антон шутов (shutov_sparkle) wrote,
антон шутов
shutov_sparkle

Categories:

про минералы и драгоценные камни

любопытные факты
НЕСКОЛЬКО ФАКТОВ О МИНЕРАЛАХ
И ДРАГОЦЕННЫХ КАМНЯХ


Image #1397199, 16.1 KB


камни невозможно притягивают.

у меня есть коллекция необычных экземпляров, они собраны со всего света. камни лежат совсем рядом с рабочим столом, в любой момент можно взять их, повертеть в руках, разложить перед собой.

помышляю даже о технической возможности обработки камней, - сверлить их, резать и шлифовать. но, правда, чем больше узнаю о сложности процессе, тем меньше энтузиазма.

на одном из развалов подержаных книг нашел отличную советскую научно-популярную книгу о минералах нашей страны. занятные факты о геологии изложены там простым и понятным языком.

недавно задержался у прилавка одной ювелирной лавочки, разговорился с общительной симпатичной консультанткой. и под хмурым взглядом охранника рассказывал, чего она сама не знала о камнях. например, что за название такое - ФИАНИТЫ? а это, всего-навсего, от сокращения - ФИАН: физический институт академии наук СССР (им. Лебедева). такое неромантическое происхождение названия разочаровало её.

а ещё никогда не придавал особого значения выражению обогащение породы. это что за такое обогащение?..

в общем, некоторые сведения выписал и делюсь теперь с вами здесь.

* * *
Обогащать породу - это означает дробить в тонкий порошок, а затем от концентрата ценных минералов отделять породообразующие и ненужные минералы.

* * *
Минерал остается неизменным только пока пребывает в той среде, в которой образовался. Но как только условия меняются и он попадает в другую среду (в том числе и в витрину музея или магазина), он начинает изменяться, разрушаться с той или иной скоростью, причем могут возникать новые минералы.

* * *
Некоторые соединения золота применяются в медицине: золото повышает защитные свойства организма, способствует лечению гортани, легких, глаз.




* * *
Основой для классификации кристаллов является характер их симметрии. По наличию тех или иных элементов симметрии кристаллические многогранники минералов подразделяются на семь групп, которые обычно называют сингониями (в переводе с греческого «син» - сходный и «гон» - угол).


* * *
Достаточно перебрать на листе ватмана 1-2 кг мелких золотинок, выбирая самые интересные для изучения, как этот лист станет «драгоценным»; его надо аккуратно сжечь или растворить, чтобы собрать заметное количество золота, стертого с золотинок шершавой поверхностью бумаги. Поэтому золото в чистом виде – червонное золото – почти никогда не применяется.

* * *
Сколько же золота находится в руках человека? Подсчитано, что с 1493 года по 1963 год было добыто около 63 тысяч тонн. Из них – 30-35 тысяч тонн хранится различными государствами в сейфах в качестве золотого фонда, обеспечивающего выпускаемую валюту и используемого при международных расчетах. Примерно 15-20 тысяч тонн заключаются в различных ювелирных изделиях (золотых и позолоченных украшениях) и т.п. Трудно учитываемое, но значительное количество его используется в зубоврачебном деле, в различных приборах, в хронометрах, гальванометрах, в сплавах с платиной и другими металлами для аппаратуры химических заводов, в качестве катализаторов, в фотокинопромышленности и т.д.

* * *
В воде Мирового океана концентрация золота составляет 4-10 мг на 1 тонну воды, т.е. общее количество золота в воде Мирового океана превышает 10 млрд. тонн. Сколько был попыток найти способ «эксплуатации» этого фантастического богатства, скольког было вложено в это дело человеческой энергии, капитала и сколько людей, совершенно разорившись на бесплодных попытках, пускали себе пулю в лоб! В то же время в лаборатории этот весьма дорогостоящий процесс легко осуществим.

* * *
Само наименование платины – platina – является уменьшительно-презрительным, происходящим от испанского слова plata – серебро, и в переводе на русский язык звучит как «серебришко».

* * *
В 1819 году платиновые россыпи были найдены и в России - на Урале в районе Нижнего Тагила.

* * *
Плотность платины в три раза больше плотности железа.

* * *
Рутений, последний, 6-й элемент группы платины, был открыт значительно позже, причем тоже не без приключений. В 1844 году в «Ученых записках Казанского университета» казанский химик К.К.Клаус опубликовал довольно подробные сведения о новом элементе, извлеченном им из «платиновых остатков» с Урала. Вскоре он нашел рутений и в сырой платине из Америки. Наименование «рутений» К.К. Клаус заимствовал у ученого Озана, который, изучая такие же «платиновые остатки», еще в 1829 году опубликовал работу о выделенном им веществе, которое он принял за новый элемент и назвал Rhuthenia («Россия» в переводе с лат.). Однако это вещество оказалось соединением оксидов титана, циркония и кремнезема. Общепризнано, что именно К.К.Клаус в Казани открыл рутений.

* * *
Минерал поликсен назван так из-за обилия изоморфных примесей, название в переводе с греческого значит «много чужих».

* * *
Нетрудно представить себе непрочность жемчужины, точнее сказать, нестойкость. Продолжительность ее «жизни» (жемчуг носят преимущественно в виде колье, ожерелья и сережек) – 30-50 лет; к этому сроку он тускнеет, теряет блеск, игру, словом «умирает». В музеях сохраняется значительно дольше; но посмотрите внимательно на него: увы! – он мертвый…

* * *
Различают следующие эффекты, которые являются характеристикой качества жемчужины.
Ориент – игра цветов, их переливы, обусловленные степенью прозрачности, отражением света от поверхностей слагающих жемчужину слоев (соответствует «огню» бриллианта).
У высококачественных жемчужин жемчужного цвета преобладают розовые и голубые тона.
Сверкание – игра света в виде светлого пятнышка отраженного света, как, например, у никелированного шарика.
Блеск – отражение от наружной поверхности, обусловленное тонким строением жемчужины. Он должен быть чуть бархатистым. Как бы ступенчатое строение жемчужины, видимое под микроскопом и создаваемое нарастающими слоями, обуславливает иризацию (ньютонов эффект) и своеобразный блеск.

* * *
«Если перед змеей подержать изумруд, то из глаз ее польется вода, и она ослепнет. Многие очевидцы по опыту подтверждают этот факт…» - писал среднеазиатский ученый-энциклопедист Бируни (973-1050).

* * *
Кошачий глаз – прозрачный кварц с многочисленными включениями параллельных волокон асбеста, на вершине ограненного в виде кабошона камня видны желтоватые и зеленовато-серые переливы, образующие светлую полоску, напоминающую несколько суженный кошачий зрачок.

* * *
Напомним, что интересные сростки кристаллов оливина нередко встречаются в базальтах. Не прозевайте их и не поленитесь разбить молотком две-три сотни обломков породы! Хорошие образцы нередки в алмазоносных кимберлитах Якутии.

* * *
Лунными камнями называются ограненные также кабошонами такие полевые шпаты, которые переливают в голубоватых тонах цвета лунного сияния.

* * *
Геммы – драгоценные камни с вырезанным рисунком. Когда гемма имеет выпуклое изображение – это камея. Изделие с углубленным рисунком называется интальо.

* * *
Чтобы выявить все достоинства драгоценного камня, ему придается сфероидальная (кабошон) или правильная многогранная форма. Поверхность полируется. Основные грани камня имеют свои названия. Верхняя горизонтальная грань называется таблицей, или площадкой, а нижняя малая, также горизонтальная грань – колетой. Если колеты нет, камень в нижней части оканчивается шипом. Вокруг таблицы располагаются наклонные грани, которые называются короной, пояс наклонных граней вокруг колеты называют павильоном. И, наконец, пояс узких вертикальных граней, разделяющих корону и павильон, называется рундистой, или ободком.

* * *
В практической минералогии для определения твердости пользуются произвольной нелинейной шкалой Мооса (шкала получила название по имени предложившего ее Ф.Мооса 1773-1839, профессора минералогии в Вене). Все минералы по этой шкале делятся на десять групп с твердостью от 1 до 10. Более точные количественные значения твердости определяют с помощью специальных приборов – склерометров. Алмазную или стальную пирамидку вдавливают в пришлифованную поверхность минерала, а затем измеряют длину диагонали образовавшейся ямки. Затем эти значения рассчитываются в килограммах на 1 квадратный мм.

* * *
Первым в ряду по шкале Мооса стоит алмаз, имеющий максимальную твердость, равную 10.

* * *
Американские специалисты писали, что если изъять из употребления в США алмазные инструменты, то промышленные потенциал этой страны снизится вдвое.

* * *
Черная разновидность алмазов – «карбонадо».

* * *
С алмазом по твердости соперничает рубин, имеющий твердость 9 по шкале Мооса, или 2000 кг/мм². Этот минерал является прекрасным абразивом. Хорошо известны твердые абразивные шлифовальные круги, порошки, пасты. В производстве исполдьзуются не ювелирные рубины и сапфиры, а невзрачный корунд. В настоящее время широко применяется искусственный корунд – электрокорунд, или алунд, получаемый путем электроплавки высококачественных алюминиевых руд – бокситов.

* * *
Всем хорошо известно выражение «часы на 17 (или на 23) камнях». Эти камни в часах есть не что иное, как вкладыши из рубина, в которых вращаются оси шестеренок. Вы можете увидеть эти красноватые рубины, открыв крышку часов. Качество ручных или карманных часов зависит, в частности, от того, сколько шестеренок вращается на рубиновых подшипниках. Рубиновые камни определяют долговечность часов.

* * *
Еще один замечательный минерал, или точнее минералы, используется в абразивной промышленности – гранат. Эта группа минералов содержит много разновидностей. В качестве абразива обычно применяют железистый гранат – альмандин. Твердость этого минерала по шкале Мооса равна 7, а количественно составляет 1100 кг/мм². Из гранатов изготовляют шлифовальные порошки, точильные круги, шкурки. Иногда они заменяют в приборостроении рубин.

* * *
Проявления пьезоэлектрических свойств кристаллов впервые были установлены в 1880 году. Сущность этого явления заключается в том, что если к граням таких кристаллов подвести электрическое напряжение, кристаллы деформируются: сжимаются или растягиваются. И наоборот, если сжимать или растягивать пьезокристалл, на его гранях возникают электрические напряжения. Как правило, все пироэлектрические кристаллы являются пьезоэлектриками, но не все пьезоэлектрики обладают пироэлектрическими свойствами.
Среди замечательных минералов основными пьезоэлектриками являются монокристаллы кварца и турмалина. Из многочисленных кристаллографических модификаций кварца в качестве пьезоэлектрика используется чаще всего низкотемпературный ά-кварц, устойчивый до температуры 573 градуса по Цельсию.
Пьезоэлектрические и пироэлектрические свойства кристаллов используются в технике уже много лет. Одно из применений пьезоэлектриков известно буквально каждому. Это звукосниматели в проигрывателях, которые превращают механические колебания иглы на граммофонной пластике в электрические токи, которые затем усиливаются и подаются на динамик.

* * *
Современные технические требования к пьезокристаллам очень высоки: требуется, чтбы в кристалле был участок размером не менее 12x12x1,5 мм без всяких дефектов, трещинок, включений и т.д. Поскольку в природных кристаллах редко удается найти подобные участки, в технике все более и более используются искусственные кристаллы кварца и других минералов.

* * *
Каждый из нас хорошо знает искусственное «горное солнце» - аппарат, широко применяемый в медицине. При включении этот аппарат излучает удивительный свет – ультрафиолетовый. Лампа в аппарате сделана не из обычного стекла, а из кварцевого, которое в отличие от обычного пропускает инфракрасную, а особенно ультрафиолетовую части спектра света. Эти лучи поистине являются целебными, а кроме того, придают загар человеческой коже. Применение кварцевой лампы не ограничивается только медициной. Она используется в органической химии, минералогии и других отраслях для изучения веществ в ультрафиолетовых лучах. Даже филателисты при изучении марок прибегают к помощи этой лампы: она позволяет отличать фальшивые марки от настоящих.

* * *
Слово «лазер» представляет собой сокращение английских слов Light amplification by stimulated emission of radiation – усилитель света при вызванном излучении. Принцип работы лазера достаточно сложен, для генерации электромагнитного излучения в нем используется энергия, которая возникает при переходе атомов или электронов из одного энергетического состояния в другое.

* * *
Первый лазер был создан в 1960 году на рубине, в котором незначительная часть ионов Al³ была замещена ионами хрома. Этот лазер излучал яркий свет с длиной волны 694,3 нм. С помощью рубинового лазера было проведено точное определение (локация) расстояния от Земли до Луны. Затраты энергии при этом не превышали энергии сгорания десятка спичек.

* * *
Обычно горные породы являются очень плотными, и минералы, которые в них образуются, имеют неправильные формы. Прозрачные и почти идеальные по форме кристаллы самоцветов образуются в полостях трещин и других пустотах.

* * *
В 1955 году была разработана специальная аппаратура, создающая давление в десятки и сотни тысяч атмосфер при температурах 1200-1500 градусов Цельсия. В 1960 году на июльском пленуме ЦК КПСС было объявлено о получении синтетического алмаза в СССР. Советский искусственный алмаз марки САМ (синтетический алмаз монокристалльный) с 1965 года выпускается в промышленных количествах. Алмазы получают из порошка графита, смешанного с никелем. Смесь прессуется в виде небольших дисков размером до 2-3 см, которые затем нагреваются до температуры 2000-3000 градусов Цельсия при давлении до 10*10(в девятой степени) Па. В таких поистиен невероятных условиях графит превращается в алмаз. Разумеется, прежде чем строить такие сложные установки, процесс перехода графита в алмаз был изучен теоретически. Исходя из термодинамических свойств того и другого минерала, была рассчитана теоретическая кривая перехода графит-алмаз.

* * *
Наиболее освоено искусственное получение горного хрусталя. Сейчас в нашей стране практически все виды аппаратуры, использующие горный хрусталь (кварц), работают на синтетических кристаллах. Искусственные кристаллы горного хрусталя получают в гидротермальных условиях. Это слово «гидротермальные» употребляется при описании природных условиях образования минералов. Оно используется и в технике для обозначения условий, получения кристаллов из «горячей воды». Кристаллы выращивают в специальных трубах – автоклавах высотой несколько метров. Автоклавы изготовляют из нержавеющей высоколегированной стали и покрывают изнутри серебром. Это делается для того, чтобы на трубе не образовалась ржавчина, которая при попадании в растущий кристалл кварца может вызвать различные нежелательные дефекты монокристалла. В нижней части трубы размещаются кварцевый песок, через который просачивается вода с добавками щелочей. Процесс происходит при температуре несколько сот градусов и высоком давлении. В этих условиях кремнезем растворяется в воде. Насыщенный раствор кремнезема в воде омывает маленький затравочный кристалл кварца, помещенный в верхней части автоклава. Кристалл растет в автоклаве несколько месяцев, а особо чистые кристаллы растут в течение нескольких лет. Требования технологии в этом процессе очень высоки: температурный режим, например, не может изменяться даже на доли градуса в течение всего роста кристалла. В таких условиях выращивают кристаллы горного хрусталя массой до 15 килограмм.

* * *
Список драгоценных камней, которые получают искусственно, все время растет. Советские ученые разгадали еще один секрет природы – получение аметиста – горного хрусталя густо-фиолетового цвета. Аметисты выращивают так же, как и кристаллы кварца. Затем кристаллы облучают y-лучами в реакторах. Под воздействием излучения в кристалле возникают различные дефекты, которые и обуславливают его фиолетовый цвет. В данном случае окраска аметиста не обусловлена примесью каких-либо других элементов, а имеет совершенно другие причины.

* * *
Несколько лет назад на прилавках московских ювелирных магазинов появились изделия с прекрасными прозрачными камнями разного цвета. По красоте они не уступают бриллиантам. Эти искусственные камни были названы фианитами в честь места их рождения – Физического института Академии наук СССР имени П.Н.Лебедева (сокращенно ФИАН). По составу фианиты представляют собой смесь оксидов циркония (IV) и гафния (IV). Серийное производство фианитов ведется на двух заводах, одним из которых является известный завод «Эмитрон». Фианиты изготовляются для различных отраслей народного хозяйства: оптики, электроники, производства лазеров, ювелирных изделий. Из других искусственных минералов в ювелирном деле наиболее широко используются гранатиты – алюминиево-иттриевые гранаты, не существующие в природе. Новые минералы окрашивают в различные цвета с помощью хромофор, и они великолепно имитируют топазы, изумруды и другие драгоценные камни.

* * *
«Отвешивание» производят не на весах, а по объему, с помощью специального ящика без крышки – ендовы. Это делают так: берут прочно сделанный из фанеры ящик, ставят на весы и определяют массу. Затем ящик наполняют рыхлой породой и срезают его стенки на такую высоту, чтобы масса породы, выравненной вровень со стенками с помощью рейки, составила бы ровно 32 килограмма. Так как плотность чистого песка, песка с различным содержанием глинистых частиц или же гальки сильно колеблется, то, отправляясь на съемку, надо брать с собой две-три ендовы. Для удобства переноски их делают таких размеров, чтобы можно было бы вставлять одну ендову в другую. На стенке каждой пишут, для какой породы служит данная ендова.

* * *
Промывка производится таким образом: рыхлый материал из ендовы насыпается отдельными порциями в промывной таз или же ковш, который держат за ручку левой рукой и погружают в воду, выбирая места реки с не очень быстрым течением.
Можно промывку вести и в ведре, что позволяет вторично промыть отмытые пески и полностью извлечь весь шлих. Промывая, правой рукой тщательно разминают в воде все глинистые комочки и вынимают гальку, старательно обмывая ее, не вынимая из ковша, от приставших к ней мелких минеральных частиц. Гальку выбрасывают только после внимательного просмотра, так как здесь могут попасться обломки характерных пород, интересные минералы, кварц с видимым золотом и т.д. Одновременно вся рыхлая масса аккуратно перемешивается медленными вращательными движениями правой руки, а покачивание и вращение ковша в воде левой рукой способствует смыванию глинистых и мельчайших частиц легких минералов; эту операцию проделывают до полного их удаления.
После этого ковш берут правой рукой, поднимают к поверхности воды и наклоняют от себя, чтобы песок был покрыт тонким слоем воды. Затем его время от времени слегка встряхивают, как бы просеивая муку через сито, чтобы лучше перемешать его содержимое и смыть находящиеся в верхних слоях песка легкие частицы. Это достигается эллиптическим движением ковша в воде. При этом более легкие частицы смываются через край ковша, а более тяжелые опускаются на дно его.



материал собран по книге: В И Соболевский – ЗАМЕЧАТЕЛЬНЫЕ МИНЕРАЛЫ

Subscribe

  • мой новый друг - МЫШЬ

    Эта история о доброй и сметливой мыши. И о наших отношениях. Всё начинается в один вечер ноября, где в моем доме собрались люди… Кухня заполнена…

  • иди и ешь

    про фастфуд обычно говорят плохо. якобы фастфуд, это не выбранная еда, просто предложенные паки, их цель быстро утолить себя и при этом дёшево; во…

  • НЕЛЁГКАЯ РУКА // история с кассиром

    вот очередная немного драматичная история. она происходит в супермаркете. я стою в очереди к кассе. а там одна женщина есть, среди кассиров, она…

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 7 comments