчатость лучше всего наблюдается в полированных кабошонах, но часто видна еще на необработанном сколе или срезе камня при его повороте. Наиболее ярко она выражена у хризоберилла. У хризоберилла эффект «кошачьего глаза» обусловлен отражением света от микроскопических полых каналов или включений, ориентированных параллельно одной из кристаллографических осей. Отсветы от этих каналов и включений создают эффект переливчатости. Такие минералы, как кварц с включениями волокнистых минералов, турмалин c системой микроскопических взаимнопараллельных внутренних каналов-пустот, ориентированных вдоль основной оси, скаполит, параллельно-волокнистые сорта нефрита и диопсид также могут обладать «эффектом кошачьего глаза».
Помимо бегающей узкой световой полосы в камнях с эффектом «кошачьего глаза» можно наблюдать еще два оптических эффекта. Чтобы увидеть первый эффект, нужно посветить фонариком на камень под прямым углом относительно световой полосы. При такой подсветке станет видно, что полоса словно делит камень на две части, одна из которых цвета меда, а другая приобретает молочный оттенок. Этот эффект называется «молоко и мед».
Второй эффект можно увидеть, расположив камень между двумя источниками света, направленными под 45 градусов по отношению к световой полосе. При покачивании камня между двумя такими источниками полоса может то раздваиваться, то снова соединяться в одну. Это напоминает закрывающийся и открывающийся глаз.


Соколиный глаз, тигровый глаз

Эффект переливчатости частично проявлен еще в некоторых камнях, которые по аналогии с «кошачьим глазом» получили образные названия, связанные с глазами животных и птиц. Так, достаточно устоявшимися как в минералогической литературе, так и среди коммерческих названий камней, являются названия «соколиный глаз» и «тигровый глаз».
Как «тигровый» так и «соколиный глаз» являются продуктами замещения (псевдоморфозами) тонковолокнистых прожилков минерала крокидолита (щелочной амфибол) полупрозрачным кварцем или халцедоном. Сам крокидолит – минерал красивого синего цвета, но содержащееся в нем железо может окисляться, частично переходя в окислы и гидроокислы железа. Таким образом, «соколиный глаз» - псевдоморфоза кварца по неизмененному синему крокидолиту, а «тигровый глаз» - по измененному, частично замещенному окислами и гидроокислами крокидолиту.
«Соколиный глаз» - камень голубовато-синего цвета с серебристой переливчатостью, «тигровый глаз» - золотисто-жёлтого или золотисто-коричневого цвета и шелковистым отливом на полированной поверхности. Иногда встречаются образцы смешанного вида – в них присутствует как синий, так коричнево-желтый цвет, то есть смесь «тигрового» и «соколиного глаза».


Астеризм

Если в камнях с эффектом «кошачьего глаза» игольчатые включения направлены в одном направлении, то есть камни, в которых такие же включения могут быть ориентированы в разных направлениях. Когда несколько полос переливчатости пересекаются в центре, получается звезда. Этот необычный эффект называется астеризмом, а камни с таким эффектом – звездчатыми.
Количество лучей в звезде связано с кристаллической структурой минерала. В корунде (как рубине, так и сапфире) и кварце звезда шестилучевая, в диопсиде звезда четырехлучевая.
Как и камни с эффектом «кошачьего глаза», камни с астеризмом гранятся в виде кабошонов, так как именно такая огранка позволяет наиболее четко увидеть звезду. Звездчатые рубины, сапфиры и гранаты могут стоить очень дорого, в то время как черные звездчатые сапфиры относительно недороги. В звездчатых камнях высокого качества звезда находится в центральной части кабошона и ее лучи расходятся по всей площади камня.
Наибольшую популярность звездчатые камни приобрели в 40-50 годы XX века, но они сохраняют ее до сих пор.
На сегодняшний день эффект звезды может быть получен с помощью облагораживания рубинов и сапфиров. «Наведенный» эффект астеризма ценится значительно меньше, чем камень с эффектом от природы.


Авантюресценция

Авантюресценция – оптический эффект мерцания, цветного искристого блеска, яркого свечения точечными бликами; возникает при отражении, преломлении и интерференции света от плоских поверхностей многочисленных включений различной формы в прозрачном или полупрозрачном материале – камне или стекле. Явление названо по камню авантюрину, разновидности кварца.
Также в природе встречается «солнечный камень» – полевой шпат с эффектом авантюресценции. Наиболее ярко демонстрирует авантюриновый эффект так называемое авантюриновое стекло, содержащее большое количество блестящих включений меди. Такое стекло очень часто используется в недорогих ювелирных изделиях.


Иридисценция

Иридисценция выглядит как радужные мерцающие переливы. Это напоминает радугу на мыльных пузырях или на нефтяные разводы в воде. Свойство обусловлено интерференцией световых волн в поверхностных слоях минерала. Иридисценция может наблюдаться в огненных агатах и, конечно же, в жемчуге. Иридесценция жемчуга получила особое название – ориент.


Лабрадоресценция

Лабрадоресценция – это игра цвета от голубого, синего до зеленого и золотистого в лабрадоре (одной из разновидностей полевого шпата), возникающая при поворотах камня.Л
Лабрадор – минерал темного цвета, от серого до черного, цветовые вспышки обычно одиночные и крупные. Они связаны с особым тонким пластинчатым строением камня. Наиболее распространен лабрадор с голубой лабрадоресценцией, если лабрадоресценция разных цветов, то такую разновидность лабрадора называют спектролитом.
На сегодняшний день лабрадор мало используется в ювелирном деле. Гораздо большее распространение имеют лабрадориты, породы, в значительной степени сложенные лабрадором. Их используют в качестве отделочного материала.


Адуляресценция

Адуляресценцией называют голубые или белые переливчатые отсветы, возникающие при вращении камня относительно источника света. Это свойство наблюдается у лунного камня – прозрачной разновидности адуляра (полевого шпата). Лунный камень был очень популярен в конце XIX века в изделиях «арт нуво» Рене Лалика. Благодаря такому оптическому эффекту камню нередко приписывались мистические свойства.
Рассеивание света происходит благодаря тонким пластинкам, содержащимся в структуре лунного камня. За счет этого рассеивания и возникает мягкое голубое свечение. Его действительно можно сравнить с лунным светом, проникающим из-за облаков.
Только лунный камень обладает этим свойством. Несмотря на это сам адуляр достаточно распространен в природе. Более эффектно выглядит голубая адуляресценция, нежели белая. Самым дорогим является голубой лунный камень с голубой адуляресценцией, затем по стоимости идет белый лунный камень с голубой или белой адуляресценцией, серые и коричневые камни – самые дешевые.


Оптические эффекты – важные свойства, которые влияют на стоимость камня. Нередко именно они в первую очередь привлекают внимание покупателя, придавая камню мистическую красоту и необычность.