«Gems4u» — интернет-магазин полудрагоценных камней
Kак это делается - или просто о несложном. Идентификация драгоценных камней

Kак это делается - или просто о несложном. Идентификация драгоценных камней

Рассмотрим "технологию" идентификации ограненных камней. Для начала ограничимся несложными случаями, когда ответ на вопрос "что за камень" можно найти с использованием стандартного геммологического оборудования, без применения сложных приборных методов, спектрометрии и химического анализа.

~~~

    Для экспертизы была предложена пачка зеленых ограненных камней, купленных в начале января 2013 года на знаменитом интернет-аукционе под видом изумрудов. Камни были дешевыми в виду «низкой чистоты и плохой огранки».

Вот один из этих камешков:



С первого взгляда на камень уже все ясно, но взгляд "к делу не пришьешь". И необходимо доказательно установить минеральную природу камня.

Первым делом – определяем его оптические характеристики. Начинаем с коэффициента преломления. Для этого нам нужен рефрактометр и рефракционная (иммерсионная) жидкость.

Для начала – почистим сам камешек. Желательно, чтобы поверхность была чистая, без пыли, отпечатков пальцев и жировых пленок.



Затем открываем крышку рефрактометра и с той же целью протираем поверхность призмы.



Затем наносим на поверхность призмы каплю рефракционной жидкости. В реальности для теста капля должна быть вдвое меньше.




Затем аккуратно укладываем камень на каплю на призме, площадкой вниз.



Убеждаемся в том, что камень лег плотно, жидкость растеклась подним равномерно, закрываем крышку и включаем фонарик подсветки.



В окуляре рефрактометра мы видим шкалу преломления. Также на окуляре мы заранее установили поляризационный фильтр. Сам показатель преломления определяется по шкале по положению границы света и тени. Вот что показал рефрактометр в данном конкретном описываемом случае:



Черта границы света и тени расположена на отметке 1,53. На самом деле измерения проводятся минимум 4 раза, после каждого камень поворачивается на 90 градусов, результаты измерений записываются.  Кроме того, медленно вращая поляризационный фильтр на окуляре, мы наблюдаем (или не наблюдаем) перемещение границы света и тени вверх и/или вниз по шкале. В нашем случае это перемещение составляло очень малую величину, не превышавшую половины деления.

По всем записанным результатами измерений нижних и верхних показателей преломления мы вычисляем усредненные их значения, получив такой конечный результат: 1,538 – 1,542. Эти цифры означают, что исследуемый камень обладает очень слабым двулучепреломлением, то есть имеет 2 показателя коэффициента преломления.

Следующим шагом, тщательно помыв спиртом и сам камень и призму рефрактометра (надо их очистить от остатков весьма пахучей, довольно ядовитой рефракционной жидкости, которая к тому же быстро испаряется, оставляя пленку и белый налет), мы проверим оптическую природу камня, которая в том числе многое может подсказать и о строении камня. Для этого воспользуемся полярископом.

Полярископ состоит из двух линейных поляризационных фильтров, поляризатора и анализатора, верхний фильтр-анализатор может вращаться, и подвижного рабочего стекла, которое виднеется внизу "прорези" трубы полярископа. Полярископу нужна подсветка, потому мы используем предназначенный для этой цели фонарик.



Одеваем полярископ сверху на фонарь и включаем свет.



На фотографии мы видим свет трех ярких светодиодов фонаря, что означает – фильтры полярископа находятся в открытом положении. Вращаем верхний подвижный фильтр до положения, когда пара фильтров будет полностью закрыта. Вот как это выглядит:



Кладем камень на подвижное рабочее стекло, расположенное между двумя поляризационными фильтрами. И начинаем медленно вращать рабочее стекло.




Мы видим, что испытываемый камень в поляризованном свете под перекрещенными закрытыми фильтрами ярко светится и не меняет тона (не темнеет) при полном обороте на 360 градусов. Мы можем сделать следующий вывод: камень кристаллической структурой не обладает, то есть его структура либо аморфная, или волокнистая.

Следующий тест мы делаем на определение удельного веса образца - показалтеля, подчас являющегося определяющим при проведении геммологических тестов. Для этого мы используем весы в сочетании с гидростатическим мостиком, что позволяет нам определить вес камня на воздухе и в воде, и рассчитать его плотность.

Для начала – включаем весы и обнуляем шкалу, калибрую ее на "ноль".



Затем кладем камень на чашку весов и взвешиваем его.



Записываем вес камня на воздухе – 1,66 карат.

Затем перекладываем камень в подвесную тарелочку гидростатического мостика, опущенную в стаканчик с водой…



… и определяем вес погруженного в воду камня.



Записываем вес в воде – 1,01 карат.

Далее выполняем простой расчет удельного веса камня по формуле: вес камня на воздухе, деленный на разницу веса камня на воздухе и в воде.

Удельный вес = 1,66 : (1,66 – 1,01) = 2,554 (погрешность определения ~ 1%)

Весь комплекс весов с гидростатическим мостиком в сборе показан на следующей фотографии:



Далее все совсем просто. Мы знаем о камне следующее:

- Коэффициент преломления ~ 1.54 (1.538 – 1.542);
- Двулучепреломлением ~ 0.004;
- Структура аморфная (агрегатная) или волокнистая;
- Удельный вес 1,55 +/- 1%;
- Цвет зеленый;
- Прозрачность – просвечивается, но не прозрачен.

Осталось выбрать подходящий вариант по справочным таблицам. Признаюсь – в голове все данные по камням не держу, а возиться с таблицами – уже лень. Потому воспользуемся программой, предназначенной как раз для интерактивной помощи геммологу.



Внизу имеется кнопочка «Separator», нажатие которой приводит нас к специальной форме, заполнив которую, мы можем получить от программы перечень камней, примерно  удовлетворяющих известным нам параметрам. Заполняем эту форму. Нажимаем кнопку «Query» и получаем результат:



Из предложенных программой вариантов (а забыть она не могла ничего в принципе) выбираем подходящий. Все же программа – только помошник, а окончательное решение и выводы делает человек.

Вывод прост и однозначен – исследуемый зеленый просвечивающий камень – халцедон, разновидность – хризопраз.

 

  

Далее предлагем всем желающим совместно исследовать еще один новый, недавно полученный камешек. Достоверно о нем было известно только его происхождение - он родом из Бразилии.

Вот он, этот камешек:

Октагон изумрудной огранки, 8,4х4,9 мм, вес 1,37 карат, цвет очень сильно синевато зеленый, тон светлый, насыщенность слабая. В окраске проявляется сильная зональность, скрытая грамотной огранкой. Можно было бы считать почти идeально чистым, то есть классифицировать как чистый на глаз, если бы не хорошо заметная черная полоса, пересекающая камень поперек.

Для начала проведем определение стандартных характеристик. Делаем это так же, как и в случае, описанном в первой части цикла "Просто о несложном".

Итак, по результатам тестов имеем следующие данные:

Коэффициент преломления: 1,563 - 1,570;
Расчетное двулучепреломление: 0,007;
Реакция в полярископе: Нормальное двулучепреломление, камень анизотропный;
Удельный вес: 2,89.

Также были сделаны два совсем простых теста:

Реакция на ультрафиолетовое облучение: инертный и под коротковолновым, и под длинноволновым ультрафиолетом.
Реакция под фильтром Челси: отсутствует.

Сопоставляя все данные, можно сделать вывод, что у нас в руках - зеленый берилл. При этом надо учесть, что несмотря на пусть и светлый, но классический изумрудный цвет, этот берилл изумрудом не является. Вывод сделан на основе того, что ни один из тестов не показал даже следов влияния хрома на окраску камня. Зеленый берилл, окрашенный хромом, как правило, флюоресцирует, и всегда выглядит красным при обозрении через фильтр Челси. Раз зеленый берилл окрашен не хромом, значит он окрашен железом, а раз он окрашен железом, значит он просто - драгоценный зеленый берилл.

Помимо идентификации самого камня, интересно также было бы понять, что за включения, черная полоса, безусловно являющаяся сомнительным украшением (скажем так - на любителя, кому-то, и лично автору - нравится, но у каждого - свои вкусы) этого в принципе очень приятного для глаза камня.

Для этого пришлось позвать на помощь микроскоп, в последнее время много отдыхавший и из-за этого слегка запылившийся.. Пришлось потратить почти час на уход за ним, прежде чем удалось приступить к рассматриванию и фотографированию берилла и его включений.

На первой фотографии мы видим берилл в отраженном свете от источника искуственного дневного света, под 20-кратным увеличением. Для того, чтобы что-то более или менее, но было видно, фотография сшита из 65 снимков с различной фокусировкой.

Результат немного разочаровал, так как на фотографии не все видно также хорошо, как в оккулярах микроскопа. Темные кристаллы включений (справа сверху вниз) сливаются с фоном.



Чтобы и на изображении было видно получше, пришлось сделать еще одну фотографию подобного ракурса, но изменив освещение на проходящий свет. То же самое увеличение, 20х.



На этом изображении, на которое ушло "в швейную машинку" всего 40 разнофокусных снимков, все видно уже получше. Хорошо заметна поперечная трещина, по которой поступал питающий раствор, а уж из этого раствора и выкристаллизовывались темные кристаллы, большое количество которых мы видим справа от трещины. Трещина выходит на поверхность, и даже в самом низу площадки около трещины, и еще ниже, уже на фацете короны, видны перпендикулярные к трещине остатки каких-то карманов, возможно - подводящие питащий раствор каналы.

Наличие такой трещины сразу заставляет задуматься, а целостный ли камень или нет. Если трещина сплошная через всю толщину камня, то не может быть такого, чтобы не были видны следы склеивания двух половинок, поскольку при огранке камень обязательно развалился бы на 2, как минимум, части.

Чтобы проверить опасение "склейки", рассмотрим камень с обратно стороны.  Следующая фотография как раз с той стороны все нам и демонстрирует. Проходящий поляризованный свет, увеличение 60х, "швейная машинка" трудилась еще меньше, так как исходных разнофокусных кадров было всего 30:



Ура! Камень не клеился! На изображении хорошо видно, что трещина проходит совсем неглубоко под шипом, точнее - практически под схождением шипа и боковых граней павильона, но на поверхность в этой зоне трещина не выходит! Браво огранщику, потому как и этот конкретный кристалл было очень непросто огранить, сохранив его целым.

Заодно этот ракурс и увеличение позволили "не увидеть доселе невидимое" - то есть убедиться в полном отсутствии типичных включений, без наличия которых изумрудов просто не бывает. Также появилось предположение о природе включений, которое не изменилось после еще одного этапа исследования, но окончательное подтверждение которому даст только спектральный анализ этих включений, позволяющий определить их химический состав. Тем не менее я почти уверен, что данные включения - гематит. Об этом косвенно свидетельствует и высокое (практически на самом верхнем уровне) значение удельного веса. Все таки этого предполагаемого гематита в берилле довольно много оказалось, а с его, гематитовым, собственным удельным весом > 5.6 его оказалось достаточно для повышения удельного веса камня в целом на процент-другой.

Последня фотография не столь важна с "исследовательской точки зрения" сколько сделана для лучшей визуализации включений. Для достижения некоторой панорамности, то есть более-менее сфокусированного взгляда во внутрь, для достижения приличной глубины резкозти, пришлось попросить "швейную машинку" превратить в одно изображение аж 220 исходных снимков с переменным фокусом.

Фотография сделана под смешанным освещением, увеличение 40х, камень был расположен одной из граней павильона к объективу. В глубину слой кристаллов предполагаемого гематита виден примерно на 30-40% (от расстояния до площадки).



~~~

Общих выводов (персональных, для кого-то выводы могут оказаться абсолютно противоположными) по результатам "исследований" немного:

1. Как же не интересны "чистые" камни!
2. Как же интересны "нечистые" камни"!
3. Как же по сравнению с интересностью "нечистых" камней не интересны банальные бриллианты!
4. Не все то изумруд, что зелено!

 

  © www.gems4u.ru