Органогенные материалы. 
Имитации органогенных материалов

КУРСОВАЯ РАБОТА

Органогенные материалы. Имитации органогенных материалов

органогенный жемчуг коралл гагат Из веществ, рассматриваемых в курсовой работе, ни одно не может считаться драгоценным камнем в узком смысле этого слова. Их можно считать драгоценностями только потому, что они представляют собой красивые объекты, но они, безусловно, не являются «камнями» по той неоспоримой причине, что образование их связано с живой материей. Однако было бы полнейшим педантизмом исключить из ряда драгоценных камней жемчуг, который с древнейших времен занимал одно их первых мест среди драгоценностей. Так, Плиний пишет, что жемчуг занимает наиболее высокое положение как драгоценный камень, а в другом месте он помещает его сразу же после алмаза, но перед изумрудом. Коралл, янтарь и гагат также часто используются или использовались в ювелирном деле. Слоновая кость и черепашьи панцири, по общему мнению, относятся к другой категории материалов, так как они применяются для изготовления украшений иного рода. Описание в данной книге слоновой кости оправдано с научной точки зрения, поскольку она аналогична жемчугу: оба этих материала выделяются живыми организмами и оба представляют собой смесь минерального и органического веществ, хотя и разных по характеру. Коралл в данной группе материалов стоит особняком, потому что он почти нацело сложен одним минералом. С другой стороны, гагат имеет растительное происхождение и не содержит минеральных веществ. Однако он отличается по своим свойствам от янтаря и природных смол, которые также имеют растительное происхождение. С точки зрения ювелира янтарь — самая ценная разновидность природных смол. Панцири черепах нацело сложены органическим веществом, и включение их в данный раздел книги может быть оправдано только лишь тем, что они сродни слоновой кости и используются для изготовления близких по назначению изделий. Поскольку в данный раздел введено описание слоновой кости, желательно также включить в него и описание искусственного вещества, а именно целлулоида, или ксилонита, который на протяжении многих лет заменял ее в различных областях. Это вещество представляет собой искусственную смолу. В последние годы интенсивно развивалось производство пластмасс. Некоторые из них, как бесцветные, так и цветные, очень хороши для декоративных целей.

1. Органогенные материалы

Существует много видов органогенных материалов. Главным образом, рассматриваются такие органогенные материалы как: жемчуг, янтарь, коралл, гагат, слоновая кость, панцирь черепахи и окаменелая древесина. Органогенные материалы используются повсеместно: как украшения, для декорации интерьера и т. д.

Так, например, если говорить о слоновой кости, то с незапамятных времен этот органогенный материал высоко ценился благодаря ее приятному кремовому цвету и плотности, легкости в обработке простыми металлическими инструментами и ее относительной долговечности; правда, со временем она желтеет, н особенно в условиях сырости. Слоновой костью называются бивни слонов, мамонтов и моржей, кости кашалотов и нарвалов, реже зубы кабанов, таких, как бородавочник, и растительные материалы, которые внешне похожи на слоновую кость. Следует отметить, что в ископаемой слоновой кости не развивается окаменение, которое обычно характерно для окаменелостей; по внешнему виду и структуре она мало отличается от обычной слоновой кости. Собственно термин «слоновая кость», следует относить только к бивням современного слона.

Если рассматривать органогенный материал — панцирь черепахи, то начало его применения для декорирования изделий, и в частности как облицовочного материала или мате­риала для инкрустаций, относится к 80 г. до н.э., о чем Плиний пишет: «Карвилиус Полло, человек щедрых привычек и изобретательный на выдумки, касающиеся отделки предметов роскоши, был первым, кто нарезал панцирь черепахи на полосы и отделал ими ложе и кабинет». При нагревании и под давлением черепаховый щит может быть изогнут — этот прием применяется при изготовлении маленьких коробок и других предметов. В наши дни панцирь черепахи используют для изготовления гребней, ручек для ножей и пр.

1.1 Жемчуг

Во все времена жемчуг был символом чистоты и невинности. Его ценили за нежные переливы цвета и загадочный внутренний свет. Среди всех драгоценных камней он, пожалуй, самый женственный, самый неразгаданный, хранящий какую-то вселенскую тишину, покой и вечную мудрость. В нем нет броского величия бриллианта, горячей страстности рубина, колдовского магнетизма лунного камня, изощренности рисунка малахита — лишь нежность, хрупкость, изящество и благородство.

Человек поставил его в ряд с драгоценными камнями высшего класса, своей неземной красотой он может соперничать даже с бриллиантом. Сравнение с жемчужиной всегда означает превосходную степень.

Слово «жемчуг» происходит от китайского «чжень-чжу», арабского «зеньчуг» или татарского «зеньчжу». Индейцы называют его «маньяра» — «бутон цветка», а греки «маргаритес». На Руси слово «жьньчуг» впервые появилось в XII веке.

В Древнем Китае жемчуг был одним из атрибутов табели о рангах.

Рис. 1

Ранг каждого сановника при дворе императора обозначался шариком из дорогого камня — нефрита, бирюзы, коралла. Самый высокопоставленный сановник носил на шапочке — «дыньке» жемчужину.

Издавна славились жемчугом страны Ближнего Востока, Египет и Индия. Когда Александр Македонский собрался завоевывать Индию, его учитель, греческий философ Аристотель, посоветовал прежде всего захватить остров Сокотру в Индийском океане. Этот остров был известен не только благодатным климатом, но и красивым черным жемчугом. Остров был завоеван, а отосланные в Грецию черные жемчужины положили начало моде на них в Европе.

О великой страсти Юлия Цезаря к изысканности и роскоши сообщают многие историки. Матери Марка Брута, Сервилии, которую Цезарь любил больше остальных, он подарил крупную жемчужину, стоившую шесть миллионов сестерциев.

Жена императора Калигулы носила жемчужное ожерелье стоимостью восемь миллионов сестерциев. Сам Калигула, Нерон и другие римские императоры украшали жемчугом не только одежду и обувь, но и мебель. Первым же, кто поместил жемчуг на торжественный головной убор — диадему — был император Аврелий.

Знаменитый древнерусский князь-воин Святослав носил одну золотую серьгу, украшенную двумя жемчужинами.

Королева Мария Стюарт любила жемчуга родины — Шотландии. Особенно тщательно она украсила ими прическу и одежду в день своей казни.

В Лондоне в замке Тауэр, старинной резиденции английских королей, хранится британская государственная корона. В ней сверкают 34 самоцвета, 277 жемчужин, не менее 300 алмазов.

Яркая жизнь Клеопатры, молодой царицы Египта, овеяна множеством легенд, но, пожалуй, самая удивительная и романтичная из них связана с жемчугом.

Однажды, во время ужина, Клеопатра поспорила со своим мужем Марком Антонием. Она сказала, что стоимость приготовленного ею напитка будет настолько велика, что купить его сможет только сам Антоний.

Антоний разослал гонцов по всей империи и из доставленных ему самых дорогих напитков сотворил один. Но все же проиграл спор. Клеопатра приказала подать вина, сняла из уха серьгу с жемчужиной, опустила в кубок и выпила. Кислое вино якобы растворило верхние слои жемчужины, и она выпала из крепления серьги. Столь дорогого напитка не смог приобрести даже Антоний, так как жемчуг в те времена ценился очень высоко.

В настоящее время самое дорогое жемчужное ожерелье в мире принадлежит актрисе Элизабет Тейлор. Оно состоит из 150 крупных черных жемчужин, каждая из которых имеет диаметр 7 милиметров.

Долгое время природа жемчуга была неизвестной. Может быть, поэтому тайну его рождения человек облек в форму поэтических историй, легенд и даже забавных вымыслов.

По одной из старинных индийских легенд, жемчуг — это попавшая в раковину и застывшая в ней капля дождя. Об этом пишет древний поэт Индии Калидаса. Когда первые дождевые капли со звоном ударяются о поверхность моря, из синих глубин медленно поднимаются жемчужницы — двустворчатые моллюски, в мантии которых образуются жемчужины. Они раскрывают свои перламутровые створки и ловят всего одну дождевую каплю, после чего медленно опускаются на дно. Там, в темноте морских глубин и превращается капля в несравненную жемчужину.

Жители русского Севера издавна знали, что жемчуг следует искать в тех реках, куда заходит царская рыба — семга. Это и породило предание о том, что жемчужина зарождается в жабрах семги. Несколько лет плавая в море, семга носит с собой жемчужную искру, а когда возвращается в реку, то в теплый солнечный день находит на дне раскрытые раковины и в самую красивую из них бережно опускает жемчужную звездочку, из которой позже вырастает жемчужина.

Одна из самых красивых легенд придумана филиппинцами, которые жемчуг добывают испокон веков. «Когда солнце взошло над морем, его лучи попали в открытые створки раковин, и в каждой из них образовалось по жемчужине. Раковины располагались на поверхности рифов, и любой мог достать их без труда. Но вскоре людей обуяла жадность, вожди племен из-за жемчуга перессорились между собой. С тех пор жемчужины ушли с рифов в море, и за ними теперь нужно нырять очень глубоко».

А вот средневековый багдадский ученый-минералог Наср ибн Якуб ид-Динавари писал об особой породе слонов — «пахнущих жасмином», на лбу которых прячутся желтые жемчужины.

Кто ближе всех к истине? Попробуем разобраться, как рождается жемчужина. Знающим немецкий язык нетрудно перевести «перламутр» — «мать жемчуга». Так оно и есть. Перламутровый слой выстилает внутреннюю часть раковины большинства двустворчатых моллюсков. Этот слой в разрезе напоминает кирпичную кладку и состоит из наслоившихся друг на друга микрокристаллов карбоната кальция арагонита, склеенных пленкой вещества конхиолина толщиной около 1 мкм.

Образование жемчуга

Образование жемчуга моллюсками — процесс ненормальный.

Рис. 2 Жемчужина внутри моллюска Здоровый и не подвергшийся нападению врагов моллюск жемчуг не производит. Жемчужина же образуется в результате случайного попадания в мантию моллюска посторонних предметов: песчинок, обломков раковин, паразитирующих клещей. Моллюск очень чутко реагирует на «незваного пришельца» и сразу же начинает обволакивать его пленкой перламутра.

Натуральный жемчуг образуется в результате случайного попадания внутрь раковины постороннего предмета. Это может быть крошечная песчинка или червячок-паразит, который, проникнув в тело моллюска, вызывает раздражение. Жемчужница, не в силах избавиться от непрошенного гостя, обволакивает постороннее тело перламутровым веществом. Жемчужина растет от центра к периферии концентрическими слоями, последовательно отлагающимися вокруг центрального ядра.

Однако многие натуральные жемчужины в разрезе не обнаруживают никаких следов постороннего раздражителя. Предполагается, что в таких случаях ядро имело органическую природу, но после начала осаждения карбоната кальция разложилось, не оставив следов.

Новые способы образования жемчуга.

Поскольку высококачественный жемчуг высоко ценился на протяжении столетий, издавна предпринимались попытки имитировать его. Наиболее успешный способ был предложен в 1656 г. французским цветоводом Жакином и с тех пор применяется почти непрерывно. Из легкоплавкого опалесцирующего стекла изготовляют небольшие полые шарики.

На внутреннюю поверхность этих шариков наносят пергаментный клей, удерживающий «жемчужную эссенцию», которая изготовляется из серебристой чешуи уклеек — небольших рыбок Albumus luadus, Synrax в Сене и других реках Европы. После того как этот состав высохнет, полость шариков заполняют горячим воском чтобы придать им необходимые твердость и вес. Вид этих «полых жемчужин», как их называют, очень хорош, но их легко распознать по гладкой поверхности и большой твердости, а также по удвоению пятнышка чернил, нанесенных на поверхность «жемчужины», происходящему благодаря отражению от внутренней поверхности стеклянного шарика.

Другим видом поддельного жемчуга, более обычным в наши дни являются ядра, покрытые иризирующим материалом. Ядра могут быть изготовлены из стекла, перламутра, целлулоида или других веществ; оболочка также может быть представлена различными материалами. Так, нанесение жемчужной эссенции в виде эмали дает лучший эффект, чем при изготовлении полых жемчужин. Хорошие результаты дает ритмическое отложение состава приготовленного на основе желатина. Наиболее дешевые разновидности поддельных жемчужин получают, просто погружая ядра в раствор целлюлозы. Однако, как бы хороша ни была эта имитация, она легко истирается при ношении. Кроме того, все имитации легко распознать, так как характер поверхности поддельных жемчужин резко отличается от зернистой структуры перламутровой оболочки, отлагаемой живым моллюском. Имитации легко определить также, внимательно рассматривая края просверленного отверстия, где оболочка часто разрушается, открывая стеклянное ядро, лежащее под нею.

Согласно Вебстеру, плотность полых жемчужин исключительно низка — 1,55 или даже меньше, но плотность жемчужин с твердым ядром значительно выше и колеблется обычно от 2,85 до 3,18 хотя нередки и меньшие значения, например 2,33 и 2,53 у наиболее высококачественных подделок. Поэтому, если поддельные жемчужины погрузить в жидкость с плотностью 2,74, жемчужины первого типа быстро всплывут, а жемчужины второго типа потонут и лишь немногие из них будут плавать.

Иногда имитируют черный жемчуг, вырезая ядра из черного минерала гематита. Для изготовления ядер розовых жемчужин, которые не ирризируют, используют коралл. Такие жемчужины можно отличить по характерной структуре поверхности, наблюдаемой в микроскоп, и по их более высокой плотности.

Материалом для изготовления брошей, серег или браслетов могут служить раковины брюхоногих моллюсков вида Turbo petholatus; этот материал называют «раковиной» или «китайским кошачьим глазом», несмотря на то что он не обладает переливчатостью. Указанный моллюск обитает в теплых морях к северу от побережья Австралии. Створки раковин имеют округлую или овальную форму и диаметр от 12 до 25 мм. Верхняя их поверхность выпуклая, фарфоровидная, причем верхушка окрашена в зеленый цвет, переходящий в желтый и белый на одной стороне и в красноватый и темно-коричневый — на другой. Основание створки плоское, покрыто кожицей и несет спиральные линии роста. Эти образования почти нацело состоят из карбоната кальция и содержат менее 1% конхиолина и воды. Плотность их колеблется от 2,70 до 2,76, а твердость равна ЗУд по шкале Мооса. В поле зрения рефрактометра наблюдается неясная тень, соответствующая показателю преломления 1,57.

Добыча жемчуга

Фермы по выращиванию жемчуга существуют как в море, так и в пресных водоёмах.

Современная ферма по выращиванию культивированного жемчуга На буях закреплены тросы, к которым подвешены клетки с раковинами — жемчужницами.

На больших деревянных или бамбуковых плотах подвешены проволочные корзины или клетки из пластика, в которых содержатся ракушки, разводимые для получения культивированного жемчуга.

В море на якорях установлены бамбуковые плоты, с плотов в море на небольшую глубину опускаются бамбуковые же корзины с балластом. В эти корзины укладывают раковины пинктада мартензии, каждая из которых величиной с тарелку.

На ферме 12 тыс. таких раковин. В каждую раковину вводится инородное тело, вокруг которого и образуется круглая или продолговатая жемчужина. В зависимости от многих, разумеется, хранимых в тайне, условий получают белый, розовый, золотистый и самый дорогой — черный жемчуг. В одной раковине выращивают 4−5 жемчужин. Раз в три месяца проводится осмотр и чистка раковин. В теплых филиппинских водах жемчужина вызревает за полтора-два года, тогда как у японских берегов она зреет до четырех лет. Дело это необычайно выгодное, поскольку цена одной жемчужины достигает 150 долларов.

Развитие жемчужного промысла в России

Русское слово «жемчуг» происходит от китайского «чженьджу». То, что жемчуг образуется в двустворчатых моллюсках-жемчужницах и то, что они по составу являются карбонатом кальция известно многим. Однако мало кто сегодня знает, что три-четыре столетия назад Россия славилась своими жемчужными промыслами.

Известны 2 рода двустворчатых моллюсков-жемчужниц: пресноводные маргаританы и морские пинктады. В реках России живут 4 вида маргаританов. Размер отдельных речных жемчужин колеблется от 0,5 до 10 мм в диаметре, а максимальный вес достигает 26,6 грамм. Самая крупная в мире жемчужина обнаружена в раковине гигантского морского филиппинского моллюска. Она имела диаметр 16,5 см и вес 6,4 кг.

В реках шарики жемчуга встречаются примерно в каждой сотой раковине маргаританов. Сами раковины используются для изготовления перламутровых пуговиц и инкрустации различных изделий. Жемчуг недолговечен, при длительном хранении он теряет характерный перламутровый блеск, мутнеет и в конечном счёте превращается в порошок извести и рогового вещества. Именно поэтому не сохранились жемчужные украшения наших древних предков. Наиболее сохранившиеся их найденных относятся к первым векам нашей эры.

Истоки жемчужного промысла в России датируются X—II вв., а наибольший расцвет приходится на XVI—XVII вв. В это время добыча жемчуга велась более чем в 60 северных реках. Особенно много его было получено из раковин реки Муна на Кольском полуострове. Организацией промысла занимались в основном монастыри. Особо ценились круглые, без выступов и наростов, жемчужины. Их называли «скатными», то есть легко скатывающимися по наклонной поверхности. Добыча жемчуга приобрела такие масштабы, что Петр I в 1712 г. специальным указом запретил частным лицам вести этот промысел.

На Руси жемчуг в основном использовался как декоративное украшение в художественном шитье — лицевом и орнаментальном. Это искусство достигло высочайшего мирового уровня.

К началу XVIII в. жемчужные ресурсы в России истощились, промысел прекратился… Та же участь постигла многие районы добычи речного и морского жемчуга во всём мире. Но в XX в. ситуация резко изменилась. В 1921 году на Лондонском рынке впервые появился искусственно выращенные жемчужины. Торговцы жемчугом и ювелиры некоторое время считали, что они происходят из нового неизвестного доныне места добычи. Когда выяснили истинную природу этого жемчуга, знатоки забили тревогу. Однако вскоре был найден метод, который безошибочно позволяет отличить природный жемчуг от выращенного. В результате цены на последний резко упали. Первенство в мире по выращиванию жемчуга держит Япония, которая в конце XIX в. переняла это искусство у китайцев.

В настоящее время более 90% жемчуга выращивается искусственно. Начиная с 30−40 гг. XX в. в России тоже стали развивать этот промысел. Многие колонии речных моллюсков в наиболее чистых реках уже восстановлены. В связи с тем, что украшения из жемчуга снова входят в моду благодаря своей красоте, идеальному сочетанию с серебряной оправой и относительно доступным ценам, можно с уверенностью предсказать новый «жемчужный ренессанс» в России. Для этого имеются необходимые природные условия. В настоящее время российский рынок дешёвых украшений заполнил китайский речной жемчуг.

Виды жемчуга

Являясь одним из самых востребованных в ювелирной индустрии украшений, жемчуг всегда вызывал и вызывает чувство истинного восхищения. Женщины во все времена стремились обладать им, потому что он является воплощением элегантности и роскоши. Его широкий спектр цветов и размеров позволяет любой представительнице прекрасного пола подобрать для себя украшение по вкусу. Безусловно, его разновидности и места добычи, достаточно сильно отражаются на его цене. Давайте же рассмотрим, какие же виды жемчуга существуют в настоящее время.

В зависимости от способа образования выделяют три вида жемчуга:

натуральный;

культивированный;

искусственный.

Натуральный вид представлен округлыми или имеющими неправильную форму выделениями карбоната кальция, которые образуются в раковине пресноводного или морского моллюска, вокруг попавших в нее песчинок. Они возникают без человеческого участия. Культивированный также представлен органогенным перламутровым образованием внутри моллюска, но оно инициировано людьми, при введении в раковину своеобразной затравки — органического имплантата.

Представленные виды можно просмотреть в модных каталогах, которые предлагают ювелирные магазины, всегда располагающие широким ассортиментом не только ювелирных украшений, но и великолепными, элитными подарочными комплектами с жемчугом.

В зависимости от происхождения жемчуг подразделяется на:

морской;

речной.

Речной жемчуг мельче и реже встречается — по частоте встречаемости в морских раковинах, его можно найти в соотношении один к сорока, а в речных — лишь один на тысячу. По продолжительности роста, морская раковина-жемчужница формируется около тринадцати лет, а речная — порой более полувека.

К примеру, в России было известно еще с давних времен более ста пятидесяти жемчугоносных рек, где его добывали в районах Дальнего Востока, Сахалина и Камчатки. Большую часть скупали норвежские купцы и перепродавали в Европу, с торговым названием гиперборейского. Но жемчужницы в тех реках были истреблены еще к началу прошлого века. Морской же вид добывался издревле и в Украине на побережье Крыма, называясь крымским.

Натуральный жемчуг

Натуральный или природный жемчуг.

Разновидность жемчуга: Натуральный или природный жемчуг Страна происхождения: Добывается во многих странах Вид моллюска: несколько видов моллюсков, как пресноводных, так и морских.

Характеристика жемчуга: Жемчуг инвестиционного класса, при условии тщательного отбора, правильной формы, как круглой, так и овальной, дает в четкие отражения предметов, сильный блеск. Размер может быть различным.

Пресноводный или речной жемчуг.

Пресноводный или так называемый «речной» жемчуг растет в пресной речной или озерной воде, даже на бывших рисовых полях в Китае. Поля залиты водой, и там сложился очень комфортный для моллюсков микроклимат, в котором они быстро размножаются и вынашивают прекрасные жемчужины. «Жемчужные фермеры» постоянно контролируют температуру воды, ее состав и pH. В процессе созревания жемчужины моллюска необходимо время от времени переворачивать, чтобы жемчужина не получилась «однобокой». Т. е. как ни крути, круглые жемчужины все равно достаются самым тяжелым трудом даже в «тепличных» условиях фермы.

«Hyriopsis schlegeli» — это самая распространенная пресноводная раковина, происходящая из семьи Unionide. Внешние стороны обычно коричневые, однако, внутренние стороны гладкие и белые

Hyriopsis schlegeli

Морской жемчуг

Морской жемчуг ценится больше, чем пресноводный. Скорость роста морского жемчуга выше скорости роста речного. Продолжительность жизни морской раковины-жемчужницы не более 8−10 лет. В морских раковинах жемчужины встречаются гораздо чаще. Больше всего жемчужин, пригодных для ювелирного дела, дают морские моллюски рода Пинктада. Размер этих раковин от 7 до 20 см в поперечнике, масса их достигает 10 кг. Традиционными районами промысла являются южные моря.

Из одной раковины-жемчужницы извлекают обычно не более одной, реже трех жемчужин, хотя известны и уникальные примеры так рекордом является найденная в Японском море раковины рода Птериа, в которой на площади 25 см² обнаружено 620 жемчужин.

Морской жемчуг выращивают на аналогичных фермах, только в открытом море.

В открытом море очень трудно уберечь моллюсков от штормов и перепадов температуры воды. При изменении температуры всего на 2 градуса организм моллюска начинает вырабатывать слабую кислоту, которая моментально разъедает верхний слой жемчужины — она, само собой, от этого мутнеет и начисто теряет блеск. Таким образом, жемчужные фермеры часто за 1 день теряют результат многолетнего труда. Поэтому, для сокращения времени производства жемчуга, в наши дни на большинстве морских ферм применяют ядро-затравку.

Самыми популярными видами морского культивированного жемчуга: Акойя и жемчуг Южных морей.

Культивированный жемчуг Акойя выращивают в морях на юге Японии. Наилучший урожай жемчуга Акойя собирают в конце осени — начале зимы.

Жемчуг Акойя культивируют в основном в Японии, но теперь его экспортом занялся и Китай.

Процессу изготовления украшения из искусственного жемчуга предшествует длительный период выращивания, одинаковый практически для всех видов жемчуга.

Жемчуг Южных морей редок, дорог и занимает элитную нишу на рынке. В Австралии и Индонезии производится белый и золотистый жемчуг, на Таити и островах французской Полинезии — чёрный.

Процесс выращивания практически такой же, как и для жемчуга Акойя

Культивированный жемчуг.

С 1952 года официально прекращена добыча природного жемчуга, поэтому в подавляющем большинстве случаев мы сталкиваемся с жемчугом культивированным или имитацией.

Культивировать жемчуг научились еще более двух тысяч лет назад в Китае. С помощью нехитрых приспособлений в раковины с моллюском помещали песчинки, мелкие шарики, капельки масла и т. п. Затем ракушки в плетеных корзинах погружали в воду на необходимую глубину. Спустя несколько месяцев, а иногда и несколько лет корзины вынимали. Моллюск, почувствовав в своем «доме» инородное тело, обволакивал его тонкой пленкой перламутра, затем еще одной и еще…

В средние века в Китае было налажено «производство» жемчужных голов Будд. Монахи отливали маленькую голову Будды из золота и вкладывали ее в раковину. Через несколько лет они извлекали из раковины перламутровую фигурку.

Все же родоначальником массового производства культивированного жемчуга принято считать японца Кокити Микимото, который в 1893 году получил первые искусственно выращенные жемчужины превосходного качества. Принцип его метода аналогичен старинному китайскому: в трехлетнюю жемчужницу вкладывают бусинку из перламутра. Ракушки укладывают в корзины, которые подвешивают к плотам. Через 2−3 года из жемчужниц достают жемчуг высокого качества. Визуально такой жемчуг очень сложно отличить от природного.

Для улучшения цвета как природного, так и культивированного жемчуга, используется отбеливание. Для этого жемчуг выдерживают в перекиси водорода при температуре 40 °C до двух недель, часто при солнечном свете или ультрафиолетовом излучении. При неаккуратном применении перекиси на поверхности жемчуга может появиться известковый налет.

Используются и более агрессивные растворы, например хлора, но после их обработки жемчуг становится рыхлым и ломким.

При попадании парфюмерии, масел, кожных выделений некоторых людей жемчуг тускнеет и желтеет. Процесс «пиллинга», или аккуратного стирания поверхности, применяется со времен Плиния.

Маленькие трещины могут быть «залечены» при опускании жемчуга в теплое оливковое масло, однако при перегревании до температуры 150 «С может появиться темно-коричневая окраска.

Нередко жемчуг окрашивают в различные цвета. Для получения розоватого оттенка применяют разбавленное масло или спиртовой раствор красной краски. Используются также анилиновые красители и холодный раствор перманганата калия.

Для получения устойчивого черного цвета наиболее часто используют серебряное окрашивание. При этом берут нитрат серебра, растворенный в разбавленном растворе аммония с последующим выставлением жемчужин на свет.

Для улучшения блеска жемчуга или изменения его цвета используют также бесцветный и цветной пластик.

Физические и химические свойства жемчуга

Химизм Карбонат кальция + органическое вещество+

вода

Цвет Белый, с желтоватым отливом, реже — жёлтый,

Серый, розовый, красноватый, коричневый,

Золотистый, чёрный

Цвет черты Белый

Твёрдость по Моосу 3-4

Плотность 2,60 — 2,78

Спайность Отсутствует

Излом Скорлуповатый

Плеохроизм 1,52 — 1,66

У чёрного жемчуга 1,53 — 1,69

Двупреломление Слабое или отсутствует

Люминисценция Обычно небесно-голубая разной интенсивности,

реже — белая, зеленоватая;

Физические свойства жемчуга

Жемчуг — это пластинки арагонита, который состоит из карбоната кальция. Камешек бывает белого, голубого, желтого, черного и красного цвета. Также существует морской и речной жемчуг.

Одна жемчужина содержит 2% воды, 12% комхиолина и 86% карбоната калия. Этот камень не прозрачен, плотность его разная: от 2,61 до 2,69% и от 2,175 до 9%. Твердость камня варьируется от 3,15 до 4 по шкале Мооса.

Химические свойства жемчуга

Жемчуг состоит из карбоната кальция — минерала арагонита, в исключительных случаях — кальцита, а также содержит конхиолин — органическое вещество белкового типа. Клетки конхиолина формируют каркас жемчужины — тонкую сетку, в мелких ячейках которой осаждаются микроскопические кристаллики арагонита. Минеральные составляющие жемчуга нигде не соприкасаются друг с другом, всегда разделяясь органикой.

Нескольких тысяч тончайших концентрических слоев арагонита и конхиолина образуют жемчужину. Если ее разрезать по диаметру, то при сильном увеличении можно увидеть, что жемчужина состоит из слоев, как луковица.

Химический состав жемчуга:

CaCO3 — 91,72%,

конхиолин — 5,94%

вода — 2,23%

средняя плотность — 2,685

Жемчуг растворяется в кислотах:

CaCO3 + 2CH3COOH = 2Ca + CO2 + H2O

Жемчуг чувствителен к воде, кислотам, табачному дыму, косметике — лосьонам, пудре, лаку для волос, особенно в виде аэрозолей, различным растворителям и дезинфицирующим веществам, а также подвержен воздействию огня, естественных выделений кожи. Следует отметить, что кислоты растворяют карбонат кальция, но не конхиолин, т. е. ошибочно заблуждение, что жемчужину можно полностью растворить в уксусе.

Окраска жемчуга зависит от температуры и состава воды, состояния здоровья моллюска и даже характерной пищи моллюска для данной местности.

1.2 Янтарь

Янтарь — это ископаемая смола. Отличительные особенности янтаря — солнечный цвет, прозрачность, горючесть, способность электризоваться при трении. Янтарь — минерал класса органических соединений. Используется для изготовления ювелирных изделий, лекарств. Имеет много красивых поэтических названий — «слёзы моря», «дар солнца» и т. д.

Янтарь — это один из самых любимых человечеством самоцветов, известный еще со времен Древнего Рима, и мода на него никогда не проходит, меняются только способы оценки — в одни времена особенно ценятся одни виды янтаря, в другие времена — немного другие. Носили его и на Руси, конечно — очень часто комплекс с народным костюмом дополняли янтарные бусы, иногда в несколько рядов. А также на Руси бусы из янтаря одевали на молодоженов при венчании.

Первые упоминания о янтаре относятся к Х в. до н.э. — в Британском музее хранится обелиск с клинописными записями об этом, вполне вероятно, самом первом драгоценном камне.

На рис. 10 — браслет из натурального янтаря.

Браслет из натурального янтаря

Происхождение янтаря

Догадки о происхождении янтаря многие века были столь же противоречивыми, как и предположения о секретах появления на свет его отдаленных «родственников»: жемчуга, коралла и некоторых других минеральных образований органического происхождения.

Известный арабский историк и путешественник аль-Масуди утверждал, что янтарь — это роса, осевшая когда-то на деревьях. Греческий философ Демокрит считал янтарь окаменевшей мочой рыси. Другие принимали янтарь за застывшие сгустки солнечных лучей или окаменевшую под действием стихии морскую прибойную пену, его же называли продуктом жизнедеятельности больших лесных муравьев, пчел, и даже застывшими птичьими слезами.

Много голосов раздавалось в пользу чисто минерального происхождения камня. Его, например, толковали как разновидность ископаемого угля — гагата. Говорили также, что янтарь образовался из соединения серы с «землями» и «масляными частицами», его же называли жидким битумом, выделяющимся на морском дне из разломов земной коры и затвердевающим на воздухе.

При всем многообразии мнений, бытовавших вплоть до XVIII века, имела место и растительная версия происхождения янтаря. Римский ученый Плиний Старший, автор 37_томной энциклопедии естественной истории, был твердо убежден, что янтарь — это затвердевшая смола деревьев, в частности, некоторых видов елей. Для доказательства растительного происхождения камня Плиний указывал на способность янтаря при трении издавать запах живицы и на его способность гореть коптящим пламенем, подобно сосновому осмолу, а также на наличие в самоцвете насекомых.

Среди единомышленников Плиния был авторитетнейший римский историк Тацит, писавший о камне: «Янтарь, как легко видеть, не что иное, как сок растений, так как в нем встречаются зверьки и насекомые, заключенные в некогда еще жидкий сок. Очевидно, что эти страны были покрыты пышными лесами, которые так же, как в таинственных странах Востока, выделяли из себя бальзам и амбру. Лучи низкого солнца изгоняли этот сок, и жидкость капала в море, откуда она бурями выносилась на противоположный берег».

Тем не менее известный своими трудами по минералогии немец Георг Агрикола в 1546 году открыто надсмехался над подобными высказываниями, считая их фантазией. Ученого поддерживал автор первой монографии, раскрывавшей свойства и способы добычи и обработки янтаря, — профессор медицины Кенигсбергского университета Андреас Аурифабер. Ученые, как, впрочем, и многие их сторонники, придерживались теории неорганического происхождения самоцвета.

В середине XVIII века знаменитый шведский ботаник Карл Линней привел блестящие доказательства растительной природы янтаря. Чуть позднее вышло несколько трудов российского ученого Михаила Васильевича Ломоносова, в которых, на основании практических исследований, были сделаны вполне однозначные выводы об органической природе камня.

Благодаря научно доказанным фактам, изложенным в многочисленных ученых трудах, к началу XIX века спорам о природе происхождения янтаря пришел конец. «Победил лагерь сторонников органического, растительного происхождения самоцвета».

Включения в янтаре

Часто в янтаре встречаются различные хорошо сохранившиеся включения — листья, стебли растений, лепестки цветов, крылатые насекомые, иногда пауки; даже ящерицы.

Эти включения в твердом прозрачном камне эффектно выглядят. Но у них, кроме удивительного вида, есть огромное научное значение. Философ Кант, посмотрев на муху, заключенную в янтаре, сказал: «О, если бы ты, маленькая муха, могла бы говорить, как иначе было бы все наше знание о прошлом мире». Современные ученые используют включения в янтаре как раз для изучения «прошлого мира» — по ним можно судить о формах жизни в прошлом за миллионы лет до нас. Благодаря сохранившимся в янтаре семенам, листьям, цветам, стеблям, коре, пыльце и т. д. вся растительность лесов прекрасно изучена. Кроме нескольких видов пинитес, в лесах росли виды, близкие к современным туям, биотам, болотному кипарису, эфедре, каштану, дубам, кленам, ивам, лавру, магнолиям и многим другим.

Судя по положениям насекомых, заключенных в янтаре, вытекавшая смола была вязкая. Обманутые ее блеском, насекомые садились, прилипали, смола покрывала их новыми потоками. Самым крупным насекомым удавалось вырваться, оставляя в смоле лапки и отпечатки крылышек, по которым ученые получили представление о размерах и внешнем виде этих насекомых Включения насекомых встречаются редко. Но общее количество их все же велико: определено свыше 300 видов. Палеоэнтомолог А. Баховен пишет, что, кажется, нет такого семейства червей, насекомых, пауков и других, которые не имели бы своего представителя в этой коллекции. Например, в одном куске содержалось свыше 250 мелких мушек.

Скорпионы, стрекозы, кузнечики, крупные и мелкие жуки, муравьи, земляные черви, гусеницы, сороконожки, комары, мухи и многие другие погребены в янтаре Включения в янтаре

Сохранилась даже паутина с пауками и попавшимися мухами, различные клещи, паразитирующие на насекомых. Реже встречаются ящерицы, мышевидные грызуны, шерсть различных животных, птицы.

Находки животных и растений в янтарях позволили ученым уточнить некоторые представления об изменении органического мира на протяжении последних геологических эпох.

Балтийский янтарь образовался примерно в середине палеогена, около 50−45 млн. лет назад. Животный мир палеогена, в частности насекомые, мало отличается от современных форм. Поэтому был сделан вывод, что в последние 60−50 млн. лет в эволюции насекомых наступил период покоя. Около 50% родов и 99% семейств насекомых, найденных в балтийском янтаре, живут и сейчас. Мало изменились обнаруженные в янтаре многоножки, клещи, пауки, равноногие раки, наземные моллюски. Слабо эволюционировали и другие животные; почти не изменились за это время и растения. Сравнительно быстро развивались в кайнозое только млекопитающие.

Добыча янтаря

Хотя янтарь встречается повсеместно по всей планете, лишь в 20 частях мира его достаточно, чтобы вести добычу, приносящую прибыль. В настоящее время больше всего янтаря добывают в Прибалтике, и это является бизнесом.

Добыча янтаря — дело сложное, непростое. Для того чтобы смола превратилась в янтарь, она должна быть погребена под землей, обычно во влажной глине или в песчаной осадочной породе.

Добыча балтийского янтаря имеет свою историю. Древнейшим способом добычи было «черпание»: куски янтаря ловили с лодок сачками.

Добыча янтаря На смену пришло «выкалывание»: отрывание янтаря со дна мелководья при помощи острых пик. К XVI веку люди научились добывать янтарь из неглубоких колодцев и небольших карьеров в зоне пляжа.

В середине 20 века в районе пос. Пальмникен начали промышленную добычу посредством шахт и штолен. В 1876 году обнаружено хранилище добытого в недрах янтаря: под большим валуном таилось 45 кг камня. Однако в 1922 году из-за сложности добычи подземные выработки были законсервированы.

Пляжевая залежь разрабатывается с помощью гидромонитора и землесосных устройств. Гидромонитор мощной струей разрушает вскрышу. Образуется смесь воды и пустой породы — пульпа. Пульпа по трубопроводу земленосным устройством сбрасывается в море. Затем мощный шагающий экскаватор разрабатывает и складирует обнажившуюся «голубую землю» в конусы. Конусы янтароносной породы мощная струя гидромонитора тоже размывает до состояния жидкой кашицы, которую земснаряд подает по трубам на обогатительную фабрику. При таком способе, в результате размыва верхней части «голубой земли» при снятии вскрыши, дробления янтаря ковшом экскаватора, при подаче янтаря по трубопроводу на обогатительную фабрику теряется до 10% янтаря.

Технологическая схема добычи на приморском месторождении немного иная: после снятия вскрыши «голубая земля» выбирается высокопроизводительным многоковшовым экскаватором, шагающим по карьеру, и по конвейеру подается на обогатительную фабрику. В результате замены гидротранспортировки конвейерной системой потери янтаря значительно сокращены.

После того как янтарь извлечен из горной породы, его сортируют по размеру, формам и содержащим в нём инклюзам. Из земли извлекают тысячи небольших кусочков, но иногда попадаются и большие экземпляры, весом в несколько кг.

Янтарь тёплых жёлтых и золотистых оттенков встречается чаще всего. Встречается и голубой янтарь. Еще реже встречается зелёный янтарь. Возможно, цветовое разнообразие объясняется различием химических составляющих смолы, а также минералов в почве. Бывает янтарь как прозрачным, так и непрозрачным.

Физические и химические свойства янтаря

Цвет От светло-жёлтого до коричневого; красный;

почти бесцветный, молочно-белый, синий, чёрный,

зеленоватый

Цвет черты Белый

Твёрдость по Моосу 2 - 2,5

Плотность 1,09 — 1,5

Спайность Отсутствует

Излом Раковистый вязкий, но при старении становится

хрупким

Плеохроизм Отсутствует

Светопреломление 1,54

Двупреломление Отсутствует

Люминисценция Голубовато-белая до жёлто-зелёной

Физические свойства янтаря

Прозрачность — ценное свойство янтаря, обусловленное его способностью пропускать световые лучи. Здесь большая роль принадлежит интенсивности окраски и наличию в камне различных — главным образом воздушных — включений и трещин: сильная окраска и обилие включений могут заметно снизить или совсем уничтожить прозрачность.

Прозрачный янтарь, соломенно-желтый до медового, редко бесцветен, он чист и светел, как хрусталь. Самый прозрачный янтарь — это янтарь, образовавшийся из смолы, которая вытекала из небольшого участка дерева одновременно и в значительном количестве и при этом хорошо и равномерно прогревалась солнцем. Если выделения смолы не вполне слились, то самоцвет получается слоистый, ломкий. И все же он почти всегда прозрачен, и в нем чаще всего встречаются включения растений и животных. У прозрачного янтаря при умелом — индивидуальном — к нему подходе наилучшие декоративные возможности.

Полупрозрачные янтари из-за значительного количества сравнительно крупных воздушных пузырьков белые или желтоватые.

Непрозрачные янтари имеют беловатый цвет, они содержат до 50% объема куска воздушных пузырьков. Непрозрачные янтари обычно белые, молочно-белые до фарфоровидных, иногда желтоватые, напоминающие воск; часто они неоднородны по внутреннему строению. Такие янтари более всего пригодны для создания скульптурной миниатюры, в частности скульптурного барельефа.

Уменьшение прозрачности янтаря происходит также в результате его выветривания.

Облагораживание — физическое и химическое воздействие на янтарь, благодаря которому камень, не теряя природных свойств, улучшает первоначальные или приобретает новые качества, как правило, повышающие его в цене. Пористость дает возможность не только просветлять, но и окрашивать самоцвет.

Непрозрачный янтарь просветляют кипячением в льняном и сурепном масле и прокаливанием.

Для просветления янтаря прокаливанием кусочки его кладут в песок и прогревают там продолжительное время при температуре свыше 100 °C. В ходе нагревания камень размягчается, замутняющие его пузырьки замыкаются. Происходят локальные микровзрывы пустоток, способствующие образованию веерообразных радужных блестков, по форме напоминающих рыбью чешую. Чем больше он в процессе просветления переходит в белый, оставаясь при этом достаточно прозрачным, тем становится дороже.

Цвет. Природа одарила янтарь богатой цветовой палитрой. Преобладает красивый золотисто-жёлтый цвет, интенсивность окраски варьируется от светлый оттенков до коричневого. Но встречается янтарь бесцветный, как горный хрусталь, белый, голубой.

Специалисты различают до 350 оттенков янтаря. Часто бывает, что в одном кске янтаря можно встретить оттенки всех цветов радуги. Первичная окраска обусловлена структурой его молекулы и наличием включений, вторичная — следствие выветривания и воздействия температуры. Янтарь можно искусственно окрасить в другие цвета, например чёрный и зелёный, красный. Кстати, уже древние римляне умели менять цвет янтаря, пропаривая его в меду. При этом «камень солнца» приобретал красный цвет.

Способность электризоваться. Янтарь является исключительно хорошим электроизолятором. Благодаря способности электризоваться древние арабы называли янтарь «кахраба», т. е. похититель соломы. Его удельное объёмное электрическое сопротивление = 1017 Ом/м, а тангенс угла диэлектрических потерь tg д = 0,001. Конкурировать с янтарём может только фторопласт₄, у которго? = 1015…1018 Ом/м, tg д? 0,0001. Будучи очень плохим проводником тепла, янтарь тёплый на ощёпь. При трении в нём образуется отрицательный электрический заряд, и он начинает притягивать кусочки материалов; подобно всем смолам, он является хорошим изолятором.

Твёрдость. Янтарь гораздо мягче, чем драгоценные камни; его твёрдость составляет 2 — 2,5 по шкале Мооса, он царапается ножом, хотя для эксперемента использовали ножи с разной твёрдостью лезвия. Янтарь не хрупок и, следовательно, представляет собой материал, который очень подходит для резьбы.

Следует отметить, что, например, бирмит — янтарь, добытый в Бирме, — более твёрдый, чем традиционный янтарь с берегов Балтики.

Нестираемость — одна из самых удивительных особенностей янтаря. Давно подмечено, что выброшенные на берег куски янтаря не такие круглые, как, к примеру, галька кварца, хотя кварц обладает гораздо большей твёрдостью. Плотность янтаря почти равна плотности морской воды, поэтому во взвешенном состоянии самоцвет не касается дна и не контактирует с другими телами, что препятствует его истиранию.

Способность янтаря гореть в огне отражена в немецком названии «Бернштейн» — буквально «огненный камень». Янтарь легко воспламеняется и горит красивым коптящим пламенем, при этом выделяется специфический запах канифоли. Данный признак является наиболее характерным при определении подлинности янтаря.

Способность к полированию в сочетании со сравнительно низкой твёрдостью делает этот материал на редкость подходящим для тонкой резьбы. Янтарь вязок, при ударах и давлении на него откалываются частицы.

Химические свойства янтаря

Янтарь неоднороден по своему составу: он состоит из янтарной кислоты и примесей — более чем 30 химических элементов, более или менее растворимых в спирте или хлороформе, а также нерастворимого битуминозного компонента.

Это настоящий ископаемый материал; деревья, выделявшие смолу, не существуют в современном растительном мире, тогда как деревья, которые давали занзибарскую копаловую медь, произрастают и сейчас.

Янтарь — химически нестойкий. Легко растворяется в бензоле и сероуглероде. При 150? С размягчается, при 300? С плавится.

Разновидности янтаря

Сукцинит — наиболее известный и характерный из видов ископаемых смол, именуемых янтарями в узком смысле слова.

Геданит — восково-жёлтого цвета

Глессит — бурого цвета, непрозрачный

Стантиенит — чёрного цвета, очень хрупкий

Боккерит — тёмный, непрозрачный, упругий Знатоки различают около двухсот пятидесяти разновидностей янтаря, от «морского» до «земляного», который находят на Янтарном берегу. Прозрачные и матовые самородки сортируют, для того чтобы выявить так называемые «бастарды», сочетающие в себе оба этих свойства. О водянисто-прозрачных говорят, что они «цвета льда», беловато-матовые камушки называют «костяными», — вообще, оттенков янтаря ничуть не меньше, чем цветов в спектре. Причиной такого цветового разнообразия обычно становятся различные вкрапления, например серный колчедан или водоросли, которые придают янтарю зеленоватый оттенок. Если внутри самородка застыло множество воздушных пузырьков, он приобретает белый пенистый цвет. Некоторые минералы могут даже обеспечить янтарю особый серебристый отлив.

В наши дни во всех любимых туристами уголках польского, российского и прибалтийского побережий процветает торговля янтарём. Самородки представлены в огромном количестве, продавцы рекламируют редкостные камешки с доисторическими насекомыми внутри — и при этом с радостью отдают уникальный экземпляр за смешные деньги. Будьте осторожны: покупая янтарь на улице, а не в специализированном магазине в Светлогорске, Зеленоградске, Калининграде или Янтарном, вы рискуете вместо ценного «инклюза» получить ничего не стоящее творение прожжённых фальсификаторов, которые выкачивают из туристов валюту при помощи синтетических смол и обыкновенных мух. Ну, а тот, кому во время отпуска на Балтийском море посчастливилось найти самородок, должен о нём заботиться. Очищенный от непрозрачной корки из продуктов окисления, отполированный янтарь тут же начинает снова окисляться и сохнуть. Через несколько десятилетий он постепенно усыхает и сморщивается, в нём появляются трещинки. Под водой же неполированный янтарь не портится и может храниться вечно. Учёные полагают, что самородки, которые выносятся волнами на берег Балтийского моря, обязаны своим происхождением соснам и кедрам, произраставшим в субтропическом климате среди пальм и олив сорок миллионов лет тому назад.

Использование янтаря

Техническое применение

Янтарь является исключительно хорошим электроизолятором. Его удельное объёмное электрическое сопротивление с = 1017 Ом/м, а тангенс угла диэлектрических потерь tg д =0,001.

Янтарные изоляторы применялись в ионизационных камерах рентгенметров. Обычно применялся сплавленный янтарь — так называемый «амброид».

Янтарный лак применяется для покрытия поверхностей других изоляторов.

Иногда применяется как связующее при изготовлении наждачной бумаги.

Для изготовленя лака янтарь под давлением растворяют в бензоле при температуре 200 °C. Наносить лак следует на высушенные и подогретые поверхности

Применение янтаря в ювелирной промышленности

В ювелирном деле с древних времен применяют так называемый облагороженный янтарь. Янтарь проваривали в меду для получения красноватого цвета, однако при этом часто появлялась тонкая сеть трещинок. Для просветления янтарь кипятят в растительном масле, а для подкрашивания в масло добавляют органические красители.

Для получения более прозрачных или более светлых сортов янтаря в настоящее время применяется также термообработка его в автоклаве при температуре 272 °C и давлении 3,5 Мпа в среде азота в течение 8 ч, с по­следующим охлаждением в этом же автоклаве в течение суток. Путем термообработки высоких сортов естественного или прессованного янтаря в горячей печи при температуре 220 °C в течение 1,5−2 ч с последующим охлаждением под листом асбеста на прокаленном песке получают так называемый игристый янтарь. Такой янтарь, содержащий небольшие веерообразные трещинки, создающие дополнительную «игру» камня, считается наиболее ценным и вставляется в золотые изделия.