Материалы для ювелирных изделий

Турмалин.

Боросиликат. Химическая формула (Na,Cr) (Mg,Fe,Li)3Al6[Si608][BO3]3(OH)4. Состав турмалина непостоянен. Ионы натрия, калия, железа, марганца, лития и алюминия могут замещать друг друга в различных количествах. Кроме того, турмалины содержат различные примеси: калий, хром, титан, ванадий, бериллий, рубидий, цинк, цезий. Кристаллическая решетка тригональная. Твердость 7,0–7,5.

Цвет турмалинов весьма разнообразен. Часто окрашены полихромно, встречаются двух-, трех-, четырех– и иногда пятицветные. Различают следующие разновидности турмалинов. Шерл – черный; железистый. Рубеллит – розовый; марганцовистый. Дравит – коричневый, желтый, бурый, магниевый. Инголит – синий, полихромный; натриево-литиевый. Хром-турмалин – зеленый; хромистый. Турмалины могут иметь множество различных оттенков. Крупные прозрачные турмалины редки. Г ранят розой, бриллиантовой огранкой, комбинированной.

Все турмалины используются в ювелирной промышленности в виде монокристаллов. Кроме камней-монокристаллов используют некоторые поликристаллические минералы, которые относят к группе поделочных камней. Из них изготовляют вставки для недорогих кулонов, колец и т. п. К таким минералам относятся жадеит, малахит, лазурит, нефрит, полевые шпаты.

На рисунке 14.9 приведены серьги фирмы Tiffany, выполненные из платины с драгоценными камнями.

Жадеит. Химическая формула NaAl(Si2Oe). В структуре натрий часто замещается кальцием, алюминий – магнием, железом, хромом. Твердость 6,5–7,5, Цвет минерала зависит от состава. Чаще всего встречается яблочно-зеленая разновидность. Изумрудно-зеленый жадеит ценится наиболее высоко. Его цвет обусловлен присутствием ионов хрома (в прозрачных камнях – в сотых долях процента, в непрозрачных – до 7,0 %). Существуют также белые, черные, розовые, синие, желтые, красные и фиолетовые разновидности жадеита. Огранка непрозрачных, полупрозрачных камней – кабошон.

Нефрит Химическая формула Ca2(Mg,Fe)5[Si40n]2 (ОН]. В качестве примесей может содержать титан, хром, ниобий. Кристаллическая решетка моноклинная. Твердость 5,5–6,5. Цвет зеленый различных оттенков. Непрозрачен. Просвечивает только в тонких сколах.

Широко используется в ювелирной промышленности для изготовления бус, браслетов, вставок в кольца и т. п.

На рис. 14.10 показана подвеска из белого и розового золота с драгоценными камнями.

Полевые шпаты. Алюмосиликаты. Химическая формула Na[AISi3Og] – альбит, Ca[Al2Si208] – анортит. Кристаллическая решетка – триклинная. Твердость 5–6,5.

Разновидности полевых шпатов применяются в ювелирной промышленности для различных вставок в дешевые изделия. Среди них «солнечный камень» – альбит, в котором рассеяны мельчайшие включения гетита и гематита, создающие эффект оранжево-красного свечения. «Лунный камень» – анортит с нежно-синеватым перламутровым отливом. Лабрадорит – темно-серый с синим или зеленым отливом. Амазонит – голубовато-белый или зелено-белый.

Лазурит. Химическая формула Na3Ca2 [AlSiOJ (S04)r/ Кристаллическая решетка кубическая. Твердость 5–6. Непрозрачный. Цвет ярко-синий, цвета лазури. Из лазурита изготавливают вставки, бусы, браслеты и др.

Малахит. Химическая формула Cu2[COs] (ОН)2. Твердость 3,5–4. Непрозрачен. Цвет зеленый различных оттенков.

Окраска малахита неоднородна. Строение зональное. На полированном срезе отчетливо видны чередующиеся зоны – темно-зеленые и светло-зеленые. У бирюзового малахита расположение зон концентрическое и их размер – десятые доли миллиметра. Темные зоны обычно более крупные. Рисунок бирюзового малахита муаровый. Плисовый малахит имеет радиально-лучистое строение и используется в ювелирных изделиях реже.

Бирюза. Химическая формула CuAl6[POО4]4(ОH)8 5H2О.  Состав непостоянный. Может содержать дополнительно железо, кремний, кальций, магний, хром и пр. Кристаллическая решетка – триклинная. Твердость 5–6. Непрозрачна. Цвет – небесно-голубой, голубовато-зеленый, серовато-зеленый. Часто содержит включения кристаллов пирита, кварца, рутила и других минералов. Легко обрабатывается. Обычно придают форму кабошона. Наиболее ценится бирюза небесно-голубого и зеленовато-голубого цвета без включений и примесей.

Кроме неорганических природных минералов в ювелирных изделиях применяют некоторые органические вещества: янтарь, жемчуг, кораллы.

Янтарь. Ископаемая смола. Химическая формула С10Н16О. Твердость 2–3. Прозрачность – от прозрачного до непрозрачного. Цвет – все оттенки желтого: от светло-желтого, почти бесцветного, до желто-оранжевого, красного, коричневого, реже – черного. Иногда куски янтаря имеют включения насекомых или растений. Из янтаря изготовляют бусы, браслеты, различные вставки и пр.

Жемчуг. Химический состав – углекислый кальций 85–90 %, органика 4–6 %, вода 3–4 %. Твердость 3–4. Прозрачность – от прозрачного до непрозрачного.

Жемчуг образуется в раковинах некоторых моллюсков, которые выделяют перламутр. Небольшая песчинка, случайно попавшая между створками раковины и мантией моллюска, обволакивается перламутром. Слои перламутра нарастают со временем, и происходит рост жемчужины.

Жемчуг может быть разных цветов: белый, голубой, желтый, зеленоватый, розовый, серый, черный. Механически не обрабатывается.

На рис. 14.11 приведено золотое кольцо с черным и белым жемчугом.

Коралл. Карбонат кальция. Скелеты некоторых морских полипов. Твердость 3–4. Непрозрачен. Цвет – молочно-белый, телесно-розовый, бледно-розовый, ярко-розовый, оранжево-розовый, красный, черный.

На рисунке 14.12 приведено кольцо, украшенное кораллами и бриллиантами. Коралл обрабатывается для вставок в форме кабошонов или уплощенных бусин. Имитация ювелирных камней.

Имитация – использование различных материалов, сходных по свойствам с драгоценными камнями, а также искусственно выращенные минералы и искусственно выращенный жемчуг. Для имитации используется в первую очередь стекло – стеклянная имитация. Также применяются для имитации дублеты– и триплеты-склейки нескольких материалов, пластмасса и полимеры.

На рис. 14.13 приведено колье, выполненное из желтого золота и украшенное бриллиантами, черным культивированным жемчугом и хризолитами.

Использование наноматериалов в ювелирных изделиях в настоящее время ограничено. Это связано с высокой стоимостью их получения и трудностью очистки от загрязнений истирающими материалами измельчаемого порошка. Тем не менее в ювелирном деле применяют такие вещества, как аэрозоли, красящие пигменты, а также нанопленки и нанопокрытия, используемые для увеличения коррозионной – и износостойкости. Особенно хорошо они защищают ювелирные изделия от биокоррозии, т. е. коррозии в результате захвата руками. Кроме того, нанопокрытия прекрасно защищают поверхность серебряных украшений от потемнения, которое имеет место при образовании сернистого соединения на поверхности серебряного изделия. (Сероводород, находящийся в атмосфере, реагирует с серебром и образует сернистое соединение черного цвета.)