2.5.2. Идентификация и диагностика вставок из драгоценных камней

Ювелирные камни идентифицируются и диагностируются по цвету, плотности, твердости, другим физическим свойствам, которые зависят от их химического состава и кристаллической структуры.

Показатели физических свойств у природных ювелирных камней различных месторождений могут несколько отличать­ся, что связано с изменением содержания примесей, входящих в структуру камня. Для облегчения диагностики и сокращения времени используют справочники, содержащие перечни юве­лирных камней с характеристикой их свойств и наглядные таб­лицы. Одни свойства, например цвет, устанавливаются легко, для определения других качеств требуются специальные фи­зические приборы, при помощи которых измеряются оптичес- кие характеристики камней.

Идентификация и диагностика драгоценных ювелирных камней в условиях торгового предприятия осуществляется визуально с помощью 10^х лупы или ювелирного стереоско­пического микроскопа, на основании исследования харак­терных для каждого вида камня внутренних особенностей (зональности кристаллов, характера распределения окраски, включений) и оптических свойств (двупреломления, диспер­сионного эффекта, плеохроизма). Результаты визуальной идентификации во многом зависят от квалификации и опыта специалиста.

Создание синтетических и искусственных камней (фианит, иттрий-алюминиевый гранат, галлий-гадолиниевый гранат, титанат стронция (фабулит), синтетические шпинель, сапфир, рубин и муассанит), обладающих сильным блеском и диспер­сией, разнообразной окраской, и довольно высокой твердостью, которые по стоимости существенно дешевле природных кам­ней, создало основу для фальсификации на рынке природных драгоценных камней.

В качестве имитации драгоценных камней применяют­ся и стекла, химический состав и соответственно физические свойства которых могут изменяться в очень широких пределах (рис. 2.12). Так, показатели преломления прозрачных стекол могут изменяться от 1,44 до 1,77; твердость от 5 до 7 по шкале Мооса; плотность от 2 до 4,5 г/см³.

Для свинцового стекла, состоящего из 38,2% кремнезема, 53,3% окиси свинца, 7,8% карбоната калия и других веществ, получившего название "страз", характерны сильный блеск и высокая дисперсия. Оно хорошо поддается огранке и применя­ется для имитации бриллианта.

Для получения рубинового цвета "стразов" в стеклянную массу добавляют 0,1% кассиевого порфира, сапфирового цвета- 2,5% окиси кобальта, изумрудного — 0,8% окиси меди и 0,02% окиси хрома.

Введение в состав стекла окисей и солей различных метал­лов позволяет получить практически любой цвет и цветовой оттенок.

Фальсифицируют драгоценные камни и путем соединения кварца, окрашенного стекла, альмандина (разновидности грана­та), шпинели с другими природными и искусственными минера­лами в одном камне. Так, например, трехслойный камень, состо­ящий из пластинок кварца и зеленого стекла между ними, в те­чение долгого времени успешно выдавался за изумруд. Сапфир подделывают, вырезая коронку из настоящего, но недостаточно хорошо окрашенного сапфира, обеспечивая нужный оттенок окраской страза, из которого изготавливают павильон дублета. В настоящее время дублеты чаще всего состоят из тонкой плас­тинки альмандина, образующей площадку и приваренного к ней павильона из стекла цвета рубина, сапфира или изумруда. При этом огранку камня делают таким образом, чтобы весь свет, попадающий на вершину камня, пересекал павильон вблизи ка- летты. В этом случае составной камень с поверхности площадки имеет точно такой же цвет, как и его основание. Только глядя через коронку сбоку, можно обнаружить, что она не окрашена.

В некоторых триплетах коронку и павильон делают из слабо окрашенного драгоценного камня, а нужного цвета доби­ваются, окрашивая тонкую пластинку, скрытую в оправе.

В ряде случаев, для имитации природного изумруда корон­ку и павильон из слабо окрашенного берилла, горного хрусталя или синтетической шпинели соединяют прозрачным изумрудно- зеленым цементом, придающим необходимую глубину цвета.

Ювелирные камни, полученные искусственным путем, на­пример рубины, сапфиры, изумруды, по внешним признакам и физическим свойствам практически идентичны природным ювелирным камням. Они имеют тот же цвет, твердость, плот­ность, показатели преломления, химический состав. Поэтому их идентификацию проводят на основании исследования внут­реннего строения, обусловленного различиями в условиях при­родного и искусственного образования минералов. Характерис­тика особенностей внутреннего строения ювелирных камней (наиболее часто наблюдаемые включения, форма и характер трещин, распределение окраски) приводится в соответствую­щих геммологических справочниках.

В настоящее время идентифицировать ювелирный камень на основании его цвета, блеска и общего вида и даже измере­ния той или иной физической константы, можно лишь с опре­деленной степенью вероятности. Поэтому для того, чтобы быть уверенным в правильности идентификации ювелирного камня, необходимо проводить комплексные исследования.

Применение объективных методов анализа, основанных на измерении показателей физических свойств ювелирного кам­ня (плотности, твердости, светопреломления, двупреломле- ния) требует выкрепки его из оправы, что в условиях торгового предприятия исключено и осуществляется только в аккреди­тованных геммологических лабораториях, в основном при про­ведении судебно-товароведческих экспертиз.

Для измерения показателей преломления ювелирных кам­ней используют рефрактометры.

Плотность ювелирных камней определяют по поведению камней в тяжелых жидкостях или методом гидростатического взвешивания. В основу метода определения плотности ювелир­ных камней в тяжелых жидкостях положен принцип сравнения плотности камня с плотностью жидкости, в которую этот ка­мень погружен. При этом идентифицируемый ювелирный ка­мень погружают в небольшую емкость с жидкостью известной плотности, которой он должен соответствовать. При равенстве плотностей камень находится в толще жидкости во взвешен­ном состоянии. Метод гидростатического взвешивания основан на измерении объема идентифицируемого камня по массе вы­тесненной им воды.

Твердость ювелирных камней определяется при помо­щи минералов-эталонов шкалы Мооса. Она состоит из десяти природных минералов-эталонов, расположенных в порядке возрастания их относительной твердости от одного до десяти: 1 — тальк; 2 — гипс; 3 — кальцит; 4 — флюорит; 5 — апатит; б — ортоклаз (полевой шпат); 7 — кварц; 8 -^-топаз; 9 — корунд (рубин, сапфир); 10 —алмаз. Метод определения твердости ос­нован на способности твердых минералов оставлять царапину на поверхности менее твердых минералов. Каждый из этих минералов оставляет царапину на предыдущем и царапается последующим. Твердость характеризуется порядковым но­мером минерала, оставившего царапину. Если определяемый минерал оставляет царапину на предыдущем и царапается последующим из приведенных эталонов, ему присваивается промежуточная твердость, например, 8,5.

Физические свойства ювелирных камней приведены в табл. 2.4.

Для идентификации бриллианта в условиях торговли ис­пользуется тестер Diamond Detector, работа которого основана на измерении относительной теплопроводности минералов. Он позволяет отделить практически все минералы, которые под­вергаются огранке для имитации бриллианта (фианит, галлий- гадолиниевый гранат, иттрий-алюминиевый гранат, титанат стронция, циркон, синтетическая шпинель и синтетический сапфир), за исключением муассанита, который имеет идентич­ную с алмазом теплопроводность.

Муассанит отличают от алмаза по наличию сильного двуп- реломления, что характерно для оптически анизотропных ми­нералов.

Камни в кольцах и серьгах рекомендуется осматривать че­рез задние грани камня, установив его площадкой на предмет-

ное стекло и слегка наклонив, чтобы детали изделия не меша­ли наблюдению. Камни в глухой оправе осматриваются через площадку под некоторым углом. При изменении фокусировки микроскопа или лупы, раздвоение задних (противоположных) граней и ребер в случае муассанита или циркона становится отчетливо заметно.

Важным отличительным признаком ограненного муас­санита является более сильная, чем у бриллианта, дисперсия (многоцветный радужный блеск). Для внутреннего строения муассанита характерны многочисленные включения в виде ка­налов или игл, для бриллианта — черные или светлые точки и кристаллические включения. Вставка из муассанита имеет полированный рундист со следами полировки, что хорошо вид­но при крапановой закрепке. У бриллианта рундист имеет в основном матовую или фацетированную поверхность. При про­смотре под очень острым углом на поверхности граней муасса­нита линии полировки наблюдаются в одном направлении, а у бриллианта — в разных направлениях. Ребра между гранями у бриллианта являются острыми и ровными, а поверхность пло­щадки дает неискаженное световое отражение объекта. При просмотре через площадку бриллианта создается иллюзия, что высота камня значительно меньше.

Поверхность бриллианта хорошо смачивается маслом, а на; имитациях масло собирается в капельки.

Рубины, сапфиры, александриты обладают плеохроизмом, т. е. меняют цветовой оттенок в зависимости от их ориентации > по отношению к глазу. Так, например, при естественном осве­щении или под лампой дневного света александрит имеет зе­леный цвет, но меняет цвет на пурпурно-красный различной интенсивности при освещении лампами накаливания.

Эффект двуцветности (дихроизма) наблюдается у ряда ювелирных камней, характеризующихся наличием двойного лучепреломления при изменений их ориентировки относительно угла зрения. Перемена цвета становится заметной, если поворачивать кристалл либо рассматривать его то сквозь верх­ние, то сквозь боковые грани.

Для некоторых драгоценных камней испытание на дихро­изм — один из наиболее наглядных методов диагностики. На­пример, рубин сразу выделяется среди других красных камней по наличию двух четко выраженных оттенков красного цвета. Под ультрафиолетовым светом как природный, так и синтети­ческий рубины ярко флуоресцируют красным цветом. Однако эффект послесвечения (фосфоресценция) характерен только для синтетических рубинов.

Эффект звездчатости (астеризма), свойствен сапфиру и рубину. Он обусловлен отражением (дифракцией) света от включений в камне, ориентированных вдоль определенных кристаллографических направлений и проявляется на повер­хности камня, ограненного кабошоном, в виде световых звезд­ных лучей.

В отличие от других зеленых камней изумруд сохраня­ет свою окраску и при искусственном освещении. Более того, интенсивность цвета при искусственном освещении изумруда и рубина усиливается, а у сапфира уменьшается. Изумруд можно идентифицировать по отсутствию не свойственных ему сильного блеска и дисперсии, наличию множества включе­ний и внутренних волосяных трещин, по изменению цвета на красный под фильтром Челси при освещении искусственным источником света. Синтетические изумруды при просмотре че­рез фильтр Челси приобретают более яркий красный цвет, чем природные изумруды, а другие имитации изумруда (берилло­вое стекло, турмалин) сохраняют при этом зеленый цвет.

В синтетических изумрудах преобладают включения в виде изогнутых "вуалей" или "кружев", а также жидкие или газообразные включения в виде остроконечных шипов.

Натуральный изумруд на ультрафиолетовое излучение (360 нм) не реагирует, а синтетический обнаруживает лю­минесценцию каштаново-коричневого цвета. Синтетические александриты флюоресцируют в ультрафиолетовом свете ин­тенсивно красным цветом.

Основными показателями цветных драгоценных камней являются цвет, чистота, масса, разновидность и качество ог­ранки. В зависимости от насыщенности цвета и оттенка, брил­лианты подразделяются на девять групп цвета, изумруды, ру­бины и сапфиры — на пять групп, александриты — на четыре группы.

При этом сапфиры характеризуются многоцветностью, т. е. могут иметь не только синий цвет различной насыщенности, но и быть бесцветными (лейкосапфиры), иметь желтый, оранже­вый, голубой, фиолетовый, зеленый и розовый цвет.

В зависимости от количества и расположения дефектов бриллианты подразделяют на двенадцать групп качества (чис­тоты), изумруды — на три группы, сапфиры, рубины и алексан­дриты — на пять групп. Критериями оценки культивированно­го жемчуга являются размер, блеск, толщина перламутрового слоя, ровность поверхности, цвет, форма.

Цвет ювелирного камня оценивается на белом фоне со стороны площадки и павильона в отраженном свете при днев­ном освещении или освещении лампами дневного света путем сравнения со стандартными образцами цвета. Особое внимание необходимо обращать на наличие неравномерности распреде­ления цвета в камне, которую оценивают со всех сторон. При этом необходимо иметь в виду, что на цветовой оттенок вставки может влиять цвет металлического сплава, из которого изго­товлено ювелирное изделие.

Чистота камня оценивается просмотром ювелирного кам­ня через лупу с 10-кратным увеличением по ГОСТ 25705-83, а также невооруженным глазом на просвет через коронку. От наличия дефектов природного и искусственного происхожде­ния (внутренних трещин, газовых, жидкостных, твердофазных включений, зон помутнения, царапин, сколов) во многом зави­сят прозрачность, блеск и дисперсионная "игра" камня.

По качеству огранки ювелирные камни делят на четыре группы: А (совершенная), Б (хорошая), В (удовлетворитель­ная), Г (плохая). При оценке качества огранки ювелирного кам­ня обращается внимание на параллельность и симметричность площадки относительно плоскости рундиста, симметричность' расположения элементов огранки верха элементам огранки низа, правильность геометрической формы плоскости рундис- та, симметричность расположения шипа относительно центра площадки и рундиста. При огранке должны соблюдаться опти­мальные углы наклона граней коронки и павильона, правиль­ная ориентация анизотропного кристалла, оптимальные про­порции линейных размеров, равномерность высоты рундиста по всему периметру.

У правильно ограненного бриллианта, из-за полного внут­реннего отражения света от внутренних граней, видна только светящаяся точка в калетте. В связи с этим бриллиант при про­смотре через площадку не просвечивает. К 1-й группе цвета и 1-й группе качества относят наиболее прозрачные, бесцветные (иногда с тончайшим голубоватым оттенком), бездефектные бриллианты. Для обозначения бриллиантов применяют бук­венно-цифровой код. Так, шифр КР-57-0,62-1/ЗА означает: КР — круглый, 57-гранный, массой 0,62 карата, 1-й группы цвета и 3-й группы качества, А — совершенная обработка (без нарушения правильности геометрических параметров).

Технические требования к качеству огранки ювелирных камней отражены в соответствующих технических условиях (ТУ).