Ελληνικά 
English 
Español 
Português 
Deutsch 
Italiano 
Français 
العربية 
Русский 
Bahasa Indonesia 
日本語 
한국어 
Suomi 
Svenska 
Polski 
Română 
Türkçe 
Čeština 
Magyar 
Norsk bokmål 
Σύνθεση των πολύτιμων λίθων, ιδιότητες, χαρακτηριστικά κρυσταλλογραφίας και όργανα δοκιμών
Γεωλογική βάση των πολύτιμων λίθων, χημική σύνθεση, φυσικές ιδιότητες και 9 όργανα ελέγχου
Εισαγωγή:
Ξεκλειδώστε τα μυστικά των πολύτιμων λίθων με τον οδηγό μας που καλύπτει τις βασικές αρχές της γεμολογίας και της επεξεργασίας. Εξερευνήστε τα βασικά στοιχεία για τους τύπους πολύτιμων λίθων, τη γεωλογική προέλευσή τους και τη χημική τους σύσταση. Αποκτήστε πληροφορίες για τις φυσικές ιδιότητες που καθορίζουν κάθε πολύτιμο λίθο και μάθετε πώς να τους αναγνωρίζετε χρησιμοποιώντας διάφορα όργανα ελέγχου.
Πολύτιμοι λίθοι που επεξεργάζονται κυρίως σε σχήματα με όψεις
Πίνακας περιεχομένων
Ενότητα I Βασικές έννοιες των πολύτιμων λίθων
Οι πολύτιμοι λίθοι αναφέρονται σε υλικά που διαθέτουν ομορφιά, ανθεκτικότητα και σπανιότητα και μπορούν να κατασκευαστούν σε κοσμήματα ή χειροτεχνήματα, συμπεριλαμβανομένων των φυσικών πολύτιμων λίθων και των συνθετικών πολύτιμων λίθων, που αναφέρονται συλλογικά ως πολύτιμοι λίθοι (με την ευρεία έννοια). Η ταξινόμηση των πολύτιμων λίθων παρουσιάζεται στον πίνακα 1-1.
Πίνακας 1-1 Ταξινόμηση των πολύτιμων λίθων
| Πολύτιμοι λίθοι | Φυσικοί πολύτιμοι λίθοι | Φυσικός πολύτιμος λίθος |
| Φυσικός νεφρίτης | ||
| Φυσικός οργανικός πολύτιμος λίθος | ||
| Τεχνητή πέτρα κοσμήματα | Συνθετικός πολύτιμος λίθος | |
| Ανθρωπογενής πολύτιμος λίθος | ||
| Σύνθετο πετράδι | ||
| Ανακατασκευασμένος πολύτιμος λίθος |
Οι φυσικοί πολύτιμοι λίθοι αναφέρονται σε εκείνους που παράγονται από τη φύση και χαρακτηρίζονται από ομορφιά, ανθεκτικότητα και σπανιότητα, συμπεριλαμβανομένων των φυσικών πολύτιμων λίθων, του φυσικού νεφρίτη και των φυσικών οργανικών πολύτιμων λίθων. Μεταξύ αυτών, οι φυσικοί πολύτιμοι λίθοι (που αναφέρονται ως πολύτιμοι λίθοι με τη στενή έννοια) είναι ορυκτοί μονοκρύσταλλοι ή διπλοί κρύσταλλοι, όπως τα διαμάντια, τα ζαφείρια (Εικόνα 1-1) και τα σμαράγδια. Ο φυσικός νεφρίτης (jade) αποτελείται από ορυκτά συσσωματώματα ή άμορφες ουσίες, όπως ο ιαντίτης (jadeite), ο νεφρίτης Hetian και ο αχάτης (Εικόνα 1-2). Οι φυσικοί οργανικοί πολύτιμοι λίθοι (organic gems) είναι υλικά κοσμήματος που παράγονται από ζωντανούς οργανισμούς και αποτελούνται εν μέρει ή εξ ολοκλήρου από οργανική ύλη, όπως τα μαργαριτάρια, τα κοράλλια και το κεχριμπάρι (Εικόνα 1-3).
Εικόνα 1-1 Φυσικοί κρύσταλλοι ζαφειριού και το πέτρωμα που τους περιβάλλει
Εικόνα 1-2 Ακατέργαστος αχάτης
Εικόνα 1-3 Ακατέργαστο πορτοκαλί
Οι τεχνητοί πολύτιμοι λίθοι αναφέρονται σε υλικά (εξαιρουμένων των μετάλλων) που παράγονται ή κατασκευάζονται μερικώς ή πλήρως ως κοσμήματα ή χειροτεχνήματα, συμπεριλαμβανομένων των συνθετικών πολύτιμων λίθων, των τεχνητών πολύτιμων λίθων, των συναρμολογημένων λίθων και των ανακατασκευασμένων πολύτιμων λίθων. Οι συνθετικοί πολύτιμοι λίθοι είναι υλικά που παράγονται τεχνητά και έχουν γνωστά αντίστοιχα στη φύση, με φυσικές ιδιότητες και χημικές συνθέσεις που συνάδουν με τα αντίστοιχα φυσικά, όπως τα συνθετικά ρουμπίνια, τα συνθετικά σμαράγδια (Εικόνα 1-4) και τα συνθετικά ζιρκόνια (Εικόνα 1-5). Οι τεχνητοί πολύτιμοι λίθοι είναι υλικά που παράγονται τεχνητά και δεν έχουν αντίστοιχα αντίστοιχα, όπως ο συνθετικός φερρίτης στροντίου και το γυαλί. Οι συναρμολογημένοι πολύτιμοι λίθοι αναφέρονται σε υλικά που δημιουργούνται με την τεχνητή ένωση δύο ή περισσότερων κομματιών υλικού πολύτιμων λίθων για να δώσουν μια συνολική εντύπωση, όπως συμβαίνει συνήθως με τα συναρμολογημένα οπάλια (Εικόνα 1-6) και τα σμαράγδια. Οι ανακατασκευασμένοι πολύτιμοι λίθοι αναφέρονται σε υλικά που δημιουργούνται με τεχνητή τήξη και πυροσυσσωμάτωση θραυσμάτων πολύτιμων λίθων ή συντριμμιών για να σχηματιστεί ένα υλικό με συνολική εμφάνιση, όπως το ανακατασκευασμένο κεχριμπάρι και το ανακατασκευασμένο τυρκουάζ.
Σχήμα 1-5 Σχηματισμός κρυστάλλων κυβικής ζιρκονίας
Εικόνα 1-6 Συναρμολογημένο Opal
Ενότητα II Η γεωλογική βάση των πολύτιμων λίθων
1. Οι τρεις κύριοι τύποι πετρωμάτων και η παραγωγή πολύτιμων λίθων
Τα ορυκτά είναι φυσικά στοιχεία ή ενώσεις που σχηματίζονται από γεωλογικές διεργασίες, με συγκεκριμένη χημική σύνθεση και εσωτερική δομή και είναι σχετικά σταθερά υπό ορισμένες συνθήκες. Τα πετρώματα είναι συσσωματώματα ορυκτών ή άμορφων υλικών που σχηματίζονται από γεωλογικές διεργασίες και διαθέτουν συγκεκριμένες δομές και υφές. Τα πετρώματα μπορούν να ταξινομηθούν σε τρεις μεγάλες κατηγορίες με βάση την προέλευσή τους: πυριγενή, ιζηματογενή και μεταμορφωμένα. Η γεωλογική προέλευση των κοινών πολύτιμων λίθων παρουσιάζεται στον Πίνακα 1-2.
Πίνακας 1-2 Γεωλογική προέλευση κοινών πολύτιμων λίθων
| Τύπος βράχου | Όνομα του πολύτιμου λίθου που παράγεται |
|---|---|
| Πυριγενές πέτρωμα | Διαμάντια, ρουμπίνια, ζαφείρια, τοπάζια, σπινέλια, σμαράγδια, ακουαμαρίνια, γρανάτες, περιντότ, κρύσταλλοι, οψιδιανοί κ.λπ. |
| Μεταμορφωμένο πέτρωμα | Νεφρίτης, γρανάτης, ρουμπίνια, ζαφείρια, απολιθωμένο ξύλο κ.λπ. |
| Ιζηματογενές πέτρωμα | Opal, χαλκηδόνιο, τυρκουάζ, μαλαχίτης, αχάτης, κ.λπ. |
Περισσότερα από 4.000 είδη ορυκτών έχουν ανακαλυφθεί στη Γη, αλλά μόνο πάνω από 200 είδη μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως πολύτιμοι λίθοι, όπως φαίνεται στην Εικόνα 1-7. Μεταξύ αυτών, ορυκτά με όμορφα, ανθεκτικά και σπάνια χαρακτηριστικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως πολύτιμοι λίθοι, ενώ ορισμένα πετρώματα με λεπτή υφή και όμορφη εμφάνιση μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως νεφρίτης (Εικόνες 1-8 έως 1-10). Γενικά, οι πολύτιμοι λίθοι σχεδιάζονται κυρίως σε σχήμα με όψεις για να αντικατοπτρίζουν τη φωτεινότητα και τη φωτιά τους, ενώ ο νεφρίτης σχεδιάζεται κυρίως σε καμπύλο σχήμα για να αντικατοπτρίζει το χρώμα και τη ζεστή εμφάνισή του, όπως φαίνεται στις εικόνες 1-11 και 1-12.
Εικόνα 1-7 Η αναλογική σχέση των φυσικών πολύτιμων λίθων και ορυκτών
Εικόνα 1-8 Κρύσταλλοι Aquamarine
Εικόνα 1-9 Συνήθης βράχος (ορθόκλαστο)
Εικόνα 1-10 Ακατέργαστος σερπαντίνας
Εικόνα 1-11 Πολύτιμοι λίθοι που επεξεργάζονται κυρίως σε σχήματα με όψεις
Εικόνα 1-12 Ο νεφρίτης επεξεργάζεται συχνά σε καμπύλα σχήματα
2. Κοινές περιοχές παραγωγής πολύτιμων λίθων
Οι πέντε πολυτιμότεροι πολύτιμοι λίθοι στον κόσμο είναι τα διαμάντια, τα ρουμπίνια, τα ζαφείρια, τα σμαράγδια και τα χρυσοβερίλια. Εμπορικά, οι πολύτιμοι λίθοι εκτός από τα διαμάντια αναφέρονται συλλογικά ως έγχρωμοι πολύτιμοι λίθοι ή φανταχτεροί λίθοι.
Η Ρωσία, η Αυστραλία, η Νότια Αφρική, το Κονγκό και η Μποτσουάνα είναι οι πέντε μεγαλύτερες περιοχές παραγωγής διαμαντιών στον κόσμο. Οι πέντε σημαντικότερες περιοχές παραγωγής έγχρωμων πολύτιμων λίθων είναι η Μιανμάρ, η Ταϊλάνδη, η Σρι Λάνκα, η Μαδαγασκάρη και η Βραζιλία. Η Μιανμάρ και η Μοζαμβίκη είναι οι κύριες εμπορικές πηγές ρουμπινιών, ενώ η Ταϊλάνδη, η Σρι Λάνκα, το Βιετνάμ, το Αφγανιστάν, η Ρωσία, το Πακιστάν, η Τανζανία, η Αυστραλία, η Καμπότζη και η Μαδαγασκάρη παράγουν επίσης ρουμπίνια. Οι κύριες πηγές ζαφειριών περιλαμβάνουν τη Σρι Λάνκα, την Ταϊλάνδη, την Αυστραλία, την Κίνα, την Ινδία, την Καμπότζη, το Βιετνάμ και τις Ηνωμένες Πολιτείες. Η Κολομβία και η Ζάμπια είναι οι κύριες πηγές σμαραγδιών, ενώ τα παράγουν επίσης η Βραζιλία, η Ζιμπάμπουε, η Ρωσία, η Ινδία και ο Καναδάς. Οι κύριες πηγές γατίσιου ματιού και αλεξανδρίτη είναι η Βραζιλία και η Σρι Λάνκα, ενώ συνεισφέρουν επίσης η Ινδία, η Μαδαγασκάρη, η Ζιμπάμπουε, η Ζάμπια και η Μιανμάρ.
Ο υψηλής ποιότητας νεφρίτης περιλαμβάνει τον νεφρίτη jadeite και τον νεφρίτη Hetian. Επί του παρόντος, η μόνη εμπορικά βιώσιμη πηγή τζαδεΐτη είναι η Μιανμάρ, η οποία αντιπροσωπεύει πάνω από 95% της αγοράς, ενώ τα τελευταία χρόνια έχει εισέλθει στην αγορά και τζαδεΐτης από τη Γουατεμάλα. Υπάρχουν πολλές πηγές του νεφρίτη Hetian, με τις κύριες εγχώριες πηγές να είναι η Xinjiang, η Qinghai, η Liaoning και η Ταϊβάν. Παράλληλα, υπάρχουν πηγές στο εξωτερικό στη Ρωσία, τη Νότια Κορέα, την Αυστραλία, τον Καναδά και τη Νέα Ζηλανδία.
3. Σημαντικές αγορές διαπραγμάτευσης πολύτιμων λίθων
Σε διεθνές επίπεδο, η πρωτογενής αγορά ακατέργαστων πολύτιμων λίθων περιλαμβάνει τη Μαδαγασκάρη, τη Σρι Λάνκα κ.λπ., ενώ οι δευτερογενείς αγορές περιλαμβάνουν την Ταϊλάνδη, την Ινδία, την Κένυα και το Χονγκ Κονγκ της Κίνας. Μεταξύ αυτών, η Ταϊλάνδη διαθέτει κυρίως δύο αγορές πολύτιμων λίθων στην Μπανγκόκ και το Τσανταμπούρι, με την Μπανγκόκ να επικεντρώνεται σε ακατέργαστους λίθους και τελικά προϊόντα, ενώ το Τσανταμπούρι διαθέτει πολλά εργοστάσια επεξεργασίας πολύτιμων λίθων, που ασχολούνται κυρίως με ακατέργαστους λίθους, τελικά προϊόντα και πρώτες ύλες. Η αγορά πολύτιμων λίθων της Ταϊλάνδης προσφέρει μεγάλη ποικιλία- η Τζαϊπούρ στην Ινδία είναι ένα κέντρο επεξεργασίας και διανομής σμαραγδιών, που ασχολείται κυρίως με ακατέργαστα και τελικά σμαράγδια- η Κένυα είναι ένα ανερχόμενο κέντρο διανομής ακατέργαστων πολύτιμων λίθων, που επικεντρώνεται κυρίως σε πολύτιμους λίθους μεσαίας κατηγορίας, όπως τουρμαλίνη, ακουαμαρίνιο, γρανάτη κ.λπ.- το Χονγκ Κονγκ της Κίνας ασχολείται κυρίως με υλικά χαντρών μεσαίας και χαμηλής κατηγορίας.
Επί του παρόντος, δεν υπάρχει εξειδικευμένη αγορά για υλικά κοπής πολύτιμων λίθων στην ηπειρωτική Κίνα. Η κομητεία Haifeng στην επαρχία Guangdong διαθέτει μια αγορά εμπορίας πρώτων υλών και εργοστάσια επεξεργασίας πολύτιμων λίθων που ασχολούνται κυρίως με πολύτιμους λίθους χαμηλής ποιότητας, όπως τουρμαλίνη, γρανάτη και κρύσταλλο.
Ενότητα ΙΙΙ Η κρυσταλλογραφία των ορυκτών πολύτιμων λίθων
1. Κρύσταλλοι και άμορφα στερεά
Οι κρύσταλλοι αναφέρονται σε στερεά με δομή πλέγματος, όπου τα εσωτερικά σωματίδια είναι διατεταγμένα σε ένα κανονικό μοτίβο και επαναλαμβάνονται περιοδικά στον τρισδιάστατο χώρο, σχηματίζοντας ένα συγκεκριμένο γεωμετρικό σχήμα εξωτερικά, όπως ο γρανάτης, το σμαράγδι και ο κρύσταλλος. Οι κρύσταλλοι έχουν έξι θεμελιώδεις ιδιότητες.
- Αυτοπεριορισμός: Οι κρύσταλλοι μπορούν αυθόρμητα να αναπτυχθούν σε γεωμετρικά πολυεδρικά υπό ορισμένες συνθήκες, όπως φαίνεται στα Σχήματα 1-13 και 1-14.
- Ομοιομορφία: Οι φυσικές και χημικές ιδιότητες όλων των κρυσταλλικών μερών είναι ίδιες.
- Συμμετρία: Οι κρύσταλλοι παρουσιάζουν συμμετρία και κανονικότητα στη διάταξη των εσωτερικών τους σωματιδίων και των εξωτερικών τους χαρακτηριστικών.
- Ανισοτροπία: όπως η διαφορετική σκληρότητα.
- Ελάχιστη εσωτερική ενέργεια: Υπό ορισμένες συνθήκες, σε σύγκριση με άμορφες ουσίες, υγρά και αέρια της ίδιας σύνθεσης, οι κρύσταλλοι έχουν την ελάχιστη εσωτερική ενέργεια.
- Σταθερότητα: Οι κρύσταλλοι έχουν την υψηλότερη σταθερότητα σε σύγκριση με τις άμορφες ουσίες, τα υγρά και τα αέρια της ίδιας σύνθεσης.
Στην εικόνα 1-13 παρουσιάζεται η δομή του πλέγματος των κρυστάλλων φθορίτη.
Εικόνα 1-14 Γεωμετρικά σχήματα κρυστάλλων φθορίτη
Τα άμορφα στερεά (Εικόνες 1-15, 1-16) αναφέρονται σε στερεά που δεν έχουν δομή πλέγματος, με τα εσωτερικά τους σωματίδια να είναι ακανόνιστα διατεταγμένα, με αποτέλεσμα να εμφανίζονται μακροσκοπικά ως ακανόνιστα, μη ολόσωμα γεωμετρικά σχήματα.
Το Σχήμα 1-15 δείχνει ότι η δομή των άμορφων στερεών δεν έχει δομή πλέγματος.
Εικόνα 1-16 Οπάλιο χωρίς γεωμετρικό σχήμα
2. Ταξινόμηση των κρυστάλλων
Με βάση τα χαρακτηριστικά της κρυσταλλικής συμμετρίας, οι κρύσταλλοι μπορούν να χωριστούν σε τρεις μεγάλες κρυσταλλικές οικογένειες και επτά μεγάλα κρυσταλλικά συστήματα, όπως φαίνεται στον Πίνακα 1-3.
Πίνακας 1-3 Ταξινόμηση των κρυστάλλων
| Οικογένεια Crystal | Σύστημα κρυστάλλων | Πολύτιμοι λίθοι |
|---|---|---|
| Προηγμένη οικογένεια κρυστάλλων | Ισομετρικό κρυσταλλικό σύστημα | Διαμάντι, γρανάτης, σπινέλιο, φθορίτης, σοδολίτης κ.λπ. |
| Ενδιάμεση οικογένεια κρυστάλλων | Εξαγωνικός κρύσταλλος | Απατίτης, βηρύλλιο, βενιτοΐτης κ.λπ. |
| Τριγωνικό σύστημα | Ζαφείρι, ρουμπίνι, τουρμαλίνη, χαλαζίας, ροδοχρωσίτης κ.λπ. | |
| Τετραγωνικός κρύσταλλος | Ζιρκόνιο, ρουτίλιο, κασιτερίτης, σκαπολίτης και ιδοκράση, κ.λπ. | |
| Οικογένεια κρυστάλλων χαμηλού επιπέδου | Ορθορομβικό | Ολιβίνης, τοπάζιο, ζοϊσίτης, ιόλιθος, χρυσοβερίλιο, ανδαλουσίτης, κορνερουπίνη και δανβουρίτης κ.λπ. |
| Μονοκλινές σύστημα | Νεφρίτης (σκληρός ιαδεΐτης), διοψίδης, νεφρίτης (τρεμολίτης), μαλαχίτης, ορθόκλαστο, και σποδούμιο, κ.λπ. | |
| Τρικλινικό σύστημα | Πλαγιόκλαστο, τυρκουάζ, ροδονίτης και αξινίτης κ.λπ. |
3. Προσανατολισμός και συνήθειες κρυστάλλωσης των κρυστάλλων
(1) Προσανατολισμός των κρυστάλλων και κρυσταλλικές σταθερές
Ο προσανατολισμός κρυστάλλων είναι ο προσδιορισμός ενός συστήματος συντεταγμένων εντός ενός κρυστάλλου, η επιλογή αξόνων συντεταγμένων (επίσης γνωστών ως κρυσταλλικών αξόνων) και ο προσδιορισμός του λόγου των μοναδιαίων μηκών (μήκη αξόνων) κατά μήκος κάθε κρυσταλλικού άξονα (λόγος αξόνων). Οι κρυσταλλικοί άξονες αναφέρονται σε τρεις ευθείες γραμμές που τέμνονται στο κέντρο του κρυστάλλου, οι οποίες αναφέρονται ως άξονας Χ, άξονας Υ και άξονας Ζ (ή αναπαρίστανται ως άξονας α, άξονας β και άξονας γ). Τα τριγωνικά και εξαγωνικά κρυσταλλικά συστήματα απαιτούν έναν πρόσθετο άξονα u, με το μπροστινό άκρο να είναι αρνητικό και το πίσω άκρο θετικό.
Η γωνία αξόνων αναφέρεται στη γωνία μεταξύ των θετικών άκρων των κρυσταλλικών αξόνων, που αντιπροσωπεύονται από α(YˆZ), β(ZˆX), γ(XˆY)- ο λόγος αξόνων προσδιορίζεται με βάση τις μεθόδους της γεωμετρικής κρυσταλλογραφίας: α: β: γ. Ο λόγος αξόνων α : β: γ και η γωνία αξόνων α : β: γ ονομάζονται συλλογικά κρυσταλλικές σταθερές.
(2) Συνήθειες κρυστάλλωσης των κρυστάλλων
Οι συνήθειες κρυστάλλωσης αναφέρονται στις κρυσταλλικές μορφές που παρουσιάζουν συνήθως τα πολύτιμα ορυκτά και στις αναλογίες με τις οποίες οι κρύσταλλοι εκτείνονται στον τρισδιάστατο χώρο. Ο κρυσταλλικός προσανατολισμός των επτά κύριων κρυσταλλικών συστημάτων και οι συνήθειες κρυστάλλωσης των κοινών πολύτιμων ορυκτών παρουσιάζονται στον Πίνακα 1-4. Υπό ιδανικές συνθήκες, τα πολύτιμα ορυκτά μπορούν να αναπτυχθούν σε ιδανικούς κρυστάλλους σύμφωνα με την κανονική διάταξη των εσωτερικών σωματιδίων. Παρόλα αυτά, στις περισσότερες περιπτώσεις, οι γεωλογικές δραστηριότητες οδηγούν σε ασταθή περιβάλλοντα ανάπτυξης των πολύτιμων ορυκτών, με αποτέλεσμα τη συνήθη ανάπτυξή τους ως παραμορφωμένων κρυστάλλων. Τα συσσωματώματα ορυκτών (όπως ο νεφρίτης) γενικά δεν παρουσιάζουν κανονικά γεωμετρικά σχήματα, αλλά συχνά εμφανίζονται ως ακανόνιστοι όγκοι, όπως ο νεφρίτης και ο αχάτης.
Κατά το σχεδιασμό του τρόπου κοπής των πολύτιμων λίθων, θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη οι συνήθειες κρυστάλλωσης των κρυστάλλων των πολύτιμων λίθων, ώστε να διατηρείται η ποιότητα στο μέγιστο βαθμό. Για παράδειγμα, τα ρουμπίνια έχουν συχνά βαρελόσχημο ή κοντό κυλινδρικό σχήμα και συνήθως σχεδιάζονται σε ωοειδή ή δακρυγόνα σχήματα- τα σμαράγδια και ο τουρμαλίνης έχουν συχνά μακρύ κυλινδρικό σχήμα και συνήθως σχεδιάζονται σε ορθογώνια σχήματα βαθμιδωτής κοπής- οι γρανάτες είναι κοκκώδεις κρύσταλλοι, οπότε συχνά σχεδιάζονται σε στρογγυλά, καρδιακά ή ωοειδή σχήματα.
Πίνακας 1-4 Κρυσταλλογραφικός προσανατολισμός των επτά κύριων κρυσταλλικών συστημάτων και των κοινών ορυκτών πολύτιμων λίθων
| Ο όμιλος Crystal Group | Σύστημα κρυστάλλων | Σχηματική απεικόνιση προσανατολισμού κρυστάλλων | Κρυσταλλικές σταθερές | Παραδείγματα κοινών ορυκτών πολύτιμων λίθων | ||
| Συνήθειες κρυστάλλωσης | Διάγραμμα ορυκτών πολύτιμων λίθων | |||||
| Η ανώτερη κρυσταλλική ομάδα | Ισοαξονικό κρυσταλλικό σύστημα |
|
a=b=c, α=β=γ=90° | Spinel | Συχνά οκταεδρικά, οκταεδρικά και ρομβοειδή δωδεκαεδρικά συσσωματώματα οκταεδρικά και κυβικά συσσωματώματα ή οκταεδρικά βιοκρύσταλλα επαφής |
|
| Garnet | Συχνά ρομβικό δωδεκάεδρο, τετραγωνικό τρισοκτάεδρο και η συνάθροιση των δύο, η κρυσταλλική επιφάνεια μπορεί να δει γραμμές ανάπτυξης |
|
||||
| Ο όμιλος Crystal Group | Σύστημα κρυστάλλων | Σχηματική απεικόνιση προσανατολισμού κρυστάλλων | Κρυσταλλικές σταθερές | Παραδείγματα κοινών ορυκτών πολύτιμων λίθων | ||
| Συνήθειες κρυστάλλωσης | Διάγραμμα ορυκτών πολύτιμων λίθων | |||||
| Ενδιάμεση ομάδα κρυστάλλων | Εξαγωνικό σύστημα κρυστάλλων |
|
a=b≠c, α=β=90°, γ=120° | Beryl | Συχνά με τη μορφή εξαγωνικών κιόνων με διαμήκεις γραμμές ή ορθογώνιες κοιλότητες που αναπτύσσονται στις επιφάνειες των κιόνων. |
|
| Τριμερές κρυσταλλικό σύστημα |
|
a=b≠c, α=β=90°, γ=120° | Κορούνδιο | Συχνά στυλοειδείς, βαρελοειδείς ή πλακοειδείς, εξαγωνικές στη διατομή, με εγκάρσιες γραμμές που αναπτύσσονται στις επιφάνειες των στύλων. |
|
|
| Τουρμαλίνη | Συχνά στυλοειδής, στρογγυλεμένη-τριγωνική στη διατομή, με αναπτυγμένες διαμήκεις γραμμές. |
|
||||
| Κρύσταλλο | Συχνά πρισματικά, εξαγωνικά ή σε ομάδες, ρομβοειδή ή τριγωνικά διπυραμιδοειδή, με εμφανείς εγκάρσιες γραμμές στις επιφάνειες των στηλών. |
|
||||
| Τετραγωνικό σύστημα κρυστάλλων |
|
a=b≠c, α=β=γ=90° | Ζιρκόνιο | Συχνά κοντές στήλες, κωνικές ή στήλες και κωνικά συσσωματώματα |
|
|
| Ο όμιλος Crystal Group | Σύστημα κρυστάλλων | Σχηματική απεικόνιση προσανατολισμού κρυστάλλων | Κρυσταλλικές σταθερές | Παραδείγματα κοινών ορυκτών πολύτιμων λίθων | ||
| Συνήθειες κρυστάλλωσης | Διάγραμμα ορυκτών πολύτιμων λίθων | |||||
| Οικογένεια κρυστάλλων χαμηλού βαθμού | Ρομβοεδρικό κρυσταλλικό σύστημα |
|
a≠b≠c； α=β=γ=90° | Χρυσοβερίλιο | Συχνά πλακοειδείς, κοντοί κιονοειδείς ή σπειροειδείς δικρύσταλλοι (ψευδοεξαγωνικοί τριπλοί κρύσταλλοι), με ραβδώσεις που αναπτύσσονται στην κάτω επιφάνεια. |
|
| Περίδοτο | Συχνά κοντό κιονόκρανο, που αναπτύσσει διαμήκεις γραμμές |
|
||||
| Topaz | Συχνά ρομβοεδρικά: ανάπτυξη διαμήκων γραμμών |
|
||||
| Ζοϊσίτης (Τανζανίτης) | Συχνά στυλοειδής ή πλακοειδής-στυλοειδής |
|
||||
| Μονοκλινές κρυσταλλικό σύστημα |
|
a≠b≠c； α =γ=90°, β≠90° | Liopholite, Turbidite, Jadeite | Συχνά ρομβοεδρικό |
|
|
| Τρικλινικό κρυσταλλικό σύστημα |
|
a≠b≠c； α≠β≠γ≠90° | Τυρκουάζ, αξινίτης, ηλιόλιθος, κυανίτης | Παράλληλη διχαλωτή |
|
|
Ενότητα IV Η χημική σύνθεση των πολύτιμων λίθων
1. Χημική ταξινόμηση των πολύτιμων λίθων
Τα πολύτιμα ορυκτά μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες με βάση τη χημική τους σύνθεση: ενώσεις και στοιχεία. Οι ενώσεις μπορούν να υποδιαιρεθούν σε οξείδια και άλατα που περιέχουν οξυγόνο (όπως πυριτικά, φωσφορικά και ανθρακικά άλατα). Η χημική σύνθεση και η ταξινόμηση των κοινών πολύτιμων λίθων παρουσιάζονται στον Πίνακα 1-5.
Πίνακας 1-5 Χημική σύνθεση και ταξινόμηση κοινών πολύτιμων λίθων
| Κατηγορία | Πολύτιμοι λίθοι | Χημική σύνθεση | ||
|---|---|---|---|---|
| Στοιχειακή κατηγορία | Διαμάντι | C, μπορεί να περιέχει ιχνοστοιχεία όπως Ν, Β, Η κ.λπ. | ||
| Κατηγορία σύνθετων ουσιών | Κατηγορία οξειδίων | Κορούνδιο (ρουμπίνι, ζαφείρι) | Al2O3 , μπορεί να περιέχει ιχνοστοιχεία όπως Fe, Ti , CT, V κ.λπ. | |
| Χρυσοβερίλιο (Μάτι της γάτας, Αλεξανδρίτης, συνηθισμένο χρυσοβερίλιο, κ.λπ.) | BeAl2O4 , μπορεί να περιέχει ιχνοστοιχεία όπως Fe, Cr, Ti κ.λπ. | |||
| Spinel | MgAl2O4 , μπορεί να περιέχει ιχνοστοιχεία όπως Cr , Fe, Zn κ.λπ. | |||
| Χαλαζίας (κρύσταλλο) | SiO2 , μπορεί να περιέχει ιχνοστοιχεία όπως Ti, Fe , Al κ.λπ. (ορισμένα βιβλία το κατατάσσουν στα πυριτικά). | |||
| Τύποι αλάτων οξυγόνου | Πυριτικό άλας | Βερίλιο (Σμαράγδι, Ακουαμαρίτης, Μοργιανίτης κ.λπ.) | Να είστε3Al2Si6O18 , μπορεί να περιέχει ιχνοστοιχεία όπως Cr, V, Fe, Ti κ.λπ. | |
| Τουρμαλίνη (βηρύλλιο) | (Na, K, Ca)(Al, Fe, Li, Mg, Mn)3(Al, Cr, Fe, V)6(BO3)3(Si6O18)(OH, F)4 | |||
| Ζιρκόνιο | ZrSiO4 , μπορεί να περιέχει ιχνοστοιχεία όπως U, Th κ.λπ. | |||
| Garnet | A3B2(SiO4)3, A为Ca2+ 、 Mg2+ 、 Fe2+ 、 Mn2+ και ούτω καθεξής； B为Al3+, 、 Fe3+、 Ti3+ 、 Cr3+, κ.λπ. | |||
| Περίδοτο | (Mg,Fe)2[SiO4] | |||
| Topaz | Al2SiO4(F,OH)2, μπορεί να περιέχει ιχνοστοιχεία όπως Cr, Li, Be κ.λπ. | |||
| Ζοϊσίτης (Τανζανίτης) | Ca2Al3(SiO4)3(OH) , το οποίο μπορεί να περιέχει ιχνοστοιχεία όπως V, Cr, Mn κ.λπ. | |||
| Jade | NaAlSi2O6 , τα οποία μπορεί να περιέχουν ιχνοστοιχεία όπως Cr, Fe, Ca κ.λπ. | |||
| Φωσφορικά | Τυρκουάζ | CuAl6(PO4)4(OH)8 - 5H2O | ||
| Ανθρακικά | Μαλαχίτης | Cu2CO3(OH)2 | ||
Η χημική σύνθεση των ορυκτών πολύτιμων λίθων μπορεί να χωριστεί σε κύρια χημικά συστατικά και σε χημικά ιχνοστοιχεία. Τα κύρια χημικά συστατικά διατηρούν τη δομή ενός ορυκτού πολύτιμου λίθου. Ταυτόχρονα, τα ιχνοστοιχεία μπορούν να ποικίλλουν σε ένα μικρό εύρος χωρίς να αλλάζουν την κύρια δομή, οδηγώντας σε φυσικές ιδιότητες όπως ο δείκτης διάθλασης και οι μεταβολές της σχετικής πυκνότητας. Οι αλλαγές στα ιχνοστοιχεία μπορούν επίσης να προκαλέσουν στους πολύτιμους λίθους τη δημιουργία διαφορετικών χρωμάτων και χρωματικών ζωνών. Για παράδειγμα, το κύριο συστατικό του κορούνδιου είναι το Al2O3όταν το κορούνδιο δεν περιέχει ίχνη στοιχείων, εμφανίζεται άχρωμο- όταν το κορούνδιο περιέχει ίχνη Cr3+, εμφανίζεται κόκκινο (όταν φτάσει σε ποιότητα πολύτιμου λίθου, μπορεί να ονομαστεί ρουμπίνι)- όταν το κορούνδιο περιέχει ίχνη Fe2+ και Ti4+, εμφανίζεται μπλε (όταν φτάσει σε ποιότητα πολύτιμου λίθου, μπορεί να ονομαστεί ζαφείρι)- όταν το κορούνδιο περιέχει ίχνη Fe3+, εμφανίζεται κίτρινο (όταν φτάσει σε ποιότητα πολύτιμου λίθου, μπορεί να ονομαστεί κίτρινο ζαφείρι). Το κύριο συστατικό του βηρυλλίου είναι το Be3Al2Si6O18Όταν ένα βηρύλλιο δεν περιέχει καθόλου ιχνοστοιχεία, εμφανίζεται άχρωμο- όταν ένα βηρύλλιο περιέχει ίχνη Cr3+, εμφανίζεται πράσινο (όταν φτάσει σε ποιότητα πολύτιμου λίθου, μπορεί να ονομαστεί σμαράγδι)- όταν ένα βηρύλλιο περιέχει ίχνη Fe2+, εμφανίζεται μπλε (όταν φτάσει σε ποιότητα πολύτιμου λίθου, μπορεί να ονομαστεί ακουαμαρίνος). Οι πολύτιμοι λίθοι των οποίων τα χρώματα προκαλούνται από ιχνοστοιχεία ονομάζονται "αλλοχρωματικοί-χρωματισμένοι πολύτιμοι λίθοι", οι οποίοι έχουν γενικά διάφορα χρώματα. Για παράδειγμα, το κύριο συστατικό του περιδότου είναι (Mg, Fe)2[SiO4], όπου Fe2+ προκαλεί το κίτρινο-πράσινο χρώμα του περιδότου. Οι πολύτιμοι λίθοι των οποίων τα χρώματα προκαλούνται από κύρια στοιχεία ονομάζονται "ιδιοχρωματικοί-χρωματισμένοι πολύτιμοι λίθοι", οι οποίοι γενικά έχουν μία μόνο χρωματική ποικιλία.
Η χημική σύνθεση και η δομή των ορυκτών των πολύτιμων λίθων μπορεί να επηρεάσει την ανθεκτικότητα των πολύτιμων λίθων. Σε γενικές γραμμές, τα πυριτικά και οξειδικά ορυκτά έχουν μεγαλύτερη αντοχή, όπως ο γρανάτης και το χρυσόβερυλλο- τα ανθρακικά ορυκτά αντιδρούν εύκολα με τα οξέα, με αποτέλεσμα να έχουν μικρότερη αντοχή, όπως ο μαλαχίτης, γι' αυτό πρέπει να λαμβάνεται μέριμνα για την αποφυγή επαφής με οξέα κατά την επεξεργασία και την αποθήκευση. Τα ενυδατωμένα ορυκτά πολύτιμων λίθων πρέπει να προστατεύονται από υπερβολικές θερμοκρασίες κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας για να αποφευχθεί η απώλεια νερού, όπως το τυρκουάζ (CuAl6(PO4)4(OH)8-5H2O), το οποίο περιέχει νερό κρυστάλλωσης (H2O) και δομικό νερό (OH–). Όταν η θερμοκρασία φτάσει τους 100~200℃, το νερό κρυστάλλωσης θα διαφύγει και όταν η θερμοκρασία φτάσει τους 600~1000℃, το δομικό νερό θα διαφύγει, και τα δύο από τα οποία μπορούν να βλάψουν ανεπανόρθωτα τη δομή του τυρκουάζ. Παρόμοιες περιπτώσεις περιλαμβάνουν τον τουρμαλίνη (OH–) και τανζανίτη (OH–).
2. Τα εγκλείσματα και η ταξινόμηση των πολύτιμων λίθων
Η έννοια των εγκλεισμάτων πολύτιμων λίθων μπορεί να χωριστεί σε ευρείς και στενούς ορισμούς. Ο στενός ορισμός αναφέρεται σε άλλα ορυκτά συστατικά που εγκλωβίζονται μέσα σε κρυσταλλικά ελαττώματα κατά την ανάπτυξη του πολύτιμου λίθου. Ο ευρύς ορισμός περιλαμβάνει όλα τα χαρακτηριστικά που επηρεάζουν τη συνολική ομοιομορφία των ορυκτών πολύτιμων λίθων, συμπεριλαμβανομένων των στενών εγκλεισμάτων και των διαφορών στη δομή και τα φυσικά χαρακτηριστικά των πολύτιμων λίθων, όπως οι χρωματικές ζώνες, οι δίδυμοι και η σχιστότητα. Τα εγκλείσματα πολύτιμων λίθων μπορούν να ταξινομηθούν με βάση τη φάση και τον χρόνο σχηματισμού τους.
(1) Ταξινόμηση ανά φάση
Τα εγκλείσματα πολύτιμων λίθων μπορούν να ταξινομηθούν σε στερεά, υγρά και αέρια εγκλείσματα με βάση τη φάση τους.
① Στερεά εγκλείσματα
Τα στερεά εγκλείσματα αναφέρονται σε εγκλείσματα που υπάρχουν σε στερεή μορφή μέσα στους πολύτιμους λίθους. Τα στερεά εγκλείσματα μπορούν να σχηματιστούν πριν από τον πολύτιμο λίθο ή ταυτόχρονα με αυτόν. Για παράδειγμα, τα βελονοειδή εγκλείσματα ρουτιλίου σε χαλαζία (Εικόνα 1-17).
② Υγρά εγκλείσματα
Τα υγρά εγκλείσματα αναφέρονται σε εγκλείσματα σε υγρή κατάσταση μέσα σε πολύτιμους λίθους, που αποτελούνται κυρίως από νερό (Εικόνα 1-18).
Εικόνα 1-17 Βελόνα-κλείσματα ρουτιλίου στον κρύσταλλο
Εικόνα 1-18 Υγρά εγκλείσματα σε πολύτιμους λίθους
③ Αέρια εγκλείσματα
Τα αέρια εγκλείσματα αναφέρονται σε εγκλείσματα που υπάρχουν σε αέρια κατάσταση εντός των πολύτιμων λίθων. Για παράδειγμα, φυσαλίδες συναντώνται συνήθως στο κεχριμπάρι και στο γυαλί (Εικόνα 1-19).
④ Πολυφασικά εγκλείσματα
Τα πολυφασικά εγκλείσματα αναφέρονται σε εγκλείσματα σε πολύτιμους λίθους που υπάρχουν σε πολλαπλές φάσεις, συμπεριλαμβανομένων των διφασικών εγκλεισμάτων στερεού-υγρού, των διφασικών εγκλεισμάτων αερίου-υγρού και των τριφασικών εγκλεισμάτων στερεού-υγρού-αερίου κ.λπ. (Εικόνες 1-20, 1-21).
Σχήμα 1-20 Τριφασική ένωση στερεού-υγρού-αερίου
Σχήμα 1-21 Ένταξη δύο φάσεων αερίου-υγρού
(2) Ταξινόμηση κατά χρόνο σχηματισμού
Τα εγκλείσματα των πολύτιμων λίθων μπορούν να ταξινομηθούν με βάση το χρόνο σχηματισμού τους σε πρωτογενή, συνγενετικά και επιγενετικά εγκλείσματα.
① Πρωτογενή εγκλείσματα
Τα πρωτογενή εγκλείσματα είναι εγκλείσματα που σχηματίζονται πριν από το σχηματισμό του κρυστάλλου του πολύτιμου λίθου. Αυτά τα εγκλείσματα είναι στερεά εγκλείσματα και μπορεί να είναι η ίδια ουσία με τον πολύτιμο λίθο ή μια διαφορετική ουσία.
② Συγγενή εγκλείσματα
Τα πρωτογενή εγκλείσματα σχηματίζονται ταυτόχρονα με τον κρύσταλλο του πολύτιμου λίθου, ο οποίος μπορεί να βρίσκεται σε στερεή, υγρή ή αέρια κατάσταση.
③ Δευτερεύοντα εγκλείσματα
Τα δευτερογενή ή μετασχηματιστικά εγκλείσματα σχηματίζονται μετά το σχηματισμό του κρυστάλλου του πολύτιμου λίθου. Για παράδειγμα, τα εγκλείσματα σε σχήμα κρίνου στον ολιβίνη σχηματίζονται υπό πίεση.
(3) Συνήθη εγκλείσματα πολύτιμων λίθων
Η μελέτη των εγκλεισμάτων των πολύτιμων λίθων είναι μία από τις καλύτερες μεθόδους για την αναγνώριση ποικιλιών πολύτιμων λίθων, τη διάκριση μεταξύ φυσικών και συνθετικών πολύτιμων λίθων, τον προσδιορισμό του κατά πόσον ένας πολύτιμος λίθος έχει υποστεί επεξεργασία και την έρευνα για την προέλευση των πολύτιμων λίθων. Για παράδειγμα, τα ρουμπίνια της Βιρμανίας συχνά περιέχουν άφθονα εγκλείσματα από βελόνες ρουτιλίου- τα σμαράγδια της Κολομβίας περιλαμβάνουν συνήθως εγκλείσματα τριών φάσεων αερίου-υγρού-στερεού- τα ακουαμαρίνια μπορεί να έχουν εγκλείσματα που μοιάζουν με βροχή- ο ολιβίνης περιέχει χαρακτηριστικά εγκλείσματα σε σχήμα κρίνου- τα συνθετικά ρουμπίνια με σύντηξη φλόγας συχνά παρουσιάζουν γραμμές ανάπτυξης σε σχήμα τόξου, φυσαλίδες και σκόνη- ο τζαδεΐτης, αν έχει υποστεί επεξεργασία με ρητίνη ή βαφή, μπορεί να παρουσιάζει σχέδια όξινης χάραξης και κατανομή χρώματος που μοιάζει με πλέγμα.
Πριν από την επεξεργασία των πολύτιμων λίθων, θα πρέπει να πραγματοποιείται μια ολοκληρωμένη παρατήρηση των εσωτερικών και εξωτερικών χαρακτηριστικών τους, όπως η κατανομή των εγκλεισμάτων, των γραμμών ανάπτυξης και των ρωγμών. Σε γενικές γραμμές, κατά την τοποθέτηση των πολύτιμων λίθων, πρέπει να καταβάλλονται προσπάθειες για την αποφυγή ελαττωμάτων και τη βελτίωση της απόδοσης και της ποιότητας των πολύτιμων λίθων. Σε ειδικές περιπτώσεις, ορισμένες ποικιλίες πολύτιμων λίθων απαιτούν τη διατήρηση των εγκλεισμάτων, όπως ο δημαντοειδής, όπου τα πλήρη εγκλείσματα που μοιάζουν με ουρά στο τραπέζι αυξάνουν σημαντικά την αξία του. Επιπλέον, οι πολύτιμοι λίθοι υψηλής διαύγειας συχνά σχεδιάζονται ως πτυχωτοί, ενώ εκείνοι με χαμηλή διαύγεια, χαμηλή διαφάνεια και ανεπτυγμένες ρωγμές συνήθως σχεδιάζονται ως καμποτσόν.
Τμήμα V Φυσικές ιδιότητες των πολύτιμων λίθων
1. Μηχανικές ιδιότητες των πολύτιμων λίθων
(1) Διάσπαση
Η διάσπαση είναι η ιδιότητα των ορυκτών πολύτιμων λίθων να διασπώνται κατά μήκος ομαλών επιπέδων της κρυσταλλικής τους δομής όταν υπόκεινται σε εξωτερική δύναμη- τα ομαλά αυτά επίπεδα ονομάζονται επίπεδα διάσπασης. Η διάσπαση των πολύτιμων λίθων ταξινομείται σε πέντε επίπεδα με βάση την ομαλότητα των επιπέδων διάσπασης: τέλεια διάσπαση, πλήρης διάσπαση, δίκαιη διάσπαση, ατελής διάσπαση και ατελής διάσπαση.
Η τέλεια διάσπαση χαρακτηρίζεται από την εύκολη διάσπαση του πολύτιμου λίθου υπό την επίδραση εξωτερικής δύναμης, με πλήρεις και λείες επιφάνειες διάσπασης, όπως ο μαρμαρυγίας και ο γραφίτης (Εικόνα 1-22). Η πλήρης σχιστότητα δείχνει ότι ο πολύτιμος λίθος μπορεί εύκολα να διασπαστεί σε επίπεδα υπό εξωτερική δύναμη, με σχετικά πλήρεις και λείες επιφάνειες σχιστότητας, όπως ο φθορίτης και ο ασβεστίτης (Εικόνα 1-23).
Σχήμα 1-22 Τέλεια διάσπαση μαρμαρυγίας
Σχήμα 1-23 Πλήρης διάσπαση του ασβεστίτη
Η μέτρια διάσπαση υποδηλώνει ότι ο πολύτιμος λίθος μπορεί να διασπαστεί σε επίπεδα υπό την επίδραση εξωτερικής δύναμης, με αισθητές αλλά όχι αρκετά ομαλές επιφάνειες διάσπασης, όπως ο άστριος (Εικόνα 1-24). Η ατελής διάσπαση χαρακτηρίζεται από το γεγονός ότι ο πολύτιμος λίθος είναι δύσκολο να διασπαστεί σε επίπεδα υπό εξωτερική δύναμη, με μόνο μικρές και ανώμαλες επιφάνειες διάσπασης, όπως ο ολιβίνης, που είναι κατά διαστήματα ορατές. Η ατελής διάσπαση ή η μη διάσπαση αναφέρεται σε πολύτιμους λίθους που δύσκολα διασπώνται σε επίπεδα με εξωτερική δύναμη, όπως ο χαλαζίας (Εικόνα 1-25).
Σχήμα 1-24 Μέση διάσπαση του άστρινου άλατος
Εικόνα 1-25 Η εξαιρετικά ατελής διάσπαση του χαλαζία
Όταν αναπτύσσεται η σχιστότητα ενός πολύτιμου λίθου, αυτός μπορεί να διασπαστεί κατά μήκος της διεύθυνσης σχιστότητας, όπως η πλήρης σχιστότητα του οκταέδρου του φθορίτη. Κατά τη διάρκεια της στίλβωσης, οι κατευθύνσεις διάσπασης μπορεί να παράγουν συνεχώς διάσπαση, με αποτέλεσμα να μην μπορούν να γυαλιστούν οι όψεις. Επομένως, κατά το σχεδιασμό της κοπής, θα πρέπει να αποφεύγεται να είναι το τραπέζι του πολύτιμου λίθου και οι περισσότερες όψεις παράλληλες με τη διεύθυνση σχιστότητας, σχηματίζοντας αντίθετα μια μικρή γωνία με το επίπεδο σχιστότητας, όπως φαίνεται στο σχεδιασμό της κοπής του κίτρινου τοπάζι στις εικόνες 1-26 και 1-27.
Εικόνα 1-26 Ο σχεδιασμός του πάγκου από τοπάζι πρέπει να σχηματίζει μια μικρή γωνία με τη σχισμή της κάτω επιφάνειας
Εικόνα 1-27 Ακατέργαστο τοπάζι και τελικά προϊόντα του
(2) Αποχωρισμός
Η διάσπαση αναφέρεται στην ιδιότητα ενός πολύτιμου λίθου να διασπάται κατά μήκος των συγκεκριμένων δομικών του επιπέδων όταν υπόκειται σε εξωτερικές δυνάμεις. Αυτές οι δομές περιλαμβάνουν δίδυμα κρυσταλλικά όρια ή ορισμένα εγκλείσματα. Η διάσπαση είναι εγγενής ιδιότητα των πολύτιμων λίθων και τα επίπεδα διάσπασης είναι γενικά πιο ομαλά από τις επιφάνειες διαχωρισμού.
Όταν οι πολύτιμοι λίθοι παρουσιάζουν διαχωρισμό, λόγω της χαμηλότερης διαφάνειάς τους, είναι επιρρεπείς στη διάσπαση κατά μήκος της κατεύθυνσης του διαχωρισμού. Για να διασφαλιστεί η ανθεκτικότητα του πολύτιμου λίθου, θα πρέπει να σχεδιάζεται σε καμπύλο σχήμα και όχι σε faceted. Οι συνήθεις πολύτιμοι λίθοι με αναπτυγμένη χωρίστρα περιλαμβάνουν τους λίθους της οικογένειας του κορούνδιου, όπως τα ρουμπίνια (Εικόνα 1-28) και τα ζαφείρια.
(3) Θραύση
Η θραύση είναι ένα ακανόνιστο σπάσιμο που εμφανίζεται τυχαία στους πολύτιμους λίθους υπό την επίδραση εξωτερικής δύναμης. Οι συνήθεις τύποι θραύσεων περιλαμβάνουν τα κωνοειδή σπασίματα, τα βαθμιδωτά σπασίματα, τα ανομοιόμορφα σπασίματα και τα οδοντωτά σπασίματα, όπως φαίνεται στις εικόνες 1-29 έως 1-31. Οι περισσότεροι πολύτιμοι λίθοι παρουσιάζουν κωνοειδή ρήγματα, όπως ο χαλαζίας, ο ακουαμαρίτης και ο περίδοτος- οι περισσότεροι λίθοι από νεφρίτη παρουσιάζουν ανομοιόμορφα ρήγματα, όπως ο ιαδεΐτης και ο νεφρίτης. Κατά την επιλογή υλικών πολύτιμων λίθων, ο τύπος θραύσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη χονδρική διάκριση μεταξύ διαφορετικών ποικιλιών πολύτιμων λίθων.
Εικόνα 1-28 Η διάσπαση του ρουμπινιού
Εικόνα 1-29 Σπάσιμο χαλαζία σε σχήμα κελύφους
Σχήμα 1-30 Σχισμή χαλαζία που μοιάζει με βήμα
Εικόνα 1-31 Η ανομοιόμορφη θραύση του αστρίου καλίου
(4) Ιμάντας
Η σκληρότητα ενός πολύτιμου λίθου αναφέρεται στην ικανότητά του να αντιστέκεται στην πίεση, το ξύσιμο ή το τρόχισμα. Η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη μέθοδος για την έκφραση της σκληρότητας των ορυκτών πολύτιμων λίθων είναι η κλίμακα σκληρότητας Mohs. Η σκληρότητα Mohs είναι ένα σχετικό μέτρο της σκληρότητας, που χωρίζεται σε δέκα επίπεδα, τα οποία αντιπροσωπεύονται από δέκα ορυκτά ως πρότυπα, όπως περιγράφεται αναλυτικά στον Πίνακα 1-6.
Πίνακας 1-6 Κλίμακα σκληρότητας Mohs
| Επίπεδο σκληρότητας | Τυποποιημένο δείγμα ορυκτού | Επίπεδο σκληρότητας | Τυποποιημένο δείγμα ορυκτού |
|---|---|---|---|
| 1 | Ταλκ | 6 | Ορθόκλαστο |
| 2 | Γύψος | 7 | Χαλαζίας |
| 3 | Ασβεστίτης | 8 | Κίτρινος νεφρίτης |
| 4 | Κίτρινη πέτρα | 9 | Ζαφείρι |
| 5 | Απατίτης | 10 | Διαμάντι |
Ορισμένα ορυκτά πολύτιμων λίθων έχουν διαφορετική σκληρότητα προς διαφορετικές κατευθύνσεις, γνωστή ως διαφορική σκληρότητα. Για πολύτιμους λίθους με σημαντική διαφορική σκληρότητα, η κατεύθυνση της όψης κοπής θα πρέπει να σχεδιάζεται λογικά σύμφωνα με την κατεύθυνση της διαφορικής σκληρότητας. Για παράδειγμα, η σκληρότητα του κυανίτη κατά μήκος της παράλληλης διεύθυνσης επέκτασης του κρυστάλλου είναι 4,5 〜5, ενώ η σκληρότητα στην κάθετη διεύθυνση επέκτασης του κρυστάλλου είναι 6,5 〜7. Ο σχεδιασμός του τραπεζιού θα πρέπει να είναι παράλληλος προς την κατεύθυνση της μεγαλύτερης σκληρότητας.
Τα πολύτιμα ορυκτά με υψηλή σκληρότητα μπορούν να χαράξουν και να αλέσουν εκείνα με χαμηλότερη σκληρότητα. Επομένως, κατά την επεξεργασία θα πρέπει να επιλέγονται σκληρότερα λειαντικά και εργαλεία, όπως οι διαμαντένιοι τροχοί λείανσης και η σκόνη στίλβωσης διαμαντιών, τα οποία μπορούν να λειανίσουν και να γυαλίσουν τους περισσότερους πολύτιμους λίθους. Δεδομένου ότι υπάρχει υψηλή περιεκτικότητα σε διοξείδιο του πυριτίου (σκληρότητα 7) στον αέρα, οι πολύτιμοι λίθοι με σκληρότητα μεγαλύτερη από 7 δεν γρατζουνίζονται εύκολα κατά τη χρήση, επιτρέποντάς τους να διατηρούν τη φωτεινότητά τους για μεγάλο χρονικό διάστημα και να έχουν υψηλή αντοχή. Οι πολύτιμοι λίθοι με σκληρότητα μικρότερη από 7 είναι επιρρεπείς στην τριβή με το διοξείδιο του πυριτίου στον αέρα κατά τη διάρκεια της χρήσης, με αποτέλεσμα να δημιουργούνται λεπτές γρατσουνιές στην επιφάνεια που μειώνουν τη φωτεινότητα και προκαλούν σημαντική φθορά των άκρων. Ως εκ τούτου, οι πολύτιμοι λίθοι με σκληρότητα μεγαλύτερη από 7 επεξεργάζονται γενικά σε σχήματα με όψεις για να αναδείξουν τη φωτεινότητα και τη λάμψη τους, ενώ με σκληρότητα μικρότερη από 7 επεξεργάζονται συχνά σε καμπύλα σχήματα για να μειώσουν την τριβή μεταξύ των ακμών και του αέρα, παρατείνοντας τη διάρκεια ζωής τους. Τα πολύτιμα ορυκτά με σκληρότητα μικρότερη από 3 γενικά δεν εξετάζονται για επιλογή ως υλικά πολύτιμων λίθων.
(5) Σκληρότητα και ευθραυστότητα
Η ανθεκτικότητα ενός πολύτιμου λίθου αναφέρεται στην ικανότητά του να αντιστέκεται στο σχίσιμο και το σπάσιμο κάτω από εξωτερικές δυνάμεις. Η ιδιότητα να θρυμματίζεται εύκολα ονομάζεται ευθραυστότητα. Για παράδειγμα, ο νεφρίτης και το κορούνδιο έχουν υψηλή ανθεκτικότητα και δεν σπάνε εύκολα όταν υπόκεινται σε εξωτερικές δυνάμεις- τα σμαράγδια έχουν σχετικά υψηλή ευθραυστότητα και για να μην σπάνε εύκολα κατά τη διάρκεια της τοποθέτησης και της φθοράς, συχνά επεξεργάζονται σε σχήματα κοπής σμαράγδι.
(6) Πυκνότητα και σχετική πυκνότητα
Η μάζα ενός πολύτιμου λίθου ανά μονάδα όγκου ονομάζεται πυκνότητα. Στην αναγνώριση πολύτιμων λίθων χρησιμοποιείται κυρίως η σχετική πυκνότητα. Η σχετική πυκνότητα είναι ο λόγος της μάζας μιας ουσίας στον αέρα προς τη μάζα ίσου όγκου νερού σε θερμοκρασία 4℃. Η αγγλική συντομογραφία είναι SG και δεν έχει μονάδα.
Σχετική πυκνότητα≈(μάζα του πολύτιμου λίθου στον αέρα / (μάζα του πολύτιμου λίθου στον αέρα - μάζα του πολύτιμου λίθου στο νερό))
Κατά την επιλογή των πολύτιμων λίθων, με το "ζύγισμα" των πολύτιμων λίθων, μπορεί κανείς να κρίνει κατά προσέγγιση τη σχετική πυκνότητά τους και να επιλέξει γρήγορα πολύτιμους λίθους με σχετικές πυκνότητες που είναι πολύ υψηλές ή πολύ χαμηλές από έναν ανάμεικτο σωρό, όπως φαίνεται στην Εικόνα 1-32.
2. Οπτικές ιδιότητες των πολύτιμων λίθων
(1) Πηγές φωτός που χρησιμοποιούνται στην αναγνώριση πολύτιμων λίθων
Το φυσικό φως αναφέρεται στο φως που εκπέμπεται από πραγματικές πηγές, όπως το ηλιακό φως και ο τεχνητός φωτισμός. Το χαρακτηριστικό του φυσικού φωτός είναι ότι εντός του επιπέδου που είναι κάθετο στη διεύθυνση διάδοσης των φωτεινών κυμάτων, υπάρχουν φωτεινές δονήσεις ίσου πλάτους προς όλες τις κατευθύνσεις, όπως φαίνεται στην Εικόνα 1-33.
Το πολωμένο φως αναφέρεται στο φως που δονείται σε μια σταθερή κατεύθυνση, με τη διεύθυνση δόνησης κάθετη στη διεύθυνση διάδοσης του φωτεινού κύματος. Είναι επίσης γνωστό ως επίπεδο πολωμένο φως ή πολωμένο φως, όπως φαίνεται στην Εικόνα 1-34.
Το ορατό φως αναφέρεται στο φως του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος που μπορεί να γίνει αντιληπτό από το ανθρώπινο μάτι, γενικά με μήκη κύματος μεταξύ 380 ~ και 760 nm.
(2) Το χρώμα των πολύτιμων λίθων
Το χρώμα των πολύτιμων λίθων είναι το αποτέλεσμα της επιλεκτικής απορρόφησης ορισμένων μηκών κύματος του ορατού φωτός από τον πολύτιμο λίθο, με το υπόλοιπο ορατό φως να γίνεται αντιληπτό από το ανθρώπινο μάτι και τον εγκέφαλο, όπως φαίνεται στην Εικόνα 1-35.
① Πλεοχρωισμός
Ο πλειοχρωισμός των πολύτιμων λίθων αναφέρεται στο φαινόμενο όπου οι ανομοιογενείς πολύτιμοι λίθοι απορροφούν επιλεκτικά το ορατό φως σε διαφορετικές κατευθύνσεις, με αποτέλεσμα οι πολύτιμοι λίθοι να εμφανίζουν διαφορετικά χρώματα από διαφορετικές γωνίες. Μόνο οι μη ομοιογενείς, έγχρωμοι και διαφανείς πολύτιμοι λίθοι παρουσιάζουν πλειοχρωισμό- οι μονοαξονικοί κρύσταλλοι μπορούν να παρουσιάσουν διχρωισμό, ενώ οι διαξονικοί κρύσταλλοι μπορούν να παρουσιάσουν τριχρωισμό. Γενικά, ο πλειοχρωισμός είναι πιο έντονος κατά μήκος της διεύθυνσης του οπτικού άξονα ή στο επίπεδο του οπτικού άξονα- δεν εμφανίζει πλειοχρωισμό στην κατεύθυνση που είναι κάθετη στον οπτικό άξονα. Οι πολύτιμοι λίθοι με έντονο πλειοχρωισμό περιλαμβάνουν τον τανζανίτη, τον ιόλιθο και τον τουρμαλίνη.
Σε γενικές γραμμές, στο σχεδιασμό κοπής πολύτιμων λίθων, το τραπέζι των πολύτιμων λίθων πρέπει να είναι κάθετο ή παράλληλο προς τη διεύθυνση του οπτικού άξονα, επιτρέποντας στο τραπέζι να εμφανίζει το καλύτερο χρώμα. Για παράδειγμα, στα ρουμπίνια, εάν το χρώμα εμφανίζεται έντονα κόκκινο κατά την παράλληλη κατεύθυνση του άξονα γ και πορτοκαλοκόκκινο κατά την κάθετη κατεύθυνση του άξονα γ, το τραπέζι των πολύτιμων λίθων θα πρέπει να γίνει κάθετο στον άξονα γ κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού, έτσι ώστε να μπορεί κανείς να παρατηρήσει το έντονα κόκκινο χρώμα από την κατεύθυνση του τραπεζιού, όπως φαίνεται στην εικόνα 1-36. Στον πιο σκούρο πράσινο τουρμαλίνη, το χρώμα εμφανίζεται πιο σκούρο κατά την παράλληλη διεύθυνση του άξονα γ και πιο ανοιχτό κατά την κάθετη διεύθυνση του άξονα γ, οπότε το τραπέζι του πολύτιμου λίθου πρέπει να γίνεται παράλληλα προς τον άξονα γ κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού, επιτρέποντας σε κάποιον να παρατηρήσει ένα κατάλληλο πράσινο χρώμα από την κατεύθυνση του τραπεζιού.
② Χρωματικές ζώνες, χρωματικές κηλίδες, χρωματικά σχήματα
Τα μέρη που έχουν σημαντική χρωματική διαφορά από το κύριο σώμα του πολύτιμου λίθου μπορούν να αναφέρονται ως χρωματικές ζώνες, χρωματικές κηλίδες, χρωματικά σχήματα κ.λπ. Οι χρωματικές ζώνες των πολύτιμων λίθων εμφανίζονται συχνά με μορφή λωρίδας ή γραμμής συγκεκριμένης κατεύθυνσης. Κατά το σχεδιασμό κοπών πολύτιμων λίθων, θα πρέπει να προσπαθεί κανείς να αποφύγει την εμφάνιση ανομοιόμορφων χρωματικών ζωνών, χρωματικών σχημάτων κ.λπ. στον πίνακα των πολύτιμων λίθων, όπως φαίνεται στην Εικόνα 1-37. Για παράδειγμα, τα ρουμπίνια και τα ζαφείρια έχουν συχνά εξαγωνικές χρωματικές λωρίδες που είναι κάθετες στον άξονα γ, και γενικά, όταν σχεδιάζει κανείς κοπές πολύτιμων λίθων, θα πρέπει να προσπαθεί να κάνει τον πίνακα πολύτιμων λίθων παράλληλο στον άξονα γ.
(3) Λάμψη των πολύτιμων λίθων
Η λάμψη των πολύτιμων λίθων αναφέρεται στην ικανότητα της επιφάνειας του πολύτιμου λίθου να αντανακλά το φως. Η λάμψη μπορεί να ταξινομηθεί σε μεταλλική λάμψη, υπομεταλλική λάμψη, αδαμαντινή λάμψη και γυάλινη λάμψη, όπως φαίνεται στις εικόνες 1-38 έως 1-41. Οι ειδικές λάμψεις των πολύτιμων λίθων περιλαμβάνουν την ελαιώδη λάμψη, τη ρητινώδη λάμψη, τη μεταξένια λάμψη και τη μαργαριταρένια λάμψη, όπως φαίνεται στα Σχήματα 1-42 και 1-43. Για την ίδια ποικιλία πολύτιμων λίθων, η ποιότητα της στίλβωσης είναι ένας από τους σημαντικούς παράγοντες που επηρεάζουν την ισχύ της λάμψης- όσο καλύτερη είναι η στίλβωση, τόσο ισχυρότερη είναι η λάμψη.
Εικόνα 1-38 Μεταλλική λάμψη
Εικόνα 1-39 Υπομεταλλική λάμψη
Εικόνα 1-40 Γυαλιστερή αδαμαντίνη
Εικόνα 1-41 Γυάλινη λάμψη
Εικόνα 1-42 Γυαλιστερή ρητίνη
Εικόνα 1-43 Μαργαριταρένια λάμψη
Copywrite @ Sobling.Jewelry - Κατασκευαστής προσαρμοσμένων κοσμημάτων, εργοστάσιο κοσμημάτων OEM και ODM
(4) Ειδικά οπτικά εφέ
Τα ειδικά οπτικά εφέ των πολύτιμων λίθων περιλαμβάνουν κυρίως το εφέ του ματιού της γάτας, το εφέ του αστρικού φωτός, το εφέ του παιχνιδιού του χρώματος και το εφέ της αλλαγής χρώματος, καθώς και φαινόμενα όπως το εφέ του φωτοστέφανου, το εφέ του φεγγαρόφωτος και το εφέ του χρυσού της άμμου. Οι πέτρες με ειδικά οπτικά εφέ συχνά επεξεργάζονται σε καμπύλα σχήματα, εκτός από το εφέ αλλαγής χρώματος.
① Επίδραση ματιών γάτας και επίδραση αστροφωτός
Το φαινόμενο του ματιού της γάτας αναφέρεται στο φαινόμενο όπου ένας πολύτιμος λίθος με καμπύλη επιφάνεια εμφανίζει μια φωτεινή γραμμή λόγω της ανάκλασης και της διάθλασης του φωτός, που μοιάζει με μάτι γάτας. Το φαινόμενο Star Light αναφέρεται στο φαινόμενο κατά το οποίο ένας πολύτιμος λίθος με καμπύλη επιφάνεια εμφανίζει δύο ή περισσότερες φωτεινές γραμμές λόγω της ανάκλασης και της διάθλασης του φωτός, που μοιάζουν με το φως των αστεριών που αναβοσβήνουν.
Προϋποθέσεις για να παρουσιάσει ένας πολύτιμος λίθος το φαινόμενο του ματιού της γάτας ή το φαινόμενο του αστρικού φωτός: Πρώτον, ο πολύτιμος λίθος πρέπει να περιέχει ένα σύνολο (για το φαινόμενο του ματιού της γάτας) ή πολλαπλά σύνολα (για το φαινόμενο του αστροφωτός) πυκνά διατεταγμένων, προσανατολισμένων ινωδών, βελονοειδών ή σωληνοειδών εγκλεισμάτων ή δομών. Δεύτερον, κατά το σχεδιασμό της κοπής του πολύτιμου λίθου, η κάτω επιφάνεια του πολύτιμου λίθου πρέπει να είναι παράλληλη με το επίπεδο των εγκλεισμάτων. Το ύψος του καμπυλωτού πολύτιμου λίθου θα πρέπει να ταιριάζει με το εστιακό σημείο του ανακλώμενου φωτός από τα εγκλείσματα, με τη φωτεινή γραμμή που παράγεται από τον πολύτιμο λίθο να είναι κάθετη στη διεύθυνση των εγκλεισμάτων. Τέλος, η καμπύλη επιφάνεια πρέπει να γυαλίζεται, ενώ η κάτω επιφάνεια αφήνεται γενικά ανεπεξέργαστη ή μη γυαλισμένη, όπως φαίνεται στις εικόνες 1-44 έως 1-46.
Εικόνα 1-45 Γυάλινο μάτι γάτας με ένα σύνολο από παράλληλα διατεταγμένα ινώδη εγκλείσματα
Εικόνα 1-46, το φαινόμενο του ματιού της γάτας από γυάλινα μάτια γάτας
② Παιχνίδι του χρωματικού αποτελέσματος
Το φαινόμενο "παιχνίδι του χρώματος" αναφέρεται στο φαινόμενο κατά το οποίο στον ίδιο πολύτιμο λίθο δημιουργούνται διάφορες χρωματικές κηλίδες κυρίως λόγω της παρεμβολής και της διάθλασης του φωτός και τα χρώματα των κηλίδων αλλάζουν ανάλογα με τη γωνία παρατήρησης.
Το οπάλιο μπορεί να παρουσιάσει το παιχνίδι του χρώματος και η κάτω επιφάνεια του πολύτιμου λίθου πρέπει να είναι παράλληλη με τα περισσότερα από τα επίπεδα των χρωματικών σημείων. Επιλέξτε το τμήμα με τα ζωντανά χρώματα ως κέντρο του πολύτιμου λίθου, σχεδιασμένο κυρίως σε καμπύλο σχήμα, όπως φαίνεται στην Εικόνα 1-47.
③ Adularescence, Moonstone effect, Sunstone effect
Οι πολύτιμοι λίθοι της ομάδας των αστρίων μπορούν να παράγουν διάφορα ειδικά οπτικά εφέ, όπως το φαινόμενο του λαμπραντορίτη, το φαινόμενο της φεγγαρόπετρας της φεγγαρόπετρας και το φαινόμενο της ηλιόπετρας της ηλιόπετρας. Ο φωτοσκιασμός του λαμπραντορίτη αναφέρεται στο φαινόμενο όπου το φως παρεμβάλλεται και διαθλάται μεταξύ των λεπτών στρωμάτων των δίδυμων κρυστάλλων του λαμπραντορίτη ή των προσανατολισμένων πλακοειδών και βελονοειδών εγκλεισμάτων, εμφανίζοντας χρώματα όπως το κόκκινο, το κίτρινο και το μπλε όταν ο πολύτιμος λίθος περιστρέφεται. Το φαινόμενο της φεγγαρόπετρας του φεγγαρόπετρας αναφέρεται στο φαινόμενο όπου το φως υφίσταται διάχυτη ανάκλαση ή παρεμβολή και διάθλαση μεταξύ των στρωμάτων του αστρίου καλίου και του αστρίου νατρίου ή μεταξύ των δίδυμων κρυσταλλικών στρωμάτων, παρουσιάζοντας μπλε και λευκές αποχρώσεις που θυμίζουν το φως του φεγγαριού όταν ο πολύτιμος λίθος περιστρέφεται. Το φαινόμενο της ηλιόπετρας της ηλιόπετρας αναφέρεται στο φαινόμενο όπου το φως διαθλάται και αντανακλάται μεταξύ των αδρά προσανατολισμένων πλακοειδών και βελονοειδών εγκλεισμάτων, παρουσιάζοντας πολλές εκθαμβωτικές αντανακλάσεις όταν ο πολύτιμος λίθος περιστρέφεται, όπως φαίνεται στην εικόνα 1-48.
Τα ειδικά οπτικά εφέ της ομάδας των άστριων πετρωμάτων σχετίζονται με τη στρωματοποιημένη δομή των πολύτιμων λίθων- επομένως, κατά το σχεδιασμό των πολύτιμων λίθων, η κάτω επιφάνεια πρέπει να είναι παράλληλη με τη στρωματοποιημένη δομή τους και να είναι γυαλισμένη σε καμπύλο σχήμα για να παρουσιάζονται καλύτερα τα ειδικά οπτικά εφέ.
(5) Διάθλαση και δείκτης διάθλασης των ορυκτών πολύτιμων λίθων
Τα φαινόμενα της ανάκλασης και της διάθλασης συμβαίνουν στη διεπιφάνεια όταν το φως περνάει από το ένα μέσο στο άλλο.
Νόμος της διάθλασης: Η γωνία διάθλασης είναι μικρότερη από τη γωνία πρόσπτωσης και καθώς η γωνία πρόσπτωσης αυξάνεται, αυξάνεται και η γωνία διάθλασης. Όταν το φως εισέρχεται σε ένα σπανιότερο μέσο από ένα πυκνότερο μέσο υπό γωνία, η γωνία διάθλασης είναι μεγαλύτερη από τη γωνία πρόσπτωσης. Καθώς αυξάνεται η γωνία πρόσπτωσης, αυξάνεται και η γωνία διάθλασης. Όταν η φωτεινή ακτίνα προσπίπτει στην επιφάνεια του μέσου κάθετα, η κατεύθυνση διάδοσης παραμένει αμετάβλητη και η διαδρομή του φωτός είναι αναστρέψιμη στη διάθλαση (Σχήμα 1-49).
Νόμος της αντανάκλασης: Η ανακλώμενη ακτίνα, η προσπίπτουσα ακτίνα και η κανονική βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο, με την ανακλώμενη ακτίνα και την προσπίπτουσα ακτίνα στις αντίθετες πλευρές της κανονικής και η γωνία ανάκλασης ισούται με τη γωνία πρόσπτωσης (Σχήμα 1-50).
Ολική εσωτερική ανάκλαση: Όταν τα φωτεινά κύματα εισέρχονται σε ένα λιγότερο πυκνό μέσο από ένα πυκνότερο μέσο, η αύξηση της γωνίας πρόσπτωσης έχει ως αποτέλεσμα το προσπίπτον φως να μην διαθλάται πλέον, αλλά να ανακλάται πλήρως πίσω στο πυκνότερο μέσο. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται ολική εσωτερική ανάκλαση και η αντίστοιχη γωνία πρόσπτωσης είναι γνωστή ως κρίσιμη γωνία για την ολική ανάκλαση, όπως φαίνεται στο Σχήμα 1-51.
Έστω ότι ο δείκτης διάθλασης του λιγότερο πυκνού μέσου είναι n1, ο δείκτης διάθλασης του πυκνότερου μέσου είναι n2 (n2 > n1), και η κρίσιμη γωνία για ολική ανάκλαση να είναι ɸ, sinɸ=n1/n2.
Η διπλοθλαστικότητα είναι η διαφορά μεταξύ του μέγιστου και του ελάχιστου δείκτη διάθλασης των ετερογενών πολύτιμων λίθων. Για πολύτιμους λίθους με υψηλή διπλοθλαστικότητα, ο σχεδιασμός της κοπής πρέπει να εξασφαλίζει ότι το τραπέζι είναι κάθετο στον οπτικό άξονα. Κατά την εξέταση κατά μήκος του οπτικού άξονα, ο πολύτιμος λίθος δεν παρουσιάζει διπλή διάθλαση, αποτρέποντας την αισθητή φαντασμαγορία των άκρων των όψεων που θα μπορούσε να επηρεάσει την εμφάνιση του πολύτιμου λίθου, όπως φαίνεται στις εικόνες 1-52 και 1-53.
Εικόνα 1-52 Ακατέργαστος ολιβίνης (αριστερά) και το τελικό προϊόν του (δεξιά)
Σχήμα 1-53 Διπλή διάθλαση του ολιβίνη 6. Διασπορά ορυκτών πολύτιμων λίθων
(6) Διασπορά ορυκτών πολύτιμων λίθων
Το φαινόμενο κατά το οποίο το λευκό φως διασπάται σε διαφορετικά μήκη κύματος έγχρωμου φωτός όταν διέρχεται μέσα από ένα υλικό ονομάζεται διασπορά. Για παράδειγμα, μια δέσμη λευκού φωτός διασπάται σε συστατικά χρώματα λόγω των διαφορετικών δεικτών διάθλασης, όπως φαίνεται στο Σχήμα 1-54. Οι πολύτιμοι λίθοι με υψηλή διασπορά περιλαμβάνουν σπεσσαρτίνη 0,027, ζιρκόνιο 0,039, διαμάντι 0,044, σθένιο 0,051, δημαντοειδές 0,057 και κυβική ζιρκονία 0,065.
Οι πολύτιμοι λίθοι με υψηλό δείκτη διάθλασης και υψηλές τιμές διασποράς, όπως τα ρουμπίνια, οι γρανάτες και οι ολιβίνες, συχνά σχεδιάζονται σε στιλ φωτεινής κοπής για να αναδείξουν τη φωτεινότητα και τη φλόγα τους. Εκείνοι με χαμηλότερους δείκτες διάθλασης ή τιμές διασποράς σχεδιάζονται συχνά σε στυλ βαθμιδωτής κοπής που αναδεικνύει το χρώμα του πολύτιμου λίθου, όπως τα σμαράγδια και οι ακουαμαρίνες.
(7) Άλλες φυσικές ιδιότητες των πολύτιμων λίθων
① Θερμική αγωγιμότητα
Η θερμική αγωγιμότητα αναφέρεται στην ικανότητα ενός υλικού να μεταφέρει θερμότητα. Τα μέταλλα έχουν την ισχυρότερη θερμική αγωγιμότητα, ακολουθούμενα από τους κρυστάλλους, ενώ τα άμορφα υλικά έχουν τη χειρότερη θερμική αγωγιμότητα. Για παράδειγμα, ο χρυσός έχει ισχυρή θερμική αγωγιμότητα και το άγγιγμά του προκαλεί αίσθηση δροσιάς, ενώ το πλαστικό έχει φτωχή θερμική αγωγιμότητα και το άγγιγμά του προκαλεί αίσθηση ζέστης. Μεταξύ των κρυστάλλων των πολύτιμων λίθων, τα διαμάντια έχουν την καλύτερη θερμική αγωγιμότητα- ως εκ τούτου, εφευρέθηκε ένας μετρητής θερμικής αγωγιμότητας για τη διάκριση των διαμαντιών από άλλους παρόμοιους πολύτιμους λίθους.
② Ηλεκτρική αγωγιμότητα
Η ηλεκτρική αγωγιμότητα αναφέρεται στην ικανότητα ενός υλικού να μεταφέρει ηλεκτρικό φορτίο. Γενικά, τα μέταλλα έχουν υψηλότερη ηλεκτρική αγωγιμότητα από τα μη μέταλλα. Μεταξύ των κοινών πολύτιμων λίθων, τα φυσικά μπλε διαμάντια είναι ημιαγωγοί, ενώ τα ακτινοβολημένα μπλε διαμάντια δεν αγωγούν τον ηλεκτρισμό, γεγονός που μπορεί να βοηθήσει στην ταυτοποίηση. Ταυτόχρονα, οι ημιαγωγοί μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανάπτυξη ηλεκτρονικών εξαρτημάτων, όπως τα διαμάντια τύπου IIb (διαμάντια), τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ημιαγωγοί.
③ Πιεζοηλεκτρισμός
Ο πιεζοηλεκτρισμός αναφέρεται στην ιδιότητα ενός υλικού να παράγει ηλεκτρικό φορτίο όταν υποβάλλεται σε εξωτερική δύναμη. Τα ορυκτά με πιεζοηλεκτρικές ιδιότητες μπορούν να εφαρμοστούν στη ραδιοτεχνολογία και στα ηλεκτρονικά συστήματα χαλαζία, όπως οι κρύσταλλοι χαλαζία.
④ Θερμοηλεκτρισμός
Ο θερμοηλεκτρισμός αναφέρεται στην ιδιότητα ενός υλικού να παράγει ηλεκτρικό φορτίο όταν θερμαίνεται. Για παράδειγμα, ο τουρμαλίνης έχει θερμοηλεκτρικές ιδιότητες.
⑤ Ηλεκτροστατική
Η ηλεκτροστατική αναφέρεται στην ιδιότητα ενός υλικού που παράγει στατικό ηλεκτρικό φορτίο όταν υπόκειται σε τριβή. Για παράδειγμα, το κεχριμπάρι και το πλαστικό έχουν ηλεκτροστατικές ιδιότητες.
⑥ Μαγνητισμός
Η παρουσία μεταλλικών στοιχείων όπως ο σίδηρος, το κοβάλτιο και το νικέλιο στα ορυκτά πολύτιμων λίθων προκαλεί κυρίως τον μαγνητισμό. Για παράδειγμα, μια σημαντική ποσότητα εγκλεισμάτων μαγνητίτη στον λαβραδορίτη μπορεί να βοηθήσει στην αναγνώριση.
Τμήμα VI Όργανα δοκιμής πολύτιμων λίθων
1. Μεγεθυντικός φακός Gemstone 10x
(1) Δομή του μεγεθυντικού φακού Gemstone 10x
Ο συνήθως χρησιμοποιούμενος μεγεθυντικός φακός 10x πολύτιμων λίθων είναι ένας φακός τριών συστατικών που αποτελείται από τρία μέρη: έναν άνω και έναν κάτω κοίλο-κυρτό φακό και έναν μεσαίο αμφίκυρτο φακό, όπως φαίνεται στην Εικόνα 1-55.
Εικόνα 1-55 Το φυσικό αντικείμενο του μεγεθυντικού φακού 10x για πολύτιμους λίθους και η οπτική του δομή
(2) Πώς να χρησιμοποιήσετε τον μεγεθυντικό φακό 10x για πολύτιμους λίθους
- Καθαρίστε το δείγμα.
- Κρατήστε τον μεγεθυντικό φακό κοντά στα μάτια σας, κρατώντας και τα δύο μάτια ανοιχτά για να αποφύγετε την κόπωση σε σύντομο χρονικό διάστημα.
- Πάρτε το δείγμα με τη λαβίδα gem και ακουμπήστε το στο χέρι που κρατά τον μεγεθυντικό φακό, παρατηρώντας το σε απόσταση περίπου 2,5 cm από αυτό.
- Αρχικά, παρατηρήστε τα εξωτερικά και εσωτερικά χαρακτηριστικά του πολύτιμου λίθου στο σύνολό του και στη συνέχεια επικεντρωθείτε σε συγκεκριμένες παρατηρήσεις.
(3) Η χρήση μεγεθυντικού φακού 10x για πολύτιμους λίθους
Ένας μεγεθυντικός φακός 10x μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρατήρηση των εσωτερικών και εξωτερικών χαρακτηριστικών των πολύτιμων λίθων, όπως η κατανομή των εγκλεισμάτων, οι χρωματικές ζώνες, οι γραμμές ανάπτυξης, η σχιστότητα και η ποιότητα επεξεργασίας.
(4) Προφυλάξεις
- Το δείγμα πρέπει να καθαρίζεται πριν από τη χρήση, ώστε να αποφεύγεται η παρερμηνεία των επιφανειακών λεκέδων και της σκόνης με τα χαρακτηριστικά της επιφάνειας.
- Η παρατήρηση του δείγματος από πολλαπλές γωνίες είναι απαραίτητη για την ολοκληρωμένη παρατήρηση διαφόρων φαινομένων.
- Όταν χρησιμοποιείτε μεγεθυντικό φακό πολύτιμων λίθων, η επίτευξη των "τριών στηρίξεων" είναι σημαντική: οι αγκώνες στο τραπέζι, τα χέρια ενωμένα και το χέρι που κρατάει τον μεγεθυντικό φακό στο μάγουλο για να εξασφαλιστεί η μέγιστη δυνατή σταθερότητα.
- Οι γυάλινοι φακοί έχουν σχετικά χαμηλή σκληρότητα και θα πρέπει να αποσύρονται αμέσως και να καλύπτονται με προστατευτική θήκη μετά τη χρήση.
2. Μικροσκόπιο Gem
(1) Δομή του μικροσκοπίου πολύτιμων λίθων (Εικόνα 1-56)
Οπτικό σύστημα: περιλαμβάνει το σύστημα προσοφθάλμιου, το αντικειμενικό σύστημα, το σύστημα ζουμ κ.λπ.
Σύστημα φωτισμού: περιλαμβάνει κάτω πηγή φωτός, άνω πηγή φωτός, διακόπτη ισχύος, κουμπί ρύθμισης της έντασης του φωτός κ.λπ.
Μηχανικό σύστημα: περιλαμβάνει βραχίονα, βάση, κουμπί ρύθμισης εστιακής απόστασης, κλείδωμα διαφράγματος, υποδοχή πολύτιμων λίθων κ.λπ.
(2) Μέθοδος χρήσης μικροσκοπίου πολύτιμων λίθων
- Καθαρίστε το δείγμα και τοποθετήστε το στον συνδετήρα πολύτιμων λίθων.
- Ρυθμίστε το φακό στη χαμηλότερη θέση και ανάψτε το φως φωτισμού του μικροσκοπίου.
- Ρυθμίστε τον προσοφθάλμιο φακό σύμφωνα με την ενδοφθάλμια απόσταση- το οπτικό πεδίο θα γίνει ένας πλήρης κύκλος, υποδεικνύοντας ότι η ρύθμιση έχει ολοκληρωθεί.
- Πρώτα, ρυθμίστε την εστιακή απόσταση για να γίνει σαφές το οπτικό πεδίο του προσοφθάλμιου σταθερής εστίασης, στη συνέχεια, ρυθμίστε την εστιακή απόσταση του προσοφθάλμιου μεταβλητής εστίασης για να γίνει σαφές το οπτικό πεδίο και, τέλος, ρυθμίστε το κουμπί εστίασης για εστίαση.
- Επιλέξτε την κατάλληλη μέθοδο φωτισμού ανάλογα με τις ανάγκες, παρατηρήστε πρώτα τη συνολική κατάσταση του δείγματος και, στη συνέχεια, συνεχίστε να αυξάνετε τη μεγέθυνση του αντικειμενικού φακού για τοπική παρατήρηση.
- Μετά την παρατήρηση, αποθηκεύστε τακτοποιημένα τους πολύτιμους λίθους, επαναφέρετε το μικροσκόπιο και τοποθετήστε το κάλυμμα.
(3) Οι μέθοδοι φωτισμού των μικροσκοπίων πολύτιμων λίθων
Οι κύριες μέθοδοι φωτισμού για τα μικροσκόπια πολύτιμων λίθων περιλαμβάνουν τον ανακλώμενο φωτισμό, τον φωτισμό σκοτεινού πεδίου και τον φωτεινό φωτισμό. Ο ανακλώμενος φωτισμός χρησιμοποιεί μια κορυφαία πηγή φωτός και χρησιμοποιείται κυρίως για την παρατήρηση των εξωτερικών χαρακτηριστικών των πολύτιμων λίθων. Ο φωτισμός σκοτεινού πεδίου χρησιμοποιεί μια κάτω πηγή φωτός μαζί με μια μαύρη ασπίδα, κυρίως για την παρατήρηση των εσωτερικών χαρακτηριστικών των πολύτιμων λίθων. Ο φωτισμός φωτεινού πεδίου χρησιμοποιεί την ενσωματωμένη κάτω πηγή φωτός του μικροσκοπίου και αφαιρεί την ασπίδα, η οποία χρησιμοποιείται για την παρατήρηση εσωτερικών εγκλεισμάτων ή γραμμών ανάπτυξης σε πιο σκούρους πολύτιμους λίθους. Εκτός από τις προαναφερθείσες μεθόδους, χρησιμοποιούνται επίσης ο φωτισμός με φως σκέδασης, ο φωτισμός με σημειακό φως, ο οριζόντιος φωτισμός, ο φωτισμός με μάσκα και ο φωτισμός με πολωμένο φως, όπως φαίνεται στην Εικόνα 1-57.
(4) Οι χρήσεις των μικροσκοπίων πολύτιμων λίθων
Χρησιμοποιώντας ένα μικροσκόπιο πολύτιμων λίθων, μπορεί κανείς να παρατηρήσει διεξοδικά τα εσωτερικά και εξωτερικά χαρακτηριστικά των πολύτιμων υλικών, συμπεριλαμβανομένων των ρωγμών, των εγκλεισμάτων, των χρωματικών ζωνών και των γραμμών ανάπτυξης.
(5) Προφυλάξεις
- Όταν χρησιμοποιείτε το μικροσκόπιο, να χειρίζεστε απαλά τα μηχανικά μέρη.
- Μην αγγίζετε τον προσοφθάλμιο ή τον αντικειμενικό φακό με τα χέρια σας.Χρησιμοποιήστε ειδικό χαρτί φακού για τον καθαρισμό.
- Αφού χρησιμοποιήσετε το μικροσκόπιο, ρυθμίστε τη φωτεινότητα της πηγής φωτός στη χαμηλότερη ρύθμιση και απενεργοποιήστε την τροφοδοσία.
- Μετά τη χρήση, ο σωλήνας του αντικειμενικού φακού πρέπει να ρυθμίζεται αμέσως στη χαμηλότερη θέση για να αποφευχθεί η χαλάρωση του κομβίου ρύθμισης.
3. Διαθλασίμετρο
(1) Αρχή του διαθλασίμετρου
Η αρχή του διαθλασίμετρου βασίζεται στο νόμο της διάθλασης και στην αρχή της ολικής εσωτερικής ανάκλασης, όπως φαίνεται στην Εικόνα 1-58.
(2) Δομή του διαθλασίμετρου
Το διαθλασίμετρο πολύτιμων λίθων αποτελείται κυρίως από ένα πρίσμα υψηλού δείκτη διάθλασης, κάτοπτρα, φακούς, πολωτές, πηγές φωτός και κλίμακες, όπως φαίνεται στην Εικόνα 1-59. Επί του παρόντος, τα περισσότερα πρίσματα διαθλασίμετρου στην αγορά είναι κατασκευασμένα από γυαλί μολύβδου και η πηγή φωτός χρησιμοποιεί γενικά κίτρινο φως με μήκος κύματος 589,5 nm. Δεδομένου ότι υπάρχει ένα λεπτό στρώμα μεμβράνης αέρα μεταξύ του πολύτιμου λίθου και του πρίσματος, απαιτείται ένα υγρό επαφής (διαθλαστικό λάδι) για να εξασφαλιστεί καλή οπτική επαφή μεταξύ των δύο.
(3) Μέθοδος χρήσης του διαθλασίμετρου
Ανάλογα με τη συγκεκριμένη κατάσταση του πολύτιμου λίθου, μπορεί να επιλεγεί είτε η μέθοδος της κοντινής είτε η μέθοδος της μακρινής όρασης. Σε γενικές γραμμές, οι πολύτιμοι λίθοι με όψεις μετρώνται κυρίως με τη μέθοδο της κοντινής όρασης, ενώ οι μικρές όψεις ή οι καμπύλοι πολύτιμοι λίθοι μετρώνται κυρίως με τη μέθοδο της μακρινής όρασης.
① Μέθοδος μυωπίας
- Καθαρίστε το δείγμα και την πλατφόρμα δοκιμής.
- Ενεργοποιήστε την τροφοδοσία και ρίξτε το διαθλαστικό έλαιο στο κέντρο της πλατφόρμας δοκιμής πρίσματος, με διάμετρο σταγονιδίων περίπου 1 〜2 mm.
- Επιλέξτε τη μεγαλύτερη όψη που έχει γυαλιστεί και σπρώξτε την απαλά πάνω στη σταγόνα λαδιού στο κέντρο της πλατφόρμας δοκιμής πρίσματος.
- Φέρτε τα μάτια σας κοντά στον προσοφθάλμιο φακό, περιστρέψτε τον πολύτιμο λίθο, παρατηρήστε την κίνηση της γραμμής της σκιάς πάνω και κάτω και διαβάστε και καταγράψτε τις μετρήσεις.
- Μετά την ολοκλήρωση της δοκιμής, τα δείγματα και η πλατφόρμα δοκιμής πρέπει να καθαρίζονται αμέσως, τα δείγματα πρέπει να συλλέγονται και η τροφοδοσία πρέπει να απενεργοποιείται.
② Μέθοδος υπερμετρωπίας
- Καθαρίστε τα δείγματα και την πλατφόρμα δοκιμής.
- Ενεργοποιήστε την τροφοδοσία και ρίξτε κατάλληλη ποσότητα διαθλαστικού ελαίου στη μεταλλική επιφάνεια κοντά στην πλατφόρμα δοκιμής.
- Τοποθετήστε τον πολύτιμο λίθο με την καμπύλη επιφάνεια προς τα κάτω, έτσι ώστε η καμπύλη επιφάνεια του πολύτιμου λίθου να έρθει σε επαφή με την κατάλληλη ποσότητα διαθλαστικού ελαίου.
- Τοποθετήστε τον πολύτιμο λίθο με την κατάλληλη ποσότητα διαθλαστικού ελαίου στο κέντρο του τραπεζιού δοκιμών.
- Μετακινήστε τα μάτια σας μπρος-πίσω για να παρατηρήσετε το περίγραμμα του πολύτιμου λίθου.
- Μετακινήστε τα μάτια σας προς τα πάνω και προς τα κάτω για να παρατηρήσετε τις αλλαγές στο φως και το σκοτάδι μέσα στο περίγραμμα του πολύτιμου λίθου και καταγράψτε τις ενδείξεις στο όριο όπου είναι μισό φως και μισό σκοτάδι.
- Μετά τη δοκιμή, καθαρίστε αμέσως το δείγμα και το τραπέζι δοκιμών, ανακτήστε το δείγμα και απενεργοποιήστε την τροφοδοσία.
(4) Σκοπός του διαθλασίμετρου
Μπορεί να ελέγξει τον δείκτη διάθλασης, τη διπλοθλαστικότητα, τις αξονικές ιδιότητες και τις οπτικές ιδιότητες των πολύτιμων λίθων.
(5) Προφυλάξεις
- Ο πολύτιμος λίθος θα πρέπει να έχει μια καλά γυαλισμένη επιφάνεια.Εάν η κάτω επιφάνεια ενός καμπυλωτού πολύτιμου λίθου είναι καλά γυαλισμένη, η μέθοδος των όψεων μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δοκιμή.
- Οι οργανικοί πολύτιμοι λίθοι και οι πορώδεις πολύτιμοι λίθοι δεν πρέπει να ελέγχονται για το δείκτη διάθλασης με τη χρήση διαθλασίμετρου.
- Καθαρίστε το τραπέζι δοκιμής και τον πολύτιμο λίθο πριν από τη δοκιμή.
- Για να ληφθούν ακριβείς τιμές του δείκτη διπλής διάθλασης, πρέπει να μετρηθούν πολλές όψεις.
- Δώστε προσοχή στη διάκριση μεταξύ του δείκτη διάθλασης των πολύτιμων λίθων και του δείκτη διάθλασης του διαθλαστικού ελαίου.
- Προσέξτε να προστατεύετε την πλατφόρμα δοκιμής του διαθλασίμετρου για να αποφύγετε γρατσουνιές από πολύτιμους λίθους ή τσιμπιδάκια που θα μπορούσαν να επηρεάσουν τη διάρκεια ζωής της πλατφόρμας δοκιμής. Η ακρίβεια των αποτελεσμάτων της δοκιμής εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, όπως η κατάσταση στίλβωσης του πολύτιμου λίθου, η ποσότητα του διαθλαστικού ελαίου που χρησιμοποιείται και η ακρίβεια του ίδιου του διαθλασίμετρου.
- Μετά τη δοκιμή, σκουπίστε αμέσως τυχόν υπολείμματα υγρού επαφής στην πλατφόρμα δοκιμής για να αποφύγετε τη διάβρωση.
4. Φίλτρο πόλωσης
(1) Η αρχή των πολωτών
Όταν το φυσικό φως διέρχεται από τον κάτω πολωτή, παράγει πολωμένο φως παράλληλο προς τον κάτω πολωτή. Όταν οι κατευθύνσεις δόνησης του άνω και του κάτω πολωτή είναι παράλληλες, η προβολή είναι πιο φωτεινή- όταν οι κατευθύνσεις δόνησης είναι κάθετες, η προβολή είναι πιο σκοτεινή, όπως φαίνεται στην Εικόνα 1-60.
(2) Η δομή των πολωτών
Η κύρια δομή του πολωτή περιλαμβάνει τον ανώτερο πολωτή, τον κατώτερο πολωτή, το στάδιο gem και την πηγή φωτός, όπως φαίνεται στο Σχήμα 1-61.
(3) Πώς να χρησιμοποιήσετε έναν πολωτή
- Καθαρίστε τον πολύτιμο λίθο που πρόκειται να εξεταστεί.
- Ανοίξτε την πηγή φωτός, περιστρέψτε τον άνω πολωτή ώστε το κάθετα και οριζόντια πολωμένο φως να είναι κάθετο και παρατηρήστε το οπτικό πεδίο από πάνω για να βρείτε το πιο σκοτεινό σημείο.
- Τοποθετήστε τον πολύτιμο λίθο που πρόκειται να εξεταστεί στη σκηνή.
- Περιστρέψτε τον πολύτιμο λίθο (στάδιο) κατά 360°, παρατηρήστε τις αλλαγές στη φωτεινότητα του πολύτιμου λίθου, καταγράψτε και συμπεράνετε τα φαινόμενα που παρατηρήθηκαν με το πολωτικό μικροσκόπιο και τα συμπεράσματα παρουσιάζονται στον Πίνακα 1-7.
- Προστατέψτε τον πολύτιμο λίθο που πρόκειται να εξεταστεί και απενεργοποιήστε το ρεύμα.
Πίνακας 1-7 Φαινόμενα που παρατηρήθηκαν με το πολωτικό μικροσκόπιο και συμπεράσματα
| Επιχείρηση | Φαινόμενο | Συμπέρασμα |
|---|---|---|
| Κάτω από διασταυρωμένους πολωτές, περιστρέψτε τον πολύτιμο λίθο κατά 360°. | Τέσσερα φωτεινά και τέσσερα σκοτεινά | Οπτικό ετερογενές σώμα |
| Κάτω από διασταυρωμένους πολωτές, περιστρέψτε τον πολύτιμο λίθο κατά 360°. | Εντελώς σκοτεινή/κανονική εξαφάνιση | Οπτικό ομοιογενές σώμα |
| Περιστροφή του πολύτιμου λίθου υπό ορθογώνιο πολωμένο φως 360° | Πλήρως φωτεινό | Οπτικό ετερογενές συσσωμάτωμα |
(4) Χρήσεις του πολωτικού φίλτρου
Χρησιμοποιώντας ένα φίλτρο πόλωσης πολύτιμων λίθων, μπορείτε να ελέγξετε τα οπτικά χαρακτηριστικά και τις αξονικές ιδιότητες και να παρατηρήσετε τον πλειοχρωισμό του πολύτιμου λίθου.
(5) Προφυλάξεις
- Οι πολύτιμοι λίθοι που είναι αδιαφανείς, πολύ μικροί ή έχουν πολλές ρωγμές ή εγκλείσματα είναι ακατάλληλοι για δοκιμή.
- Κατά τη διάρκεια της δοκιμής, το κόσμημα πρέπει να παρατηρείται από διάφορες κατευθύνσεις για να μην επηρεάζεται το συμπέρασμα.
5. Ηλεκτρονική ισορροπία
Η αρχή της χρήσης ενός ηλεκτρονικού ζυγού για τη δοκιμή της σχετικής πυκνότητας των πολύτιμων λίθων
(1) Η αρχή της χρήσης μιας ηλεκτρονικής ζυγαριάς για τον έλεγχο της σχετικής πυκνότητας των πολύτιμων λίθων είναι η αρχή του Αρχιμήδη.
Σχετική πυκνότητα (d)≈ η μάζα του πολύτιμου λίθου στον αέρα / (η μάζα του πολύτιμου λίθου στον αέρα - η μάζα του πολύτιμου λίθου στο νερό).
(2) Δομή του ηλεκτρονικού ζυγού
Ο ηλεκτρονικός ζυγός αποτελείται από ένα ταψί ζύγισης, πόδια ισοστάθμισης και μια οθόνη, όπως φαίνεται στην εικόνα 1-62.
(3) Μέθοδος χρήσης του ηλεκτρονικού ζυγού
① Μέθοδος μέτρησης της μάζας
- Ρυθμίστε τα πόδια ισοστάθμισης έτσι ώστε η φυσαλίδα του επιπέδου να βρίσκεται στο κέντρο του δακτυλίου.
- Τοποθετήστε το πετράδι με λαβίδα στο ταψί της κλίμακας, περιμένετε να σταθεροποιηθούν τα δεδομένα και, στη συνέχεια, διαβάστε και καταγράψτε τη μέτρηση.
- Ολοκληρώνοντας τη ζύγιση, απομακρύνετε τους πολύτιμους λίθους και απενεργοποιήστε το όργανο.
② Δοκιμή σχετικής πυκνότητας με τη μέθοδο ζύγισης με καθαρό νερό.
- Καθαρίστε τον πολύτιμο λίθο που πρόκειται να εξεταστεί.
- Ενεργοποιήστε την ηλεκτρονική ζυγαριά και βαθμονομήστε τη στο μηδέν.
- Τοποθετήστε τον πολύτιμο λίθο στη ζυγαριά και καταγράψτε τη μάζα του G空 στον αέρα.
- Χρησιμοποιήστε τσιμπιδάκι για να αφαιρέσετε το πετράδι και να ρυθμίσετε τη ζυγαριά στο μηδέν.
- Τοποθετήστε απαλά τον πολύτιμο λίθο στο μεταλλικό καλάθι με λαβίδα, εξασφαλίζοντας ότι τόσο ο πολύτιμος λίθος όσο και το μεταλλικό καλάθι είναι πλήρως βυθισμένα στο νερό, και μετρήστε τη μάζα του πολύτιμου λίθου στο νερό G水.
- Αντικαταστήστε τη μετρούμενη τιμή στον τύποSG≈G空/ (G空 - G水), για να προκύψει η σχετική πυκνότητα του πολύτιμου λίθου.
- Βγάλτε το πετράδι, στεγνώστε το, αποθηκεύστε το και κλείστε το ρεύμα.
(4) Χρήσεις των ηλεκτρονικών υπολοίπων
Ο συνήθως χρησιμοποιούμενος ηλεκτρονικός ζυγός μπορεί να διαβάζει με ακρίβεια μέχρι το τέταρτο δεκαδικό ψηφίο και χρησιμοποιείται κυρίως για τη ζύγιση πολύτιμων λίθων και τον προσδιορισμό της σχετικής πυκνότητας.
(5) Προφυλάξεις
- Οι πορώδεις πολύτιμοι λίθοι με πολλές ρωγμές ή πολύ μικρού μεγέθους (μικρότεροι από 0,3 ct) δεν πρέπει να ελέγχονται για τη σχετική πυκνότητα με τη μέθοδο ζύγισης με καθαρό νερό.
- Οι φυσαλίδες αέρα πρέπει να εξαλείφονται όταν η μεταλλική σέσουλα και ο πολύτιμος λίθος που πρόκειται να εξεταστεί βυθίζονται στο νερό.
- Η ηλεκτρονική ζυγαριά πρέπει να τοποθετείται σε σταθερή επιφάνεια, με κλειστές πόρτες και παράθυρα για να αποφεύγονται οι παρεμβολές.
6. Διχρωσκόπιο
(1) Η αρχή του διχρωσκοπίου
Όταν το φυσικό φως εισέρχεται σε έναν ετερογενή πολύτιμο λίθο, διασπάται σε δύο δέσμες πολωμένου φωτός με κάθετες δονήσεις και διαφορετικές κατευθύνσεις διάδοσης. Ο ετερογενής πολύτιμος λίθος απορροφά το φως με διαφορετικό τρόπο βάσει της κατεύθυνσης δόνησης, διαχωρίζοντας αυτούς τους δύο τύπους φωτός, οι οποίοι μπορεί να αποκαλύψουν διαφορετικά χρώματα. Μόνο έγχρωμοι, διαφανείς (φωτοδιαπερατοί) ετερογενείς πολύτιμοι λίθοι μπορούν να παρουσιάσουν πλειοχρωισμό.
(2) Η δομή του διχρωσκοπίου
Το διχρωσκόπιο αποτελείται κυρίως από έναν αντικειμενικό φακό, έναν ασβεστίτη και ένα προσοφθάλμιο, όπως φαίνεται στις εικόνες 1-63 και 1-64.
(3) Πώς να χρησιμοποιήσετε το διχρωσκόπιο
- Μεταδώστε λευκό φως μέσω του δείγματος πολύτιμου λίθου.
- Τοποθετήστε το διχρωσκόπιο κοντά στον πολύτιμο λίθο για να διασφαλίσετε ότι το φως που εισέρχεται στο διχρωσκόπιο είναι διερχόμενο φως.
- Φέρτε τα μάτια σας κοντά στο διχρωσκόπιο και παρατηρήστε τις χρωματικές διαφορές στα δύο παράθυρα του διχρωσκόπιου ενώ το περιστρέφετε.
- Καταγράψτε και αναλύστε τα αποτελέσματα.
(4) Χρήσεις του διχρωσκόπιου
Παρατηρήστε τον πλειοχρωισμό του πολύτιμου λίθου, όπως φαίνεται στην Εικόνα 1-65.
(5) Προφυλάξεις
- Μόνο οι έγχρωμοι και διαφανείς πολύτιμοι λίθοι μπορούν να παρουσιάσουν πλειοχρωισμό.
- Οι παρατηρήσεις πρέπει να γίνονται από πολλές κατευθύνσεις.
- Αποφύγετε να βγάζετε βιαστικά συμπεράσματα για πολύτιμους λίθους με ασθενή πλειοχρωισμό- θα πρέπει να χρησιμοποιούνται άλλες μέθοδοι για την επαλήθευση.
- Αποφύγετε την παρερμηνεία της ανομοιόμορφης κατανομής του χρώματος στους πολύτιμους λίθους με τον πλειοχρωισμό.
7. Λαμπτήρας φθορισμού υπεριώδους ακτινοβολίας
(1) Αρχή του λαμπτήρα υπεριώδους φθορισμού
Ο υπεριώδης λαμπτήρας φθορισμού μπορεί να εκπέμπει υπεριώδες φως μεγάλου μήκους κύματος με κύριο μήκος κύματος 365 nm και υπεριώδες φως μικρού μήκους κύματος με μήκος κύματος 253,7 nm, επιτρέποντας την παρατήρηση των φωσφορίζοντων χαρακτηριστικών των πολύτιμων λίθων υπό υπεριώδες φως μεγάλου και μικρού μήκους κύματος.
(2) Δομή του λαμπτήρα υπεριώδους φθορισμού
Ο υπεριώδης λαμπτήρας φθορισμού αποτελείται κυρίως από πηγές υπεριώδους φωτός μεγάλου και μικρού μήκους κύματος, ένα σκοτεινό κουτί και έναν διακόπτη ισχύος, όπως φαίνεται στην εικόνα 1-66.
(3) Πώς να χρησιμοποιήσετε τη λάμπα υπεριώδους φθορισμού
- Καθαρίστε τον πολύτιμο λίθο που πρόκειται να εξεταστεί, τοποθετήστε τον κάτω από τη λάμπα υπεριώδους φθορισμού και κλείστε το σκοτεινό κουτί.
- Ανάψτε την πηγή φωτός, επιλέξτε υπεριώδες φως μεγάλου ή μικρού μήκους κύματος και παρατηρήστε τα φωσφορίζοντα χαρακτηριστικά του πολύτιμου λίθου.
- Καταγράψτε τα φαινόμενα, κυρίως την ένταση, το χρώμα και τη θέση του φθορισμού.
(4) Χρήσεις των υπεριωδών λαμπτήρων φθορισμού
Η παρατήρηση των φωτεινών χαρακτηριστικών των πολύτιμων λίθων μπορεί να βοηθήσει στην αναγνώριση της ποικιλίας, της προέλευσης και του κατά πόσον έχουν υποστεί επεξεργασία ή βελτιστοποίηση.
(5) Προφυλάξεις
- Το υπεριώδες φως μικρού μήκους κύματος μπορεί να προκαλέσει βλάβη στα μάτια και, σε σοβαρές περιπτώσεις, μπορεί να οδηγήσει σε τύφλωση- θα πρέπει να αποφεύγεται η άμεση θέαση υπεριωδών λαμπτήρων φθορισμού.
- Το υπεριώδες φως μικρού μήκους κύματος μπορεί να προκαλέσει βλάβη στο δέρμα- απαγορεύεται η τοποθέτηση των χεριών απευθείας κάτω από τον υπεριώδη λαμπτήρα φθορισμού κατά τη διάρκεια της λειτουργίας.
- Θα πρέπει να δίνεται προσοχή στη διάκριση μεταξύ του μοβ φθορισμού και της ψευδαίσθησης του μοβ φθορισμού. Ο πορφυρός φθορισμός είναι το φως που εκπέμπει ο πολύτιμος λίθος, ενώ η ψευδαίσθηση του πορφυρού φθορισμού είναι η αντανάκλαση του υπεριώδους φωτός από τον πολύτιμο λίθο.
8. Μετρητής θερμικής αγωγιμότητας διαμαντιού
(1) Αρχή του μετρητή θερμικής αγωγιμότητας Diamond
Ο μετρητής θερμικής αγωγιμότητας διαμαντιών έχει σχεδιαστεί με βάση την εξαιρετικά υψηλή θερμική αγωγιμότητα των διαμαντιών, χρησιμεύοντας ως όργανο για τη γρήγορη διαφοροποίηση των διαμαντιών από παρόμοιες πολύτιμες πέτρες.
(2) Δομή του μετρητή θερμικής αγωγιμότητας Diamond
Ο μετρητής θερμικής αγωγιμότητας με διαμάντι αποτελείται κυρίως από μεταλλικές επαφές, μια οθόνη και έναν διακόπτη τροφοδοσίας, όπως φαίνεται στην Εικόνα 1-67.
(3) Πώς να χρησιμοποιήσετε τον μετρητή θερμικής αγωγιμότητας Diamond
- Καθαρίστε και στεγνώστε τον πολύτιμο λίθο που πρόκειται να εξεταστεί και τοποθετήστε τον στην κατάλληλη θέση στη μεταλλική πλάκα.
- Ενεργοποιήστε το διακόπτη του μετρητή θερμικής αγωγιμότητας, ρυθμίστε την κατάλληλη λειτουργία ανάλογα με τη θερμοκρασία δωματίου και το μέγεθος των πολύτιμων λίθων και προθερμάνετε.
- Κρατήστε τον ανιχνευτή, αγγίξτε τη μεταλλική πλάκα με τα δάχτυλά σας, ευθυγραμμίστε την σε ορθή γωνία με τον πολύτιμο λίθο δοκιμής, ασκήστε ορισμένη πίεση και το όργανο θα εμφανίσει φωτεινά και ηχητικά σήματα για να λάβετε τα αποτελέσματα της δοκιμής.
- Όταν το όργανο θερμικής αγωγιμότητας δίνει ένα ηχητικό σήμα στη ζώνη διαμαντιού, το δείγμα δοκιμής μπορεί να είναι διαμάντι ή συνθετικό καρβίδιο του πυριτίου, τα οποία μπορούν να διακριθούν περαιτέρω με τη χρήση μεγεθυντικού φακού. Τα διαμάντια είναι ομοιογενή χωρίς φάντασμα στις ακμές των όψεων, ενώ το συνθετικό καρβίδιο του πυριτίου έχει εμφανή φάντασμα στις ακμές των όψεων.
(4) Χρήσεις του οργάνου θερμικής αγωγιμότητας διαμαντιών
Το όργανο θερμικής αγωγιμότητας διαμαντιών μπορεί να διακρίνει γρήγορα τα διαμάντια από παρόμοιες πολύτιμες πέτρες.
(5) Προφυλάξεις
- Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας δοκιμής, θα πρέπει να λαμβάνεται μέριμνα για την προστασία των μεταλλικών επαφών και το προστατευτικό κάλυμμα θα πρέπει να τοποθετείται αμέσως μετά τη χρήση.
- Η μπαταρία θα πρέπει να αντικαθίσταται αμέσως με χαμηλή ισχύ για να μην επηρεαστούν τα αποτελέσματα της δοκιμής.
9. Εισαγωγή στα μεγάλα όργανα
(1) Φασματόμετρο υπερύθρου μετασχηματισμού Fourier
Το φασματόμετρο υπερύθρου μετασχηματισμού Fourier είναι η χρήση υπέρυθρων φωτεινών κυμάτων ακτινοβολίας υλικού πολύτιμου λίθου, έτσι ώστε το επίπεδο ενέργειας δόνησης του υλικού να μεταπηδά, η απορρόφηση του αντίστοιχου υπέρυθρου φωτός και το προκύπτον φάσμα, για να πραγματοποιηθεί η ανάλυση του υλικού του οργάνου. Οι μέθοδοι δοκιμής περιλαμβάνουν τη μετάδοση και την ανάκλαση, παρέχοντας βολική, ακριβή και μη καταστροφική δοκιμή.
Στη γεμολογία, οι διαφορές στα υπέρυθρα φάσματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αναγνώριση ποικιλιών πολύτιμων λίθων. Μπορεί να ανιχνεύσει τεχνητά υλικά σε πολύτιμους λίθους, προσδιορίζοντας έτσι αν υπάρχει επεξεργασία πλήρωσης, όπως εποξειδική ρητίνη σε τζαδίτη C grade. Μπορεί να διακρίνει μεταξύ φυσικών και συνθετικών κρυστάλλων, ελέγχοντας τα μόρια υδροξυλίου και νερού στους πολύτιμους λίθους. Η παρουσία ατόμων πρόσμιξης στα διαμάντια μπορεί να ελεγχθεί για την ταξινόμηση των τύπων διαμαντιών, όπως φαίνεται στις εικόνες 168 και 1-69.
(2) Φασματόμετρο Raman με λέιζερ
Το φασματόμετρο Raman λέιζερ είναι ένα όργανο που αναλύει υλικά χρησιμοποιώντας την ανελαστική σύγκρουση μεταξύ φωτονίων λέιζερ και μορίων του υλικού, παράγοντας φάσματα μοριακής σκέδασης. Διαθέτει υψηλή ανάλυση, ευαισθησία και γρήγορη μη καταστροφική ανάλυση.
Η γεμολογία μπορεί να ανιχνεύσει τη σύνθεση των εγκλεισμάτων στους πολύτιμους λίθους, ιδίως μελετώντας μεμονωμένα ρευστά εγκλείσματα μεγέθους 1 μm και διάφορα στερεά ορυκτά εγκλείσματα εντός του πολύτιμου λίθου για να αναλύσει τους τύπους γένεσης. Μπορεί να ανιχνεύσει υλικά πλήρωσης σε πολύτιμους λίθους και να διακρίνει τα βαμμένα μαύρα μαργαριτάρια (πλούσια σε ασήμι) από τα μαύρα μαργαριτάρια που καλλιεργούνται στο θαλασσινό νερό. Τα είδη πολύτιμων λίθων μπορούν να προσδιοριστούν με βάση τα φάσματα, όπως φαίνεται στις εικόνες 1-70 και 1-71.
(3) Φασματοφωτόμετρο υπεριώδους-ορατού
Το φασματοφωτόμετρο υπεριώδους-ορατού είναι ένα όργανο που χρησιμοποιεί ηλεκτρομαγνητικά κύματα υπεριώδους-ορατού για να ακτινοβολήσει υλικά, προκαλώντας ηλεκτρονικές μεταβάσεις μεταξύ ενεργειακών επιπέδων και παράγοντας φάσματα απορρόφησης για την ανάλυση υλικών, όπως φαίνεται στην Εικόνα 1-72.
Στη γεμολογία, οι πολύτιμοι λίθοι μπορούν να αναγνωριστούν με βάση τα χαρακτηριστικά του φάσματος απορρόφησής τους. Μπορεί να ανιχνεύσει τεχνητά επεξεργασμένους πολύτιμους λίθους, όπως τα φυσικά μπλε διαμάντια και τα μπλε διαμάντια που έχουν ακτινοβοληθεί- μπορεί να διακρίνει μεταξύ ορισμένων φυσικών πολύτιμων λίθων και συνθετικών πολύτιμων λίθων, όπως το φυσικό κόκκινο βηρύλλιο και το συνθετικό κόκκινο βηρύλλιο- μπορεί επίσης να μελετήσει τους μηχανισμούς χρωματισμού των πολύτιμων λίθων.
(4) Όργανο καθοδοφωταύγειας
Το όργανο καθοδικής φωταύγειας χρησιμοποιεί έναν καθοδικό σωλήνα για να εκπέμπει δέσμες ηλεκτρονίων υψηλής ενέργειας, διεγείροντας την επιφάνεια των υλικών των πολύτιμων λίθων ώστε να γίνουν φωσφορίζοντα. Διεξάγει επίσης έρευνα υλικών με βάση τα φωσφορίζοντα χαρακτηριστικά.
Στη γεμολογία, τα φυσικά και συνθετικά ρουμπίνια, τα φυσικά και συνθετικά διαμάντια, ο φυσικός νεφρίτης και ο επεξεργασμένος νεφρίτης μπορούν να ταξινομηθούν με βάση τα φωσφορίζοντα χαρακτηριστικά των πολύτιμων λίθων, όπως φαίνεται στην Εικόνα 1-73.
(5) Αναλυτής αναλογίας Gem
Ο αναλυτής αναλογίας πολύτιμων λίθων είναι ένα συμβατικό όργανο μέτρησης των αναλογιών των πολύτιμων λίθων, το οποίο μετρά τις αναλογίες και τις κύριες αποκλίσεις συμμετρίας των τελικών πολύτιμων λίθων μέσω της σχέσης μεταξύ της προβαλλόμενης εικόνας και των τυποποιημένων γραφικών και της κλίμακας στην οθόνη, όπως φαίνεται στα σχήματα 1-74 και 1-75.
Μία Απάντηση
Merci pour la qualité de l’information