Автор Тема: Как это делается, или просто о несложном. Часть 1.  (Прочитано 3364 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн GSKАвтор темы

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2606
  • Карма: +0/-0
  • Деньги временны - красота вечна!
    • Просмотр профиля
    • Gems4u
  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.
 
« Последнее редактирование: 01 Августа 2015, 00:05:34 от GSK »

Оффлайн Cord

  • stranger
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 13632
  • Карма: +2/-0
    • Просмотр профиля
Прекрасно, Марк. Продолжай, пожалуйста...

Оффлайн Dona Okana

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1666
  • Карма: +14/-0
    • Просмотр профиля
Экскурсия в геммологическую лабораторию. Притом бесплатная. Для "чайников" - просто подарок. GSK,  от "чайников" отдельное спасибо!

Оффлайн Michael

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 5276
  • Карма: +27/-1
    • Просмотр профиля
    • фкантакт
- Двулучепреломлением ~ 0.004
- Структура аморфная
я всегда думал что это взаимоисключающие параметры, у аморфных двупреломление 0, а 0,004 это ближе к вполне кристалличному и даже не изотропному апатиту, например.
и халцедон не аморфен а микрокристалличен все же, волокнист

Оффлайн GSKАвтор темы

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2606
  • Карма: +0/-0
  • Деньги временны - красота вечна!
    • Просмотр профиля
    • Gems4u
Cord - Обязательно продолжим.
Чайникам - вегда пожалуйста!
Michael - реакция полярископа одинакова и для аморфных, и для волокнистых камней. Я, возможно, написал не совсем корректно и понятно. В английском языке вообще используется термин "агрегатный" в данном случае, включющий в себя и аморфные, и поликристаллиноивые стурктуры. Я отредактирую текст.

Оффлайн Michael

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 5276
  • Карма: +27/-1
    • Просмотр профиля
    • фкантакт
то есть для аморфных изотропных показывает некий показатель двупреломления?

Оффлайн GSKАвтор темы

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2606
  • Карма: +0/-0
  • Деньги временны - красота вечна!
    • Просмотр профиля
    • Gems4u
Michael, извините, гулял с собаком и не мог быстро ответить.

Нет конечно. Вообще надо уточнить - полярископ ничего не измеряет. Он только показывает определенные вещи.

Используя полярископ (или микроскоп с двумя фильтрами) можно увидеть, что:

- камень изотропный;
- камень анизотропный с нормальным двулучепреломлением;
- камень анизотропный с нормальным трилучепреломлением;
- камень изотропный с аномальным двулучепреломлением'
- камень "агрегатный", то есть не обладает, сказже так, "макро"кристаллической структурой. Но вот  - аморфный он, волокнистый или еще какой - увидеть нельзя.

Измерить же двулучепреломление можно только на рефрактометре.

Аморфные камни не обладают двулучепреломлением, за редчайшими исключениями с аномальным двулучепреломлением. Но и в этих редчайших исключениях аномальное ДР чаще всего находит свое нормальное объяснение. Микроскристаллические камни могут обладать очень слабым двулучепреломлением . Некоторые микрокристаллики расположены так, что свет через них проходит "правильно", в каждом из них "дваждыпреломляясь". Полярископ этого не видит -и кристаллики малы, и окружение у них "вредоносное". В рефрактометре это видно, хотя часто угол верхнего преломления намного слабее (разница между светом и тенью слабее), чем у нижнего. Часто, но не всегда и не обязательно.

JJJohn, двулучепреломление - арифметическая разница между верхним и нижним показателями преломления.
« Последнее редактирование: 11 Марта 2013, 06:16:25 от GSK »

Оффлайн Андрей111

  • Постоялец
  • ***
  • Сообщений: 187
  • Карма: +0/-0
    • Просмотр профиля
жаль у на форуме плюсамёта нет! такую работу как-то отмечать надо!