Камни издревле наделялись людьми магическими свойствами. Считалось, что поистине богат тот, у кого больше драгоценных и натуральных камней. С течением времени от этого никуда не ушли. И сегодня имеющий большое количество великолепных разноцветных сияющих камушков — богатый человек.
Однако люди нашли применение и природным, натуральным камням. В умелых руках каждое чудо горной породы приобретает поистине величественный вид. Но что же представляет собой данный предмет с научной точки зрения? Камень — это вещество или тело? Из чего состоит и какими разновидностями представлен, как используется человеком и какие названия носит? Попробуем разобраться.
Камень — это вещество или тело?
Чтобы ответить на этот вопрос, следует вообще определиться, а что такое тела и вещества? Учителя с пятого класса на уроках природоведения детям отвечают на этот вопрос.
Телами принято называть все объекты живой и неживой природы. В то время как вещества — это как раз тот материал, из которого состоят тела. Эти понятия тесно взаимосвязаны. Если выстроить логическую цепочку, то она примет примерно следующий вид: тела — вещества — молекулы — атомы — более мелкие структуры в составе ядра.
По своей природе камни — это продукты горных пород, куски и обломки от них. Поэтому при ответе на вопрос: «Камень — это вещество или тело?» — следует обратить внимание на данный факт. Также следует учесть, что химическая природа горных пород разная, вещества, из которых они складываются специфичны и неодинаковы. Отсюда вывод: камни — это и вещества, и тела с точек зрения разных наук.
Преимущества
Главные достоинства, которыми обладает искусственная облицовка, следующие:
- низкая цена при изготовлении продукта или покупке уже готового изделия;
- выбор цвета — при самостоятельном изготовлении материала можно подобрать палитру практически идеально;
- меньшее количество изъянов, дефектов, включений, которые свойственны натуральным материалам;
- из-за более плотной поверхности уход сводится к снятию пыли или очистке влажной тканью;
- доставка существенно дешевле, поскольку вероятность расположения завода или вовсе самостоятельное изготовление исключают далёкую транспортировку от места добычи;
- если потребуется дополнительное количество материала, то докупить можно любой объём точно такого же камня;
- упрощённый ремонт;
- вес каменных блоков с одинаковой фактурой ниже, чем природного аналога, примерно в 1,4-1,5 раза, что существенно облегчает монтаж;
- искусственно состаренная поверхность прекрасно служит ещё много лет, а для натурального продукта означает скорое разрушение;
- монтаж упрощается также за счёт дополнительных элементов.
Классификация камней
Этот вопрос вообще долгое время оставался открытым, так как разные ученые интерпретировали его каждый по-своему. В итоге классификация камней была дана только много позже, уже в XX веке. В каждой стране она своя. Для России принято считать приемлемой систему, предложенную В. Я. Киевленко (1973 г.).
- Драгоценные, или ювелирные. Примеры: рубин, сапфир, изумруд, алмаз, берилл, александрит, опал, циркон, лунный камень, аквамарин, топаз, турмалин, хризолит, аметист, бирюза, хризопраз, альмандин, розолит, шпинель, цитрин, демантоид, сподунит, пироп. Все они подразделяются на камни I, II, III и IV порядка.
- Полудрагоценные, или ювелирно-поделочные. Примеры: горный хрусталь, агат, халцедон, янтарь, гематит, кахонит, раухтопаз, амазонит, лабрадор, шпаты, кварц, родонит, опал обыкновенный, белопорит, гелиотроп, розовый кварц. Все разделяются на элементы I и II порядка.
- Поделочные. Примеры: мрамор, флюорит, селинит, кварцит, гранит, яшма, агальматолит, ганит, оникс, джеспляит, лиственит, гагат, обсидиан, оникс.
В более широком смысле все виды камней можно свести к трем группам:
- натуральные;
- искусственные;
- синтетические.
Такая классификация более химическая, так как искусственные и синтетические образцы получают лабораторными методами.
Классы камней, которые были перечислены выше, внутри себя также имеют определенные подразделения. Например, природные имеют свою особую классификацию и названия.
Как отличить натуральные рубины, сапфиры, изумруды от синтетических?
Методика «Как отличить натуральные рубины, сапфиры, изумруды от синтетических?«
Посмотрите, нет никакой разницы между синтетическими и натуральными драгоценными камнями. Они имеют одинаковые химический состав, кристаллическую структуру и свойства. Единственный способ отличить их – посмотреть на внутренние включения или характеристики прозрачности. Разница в цене между натуральными драгоценными камнями и синтетическими существенна. 5-каратный натуральный рубин, сапфир, изумруд будет стоить более 5000 долларов США; 5-каратный синтетический драгоценный камень – менее 5 долларов США.
Правдивая история покупки синтетического рубина вместо натурального
Мой друг побывал в Мьянме и купил там рубин. Эта история может произойти в любой точке земного шара. Особенно в странах, где защита прав потребителей недостаточна.
Томчай посещал Мьянму с туристической группой. Он наслаждался отдыхом, так как ему не нужно было ничего планировать во время поездки. Ближе к концу экскурсии гид повел их в «большой» розничный ювелирный магазин. В магазине Томчай увидел несколько удивительных драгоценных камней и украшений.
Особенно ему приглянулся 5-каратный рубин. Он выглядел потрясающе, и цена была дешевле, чем за аналогичные камни в Бангкоке. Кроме того, Томчай знал, что Мьянма славится драгоценными камнями премиум-класса, особенно рубинами. И он подумал: почему бы не купить здесь этот замечательный камень?
Он задал несколько вопросов и был впечатлен масштабом магазина и его обстановкой. Томчай был уверен, что продавец, с которым он имеет дело, заслуживает доверия. Как может что-то случиться в такой удачной поездке?
Томчай решил купить рубин и получил от магазина сертификат. Это еще больше укрепило его в том, что он сделал правильный выбор. Он привез рубин в Бангкок и отдал мне, чтобы я мог вставить камень в его новое кольцо.
Вручая мне рубин, он попросил проверить камень и оценить его. Используя свой офисный микроскоп, я изучил камень. Почти сразу же я увидел кривые линиироста. Это самый быстрый способ идентифицировать синтетический рубин flame fusion.
К сожалению, мне пришлось сообщить своему другу плохие новости. Томчай очень рассердился, ведь он отдал свои кровно заработанные деньги за синтетический рубин. Продавец обманул его.
Почему так важно отличать синтетику (или имитацию) от натуральных драгоценных камней
Отделять природные камни от синтетических (или имитаций), безусловно, очень важный навык. Мы, геммологи, должны научиться видеть разницу, так как это необходимо при покупке или продаже любого драгоценного камня. Без этих базовых знаний можно быстро потерять деньги и навредить своей репутации.
Кроме того, как только вы узнаете, что драгоценный камень синтетический или обработанный, важно сообщить об этом. Иначе последствия могут быть очень серьезными. Нет никакого оправдания отсутствию знания или его замалчиванию.
Синтетика против имитации: определение
В этом посте я обобщу то, что мы как геммологи проверяем, чтобы увидеть разницу между натуральным и синтетическим или имитационным материалом.
Для начала предлагаю определения синтетики и имитаций драгоценных камней.
Синтетические драгоценные камни изготавливаются в лабораторных условиях (или искусственно). Они имеют тот же химический состав, кристаллическую структуру и свойства, что и природные драгоценные камни.
Имитация может быть как естественной, так и искусственной. Эти камни только выглядят как драгоценные. На самом деле их химический состав и свойства полностью отличаются от драгоценных камней, которые они имитируют.
Поговорим о различиях между синтетическими, без термообработки, прошедшими термообработку и заполненными стеклом рубинами.
Классификация рубинов:
(A) Синтетический рубин flame-fusion с огранкой кабошон.
(B) Не подвергавшийся термообработке и облагораживанию натуральный мозамбикский рубин.
(C) Термообработанный натуральный бирманский рубин.
( D) Стеклокомпозитный (или заполненный стеклом) рубин.
Существует заблуждение: чем чище камень, тем выше вероятность того, что он синтетический. На самом деле, единственный способ определить, является рубин натуральным или синтетическим, – это проверить его под микроскопом на наличие включений.
Синтетические драгоценные камни
Лучший способ определить, является ли синтетическим драгоценный камень – проверить его характеристики прозрачности. Это поможет определить метод, с помощью которого он был изготовлен. Ниже я приведу наиболее типичные методы производства.
Как обнаружить
Синтетические рубины. Легко обнаружить изогнутые линии роста в синтетическом рубине красного цвета с помощью настройки освещения темного поля. Освещение темного поля – это нормальная настройка в микроскопе для драгоценных камней или портативной лупе темного поля.
Синтетические голубые сапфиры. Трудно обнаружить при обычном освещении темного поля, потому что изогнутые линии роста имеют синий цвет. Использование рассеянного света может помочь. Создайте рассеянное освещение, поместив полупрозрачный фильтр между камнем и светом. Полупрозрачным фильтром может служить белый пластик, лист бумаги или обычная ткань.
Синтетические желтые или оранжевые сапфиры. Трудно увидеть через микроскоп, так как кристалл буквально светится желтым светом, что не дает увидеть слабые желтые линии роста. Лучше всего работает в этой ситуации синий фильтр. Синим фильтром может служить прозрачный лист бумаги синего цвета или синий пластик.
Синтетический рубин flame-fusion
Изогнутые линии роста – классический признак рубинов flame-fusion,
пузырьки газа – распространенная характеристика этих рубинов.
Синтетические рубины flame-fusion являются наиболее распространенным типом синтетики. Их производят из синтетического корунда (семейство рубиновых или сапфировых) или шпинели.
В процессе flame-fusion порошковые химикаты подвергают высокотемпературному нагреву. Расплавляясь, они падают на вращающийся пьедестал. Затем они кристаллизуются и образуют вытянутый цилиндрический синтетический кристалл, называемый буль. Этот буль затем нарезается на несколько отдельных синтетических драгоценных камней.
Благодаря этому процессу легко отличить синтетические драгоценные камни от натуральных. Они имеют изогнутые цветные полосы или параллельные изогнутые линии, называемые изогнутыми линиями роста. В то время как природные драгоценные камни имеют прямые или угловатые линии роста.
Выращенная под флюсом или гидротермальная синтетика
Выращивание под флюсом: визуальные характеристики
Грубые, похожие на отпечатки пальцев включения, белесые, с высоким рельефом.
Природные драгоценные камни имеют включения, похожие на каплевидные отпечатки пальцев, менее грубые, чем в выращенной под флюсом синтетике.
Тонкие вуали.
Крошечные капельки узора под названием «Дождь».
Параллельные, равномерные плоскости роста, иногда их называют «эффектом венецианских штор».
Кристаллы платины, часто в виде треугольных или шестиугольных пластинок.
Бесцветные, низкорельефные кристаллы фенакита или хризоберилла.
Гидротермальное выращивание: визуальные характеристики
Отпечатки пальцев и вуали.
Примечание: для определения требуются дополнительное время и внимание, так как камни выглядят похожими на природные драгоценные.
Зоны роста типа «шеворн» или волнистые плоскости роста.
Кристаллы фенакита или хризоберилла, золотые стержни и пластинки.
Белые частицы включений беспорядочно рассеиваются или образуют «хвост кометы».
Включения в виде «гвоздиков» или «лучиков».
Выращивание под флюсом или гидротермальное выращивание – это процессы, основанные на растворах. Они, как правило, медленнее и намного дороже по сравнению с синтетикой, созданной в процессе плавления.
Выращивание под флюсом. Порошкообразные ингредиенты смешиваются с флюсом в термостойком контейнере, называемом тиглем. Затем применяется очень высокая температура. Таким образом, флюс плавит и растворяет порошкообразные ингредиенты, образуя химический раствор. По мере охлаждения раствора образуется синтетический кристалл.
Гидротермальное выращивание. Затравочные кристаллы и измельченные химические соединения помещают в воду и подвергают нагреву под высоким давлением. Когда химические вещества растворяются, они всплывают наверх. Затем, когда ингредиенты остывают, они начинают собираться вокруг затравочных кристаллов. Это создает большой синтетический кристалл.
Выращивание под флюсом обычно используется для получения более дорогого синтетического корунда – основы для рубинов и сапфиров.
Гидротермальное выращивание – популярный метод получения синтетических бериллов – основы для изумрудов.
Включения в изумрудах под микроскопом
Существуют процессы создания других синтетических драгоценных камней. Но для этого поста я сосредоточусь только на рубинах, сапфирах и изумрудах.
Включения в рубине под микроскопом
Имитация драгоценных камней
Как было определено ранее, имитационные драгоценные камни являются либо природными, либо искусственными. Они заменяют (или имитируют) природные камни. Для имитации драгоценных камней используют разнообразные материалы. Наиболее распространенный из них – стекло.
Стекло может имитировать драгоценные камни всех цветов, а также бесцветные:
а) рубины
б) сапфиры
в) изумруды
г) бриллианты
д) любые другие драгоценные камни – прозрачные или непрозрачные.
Внешнего вида часто бывает достаточно для того, чтобы отделить стеклянную имитацию от драгоценных камней. Драгоценные камни намного твержестекла. Края стеклянных граней обычно более округлые, а грани иногда могут быть вогнутыми.
Стеклянный драгоценный камень также чаще всего отливается, а не ограняется. Поэтому его поверхность может иметь ямки и неровности, напоминающие кожуру апельсина, что является результатом процесса литья.
Стекло также ощущается «теплым» на ощупь, потому что оно не проводит тепло, как большинство драгоценных камней.
Как обнаружить стекло
Вихревые метки также характерны для стекла с линейной структурой. Эти узоры на самом деле являются слоями немного другого состава. Причина – в ингредиентах, которые не смешаны полностью. Вихревые метки могут выглядеть изогнутыми. Но они более грубые и менее регулярные, чем линии роста в синтетических рубинах flame-fusion.
Стекло в рубине
Камни с химической точки зрения
Как уже отмечалось, по своей природе рассматриваемые элементы — это горные породы. Поэтому с химической точки зрения камень — это вещество. Состав определяется обычно сочетанием различных оксидов металлов и их солей.
Например, химический состав всем известных изумруда и рубина практически един — оксид алюминия AL2O3. Цвет же различается из-за разных примесей других элементов и поглотительной световой способности.
Можно назвать несколько химических групп соединений, лежащих в основе состава всех природных, в том числе драгоценных, камней:
- самородные элементы (алмаз — С);
- галогениды;
- сульфиды;
- оксиды;
- фосфаты;
- бораты;
- сульфаты;
- полевые шпаты;
- скаполиты;
- садолиты;
- карбонаты;
- силикаты;
- гранаты.
В каждой группе свои виды камней, исчисляющиеся сотнями разновидностей. Они способны отличаться не только по составу, но и по цвету, форме, размерам, прозрачности, плотности.
Как возник гранит
Принято считать, что имеется два естественных способа, с помощью которых образовывался этот природный камень. Он мог возникнуть из расплавившейся магмы (застывшей вулканической лавы). В глубине земной коры магма медленно остывает, превращается в окаменелую структуру, в которой миллионы лет кристаллизуются зерна породы гранит, имеющие разную величину. Не случайно само название его происходит от латинского слова «granum», что означает «зерно».
Натуральный камень гранит образуется в природе и другим способом. Осадочная горная порода, а также глиновидный песок и разнопородные камни постепенно смещались путем тектонических процессов в глубины земной коры. Там, под действием высоких температур и давления, вещества расплавлялись и возникал такой процесс, как гранитизация.
Больше всего образование гранита происходит в так называемых местах коллизии. Две континентальные плиты сталкиваются друг с другом, из-за чего возникает увеличение слоя коры на континенте. Многие ученые полагают, что именно в результате утолщения коллизионных слоев коры появляются слои расплава гранита — на глубине от 10 до 20 км. Это явление получило название гранитного магматизма. Оно наиболее характерно для Андских батолитов, а также для островных дуг.
Физические свойства
С точки зрения науки физики, камень — это тело. А значит, и свойства для него характерны, как и для остальных подобных объектов: масса, температура плавления и кипения, плотность, цвет, вкус, запах и прочее.
Однако всем известно, что значительная часть камней не имеет вкуса, запаха, не способна плавиться, а только дробиться. Цвет же их настолько разнообразен, что загнать в общие рамки этот показатель просто невозможно. Палитра сияния драгоценных и полудрагоценных камней полная: от черного и белого до ярких синих, красных, зеленых, желтых и фиолетовых оттенков.
В целом же можно выделить несколько основных групп физических характеристик камней, как природных, так и искусственных (включая драгоценные).
- Прочность и износостойкость. По данному показателю можно выделить прочные (гранит), средней (мрамор) и низкой прочности (туфы) образцы.
- Плотность. Соответствует предыдущему показателю. Делятся на тяжелые — более 2200 кг/м3 и легкие — меньше этого показателя.
- Водопоглотительная способность, которая определяется пористостью структуры.
- Кислотоустойчивость. Самые стойкие — гранит и известняк. Достаточно легко рушится мрамор, так как вступает с кислотами в химическую реакцию.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что камень — это вещество или тело природного характера, отличающееся рядом физических и химических характеристик и имеющее большое практическое значение в жизни людей.
Натуральные камни
Конечно, их слишком много, чтобы можно было охватить описанием все. Но самые распространенные, те, которые используются человеком наиболее часто, постараемся рассмотреть.
Внешне очень красивый и благородный вид имеет любой природный камень. Фото Стоунхенджа это прекрасно подтверждает. Даже несмотря на то, что такие образцы не имеют яркой окраски и сияния, они поражают своей величественностью и великолепием.
Разновидности
Можно выделить несколько популярных примеров природных камней, которые используются людьми в ландшафтном дизайне и строительном деле благодаря своей прочности, красоте и экологической чистоте.
- Мрамор, который может быть разного оттенка и рисунка (слоистый или пятнистый). Издревле используется как камень для архитектурных сооружений. С химической точки зрения представляет собой карбонат кальция CaCO3.
- Гранит. Является материалом для отделки пола, стен, облицовки зданий, создания невероятных произведений искусства (памятников, монументов и прочее). С химической точки зрения представляет собой сочетание полевых шпатов, кварца и темноцветных минералов.
- Песчаник. Используется людьми для мощения тротуаров, строительства лестниц, закладки фундаментов. Используется еще с древности. Химический состав: кварц и полевые шпаты.
- Травертин. Чрезвычайно плотный и крепкий камень, превосходящий мрамор по твердости. Также обладает хорошей морозостойкостью. Используется в строительстве наравне с гранитом и мрамором. Состоит из минералов карбоната кальция.
- Туф. Красивый пористый камень, достаточно рыхлый. Используется для дизайнерского оформления садовых участков, облицовки зданий. Химическая природа — карбонат кальция, соединения кремния, вулканический пепел и слежавшаяся лава.
- Яшма — красивый цветной камень, используемый для декоративных отделок и ювелирных изделий. Представляет собой смесь соединений кремния и оксидов железа.
Есть еще такие распространенные камни, как сланец, базальт, доломит, известняк и другие, которые находят широкое применение в строительном деле и вообще используются человеком. Природный камень, фото которого можно видеть в статье, один из самых популярных сегодня материалов для внутренней отделки помещений.
Названия гранита, исходя из минерального состава
В зависимости от того, каков основной минеральный состав гранита, называются различные виды камней по-разному:
- не содержащий темноцветных минералов — аляскит;
- с малым содержанием темноцветов — лейкогранит;
- биотит — если этот минерал в составе гранита составляет от 6 до 8%;
- если в камне присутствуют биотит и мусковит одновременно — двуслюдяной гранит;
- если камень содержит слюды из лития — это литий-фтористый гранит;
- при высоком содержании щелочных составляющих — просто щелочной вид гранита;
- редкий вид, состоящий из ортоклазовых, кварцевых пород и авгита — пироксеновый.
Искусственные камни: классификация
Такие структуры можно разделить на четыре основные группы:
- акриловые;
- полиэфирные;
- кварцевые агломераты;
- литьевой мрамор.
Главная особенность каждого из них — это то, что они созданы искусственно, человеком, а потому не встречаются в свободном виде в природе. Свойства их не уступают, а иногда и превосходят, таковык натуральных образцов.
Основные области использования — изготовление столешниц, моек, выкладка стен, пола, подоконников и прочих поверхностей.
Камни в воде — виды и свойства
Морские камни — важный элемент декора для аквариумов, ванных комнат, оформления помещений в соответствующем стиле. Они очень красивы, разнообразны по форме, размерам и окраске, всегда привлекают внимание.
Какие виды подобных структур существуют?
- Ракушечник. Природный камень, сформировавшийся в течении столетий из известковых отложений и ракушечных обломков водных обитателей океанов и морей. Имеет красивый молочный оттенок, подходящие для использования в строительстве характеристики. Широко используется в дизайнерской отделке помещений.
- Жемчуг. Относится к натуральным морским камням за то, что является продуктом жизнедеятельности ракушечных моллюсков. Используется в ювелирном деле, очень высоко ценится за прочность, красоту и долговечность.
- Кораллы. Также можно назвать их морскими камнями, ведь они со временем превращаются в очень прочные конструкции, сформированные известковыми минералами, кварцем и продуктами жизнедеятельности океанских обитателей — полипов. Очень разнообразны по окраске, являются самыми эффектными элементами в декорировании аквариумов. Используются в ювелирном деле.
То есть морские камни — это продукты животного происхождения, сформированные под влиянием соленой морской воды и живых организмов.