постановка зубов по стеклу
собственный проект фирма
родирование золота

Янтарь, черепаховый панцирь, коралл, гагат и слоновая кость

Янтарь, черепаховый панцирь, коралл, гагат и слоновая кость

Янтарь отличается от всех других драгоценных камней своим растительным происхождением. Он представляет собой ископаемую смолу различных деревьев (в том числе хвойных), которая вытекла из них 250 млн. лет тому назад. Она нередко содержит увязших в ней насекомых. Различают несколько типов янтаря, хотя их свойства практически одинаковы. Наиболее важным является балтийский янтарь, или сукцинит. Этот янтарь окрашен в различные оттенки желтого цвета — от беловатого до коричнево-желтого. Он может быть прозрачным, замутненным или почти непрозрачным, когда содержит многочисленные мелкие пузырьки воздуха. Аналогичные вариации внешнего вида наблюдаются и у британского янтаря (фото 18). Сицилийский (симетит) и румынский (румынит) янтари редко окрашены в желтый цвет; чаще они бурые, красноватые и даже черные. Румынский янтарь нередко сильно трещиноват, но тем не менее хорошо полируется. Бирманский янтарь (бирмит), как правило, имеет коричневый цвет. Он содержит много насекомых, а иногда и прожилки кальцита. Со времени второй мировой войны значительные количества янтаря добыты на нескольких участках в Доминиканской Республике. Эти камни имеют по большей части бледную окраску, но встречаются также более темные коричневые и красновато-коричневые разности. Более темный материал может обесцвечиваться под действием солнечного света. Некоторые доминиканские янтари обнаруживают голубую или голубовато-зеленую флюоресценцию при дневном освещении, и все они сильно флюоресцируют в этих тонах под ультрафиолетовым облучением.
Эти разновидности янтаря характеризуются несколько иным составом, но в целом все янтари представляют собой в основном углеводороды. Сукцинит, как следует из названия, содержит янтарной кислоты больше, чем другие янтари, и при нагревании издает характерный запах. Геданит представляет собой янтареподобную ископаемую смолу и встречается вместе с сукцинитов. Он не содержит янтарной кислоты и так мягок, что царапается ногтем.
Твердость основных разновидностей янтаря находится в пределах от 2,5 до 3 по шкале Мооса, причем наиболее твердым является бирманский янтарь. Удельный вес янтарей равен 1,04—1,10. Присутствие многочисленных пузырьков воздуха в замутненных янтарях приводит к уменьшению их удельного веса по сравнению с прозрачными образцами. Как аморфное вещество янтарь имеет только один показатель преломления, который в среднем равен 1,54. Размягчается янтарь при 180 °С, плавится в интервале температур 250—300 °С и горит с характерным запахом. Общеизвестна легкость, с которой янтарь электризуется, если потереть его о шерсть. Наэлектризованный янтарь притягивает кусочки бумаги и другие предметы. Некоторые имитации янтаря ведут себя в этом отношении точно так же, поэтому при диагностике на этот признак не следует полагаться. Если же образец при трении не электризуется (как в случае казеиновых пластмасс, описанных ниже), то материал безусловно не может быть янтарем.
Из имитаций янтаря прежде всего следует сказать о прессованном янтаре, или амброиде, как его часто называют. Начиная с 1881 г. этот материал производится в большом количестве из мелких обломков балтийского янтаря. Эти кусочки размягчаются нагреванием до 200—250 °С и затем прессуются в виде сплошной однородной массы, которая имеет почти такие же свойства и внешний вид, как и природный янтарь. Лучшим способом распознавания прессованного янтаря является его исследование с помощью лупы или даже невооруженным глазом. В прессованном янтаре заметны структуры течения — глобули прозрачного янтаря среди замутненной массы, следующие по определенным линиям. Кроме того, могут встречаться включения удлиненных пузырей, вытянутых в одном направлении, тогда как в природном янтаре пузыри всегда сферические. Следует отметить, что некоторые образцы прессованного янтаря, недавно исследованные автором, были совершенно прозрачны, однако характеризовались наличием потоков и свилей. Материал не содержал пузырьков или признаков структуры течения. Его плотность была несколько ниже (1,06), чем у природного янтаря (куски плавали в соответствующем растворе соли), и между скрещенными поляроидами наблюдалось постоянное пропускание света в отличие от типичных для необработанного янтаря балок погасания, пересекающих камень при его вращении. Наиболее удивительная особенность этого современного прессованного материала — яркая молочно-голубая люминесценция при облучении длинноволновым ультрафиолетовым светом; при этом становится заметной зернистая структура материала.
Более молодые природные смолы копал или каури, которые широко используются в Новой Зеландии, очень близки к янтарю по своим свойствам и внешнему виду. Их можно отличить по большей легкоплавкости, приложив к образцу нагретую иглу (чтобы различие было более заметным, необходимо такую же процедуру проделать одновременно и с янтарем), а также по их большей растворимости в эфире. От капли эфира копал становится липким, и на нем остается Матовое пятно, когда эфир испаряется. Ни природный, ни прессованные янтари на эфир не реагируют. В отношении прессованного янтаря существует противоположное мнение, но оно не соответствует действительности.
Копал почти всегда можно отличить от янтаря по его склонности к образованию трещин на поверхности. Кроме того, он значительно мягче янтаря, и это чувствуется, когда на него надавливают лезвием ножа. Включения насекомых не всегда свидетельствуют о том, что перед нами настоящий янтарь. Они могут встречаться и в копале (фото 29). Насекомые, залитые в пластмассы, обычно слишком "совершенны", чтобы их можно было принять за реальные. Ктому же в их позах не видно признаков борьбы за свою жизнь, поскольку они уже были мертвы, когда попали в вязкое вещество.
С успехом и часто имитируют янтарь различные искусственные смолы, которые обычно объединяются общим названием "пластмассы". Старейшая из них, нитрат целлюлозы, известная как целлулоид, в настоящее время применяется редко из-за ее легкой воспламеняемости. Шире используется безопасный целлулоид (ацетат целлюлозы), известный под названиями целлон и родоид. Пригодны для имитации янтаря также казеиновые пластмассы типа галалита, эриноида и др., однако наибольшее распространение получили продукты фенол-формальдегидной компенсации — бакелит и каталин. В табл. 27.1 представлены определенные автором типичные значения удельного веса и показателей преломления искусственных материалов — имитаций янтаря и черепахового панциря, а также соответствующие физические константы природных янтарей, копала и настоящего черепахового панциря (более подробно мы его опишем позднее).
Таблица 27.1 Физические константы янтаря, черепахового панциря и пластмасс
Материал
Удельный вес
Показатель преломления
Поведение под "ножом"
Янтарь
1,08
1,54
Легко крошится
Копал
1,06
1,53
Легко крошится
Панцирь черепахи
1,29
1,55
Режется
Казеин, имитация янтаря
1,33
1,54
Режется, довольно вязкий
Казеин, имитация панциря черепахи
1,32
1,53
Режется, довольно вязкий
Казеин, имитация панциря черепахи
1,34
1,54
Режется, довольно вязкий
Бакелит, имитация янтаря
1,28
1,64
Режется, вязкий
Бакелит, имитация янтаря
1,26
1,66
Режется, вязкий
Целлон, имитация панциря черепахи
1,26
1,48
Режется
Родоид, имитация панциря черепахи
1,28
1,49
Режется
Целлулоид, имитация панциря черепахи
1,38
1,49
Легко режется
Целлулоид, имитация панциря черепахи
1,42
1,50
Легко режется
Следует отметить, что удельный вес всех этих пластмасс значительно превышает удельный вес янтаря, и это дает возможность надежно различать эти материалы. Разумеется, разбавив одну из обычных тяжелых жидкостей, например бромоформ или толуол, можно получить жидкость с удельным весом 1,12, пригодную для отличия янтаря от указанных выше имитаций, однако в этом нет никакой необходимости, поскольку с равным успехом можно обойтись насыщенным раствором поваренной соли: десять чайных ложек соли на стакан воды. В таком растворе все образцы природного и плавленого янтаря будут плавать, тогда как все обычные пластмассовые имитации будут тонуть.
В табл. 27.1 не вошли два типа пластмасс, поскольку до сих пор они еще не применялись для имитации янтаря, однако упомянуть о них стоит. Одна из них — удивительно прозрачный перпекс, или диакон, — полимеризованный акриловый эфир имеет плотность 1,18 и показатель преломления 1,50. Из диакона отливается большинство изделий из современной "слоновой кости" и цветные телефонные аппараты. Другая пластмасса — полистирол производится в Англии под названием "дистрен". Она имеет плотность 1,05 и довольно высокий показатель преломления (около 1,58). Дистрен, разумеется, будет плавать в растворе соли, как янтарь и копал, но то обстоятельство, что он режется ножом с образованием стружки, размягчается при значительно более низкой температуре (70—90 °С) и легко растворяется в бензоле, позволяет отличить его от янтаря, если он когда-нибудь будет использован для имитации последнего.
Определение плотности материала в бусах часто можно провести, не рассыпая их, если вес нитки незначителен. Взвесив бусы на воздухе и в воде, можно сравнительно легко выявить пластмассу по ее значительно более высокой плотности. Известны и другие методы. К сожалению, их применение связано с некоторым повреждением образца, которое, однако, можно сделать практически незаметным, если испытание выполнять аккуратно и в таких местах, которые обычно скрыты от глаз, например на краю отверстия бусин. Один из таких методов — определение поведения материала "под ножом". Он заключается в следующем: острым лезвием перочинного ножа аккуратно делают срез с исследуемого материала. При этом настоящий и прессованный янтарь, а также копал крошатся или расщепляются, тогда как пластмасса сходит стружкой. Бакелит чрезвычайно вязок и режется с трудом, целлулоид, родоид и перпекс режутся значительно легче, а эриноид по вязкости занимает промежуточное положение. Прежде чем выполнять это испытание на ценных образцах, рекомендуется потренироваться на кусках низкосортного янтаря и любых доступных пластмассах. Полученную стружку или крошку можно затем испытать в пламени спиртовки на лезвии ножа. Янтарь, прессованный янтарь и копал будут гореть с выделением ароматического дыма. Целлулоид сгорит мгновенно, бакелит и эриноид (последний пахнет подгоревшим молоком) лишь обугливаются в этих условиях.
Встречаются иногда стеклянные имитации янтаря, которые на расстоянии выглядят весьма эффектно. Однако холод, исходящий от них при прикосновении, твердость и высокая плотность, не свойственные янтарю, позволяют сразу же узнать подделку.
Хотя панцирь черепахи лишь с известной натяжкой можно отнести к драгоценным материалам, несколько слов о нем сказать необходимо, поскольку его имитации из пластмасс распространены сейчас очень широко. Свойства казеиновых пластмасс и ацетатной целлюлозы, с одной стороны, и свойства панциря черепахи, с другой — очень близки. Однако под микроскопом можно видеть, что темные пятна на панцире черепахи состоят из массы сферических красноватых частиц, тогда как имитирующие их темные пятна в пластмассах не имеют такой структуры и их £рая очерчены более резко. При нагревании кусочки панциря сплавляются вчерную массу и появляется запах паленых волос, тогда как казеиновые пластмассы при этом обугливаются и пахнут горелым молоком.
Коралл, как и жемчуг, является продуктом моря. Он состоит из известковых скелетов множества мельчайших полипов, которые живут обширными колониями в теплых морях на умеренных глубинах. Существует много видов кораллов, но лишь так называемый благородный, или драгоценный, коралл широко применяется для украшений. Он состоит в основном из карбоната кальция в форме кальцитовых волокон, расходящихся по радиусу от центра коралловых ветвей. Плотность коралла около 2,68, твердость чуть ниже 4-х по шкале Мооса. Наиболее популярны кораллы красного и розового цвета, причем для достижения желаемого цвета иногда применяется подкрашивание. П. Жильсон получил материал для имитации коралла. Его основой стал чистый измельченный кальцит. Несмотря на сходство с кораллом по внешнему виду и свойствам, к нему едва ли можно применить определение "синтетический", поскольку коралл является продуктом жизнедеятельности живых организмов. Имитации коралла выполняют из подходящего по цвету галалита, однако их легко отличить от настоящего коралла различными методами. Плотность коралла значительно выше, а при действии небольшой капли кислоты он сильно "шипит". Для коралла характерна особая зернистая структура, которая позволяет отличить его от розового жемчуга, который значительно дороже его. Розовый жемчуг имеет большую, чем коралл, плотность (2,84) по той причине, что основным его компонентом является минерал арагонит, а не кальцит (гл. 28). Также используется сейчас золотой и черный корал, первый из которых часто имеет структуру "выщипанного" цыпленка, а последний имеет кольцевую структуру, похожую на поперечный срез дерева (фото 32).
Гагат, как и каменный уголь, представляет собой форму ископаемой древесины. Его твердость 3,5, удельный вес 1,30. Раньше гагат был очень популярен как материал для траурных украшений, теперь он потерял свое значение. От имитаций из эбонита гагат можно отличить по отсутствию острых углов у изделия, поскольку эбонит отливается, а не гранится, как гагат. От черного стекла и черного оникса гагат отличают по его меньшей твердости, меньшему удельному весу и ощущению тепла, которое возникает при прикосновении к этому камню. Приложив нагретую иглу к гагату, вы ощутите запах горящего угля, эбонит же запахнет горелой резиной.
Слоновая кость — популярный материал для изготовления небольших резных изделий и предметов искусства. Применяется она и для изготовления бус и других недорогих украшений. Свежеобработанная слоновая кость имеет кремово-белый цвет, но со временем она желтеет, чему могут служить примером клавиши старинных роялей. На слоновой кости можно выполнять тонкую резьбу, и она прекрасно принимает полировку. Слоновая кость по качеству может быть очень разнообразной: кость высшего класса имеет тонкую текстуру и блеск, в полированном виде она кажется "живой" и мокрой; более низкокачественный материал тусклый и похож на обычную кость. Студент, однажды сказавший, что кость — это "зубы животных всех видов", был не очень далек от истины. Если в этой фразе слово "зубы" заменить словом "дентин", то определение было бы правильным в полном смысле. Каждый знает, что основным источником слоновой кости служат бивни слона, главным образом африканского. Однако зубы других крупных млекопитающих — моржа, нарвала и кашалота — также представляют собой разновидности кости, хотя обычно их относят к другой категории материалов и называют "морской" костью.
В природе существует ископаемая кость, образовавшаяся из бивней мамонта, вымершего в ледниковый период. Останки мамонтов в больших количествах находят в Сибири и в других местах. Кость мамонта за прошедшие тысячелетия не претерпела каких-либо существенных изменений ни в составе, ни в свойствах. Более того, она почти не отличается от современной слоновой кости. Зубы гиппопотама (которые также классифицируются как "слоновая кость") плотнее и имеют более тонкую текстуру, чем бивни слона.
В состав слоновой кости как основной ее компонент входит гидроксилфосфат кальция в сочетании с органическим веществом. Ее твердость 2,5, показатель преломления 1,535 (четкое показание на рефрактометре получить трудно). Плотность слоновой кости обычно не выходит за пределы 1,71—1,78, тогда как плотность "морской" кости и особенно кости гиппопотама заметно выше (1,80— 1,95). При облучении длинноволновым ультрафиолетовым светом все виды кости (в том числе и зубы человека) люминесцируют беловатым или фиолетово-голубым светом, причем наибольшая люминесценция характерна для кости гиппопотама и моржа.
Резные изделия из слоновой кости почти всегда можно узнать при внимательном осмотре с помощью лупы или невооруженным глазом по пересекающимся изогнутым линиям, видимым на поперечном срезе бивня. Такие линии (иногда называемые линиями Рециуса) напоминают рисунок, наносимый методом механической гравировки на заднюю крышку карманных часов. Однако это всего лишь наглядное сравнение, поскольку линии кости имеют органическое, а не механическое происхождение. Они несколько различаются по цвету и по тому, насколько они просвечивают, и являются очень характерной особенностью кости. В отдельных образцах их легко заметить даже невооруженным глазом, тогда как в других и в лупу можно разглядеть лишь с трудом. Они изображены на рис. 27.1. На продольных разрезах кости видны параллельные слои, которые своей неравномерностью отличаются от параллельных линий, часто наблюдаемых в пластмассовых имитациях.
Хотя африканская слоновая кость до сих пор имеет наиболее важное значение в мировой добыче этого материала, в некоторых странах (в частности в США) ширится движение за сокращение ее импорта в благородной попытке оградить африканского слона от полного уничтожения. Это может привести к увеличению объема торговли "морской" костью и костью гиппопотама.
Хотя кости двух последних видов не имеют структуры, характерной для слоновой и мамонтовой кости, их можно отличить от имитаций по характеру продольных полос, четко проявляющихся на полированной поверхности, а при необходимости и путем изучения "тонкой стружки", снятой с такого места изделия, где повреждение не будет бросаться в глаза. Стружку опускают в каплю масла или бензола и исследуют под микроскопом при небольшом увеличе-
Рис. 27.1. Уникальная структура слоновой кости (из книги Кавенаго-Биньяыи "Геммология ", изданной Хопли).
нии. У всех видов зубной (дентиновой) кости должна быть заметна очень тонкая трубчатая структура, обычно пересекаемая более грубыми линиями роста. Согласно Г. Брауну (публикация в журнале "Australian Gemmologist"), в кости гиппопотама каналы имеют извилистую форму, в кости моржа они прямые и большего диаметра, в кости кашалота у каналов имеются ответвления и линии роста очень грубы, тогда как в кости нарвала тонкие разветвленные каналы находятся в гранулированной основе.
Из природных материалов, напоминающих слоновую кость, чаще других встречается кость животных, которая имеет такой же состав, но совершенно иную структуру. Она пронизана по длине серией гаверсовых каналов. По ним у живого животного текут жидкости, необходимые ему для роста и жизнеобеспечения. На поперечном срезе такой кости под микроскопом виден ряд каналов, имеющих в поперечном сечении неправильно-округлую форму; каждый из каналов окружен многочисленными углублениями. На продольном срезе каналы имеют вид длинных белых трубок, в которых часто скапливается грязь. Плотность этой кости выше, чем слоновой, и равна в среднем 2,0.
Так называемая растительная кость представляет собой семена костяной пальмы, произрастающей в Южной Америке, или африканской дум-пальмы. Семена имеют овальную форму; они слишком малы, поэтому пригодны для изготовления лишь небольших предметов — наперстков, пуговиц и пр. Растительная кость состоит в основном из альбумина и имеет чисто белый цвет. Видимой текстуры у нее нет. Плотность ее намного ниже, чем у настоящей слоновой кости, и равна примерно 1;40.
Наиболее распространенной имитацией слоновой кости является пластмасса, известная под названием ксилонит, или целлулоид. Впервые она была получена в Англии в 1865 г. как продукт взаимодействия нитроцеллюлозы с камфорой и спиртом. Аналогичное изобретение было сделано в США. Стимулом для этого послужило желание найти дешевый заменитель слоновой кости, традиционно применявшейся для изготовления биллиардных шаров. Целлулоид обычно имеет показатель преломления около 1,50, плотность около 1,40. Последняя, однако, может быть доведена до 1,90 путем введения подходящего наполнителя, обычно окиси цинка, если предполагается использовать этот материал для изготовления биллиардных шаров. В отличие от кости с целлулоида легко снимается ножом стружка, он легко воспламеняется. Если потереть, то появляется запах камфоры.