Аналіз речовинного складу та властивостей бурштину клесівського родовища

Застосування бурштину поширене в різних галузях. Він легко ріжеться, шліфується і полірується, має широку гаму кольорів. Основним напрямом використання бурштину є ювелірно-виробна галузь, широко застосовуються продукти його хімічної переробки.

У радянський період бурштин України цілеспрямовано не вивчали, оскільки основна увага геологічної служби була приділена Прибалтійському бурштиноносному району. На даний час основні запаси бурштину-сукциніту України виявлені в правобережній частині Полісся – Прип’ятському бурштиноносному басейні (північна частина Волинської, Рівненської, Житомирської та Київської областей). Тут виявлено 44 бурштинопрояви і ряд родовищ: Клесівське, Вільне та ін. За об’єкт дослідження було обрано бурштин Клесівського родовища, оскільки на сьогоднішній день тільки на даному родовищі здійснюється промислове видобування. За сучасною мінералогічною класифікацією, бурштин належить до типу органічних сполук і є високомолекулярною сполукою органічних кислот, вміщуючи в середньому 79 % вуглецю, 10,5 % водню, 10,5 % кисню, його формула в загальному вигляді – С₄₀Н₆₄О₄.

Згідно з морфологічною класифікацією бурштину С.С. Савкевича, він є поверхневими та внутрішньостовбурними виділеннями смоли дерев. Серед поверхневих виділень широко розповсюджені настовбурні утворення бурулькоподібного і краплеподібного вигляду. Внутрішньостовбурні утворення представлені міжкоровими й підкоровими виділеннями сплющеної форми, часто з відбитками малюнків кори. Розміри шматків бурштину 10–60 мм, більшість з них округлі, покриті кірочкою окислення.

Прозорість бурштину різна й залежить від наявності та включень повітря, механічних домішок, ступеня вивітрювання. На Клесівському родовищі зустрічаються такі різновиди бурштину: прозорі, напівпрозорі й непрозорі. Виділення цих різновидів умовне, оскільки нерідко в одному шматку поєднуються декілька різновидів. Взагалі, вони пов’язані поступовими переходами, але зустрічаються зразки з чіткими поверхнями розділу.

Колір бурштину і прозорість впливають на його цінність. Кольорова гама різноманітна – від безкольорового до білого, різні відтінки жовтого, помаранчевого й червонуватого до майже чорного. Переважають жовті та медово-жовті відтінки.

За характером забарвлення зустрічаються всі різновиди, відомі на Пальмнікенському родовищі в Прибалтиці, причому бастард жовтого й помаранчевого кольорів переважає. На другому місці за розповсюдженням знаходяться прозорий і кістяний. Для них характерні жовті, помаранчево-жовті, рідше червоні відтінки. В прозорих відтінках зустрічаються включення рослинних залишків, які добре збереглися. Включення комах у бурштині родовища зустрічаються рідко, на відміну від Пальмнікенського родовища. Кольорова гама бурштину в різних країнах та в різні часи цінувалася неоднаково. Але важливо одне – чим бурштин прозоріший, тим він більше цінується. На сьогоднішній день бурштин вважають високоякісним, якщо він має лимонно-жовтий колір по всьому шматку та просвічується по всій масі.

Елементний склад бурштину Клесівського родовища близький до складу бурштину Пальмнікенського родовища.

У бурштині постійно присутні елементи домішок, яких нараховується до 17. Головні й постійні елементи-домішки: кальцій, залізо, магній. Вміст кожної з них досягає 0,1 %, а заліза – 0,05 %. Їх присутність викликана механічними включеннями в бурштині мінералів глин, кальцію і піриту. Кількість алюмінію не перевищує 0,003 %. З включеннями мінералів глин необхідно пов’язувати наявність у ньому марганцю і титану (0,003 %). Постійно присутні в бурштині мідь (0,0001 %) і цинк (0,03 %), свинець (0,005 %) і цирконій (0,03 %). Досить рідкі бор, барій, ніобій. Кількість кожного з них – не більше 0,001 %.

Середній вміст δ 13 с вуглекислого газу в незмінених зразках бурштину Клесівського родовища (ділянки Пугач) трохи вищий, ніж у бурштині Пальмнікенського родовища.

Г

© Л.А. Ковалевич, 2011

раничні величини основних показників для бурштину Пальмнікенського і Клесівського родовищ представлені в таблиці 1.

Таблиця 1

Основні показники бурштину Пальмнікенського і Клесівського родовищ

Родовище	Показник заломлення	Густина, г/см2	Твердість, кг/мм2	Елементний склад
				С	Н	О	зола
Пальмнікенське	1,542–1,550	1,04–1,09	20,22–25,49	73,29–79,13	9,25–10,49	10,69–17,27	–
Клесівське	1,538–1,543	1,06–1,09	25,00–38,40	76,74– 81,22	9,16–10,51	10,47–16,44	0,00–8,69

Бурштин характеризується вираженою фотолюмінесценцією під дією ультрафіолетового випромінювання. Вона змінюється від голубої до зеленуватої, синюватої, коричнюватої тощо. Термічні властивості бурштину виходять з конституції його полімерної будови.

Вивчення крихкості бурштину показало, що його потрібно відносити до в’язких матеріалів.

З механічних властивостей бурштину визначені твердість і густина. Твердість прозорих різновидів складає 25–27 кг/мм², непрозорих – вища 27–31 кг/мм². Твердість бурштину родовища за шкалою Мооса складає 1,5. Густина бурштину змінюється від 1,04–1,08 г/см³, збільшуючись від непрозорих різновидів до прозорих.

Механічна обробка бурштину проводиться досить легко: він добре розпилюється, ріжеться, свердлиться, шліфується і полірується. За оптичними й механічними властивостями бурштин Клесівського родовища не поступається прибалтійському, а за різноманітністю забарвлення навіть переважає його.

Основні вимоги до сортового бурштину такі: бурштин має бути очищений від кірочки окислення; колір може бути всіх відтінків, характерних для природного бурштину; природні включення органічного та неорганічного характеру можуть бути присутні в кількостях, що не перевищують 50 % об’єму шматка; допускаються внутрішні та зовнішні тріщини, що не порушують механічної міцності бурштину. Мінімальний розмір сортового бурштину, очищеного від кірки окислення, складає 5 мм. Шматочки бурштину розміром менше 5 мм (без кірочки окислення) не можуть розглядатися як ювелірно-виробна й художня сировина (несортовий бурштин).

Згідно з досвідом різних країн, де видобувається й обробляється бурштин, виділяються найважливіші показники, за якими його класифікують. Зокрема, в додатку до Закону Калінінградської області «Про охорону та раціональне використання бурштину на території Калінінградської області» наведені основні класифікаційні ознаки ювелірного бурштину. В Україні фактично використовуються в роботі дві класифікації – це практична класифікація ДП  «Бурштин України» і класифікація Державного гемологічного центру України (ДГЦУ). За класифікацією ДП «Бурштин України», видобута сировина поділяється на два класи: бурштин-сирець та бурштин некондиційний. Слід зазначити, що визначальними критеріями оцінки «бурштину-сирцю» є його маса, а такі важливі параметри, як морфологія та стан поверхні, випускаються. Це не дає можливості ефективно використовувати всі якісно-декоративні характеристики бурштину і прогнозувати оптимальну вартість як сировини, так і виробів з нього.

УДК 622

В.В. Коробійчук, к.т.н., доц.

Житомирський державний технологічний університет