кривая шпее
составление плана релизов
бронза зовнішній вигляд

Имитации алмаза

Имитации алмаза

Выше при описании свойств алмаза уже было упомянуто большинство известных имитаций этого камня и указаны некоторые их свойства. Однако полезно рассмотреть все имитации, отмечая характерные особенности каждой из них.
Для имитации алмаза используются бесцветный циркон, синтетический рутил, титанат стронция, синтетическая бесцветная шпинель, синтетический бесцветный сапфир, алмазные дублеты и пасты (свинцовое стекло). Сравнительно недавно появились синтетические иттрий-алюминиевый гранат (ИАГ), гадолиний-галлиевый гранат (ГГГ) и кубическая окись циркония. При хорошей, ненарушенной огранке за коричневые или зеленые алмазы иногда могут быть ошибочно приняты природные минералы — сфен, шеелит, сфалерит и демантоид.
Иттрий-алюминиевый гранат (ИАГ) продается под названием "даймонэр". Это твердый, прозрачный, бесцветный, изотропный материал, обладающий достаточной дисперсией и по внешнему виду довольно сильно напоминающий алмаз. Так как его показатель преломления (1,834) лежит за пределами шкалы стандартного рефрактометра, определение закрепленного камня может вызвать затруднения. При погружении ИАГ в жидкость с показателем 1,81, применяющуюся для рефрактометра, он становится практически невидимым. При облучении рентгеновскими или ультрафиолетовыми лучами он дает желтую флюоресценцию (алмаз в этих условиях обычно светится голубым светом). Между скрещенными поляроидами, как и у некоторых стекол, видна псевдоодноосная интерференционная фигура. Конечно, корунд будет царапать ИАГ, а при наличии необходимого оборудования можно убедиться, что он почти непрозрачен для рентгеновских лучей. Алмаз гораздо прозрачнее для рентгеновских лучей, чем этот гранат или любой другой камень из вышеперечисленных имитаций алмаза. Удельный вес иттрий-алюминиевого граната 4,57.
Гадолиний-галлиевый гранат (ГГГ) также представляет собой синтетический материал, причем название гранат в этом случае означает только то, что эти искусственные кристаллы имеют такую же кристаллическую структуру, как и природные силикатные гранаты. Это соединение гадолиния известно как материал, способный имитировать алмаз. Более высокие, чем у ИАГ, показатель преломления (2,03) и дисперсия (0,038) могли бы придать ему еще большое сходство с алмазом, если бы не часто встречающийся коричневый оттенок; следует помнить, что ИАГ, если он специально не окрашен, абсолютно бесцветен. Гадолиний-галлиевый гранат имеет чрезвычайно высокий удельный вес (7,05 г/см
). В настоящее время обе эти разновидности синтетических редкоземельных "гранатов" уступили свое "место под солнцем" кубической окиси циркония.
Кубическая окись циркония, пожалуй, самая эффектная из всех имитаций алмаза, является кубической модификацией окиси циркония. Стабильная форма этого соединения имеет моноклинную структуру и встречается в природе в виде минерала бадделеита. Для стабилизации кубической модификации в окись циркония добавляют окислы кальция или иттрия. Свойства окиси циркония слегка варьируют в зависимости от выбранного стабилизатора. Так, в случае добавки окиси кальция ее удельный вес равен 5,65, а при добавке окиси иттрия — 5,95. Показатель преломления и дисперсия равны 2,17 и 0,060 соответственно. Новый материал имеет много коммерческих названий, данных ему фирмами-производителями. "Фианит" — название, принятое в России; швейцарская фирма "Джевахирджан" (известная огромным объемом производства вернейлевской синтетики) выпускает кубическую окись циркония под названием "джевалит"; нью-йоркская фирма продает ее как "даймонэск". Последнее название имеет по крайней мере то преимущество, что здесь нет окончания -ит, которое следовало бы сохранить только для природных минералов.
Все синтетические материалы, предназначенные для имитации алмаза, легко отличить от алмаза, когда они не закреплены в оправр, по их гораздо большему удельному весу. Закрепленные же камни нужно внимательно исследовать с помощью лупы, чтобы узнать, имеют ли они идеально плоские грани или острые ребра из стыке граней, поскольку эти особенности характерны практически только для алмаза. Если камень достаточно большой, правильное заключение позволяют сделать показания, снятые с площадки с помощью таких рефлектометров, как "Глаз ювелира", "Алмазный глаз" и др. При отсутствии такого прибора сравнение внешнего вида камня, погруженного в иодистый метилен, с эталонным алмазом выявит у подделки значительно более низкий контраст, чем у алмаза. Самым характерным признаком алмазов служат природные включения, однако высококачественные камни их не содержат. В искусственной окиси циркония иногда присутствуют микроскопические пузырьки.
Кроме слегка заваленных ребер, что, по-видимому, является основной особенностью фианита, на его рундисте обычно видна обусловленная быстрой обдиркой вертикальная штриховка, которая совершенно отличается от картины поверхности обработанного алмаза. Некоторые образцы окиси циркония дают узкие линии в желто-зеленой или фиолетовой частях спектра поглощения. Их наличие следует рассматривать как дополнительный признак, говорящий о том, что камень не является алмазом, однако в видимой области спектра поглощения большинство образцов новых синтетических материалов не обнаруживает каких-либо особенностей, говорящих об их природе.
Бесцветный циркон — единственный распространенный бесцветный природный камень, имеющий "игру", благодаря чему неопытный человек может принять его за алмаз. В прошлом в большинстве случаев продажа подделок, например так называемых "алмазных колец", которыми торговали в трактирах и других подобных местах, стала возможной вследствие того, что циркон весьма похож на алмаз. Даже геммологу не просто различить эти два камня. Циркон можно узнать под хорошей лупой 8- или 10-кратного увеличения по раздвоению ребер задних граней из-за сильного двупреломления камня, а спектроскоп может быть использован для подтверждения диагноза. Вольфрамат кальция — минерал шеелит, хорошо известный как важная вольфрамовая руда, иногда встречается в виде прозрачных бесцветных, желтых, оранжевых или коричневых обломков. Хорошая огранка придает этим камням привлекательный вид и делает их очень похожими на алмаз. Шеелит имеет небольшую твердость (5 по шкале Мооса) и встречается слишком редко, чтобы его можно было использовать для массового производства ювелирных изделий. Тем не менее его не следует игнорировать (что обычно делают) в книгах по драгоценным камням. Хорошо ограненный в форме бриллианта и соответствующим образом оправленный, шеелит при беглом осмотре легко можно принять за алмаз. Но даже если установлено, что камень не является алмазом, это нисколько не облегчает его идентификацию — настолько мало изучен этот минерал.
Показатели преломления шеелита (1,920 и 1,937) выходят за пределы шкалы стандартного рефрактометра. Его двупреломление равно 0,017, т. е. оно такое же, как у турмалина, и, если камень пе очень мал, можно наблюдать раздвоение ребер задних граней с помощью лупы 10-кратного увеличения. Дисперсия шеелита (0,026) достаточно высока, и с ней связана его красивая "игра". Удельный вес шеелита около. 6, что, естественно, помогает при его.
определении, если камень не закреплен в опрше.
Общеизвестная особенность шеелита — его реакция на ультрафиолетовое облучение: он инертен к длинноволновым лучам, но дает яркую беловато-голубую флюоресценцию при освещении коротковолновым излучением. В шеелите, как в минерале, содержащем кальций, часто присутствуют редкоземельные элементы, имеющие хорошо известный спектр поглощения дидима в виде групп узких близко расположенных линий, причем самая интенсивная группа лежит в желтой части спектра. Шеелит выращивается искусственно методом Чохральского и используется как лазерный материал; его прозрачные и ограненные образцы продаются коллекционерам, к сожалению, как природные камни. В некоторых образцах искусственного шеелита видны изогнутые линии и пузырьки (почти такие же, как в вернейлевской синтетике), в других случаях его можно узнать по исключительно сильно выраженному редкоземельному спектру или по полному отсутствию линий поглощения, обусловленных редкоземельными металлами.
Сфалерит — самая обычная цинковая руда — имеет, как правило, черный цвет; он обычно непрозрачен, но может встречаться и в виде прозрачных желтых, оранжевых или коричневых кристаллов, которые после хорошей огранки, пока грани еще не поцарапаны и не замутнены, очень похожи на окрашенные алмазы. Сфалерит, как и алмаз, относится к кубической сингонии, а его высокий показатель преломления (2,37) придает ему сильный блеск. Однако совершенная спайность в шести направлениях затрудняет полировку этого минерала, а низкая твердость (3,5) придает ему смолистый вид и мешает использованию его в украшениях. Удельный вес сфалерита 4,09; он изотропен, его дисперсия (0,156) значительно выше, чем у алмаза, хотя и не очень заметна из-за окраски. У некоторых образцов сфалерита в спектре поглощения заметны узкие линии в дальней красной части спектра, обусловленные, по-видимому, примесью кадмия, о чем следует упомянуть, чтобы избежать опасности принять ограненный сфалерит за циркон. При изучении сфалерита с помощью спектроскопа можно впасть в ошибку именно из-за этих линий.
Синтетический рутил имеет даже более высокое двупреломление, чем алмаз, а его исключительно яркая игра делает камень похожим на опал. Кроме того, рутил всегда имеет желтоватый оттенок, а его поверхность отличается жирным блеском, в то время как грани алмаза выглядят твердыми и чистыми. Гораздо больше похож на алмаз титанат стронция. Он почти бесцветен, изотропен и имеет почти такой же показатель преломления, как и алмаз. Однако низкая твердость придает его полированной поверхности некоторую маслянистость. По твердости с помощью острия иглы его можно легко отличить от алмаза. К гому же его дисперсия, хотя и меньшая, чем у рутила, но тем не менее в четыре раза превышающая дисперсию алмаза, придает ему фальшивый и перенасыщенный цветами вид, безошибочно фиксируемый опытным глазом. Титанат стронция не флюоресцирует в ультрафиолетовом свете и непрозрачен для рентгеновских лучей. На его поверхности часто видны мелкие дефекты, похожие по очертаниям на сороконожку (см. гл. 9). Синтетические бесцветные сапфир и шпинель можно принять за алмаз только тогда, когда они огранены в виде небольших багеток или очень мелких бриллиантов и вставлены в украшения, хотя не лишним будет напомнить, что синтетическая шпинель послужила в 1935 г. причиной абсурдного бума по поводу появления "синтетических алмазов". Если можно воспользоваться рефрактометром, то определение этих камней не представляет особого труда. Когда мелкие закрепленные камни вызывают сомнение, все изделие можно погрузить в иодистый метилен. Как сапфир, так и шпинель имеют в этой жидкости очень низкий рельеф, и ребра их граней практически исчезают. Алмазы же выглядят в ней почти так же, как и на воздухе, и ребра их граней видны отчетливо. Чтобы отличить один синтетический камень от другого, полезно изучить их между скрещенными поляроидами. В этом случае синтетические бесцветные сапфиры будут пропускать весь свет во всех случаях, за исключением четырех положений погасания, тогда как синтетическая шпинель обладает только характерным аномальным двупреломлением, которое можно назвать муаровым погасанием. Кстати, как уже было сказано выше, некоторые алмазы при изучении их между скрещенными поляроидами также обнаруживают аномальное двупреломление. Природные бесцветные сапфиры редко не имеют какого-либо оттенка, но и они иногда используются как имитации алмаза.
Изредка встречающиеся алмазные дублеты, хотя и выглядят не совсем "правильными", могут вызвать затруднения при их диагностике. Обычно они состоят из алмазной коронки, приклеенной к павильону из бесцветного синтетического сапфира, кварца или даже стекла. Такие составные камни, как правило, закреплены, и поскольку их коронка характеризуется типичным для алмаза блеском, наличием включений и имеет общий вид алмаза, их очень легко принять за низкосортные природные камни, если только не возникает какое-либо подозрение. Под некоторым углом ребра площадки могут отражаться от поверхности, образованной слоем клея (рис. 12.5). Под микроскопом в этом слое
Рис. 12.5 Эффект отражения в алмазном дублете, если смотреть на площадку снизу.
можно видеть также пузырьки. При погружении в иодистый метилен разница в показателях преломления коронки и павильона камня становится совершенно очевидной.
Очень эффектно выглядят имитации из свинцового стекла (обычно известные под названием "пасты"), когда они новые и хорошо огранены. Они широко используются для изготовления дешевых "алмазных украшений" и редко преследуют цель обмана, поскольку все — качественная полировка поверхности, стеклянный блеск, низкая твердость — сразу выдает их природу. Показатель преломления этих стекол варьирует, но обычно находится в пределах 1,62— 1,68. Они, конечно, изотропны, а под микроскопом в них заметны пузырьки, а зачастую и свили.
За цветные алмазы ошибочно могут быть приняты желтый и коричневый сфен и зеленый демантоид из-за их высокого показателя преломления и явной "игры". Сфен имеет очень высокое двупреломление и отличается сильным плеохроизмом, тогда как изотропный демантоид дает интенсивную полосу поглощения в фиолетовой области спектра и почти всегда содержит характерные для него включения типа "лошадиного хвоста".
Свойства алмаза и его возможных имитаций приведены в табл. 12.1. В список включены также топаз и кварц, хотя маловероятно, что они могут быть
Таблица 12.1 Алмаз и его возможные иммитации
Название камня
Твердость
Удельный
Показатель
Двупре-
Дисперсия
вес
преломления
ломление
Алмаз
10
3,515
2,417
Нет
0,044
Циркон
7,5
4,69
1,926-1,985
0,059
0,039
Кубическая окись
циркония
8
5,65
2,15
Нет
0,060
ГГГ (GcLCa.O,,)
7
7,05
2,03
Нет
0,038
ИАГ (Y
2
AI
5
OJ
8
4,57
1,834
Нет
0,028
Титанат стронция
5,5
5,13
2,41
Нет
0,200
Синтетический рутил
6,5
4,25
2,61-2,90
0,287
0,300
Ниобат лития
5,5
4,64
2,21-2,30
0,090
0,120
Шеелит*
5
6,1
1,918-1,934
0,016
0,026
Сфалерит
3,5
4,09
2,37
Нет
0,156
Демантоид
6,5
3,85
1,89
Нет
0,057
Синтетическая шпинель8
3,63
1,727
Нет
0,020
Сапфир*
9
3,99
1,760-1,768
0,008
0,018
Топаз
8
3,56
1,61-1,62
0,010
0,014
Кварц
7
2,65
1,544—1,553
0,009
0,013
Паста (типичная)
5
3,74
1,635
Нет
0,031
*Природный и синтетический
приняты за алмаз, поскольку у них нет ни блеска, ни "игры". Свойства паст (стекол) сильно варьируют в зависимости от их состава, однако в табл. 12.1 приведены данные для типичных хороших образцов. В последней колонке приведены значения дисперсии, являющейся количественной оценкой эффекта "игры". Величины дисперсии представляют собой разницу между показателями преломления данного камня для фиолетового и красного цвета (линий В и G солнечного спектра). Для рутила указано значение дисперсии для обыкновенного и для необыкновенного лучей; для титаната стронция дано расчетное значение дисперсии.
Перед тем как закончить описание природных или искусственных камней, которые могут ошибочно быть приняты за алмаз, а также средств их распознавания, хотелось бы напомнить читателю раздел главы 2, посвященный измерителям отражательной способности и тепловым зондам. В отличие от этих сложных приборов, существуют простые способы испытания (тесты), которые могут помочь геммологам в оценке алмазов и их имитаций.
Первый из таких способов — это тест на "наклон" или "прохождение света", принцип которого основан на оптике алмаза, ограненного в соответствии с правильными пропорциями. Свет, входящий в такой алмаз, будет подвергаться полному внутреннему отражению и фактически не будет проходить через камень. Если алмаз рассматривается на черном фоне под прямым углом к верхней грани (площадке), камень будет казаться однородно ярким в результате отражения лучей от граней павильона. Если теперь камень постепенно наклонять в сторону от наблюдателя, такие сверкающие отблески будут продолжать сохраняться, пока угол наклона не станет достаточно большим и свет не начнет наконец проходить через камень. Имитации с более низкими показателями преломления будут терять свет под значительно меньшими углами, и все возрастающее число верхних граней павильона будут выглядеть черными по мере увеличения наклона камня. Такой же эффект может быть получен, если поместить алмаз и несколько различных имитаций рядом друг с другом площадками вверх, а затем наклонять голову в сторону от вертикального положения, с тем чтобы увеличить угол наклона взгляда. Камни с меньшими показателями преломления начнут пропускать свет по мере того как угол взгляда возрастает (рис. 12.6), при этом можно провести сравнение различных имитаций (и их показателей преломления).
Второй тест, также основанный на особенностях оптики алмаза, обладающего "правильными" пропорциями, — это метод "кольца из точек". Тестируемый драгоценный камень помещается площадкой вниз на черное пятнышко, нанесенное на лист чистой белой бумаги. Для имитаций с низким показателем преломления "точка" будет выглядеть, как кольцо вокруг граней павильона, но алмаз не будет пропускать свет и точка будет невидимой.