нижняя челюсть
кольца силиконовые для литья зуботехнического
фізико хімічні методи дослідження золота

Шпинель

Шпинель

Шпинель как драгоценный камень находится в чрезвычайно невыгодном положении, будучи оттесненной на задний план почти по всем статьям своими роскошными и знаменитыми собратьями — сапфиром и рубином, и не столь широко известна, как она того заслуживает. Единственные разновидности, которые высоко ценятся как самоцветы, весьма напоминают настоящий рубии. Их, вероятно, часто путают, тем более что в природе они встречаются совместно. Шпинели других окрасок не очень красивы и едва ли будут пользоваться большим спросом. Синяя шпинель редко встречается в природе, а ее цвет имеет стальной оттенок и намного уступает превосходной окраске настоящих сапфиров. Шпинель — очень твердый минерал и поэтому очень хороша для вставок в кольца. В то же время она редко достигает больших размеров и достаточной прозрачности, для того чтобы применяться в крупных ювелирных изделиях.
В минералогии для этого минерала употребляется название «шпинель», и нет никаких причин не применять его для обозначения камней, используемых в ювелирном деле; следует лишь уточнять его, по желанию, определениями, обозначающими соответствующий цвет. Так, мы можем говорить о красной шпинели, оранжевой шпинели и т. д. Давно установившийся обычай называть красную шпинель рубином-балэ или, реже, шпинель-рубином нельзя признать удачным, и от него следует отказаться. Более приемлемым для обозначения оранжево-красной шпинели является старое название «рубицелл». При употреблении таких названий люди, не сведущие в драгоценных камнях, могут вынести ложное представление, что называемые таким образом камни родственны красному корунду, однако самое большее, что о них можно сказать,— это то, что они резко отличаются от последнего. Тем более не следует употреблять путапые термины в надежде всучить ничего не подозревающему покупателю тот или иной камень, называя фиолетовую шпинель восточным аметистом, а синюю шпинель — сапфир-шпинелью. Еще хуже противоположная практика, когда словом «шпинель» обозначают совсем другие минералы; например аризонская шпинель и канди-шпинель являются просто-напросто гранатами. Такие названия никогда не должен употреблять тот, кто заботится о точности номенклатуры. Не следует также лилово-красную разновидность называть альмандин-шпи-нелыо, поскольку альмандин — одна из разновидностей граната.
Шпинель является сложным окислом магния и алюминия MgAI
0
. Раньше ее относили к «алюминатам», но выяснилось, что кристаллическая структура этого минерала соответствует структуре окислов. В этой структуре каждый ион магния окружен четырьмя ионами кислорода, а каждый ион алюминия — шестью ионами кислорода. В структуре отсутствуют сложные ионы, наличие которых могло бы оправдать старое определение этого соединения. Собственно шпинель является одним из конечных членов изоморфного ряда. Ион магния может замещаться ионом двухвалентного железа (цейлонит, плеонаст, герцинит), ионом цинка (ганошпинель, ганит) или ионом марганца. Алюминий может замещаться хромом (пикотит, хромит) или трехвалентным железом (хлорошпинель).
Слово «шпинель» пришло к нам от французского spinelle, но происхождение последнего неясно. Этимологически наиболее вероятно происхождение от слова spinella — уменьшительной формы латинского слова spina (шип), от которого происходит английское слово spine. Однако это — не слишком подходящее название для кристаллов шпинели, и первоначально оно, возможно, прилагалось к минералу, кристаллы которого имеют характерную игольчатую форму, и лишь впоследствии было перенесено на собственно шпинель. Согласно другому предположению, слово «шпинель» происходит от греческого omvOfjp (искра) и его не вполне обычной формы oat voc, применявшейся для обозначения этого минерала в связи с красным цветом наиболее ценных его кристаллов. Это предположение правдоподобно, но не столь вероятно. Слово «балэ» пришло от латинского слова balascus, которое в свою очередь происходит от арабского слова «Бадахшан» (Badakshan) — названия района, где в средние века добывались наиболее красивые камни. Слово «рубицелл» заимствовано из французского языка и, по-видимому, является уменьшительной формой от rubace — другой формы слова rub is (рубин). «Плеонаст» — французское слово (pleonaste), которое происходит от греческого K^eovoccmx; (обильный) — намек на дополнительные грани, осложняющие основной октаэдр. Пикотит назван в честь Пико-де-ла-Пейруза, который описал хромовую шпинель.
ЧиСтая шпинель бесцветна, но в природе такие камни встречаются очень редко. Красивые красные камни, так называемые рубины-балэ, достаточно хорошо известны, причем их цвет связан с присутствием хрома, как и в случае настоящих рубинов. Слегка желтоватый оттенок рубицеллов связан с присутствием железа, а марганец, возможно, является причиной лилово-красной окраски. Цвета шпинели настолько разнообразны, что трудно перечислить все оттенки между синей и красной окрасками, которые этот минерал может принимать. Камни, богатые железом, совершенно непрозрачны, но иногда используются как декоративные. Зеленоватые и коричневатые разновидности редко применяются в ювелирном деле. Различные естественные цвета шпинели показаны на цветном фото VII.
Подобно алмазу, шпинель кристаллизуется в кубической сингонии и встречается в виде красивых октаэдров или плоских треугольных пластинок (рис. 123, цветное фото VII), раздвоенных по углам. Эти пластинки в действительности являются сдвойнико-ванными октаэдрами. Способ их двойникования столь характерен
Рис. 123. Кристаллы шпинели: 1 — простой, 2 — сдвойникованный,.
для этого минерала, что сдвойникованные по тому же закону кристаллы других минералов называются шпинелевыми двойниками. Октаэдры шпинели часто неправильно развиты, так что наибольшее развитие получает одна грань или пара противоположных граней. В этом случае кристаллы шпинели весьма напоминают кристаллы настоящих рубинов, поскольку разница в величине углов между гранями не очень велика и неразличима на глаз.
В связи с тем что шпинель относится к кубической сингонии, она не обладает двупреломлением и лишена дихроизма. Ярко выраженный дихроизм рубина и отсутствие дихроизма у шпинели позволяют легко различать эти два самоцвета даже тогдау когда их кристаллы имеют сходный облик.
Показатель преломления шпинели варьирует в широких пределах вследствие того, что один из элементов изоморфно замещается другим без каких-либо нарушений кристаллической решетки. Величина показателя преломления зависит от того, какой элемент присутствует в кристаллической решетке. Поскольку некоторые из этих элементов оказывают сильное влияние на окраску минерала, вариации показателя преломления могут быть сопоставлены с цветом камня. Так, для красных камней величина показателя преломления меняется от 1,715 до 1,735 в соответствии с содержанием хрома. Для синих камней эта величина колеблется от 1,715 до 1,754 в соответствии с содержанием цинка. Показатели преломления камней другой окраски колеблются от 1,712 до 1,717; нормальное значение —1,717. Дисперсия низкая и для интервала В — G достигает лишь 0,020.
Шпинели могут флюоресцировать и дают характерные спектры поглощения, хотя из-за изменчивых количеств изоморфных примесей эти явления непостоянны. Флюоресценция некоторых розовых шпинелей обусловливает появление в их спектре группы из пяти ярких линий, из которых ^наиболее интенсивные соответствуют длинам волн 6870 и 6750 А и образуют четко различимую пару. Чисто красные шпинели дают характерный спектр поглощения, в котором полностью^ выпадают зеленая и желтая части, лежащие между 4900 и 5950 А; кроме того, имеется слабая полоса 6560 А и более четкий дублет 6840 и 6855 А, расположенные в красной области, а также ряд других нечетких полос. Интенсивность спектра поглощения зависит от густоты присущего камню цвета; для розовых камней она заметно слабее. Некоторые нефлюоресцирующие красные шпинели не дают полос в спектре поглощения, в красной его области; причина этого явления заключается в том, что окраска в данном случае связана не с хромом, а с другими элементами.
В спектре поглощения синей шпинели благодаря присутствию железа выделяется до десяти полос. Однако большинство из них нечеткие, но полоса 4590 А в синей области весьма выдержанна и различима в камнях, содержащих менее 2% окиси железа; с нею соперничает другая, более слабая линия 4800 А.
Плотность прозрачных шпинелей колеблется от 3,58 до 3,63; у обогащенных цинком разновидностей плотность может достигать 4,06. Следует отметить, что плотность ганита варьирует от.
4,0 до 4,6; этот^ минерал практически непрозрачен. У другой разновидности, цейлонита, плотность возрастает с увеличением содержания железа приблизительно до 4,0; это черная и непрозрачная разновидность шпинели.
Шпинель мягче, чем сапфир и рубин. Твердость ее по шкале Мооса 8. Блеск шпинели менее ярок, чем блеск этих камней. В шпинели иногда различима несовершенная спайность, параллельная граням октаэдра, которая, возможно, является отдельностью, вызванной двойникованием. Шпинели допускают различные формы обработки в зависимости от назначения изделий. Так, они могут быть огранены бриллиантовой, ступенчатой или комбинированной огранкой, а также в форме кабошона. Единственной разновидностью шпинели, пользующейся спросом у ювелиров, является густоокрашенная красная разновидность,^ неправильно называемая шпинель-рубином и весьма напоминающая этот минерал, но по стоимости значительно уступающая ему.
Романтические истории «Рубина Черного Принца» — одной из наиболее ценных регалий Британской короны, и «Рубина Тимура», также являющегося собственностью Британской короны, приведены выше; оба этих камня в действительности являются шпинелью. Великолепный красный камень, ныне находящийся в Алмазном фонде в Москве и украшавший корону, изготовленную для императрицы Екатерины II в 1762 г., также является шпинелью. Он обладает густой красной окраской, чист и прозрачен и имеет неправильную форму, так как сохраняет первоначальную восточную огранку. В настоящее время он прикреплен вместе с бриллиантом к булавке, и вес его оценивается в 400—404 карата. В Лувре в Париже хранится красивая ограненная шпинель весом 105 метрических каратов, в прошлом украшавшая вместе с другими камнями Французскую корону. Говорят, что Тавернье купил в Индии в 1665 г. три крупных камня красной шпинели весом около 200 каратов каждый. Два крупных камня шпинели весом 81 и.
72,5 карата в ограненном виде были показаны на Лондонской выставке в 1862 г. В коллекции минералов. Британского музея естественной истории Имеется крупный отполированный октаэдр весом 355 метрических каратов и отполированная галька шпинели весом 520 метрических каратов; оба этих камня происходят из Бирмы. Галька была захвачена в числе других сокровищ при взятии Летнего дворца китайского императора во время войны 1860-1861 гг.
Как было указано в предыдущей главе, синтез шпинели успешно осуществлен методом Вернейля и представляет исключительный научный интерес, так как в результате этих экспериментов было установлено, что глинозем в количестве, значительно превосходящем требуемое теоретическим составом шпинели, может соединяться с окисью магния, образуя твердый раствор, без нарушения кристаллической структуры. В природе такие обогащенные глиноземом шпинели не встречаются. Показатель преломления и плотность возрастают с увеличением содержания глинозема; так, для бесцветного материала с отношением MgO: А1
0
1 :1 плотность равна 3,58, а показатель преломления l,715^jipH отношении тех же компонентов 1 :4 соответствующие величины равны 3,62 и 1,728. Эти синтетические камни можно отличить от естественных шпинелей по большим значениям их физических констант, их аномальному двупреломлению, связанному с неравномерным распределением напряжений в кристаллической структуре, и по их неестественным оттенкам окраски.
В общем шпинель легче всего распознать по ее показателю преломления, заметно более низкому, чем у рубина, пиропа или альмандина, с которыми ее можно спутать. Однако некоторые пиропы весьма напоминают шпинель, и для уверенного определения необходимо тщательное изучение показателя преломления и плотности. Например, величины показателя преломления и плотности для пиропов из Австралии равны соответственно 1,733 и 3,67, но для шпинели с близким показателем преломления (1,734) плотность равна 3,61. Эти минералы можно различить также по их спектрам поглощения. Шпинель легко отличить от рубина, с которым она так часто ассоциируется и на который так похожа по внешнему облику, по отсутствию двупреломления и дихроизма, которые характерны для рубина.
Благородная шпинель встречается в кристаллических известняках и кристаллических сланцах, а также в аллювиальных отложениях, образовавшихся за счет размыва этих пород. Другие шпинелевые минералы являются составной частью некоторых изверженных пород, а также пород, возникших при их изменении.
Красная шпинель и рубины встречаются вместе в галечниках Могока в Верхней Бирме. Удивительно, что рубины обычно окатаны, в то время как шпинель находят в виде правильных октаэдров, обладающих весьма совершенным цветом. На Цейлоне, помимо красных разновидностей, добывают красивые фиолетовые и синие камни, и, как указывает название, данное черной разновидности, здесь обычен плеонаст, или цейлонит. Шпинель вместе с сапфирами и рубинами присутствует в аллювиальных отложениях Чантабуна в Таиланде. Она встречалась в копях Бадахшана (Памир). И действительно, слово «балэ», как полагают, произошло от древней формы названия Бадахшана — Баласция.