В ювелирном производстве цветные металлы применяются в основном как легирующие материалы в сплавах с драгоценными металлами. К цветным металлам, используемым в сплавах с драгоценными металлами, относятся медь и ее сплавы, цинк, кадмий, никель, свинец, олово, алюминий ртуть.
Некоторые недрагоценные цветные металлы и сплавы, например на основе меди с последующим гальванопокрытием для имитации цвета золота или серебра и алюминия с последующим анодированием, применяются для изготовления ювелирной галантереи.
Медь - металл красного цвета, мягкий, обладает хорошей тягучестью, а также хорошей тепло- и электропроводностью, хорошо поддается механической обработке и полировке. Температура плавления его 1083°С, температура кипения 2310°С, плотность 8,9 г/см3. На воздухе в присутствии углекислого газа медь покрывается пленкой зеленого цвета, в результате чего блеск после полировки долго не сохраняется. Растворяется в азотной кислоте, образуя азотнокислую медь, в "царской водке", образуя хлорную медь, в серной кислоте, образуя медный купорос, и в разбавленной соляной кислоте, образуя хлорид мели.
В природе медь встречается как в самородном виде, так и в различных рудах. В ювелирном производстве медь в чистом виде применяется крайне редко, в основном она используется в виде сплавов с другими металлами.
Латунь - сплав меди (не менее 50%) с цинком. Цвет желтый. Может иметь добавки свинца, олова, никеля, железа и др. К числу сплавов меди, являющихся разновидностью латуни, относится "томпак", который содержит 10% цинка, имеет золотистый цвет и используется для ювелирных изделий с последующим покрытием.
Бронза - сплав меди с оловом (оловянистые сплавы), алюминием, кремнием и другими металлами (безоловянистые сплавы). В ювелирном производстве в основном используются оловянистые бронзы, которые обладают высокой прочностью, антикоррозийной стойкостью, хорошей жидкотекучестью и незначительной усадкой.
Нейзильбер - сплав меди (65%), никеля (15%) и цинка (20%), отличается высоким электросопротивлением и антикоррозийной стойкостью, имеет высокую твердость и упругость. Температура плавления его 1050°С, плотность 8,45 г/см3.
В ювелирном производстве нейзильбер используется для изготовления столовой посуды и некоторых элементов, требующих большой упругости (пружины, иглы, штифты).
Мельхиор - сплав меди (80%) и никеля (20%), хорошо поддается механической обработке, обладает большой тягучестью, что позволяет обрабатывать его методом холодной штамповки. Температура плавления 1170°С, плотность 8,9 г/см3.
В ювелирном производстве мельхиор применяется для изготовления столовой посуды и других предметов домашнего обихода.
Цинк - металл голубовато-белого цвета, покрывающийся на воздухе плотным серым защитным слоем, переходящим в голубовато-серый цвет. Температура плавления его 419,5°С, температура кипения 906°С, плотность 7,13 г/см3. Цинк хрупок, легко ломается при комнатной температуре. При нагревании его до 100-150°С делается ковким, легко поддается как механической обработке, так и обработке давлением. При нагревании до температуры выше 200°С он опять становится хрупким. Цинк растворяется в соляной кислоте, образуя хлористый цинк, в азотной кислоте, образуя азотнокислый цинк, и в серной кислоте, образуя сернокислый цинк.
В ювелирном производстве цинк применяется в качестве легирующего материала в сплавах драгоценных металлов и для изготовления припоев.
Кадмий - металл серебристо-белого цвета, мягкий и пластичный, на воздухе покрывается защитной окисной пленкой серого цвета. Температура плавления его 320,9°С, температура кипения 765°С, плотность 8,65 г/см3. В ювелирном производстве кадмий применяется для составления сплавов драгоценных металлов и изготовления припоев.
Никель - металл серебристо-белого цвета, обладает сильным блеском, хорошей ковкостью, гибкостью и тягучестью, тверд и тугоплавок, химически устойчив на воздухе, благодаря чему применяется для покрытия стальных и медных предметов. Температура плавления его 1455°С, температура кипения 3000°С, плотность 8,9 г/см3. В ювелирном производстве никель используется как легирующий материал в сплавах золота, при этом золото получается белого цвета.
Свинец - металл синевато-серого цвета, обладающий сильным блеском, очень мягкий и пластичный. Температура плавления его 327°С, температура кипения 1525°С, плотность 11,34 г/см3. На воздухе свинец покрывается тускло-серым налетом окиси свинца. В воде на его поверхности образуется толстый слой карбоната и сульфата свинца, который защищает металл от коррозии. Он химически стоек всоляной и серной кислотах. Растворяется в азотной кислоте. В ювелирном производстве свинец применяется в основном для получения припоев и купелирования, представляющего собой избирательный процесс отделения благородных металлов (золота и серебра) от неблагородных.
Олово - металл серебристо-белого цвета, обладает хорошей; ковкостью и пластичностью. Температура плавления его 231,9°C, температура кипения 2275°С, плотность 7,31 г/см3. На воздухе олово постепенно покрывается защитным окисным слоем, растворяется в соляной кислоте, образуя хлорид, при взаимодействии с концентрированной азотной кислотой образует оловянную кислоту в виде серого порошка, растворимого в разведенной азотной кислоте. В ювелирном производстве олово применяется, для получения мягких легкоплавких припоев.
Алюминий - металл серебристо-белого цвета с голубоватым оттенком, весьма пластичный. Он хорошо прокатывается, штампуется и куется. Температура плавления 659°С, плотность литого алюминия 2,56 г/см3. На воздухе чистый алюминий покрывается тонкой пленкой окисла, предохраняющей его от коррозии. В ювелирном производстве алюминий применяется для изготовления различных украшений с последующим их анодированием и окраской.
Ртуть - металл серебристо-белого цвета, при нормальной комнатной температуре находится в жидком состоянии, замерзает при температуре -38,9°С, температура кипения +357,2°С, плотность 13,54 г/см3. В природе ртуть встречается в самородном виде и в виде соединений с серой.
В ювелирном производстве ртуть используется для получения золотой и серебряной амальгам, для горячего золочения и серебрения, а также при гальванической металлизации.
Стали
В ювелирном производстве стали применяются для изготовления инструментов, оборудования и приспособлений.
Стали подразделяются на конструкционные (углеродистые и легированные) и быстрорежущие.
Конструкционные углеродистые стали содержат до 0,25% углерода, они хорошо куются, штампуются и свариваются. Из них изготовляется инструмент, который не требует последующей термообработки.
Конструкционные специальные стали содержат от 0,25 до 0,7% углерода, они обладают высокой прочностью, и из них изготовляются инструмент и детали приспособлений, которые требуют последующей термообработки.
Углеродистые инструментальные стали содержат от 0,7 до 1,5% углерода; они подразделяются на обыкновенные и высококачественные. Эти стали обладают высокой прочностью, и из них изготовляются инструмент и детали приспособлений, которые требуют последующей термообработки.
Легированные инструментальные стали наряду с железом и углеродом содержат примеси и различные легирующие материалы (кремний, никель, марганец, хром, молибден, вольфрам, титан и др.). За счет введения различных легирующих материалов стали придаются необходимые физические свойства. Легированные инструментальные стали широко используются для изготовления ювелирного инструмента и различного рода приспособлений.
Быстрорежущие стали имеют повышенное содержание вольфрама (от 12 до 20%) и обладают большой стойкостью при механической обработке металлов резанием, когда изготовленный из них инструмент нагревается
Нержавеющие стали имеют большое содержание хрома и никеля. Это обеспечивает антикоррозийную стойкость, повышенную твердость. Нержавеющие стали используют для изготовления ре
Сплавы драгоценных металлов
Для изготовления ювелирных изделий применяются сплавы драгоценных металлов, в которых за счет ввода легирующих материалов изменяются физические и химические свойства (твердость, прочность, пластичность, цвет, коррозийная стойкость, температура плавления и др.).
Сплавы золота. Процентное содержание золота в сплаве зависит от предусматриваемой пробы сплава. В качестве легирующих материалов в сплавах применяются в различных сочетаниях серебро, медь, платина, палладий, цинк, кадмий (табл. 1). Наиболее часто в ювелирном производстве применяются сплавы золото - серебро - медь; золото - серебро; золото - медь. Эти металлы являются основной частью сплава, а для придания сплаву определенного цвета в виде добавок применяют платину, палладий, кадмий, цинк, никель и др.
| Таблица 1. Свойства и состав сплавов золота | |||||||||
| Цвет сплава | Проба | Состав сплава, % | Плотность, г/см3 | Температура плавления, °С | |||||
| Золото | Серебро | Палладий | Медь | Верхний предел | Нижний предел | ||||
| Бледно-желтый | 37,5±0,3 | 10,0±0,5 | 3,8±0,3 | Остальное | 11,55 | ||||
| Желтый | 58,3±0,3 | 8,0±0,5 | - | Остальное | 13,24 | ||||
| Зеленый | 58,3±0,3 | 30,0±0,5 | - | Остальное | 13,92 | ||||
| Красный | 58,3±0,3 | - | - | Остальное | 13,01 | ||||
| Белый | 58,3±0,3 | 25,7±0,5 | 16,0±1,0 | - | - | - | - | ||
| Желтый | 75,0±0,3 | 17,0±0,5 | - | Остальное | 15,3 | ||||
| Розовый | 75,0±0,3 | 12,5±0,5 | - | Остальное | 15,4 | ||||
| Белый | 75,0±0,3 | 5,0±0,5 | 20,0±1,0 | Остальное | 16,6 |
Сплав золото - серебро - медь (Au-Ag-Cu) имеет желтый цвет, обладает высокой прочностью и хорошо поддается обработке как механическим способом, так и методом литья.
Сплав золото - серебро (Au-Ag) может иметь цвет от желтого до белого в зависимости от процентного содержания в нем серебра, хорошо поддается обработке как механическим способом, так и методом литья. В производстве ювелирных изделий применяется редко, так как имеет бледный цвет.
Сплав золото - медь (Au-Cu) изменяет цвет от желтого до красного в зависимости от процентного содержания меди. С увеличением содержания меди твердость сплава повышается, однако он хуже поддается механической обработке. В связи с этим при изготовлении ювелирных изделий в сплав вводят небольшую часть серебра, что делает его более пластичным и ковким.
Сплав золото - платина (Au-Pt) изменяет цвет от желтого до белого в зависимости от процентного содержания платины. Сплав белого цвета называют "белым золотом". Он обладает большой твердостью и тугоплавкостью. В производстве ювелирных изделий применяется редко, в основном для изготовления оправ и кастов для крепления бриллиантов.
Сплав золото - палладий (Au-Pd) изменяет цвет от желтого до белого в зависимости от процентного содержания палладия. Сплав обладает большой твердостью и тугоплавкостью, в результате чего крайне редко применяется в ювелирном производстве.
Сплав золото - кадмий (Au-Cd) изменяет цвет от желтого до серого в зависимости от процентного содержания кадмия. Сплав хрупкий, в результате чего в ювелирном производстве применяется редко.
Сплавы серебра. Процентное содержание серебра в сплаве зависит от предусматриваемой пробы сплава. В качестве легирующих материалов применяются в различных сочетаниях цинк, кадмий, никель и алюминий (табл. 2). Наиболее часто в ювелирном производстве применяется сплав серебро - медь. Могут также применяться сплавы серебро - цинк, серебро - кадмий и др.
| Таблица 2. Свойства и состав сплавов серебра | ||||||||
| Цвет сплава | Проба | Состав сплава, % | Плотность, г/см3 | Температура плавления, °С | ||||
| Серебро | Медь | Другие металлы | Верхний предел | Нижний предел | ||||
| Белый | 87,5± 0,3 | Остальное | 0,30 | 10,28 | ||||
| Белый | 91,6± 0,3 | Остальное | 0,25 | 10,35 | ||||
| Белый | 92,5± 0,3 | Остальное | 0,18 | 10,36 | ||||
| Белый | 96,0± 0,3 | Остальное | 0,18 | 10,43 |
Сплав серебро - медь (Ag-Cu) изменяет цвет от блестяще-белого до красновато-желтого в зависимости от процентного содержания в нем меди. Твердость такого сплава выше твердости чистого серебра. При этом он обладает хорошей пластичностью.
Сплав серебро - цинк (Ag-Zn) белого цвета, обладает хорошей пластичностью, хорошо поддается механической обработке.
Сплав серебро - кадмий (Ag-Cd) белого цвета, обладает высокой твердостью, однако при высоком содержании кадмия (более 50%) становится хрупким.
Сплав серебро - алюминий (Ag-Al) бело-серого цвета. При содержании алюминия более 6% сплав становится хрупким, а до 6% -обладает хорошей пластичностью.
Сплав серебро - медь - кадмий (Ag-Cu-Cd) белого цвета, обладает хорошей пластичностью, устойчив на воздухе к потускнению, хорошо поддается механической обработке.
Сплав серебро - медь - цинк (Ag-Cu-Zn) бело-серого цвета. Добавление небольшого количества цинка резко повышает жидкотекучесть сплавов серебро - медь. Эти сплавы используют в основном как припои, которые имеют хорошую пластичность и поддаются механической обработке.
Четырехкомпонентные сплавы серебро - медь - цинк - кадмий (Ag-Cu-Zn-Cd) и серебро - никель - медь - цинк (Ag-Ni-Cu-Zn) в ювелирном производстве применяются редко, так как они тверды и трудно плавятся.
Сплавы платины. Платина применяется в сплавах с золотом, палладием и иридием. В ювелирном производстве сплавы платины применяются для изготовления оправ и кастов под бриллиантовые 5. Ювелирные камни
Классификация и основные свойства ювелирных камней. Существует несколько классификаций камней, применяемых в ювелирном производстве. В большинстве случаев пользуются классификацией, разработанной академиком А. Е. Ферсманом. Все камни подразделяют на три группы: самоцветы (ограночные); цветные (поделочные) и органического происхождения. Самоцветы и цветные камни в свою очередь подразделяют на камни 1, 2 и 3-го порядка.
В 1965 г. Министерством геологии СССР была разработана новая классификация естественных цветных камней. В зависимости от характера обработки и области применения камни подразделяют на три класса: ограночные, ювелирно-поделочные, поделочные.
Однако в торговле и промышленности применяют иную классификацию ювелирных камней, в основу которой положен признак их рыночной стоимости. В зависимости от стоимости, твердости, прозрачности, блеска и красоты, а также степени распространения их в природе естественные камни подразделяют на драгоценные, полудрагоценные и поделочные. Кроме естественных (минеральных и органических) имеются искусственные камни и граненое стекло. С учетом всех признаков, положенных в основу классификации, ювелирные камни можно сгруппировать следующим образом (табл. 3).
Драгоценные, полудрагоценные и искусственные камни, а также граненое стекло, как правило, после огранки вставляют в ювелирные украшения (кольца, броши, серьги, браслеты, кулоны, колье и др.) или из них изготовляют бусы, ожерелья и другие украшения.
| Таблица 3. Классификация ювелирных камней | ||||
| Камни | Граненое стекло | |||
| драгоценные | полудрагоценные | поделочные | искусственные | |
| Алмаз, изумруд, рубин, сапфир, жемчуг | Аквамарин, альмандин, аметист, александрит, берилл, бирюза, гиацинт, горный хрусталь, гранат, лунный камень, топаз, турмалин, халцедон, агат, сердолик, опал, хризоберилл, хризолит, шпинель, коралл, янтарь, перламутр и др. | Твердые: авантюрин, амазонит, лазурит, моховик, нефрит, обсидиан, орлец яшма и др. Средней твердости: ангидрид, змеевик, малахит, мрамор, флюорит и др. Мягкие: алебастр, гипс поделочный, селенит | Синтетические корунды: рубин, аметист, сапфир, александрит и др. Искусственные (редкоземельные) гранаты (гранатиты). Фианиты. Искусственные изумруды. Выращенный жемчуг | Разноцветное граненое стекло для вставок в ювелирные изделия |
Поделочные камни и некоторые полудрагоценные, а иногда и драгоценные (очень редко) применяют для изготовления крупногабаритных камнерезных изделий (пепельницы, письменные приборы и др.).
Основными показателями свойств ювелирных камней являются их структура, плотность, твердость, спайность, излом, прозрачность, преломление, блеск, игра, цвет и химическая стойкость.
Структура ювелирных камней чаще всего кристаллическая, реже аморфная или скрытокристаллическая.
Плотность камней определяется по массе единицы объема. У разных камней она различна.
Твердость камней зависит от природы камня, характера строения, геометрической формы, размеров и расположения атомов. Твердость - один из показателей прочности связей кристаллической решетки. Определяется твердость по шкале Мооса методом царапания поверхности исследуемого камня другими материалами различной твердости. Этот метод прост и широко применяется на практике, однако он дает только общее представление о твердости ювелирных камней. Для сопоставления их твердости более точными являются методы вдавливания металлического шарика (метод Бринелля) или алмазной пирамиды (метод М. М. Хрущева и Е. Е. Берковича).
Спайность - свойство минералов оказывать слабое сопротивление физическим воздействиям, легко раскалываться и давать ровные, гладкие, блестящие поверхности.
Излом у разных минералов неодинаков. Минералы, обладающие спайностью, при расколе дают излом ровный (кальцит), лишенные спайности - неровный (кварц), а имеющие зернистое строение, - зернистый.
Прозрачность - одно из основных свойств самоцветных камней, которое характеризует способность камня пропускать световые лучи. Благодаря прозрачности ювелирного камня лучи света не только отражаются от поверхности, но и преломляются внутри него, а большая часть пропускается им. Непросвечивающим камнем световой поток частично отражается и частично поглощается.
Преломление - это отношение скорости света в пустоте к скорости света в данной среде. Показатель преломления выше в той среде, где сильнее происходит разложение белого света. Из ювелирных камней самый высокий показатель преломления имеет алмаз - 2,4 (сапфир - 1,76, а топаз - только 1,62). Показатель преломления искусственных фианитов 2,2.
Блеск и игра - свойства, которые характеризуют большинство прозрачных самоцветов и цветных камней. По блеску ювелирные камни подразделяются на две группы - с металлическим и неметаллическим блеском. Камни с металлическим блеском сходны по блеску с поверхностью свежего излома или потускневшего от времени металла. Такие камни, как правило, непрозрачны и тяжелее камней, имеющих неметаллический блеск (ильменит и др.).
Камни с неметаллическим блеском очень распространены. Их блеск бывает шести разновидностей: стеклянный, алмазный, перламутровый, белковистый, восковой и матовый. При определении блеска цвет камня во внимание не принимается. Чем больше преломляется световой луч, проходящий через камень, тем сильнее будет световая игра, которая зависит от плотности и строения камня. Блеск и световое отражение лучей зависят от огранки.
Основные свойства камня, такие, как преломление и дисперсия света*, вызывающие соответственно игру и блеск камня, усиливаются его огранкой. Огранка (рис. 1) - сочетание различных форм и размеров граней, нанесенных на поверхность камня. Правильно выбранная огранка и высококачественная полировка обеспечивают наибольший блеск камня.
* (Дисперсия света - это разложение дневного (белого) света по составляющим (красный, оранжевый, желтый, зеленый и др.), связанное с различными показателями преломления вставки.)
Рис. 1. Виды огранки камней: а - простая, б - бриллиантовая, в - полубриллиантовая, г - роза, д - ступенчатая, е - клиньями, ж - кабошонов, з - комбинированная
Цвет - одно из самых важных и характерных свойств камней. Ювелирные камни очень разнообразны по окраске (табл. 4).
Они могут быть слегка окрашенными, густоокрашенными, окрашенными полосами (яшмы), пятнистыми (амазонит). Разнообразие цвета обусловливается составом минералов или, вернее, наличием хромофоров, т. е. элементов носителей цвета. Хромофорами являются железо, хром, марганец, кобальт, медь, никель и др. Они придают яркость и красоту камням. Минералы, в которых хромофоров много, имеют обычно яркие, интенсивные и постоянные цвета.
Химическая стойкость свойственна, как правило, всем ювелирным камням, что является одной из причин их долговечности и сохранности. Ювелирные камни минерального происхождения очень термостойки. Они почти не растворяются в щелочах и кислотах. На аметист и горный хрусталь действует только плавиковая кислота. Камни органического происхождения - кораллы, жемчуг, янтарь и перламутр - химически менее стойки. На них разрушающе действуют кислоты, при этом выделяется углекислый газ.
Драгоценные камни. К драгоценным камням минерального происхождения относятся алмаз, изумруд, рубин и сапфир. Это прозрачные, с ярким блеском, очень твердые ювелирные камни. Они редко встречаются в природе. Массовой единицей драгоценных камней является карат, который равен 0,2 г.
| Таблица 4. Классификация камней в зависимости от их цвета и прозрачности | ||||||||||
| Бесцветные и белые | Сине-зеленые | Синие и голубые | Лиловые и розово-фиолетовые | Красные или розовые | Бурые и буро-красные | Желтые и золотистые | Зеленые и золотисто-зеленые | Черные и серые | Пестро-цветные и полихромные | Ирризирующие |
| Прозрачные | ||||||||||
| Алмаз, топаз (тяжеловес), фенакит, горный хрусталь, берилл | Топаз, эвклаз, турмалин, флюорит | Топаз, аквамарин, сапфир, турмалин, кианит, кордиерит, содалит, флюорит | Рубин, турмалин, альмандин, аметист | Рубин, шпинель благородная, турмалин (рубелит), альмандин | Гранат, турмалин, гиацинт, пирит, циркон, дымчатый кварц, титанит, янтарь | Берилл, топаз, турмалин, циркон, дымчатый кварц, янтарь, титанит | Изумруд, берилл, демонтоид, уваровит, хризоберилл, александрит, турмалин, везувиан, эпидот, диоптаз, флюорит | - | Турмалин, берилл, коpyнд (синий с красным) | - |
| Просвечивающие и непрозрачные | ||||||||||
| Кварц, халцедон, молочный опал, мраморный оникс, алебастр, каменная соль | Амазонит, яшма | Лазурит, содалит, бирюза, лазурит, ратовкит, лабрадор | Родонит розовый кварц, флюорит, лепидолит | Родонит, яшма, сердолик, белоречит, селенит | Родонит, шокшинский порфир (кварцид) | Сердолик, авантюрин, пирит, полуопал, янтарь | Нефрит, амазонит, малахит, бирюза, хризопраз, празем, гелиотроп, везувиан, фуксит, агальматолит, змеевик (стеатит, брусит) | Агат, гематит, рутил, турмалин, кремень роговик, уральский агат (переливт) | Ленточная яшма, агат (оникс), письменный агат, волосатик | Опал, лунный камень, обсидиан, селенит, волосатик с асбестом (биссолит), солнечный камень, лабрадор |
К драгоценным камням относится также жемчуг, который является камнем органического происхождения.
Алмаз - прозрачный кристаллический углерод, обладающий сильным блеском, лучепреломлением, светорассеиванием, игрой света, особенно в граненом виде. Это самый твердый минерал в мире, так как имеет чрезвычайно прочные связи атомов углерода. Его твердость по шкале Мооса равна 10. Однако, несмотря на твердость, он хрупкий и легко раскалывается по плоскостям спайности. Плотность 3,5-3,6 г/см3, показатель преломления 2,4-2,6.
Алмаз - химически стойкое вещество. Кислоты и щелочи на него не действуют, но он растворяется в расплавленной натриевой и калиевой селитре и соде. Под действием солнечных лучей, катодных, ультрафиолетовых и рентгеновских излучений некоторые виды алмазов светятся голубым, реже зеленым, желтоватым или беловатым светом. Это явление называется люминесценцией.
Ювелирный алмаз, как правило, бесцветный, прозрачный. Если его опустить в стакан с дистиллированной водой, то он становится невидимым - как бы растворяется. Такой ювелирный алмаз называют "чистой воды". Кроме бесцветных существуют алмазы желтоватые, буроватые, зеленоватые, синеватые и черноватые.
Наиболее распространенными формами огранки ювелирных алмазов являются бриллиантовая и роза. Бриллиантовой огранкой гранят крупные алмазы, которые после огранки называют бриллиантами, а огранкой роза - мелкие. Алмазы бриллиантовой огранки, как правило, вверху имеют площадку, по бокам - грани, а огранки роза - вверху напоминают бутон розы. Играют эти камни значительно хуже, чем камни бриллиантовой огранки, поэтому при одинаковом размере, цвете и чистоте бриллианты, шлифованные розой, стоят на мировом рынке в 5 раз дешевле.
Основными параметрами, характеризующими бриллианты, являются форма, масса, цвет, дефектность и геометрические размеры. По форме их подразделяют на круглые - 17-гранные (Кр-17), 33-гранные (Кр-33) и 57-гранные (Кр-57), овальные - 57-гранные (Ов-57), треугольные - 19-гранные (Т-19) и др. Всего имеется 17 видов форм.
По массе бриллианты подразделяют на мелкие ("мем") - до 0,29 кар, средние ("меланж") - от 0,3 до 0,99 кар и крупные - 1 кар и более.
По цвету бриллианты подразделяются на 9 групп, наиболее прозрачные ценятся выше и относятся к 1-й группе.
В зависимости от наличия дефектов бриллианты подразделяются на 11 групп, без дефектов относятся к 1-й группе, остальные имеют определенное количество дефектов.
Характеристику (шифр) бриллианта обозначают в виде дроби, где в числителе указывается порядковый номер цвета, а в знаменателе - группа дефекта. Так, шифр бриллианта Кр-57- 0,51-1/ЗА означает: круглый, 57-гранный массой 0,51 кар 1-й группы цвета и 3-й группы дефектов. Буква А означает правильность геометрических параметров (буквы Б и В указывают на отклонения от них).
Изумруд - прозрачный минерал ярко-зеленого цвета, окрашенный примесью окиси хрома. Это разновидность берилла. Он имеет характерный неметаллический блеск - от стеклянного до жирного и обладает высокой твердостью. Его твердость по шкале Мооса равна 7,5-8, плотность 2,6-2,9 г/см3, показатель преломления 1,58. Среди зеленых ювелирных камней изумруд самый красивый и ценный.
Обработанные изумруды подразделяются на две категории: граненые и кабошоны. Требования к качеству огранки изумрудов такие же, как и к огранке бриллиантов.
По наличию пороков граненые изумруды подразделяют на три группы, а кабошоны - на две. Пороками являются дефекты природного происхождения (трещины, точки и др.), производственные дефекты не допускаются.
По цвету обработанные изумруды подразделяются на пять групп: темно-зеленые, нормально-зеленые, средне-зеленые, светло-зеленые и с зеленоватым оттенком (светлые). По массе изумруды подразделяют на мелкие - от 0,05 до 0,49 кар, средние - от 0,5 до 1 кар, крупные -свыше 1 до 10 кар и очень крупные - свыше 10 кар.
Характеристику (шифр) изумруда обозначают в виде дроби, в числителе которой указывают номер группы цвета, а в знаменателе - номер качества.
Рубин - прозрачный, окрашенный в розово-красный или красный цвет корунд - окись алюминия. Окраска рубина обусловлена присутствием ничтожных примесей окиси хрома и железа. По твердости рубин уступает только алмазу. Его твердость по шкале Мооса равна 9, плотность 3,95-4,2 г/см3, показатель преломления 1,76-1,77. Химически стойкий минерал, который не растворяется ни в одной кислоте.
Огненно-красные или темно-красные прозрачные рубины, не имеющие пороков, ценятся выше, чем светло-розовые и светло-красные. Совершенно прозрачные рубины встречаются редко и ценятся очень высоко. Кроме природных рубинов имеются и синтетические.
Сапфир, как и рубин, является разновидностью корунда - кристаллического глинозема, прозрачного, окрашенного соединениями титана и железа. Иногда встречаются сапфиры красновато-синего или фиолетового цвета.
По твердости сапфир уступает алмазу. Его твердость по шкале Мооса равна 9, плотность 3,99 г/см3, показатель преломления 1,76. Окраска сапфира, как и изумруда, аллохроматическая, изменчивая и не связана с химическим составом камня.
При искусственном освещении сапфиры изменяют цвет, как и другие синие камни.
При оценке сапфиров, как и рубинов, основное внимание уделяется наличию пороков, т. е. качественным признакам.
Жемчуг - камень чаще всего округлой формы, состоящий из углекислого кальция (90-94%), органического вещества (4-6%) и воды (2-4%).
Цвет жемчуга может быть розовым, желтым, серым, красноватым, фиолетовым и даже черным. Реже встречается зеленоватый и голубой жемчуг, чаще - белый с желтоватым и голубоватым оттенком и с перламутровым блеском.
Так как в состав жемчуга входит органическое вещество, то он сравнительно непрочен, со временем высыхает, теряет блеск (восстанавливается действием слабых кислот).
Жемчуг обладает небольшой твердостью, он хрупок. Плотность его 2,65-2,75 г/см3. Форма зерна круглая, овальная, грушевидная, плоская и различная неправильная (барокко). Диаметр зерна иногда достигает 15 мм.
Различают жемчуг морской и речной. Наиболее ценным является морской жемчуг, круглый и блестящий, белого или розового цвета. Чем крупнее зерно, тем выше его стоимость. Речной жемчуг более мелкий. Жемчуг не обрабатывается, а в натуральном виде применяется для бус и вставок в ювелирные украшения. Сейчас для изготовления ювелирных украшений стали применять японский, искусственно выращенный морской жемчуг.
Полудрагоценные камни. К полудрагоценным камням минерального происхождения относятся прозрачные и полупрозрачные с хорошим преломлением и игрой света цветные и бесцветные камни (гранат, шпинель, гиацинт, александрит, аквамарин, турмалин, хризолит, бирюза, горный хрусталь, халцедон, опал и др.). Ассортимент полудрагоценных камней велик. Цвет их часто бывает различен даже в одном и том же минерале, и камни носят различные названия. Иногда при одном и том же цвете камни имеют различные названия, которые зависят от внутреннего строения, химического состава и свойств камня.
К полудрагоценным камням органического происхождения относятся кораллы, янтарь, перламутр и др.
Массовой единицей полудрагоценных камней является грамм.
Гранат относится к группе красных полудрагоценных камней. Он прозрачен, обладает сильным блеском от стеклянного до жирного. Достаточно твердый камень. Его твердость по шкале Мооса равна 6,5-8, плотность 4-4,3 г/см3, показатель преломления 1,93. В зависимости от окраски существует несколько разновидностей гранатов, имеющих свои названия. Наиболее ценной разновидностью является альмандин.
Шпинель относится также к группе красных полудрагоценных камней. Он представляет собой химическое соединение алюминия, магния и кислорода, причем магний может частично заменяться железом или хромом. Цвет его прозрачный от ярко-красного до розового, блеск стеклянный. По твердости камень, равнозначен гранатам. Твердость по шкале Мооса равна 8, плотность 3,5-5,1 г/см3, показатель преломления 1,72.
Гиацинт - разновидность минерала циркона красно-бурого цвета. Относится к группе красных полудрагоценных камней. Может быть прозрачным и слабопрозрачным. Обладает сильным стеклянным, а в изломе жирным блеском. Химически стойкий. Твердость его по шкале Мооса равна 7-8, плотность - 4,7 г/см3, показатель преломления 1,92-1,97.
Александрит относится к группе зеленых полудрагоценных камней. Является разновидностью хризоберилла и может быть прозрачным и окрашенным в зеленый, золотисто-зеленый, желтый или золотистый цвет с переливами. Обладает стеклянным блеском.
Особенностью александрита является его способность менять окраску: при дневном свете он темно-зеленый, а при искусственном - малиновый или кроваво-красный. Твердость его по шкале Мооса равна 8,5, плотность 3,6-3,8 г/см3, показатель преломления 1,76.
Аквамарин относится к группе зеленых полудрагоценных камней. Он является разновидностью берилла, прозрачен и окрашен в зеленовато-зеленый (морской воды), сине-зеленый или голубой цвет со стальным блеском. Камень химически стойкий. Твердость его по шкале Мооса равна 8, плотность 2,6-2,8 г/см3, показатель преломления 1,58.
Турмалин относится к группе зеленых полудрагоценных камней. Он также является разновидностью берилла, может быть прозрачным и малопрозрачным. Окраска его разнообразна. Наиболее часто он окрашен в зеленоватый цвет со стеклянным блеском. Камень достаточно прочный, химически стойкий. Твердость его по шкале Мооса равна 7-7,5, плотность 2,9-3,2 г/см3, показатель преломления 1,63.
Хризолит - разновидность минерала оливина, также относится к группе зеленых полудрагоценных камней. Он прозрачен и имеет оливково-зеленый цвет с золотистым оттенком и блеском от стеклянного до жирного. Камень очень хрупкий. Твердость его по шкале Мооса равна 6,5-7, плотность 3,3-3,5 г/см3, показатель преломления 1,66.
Бирюза - непрозрачный водный фосфат алюминия и меди, окрашенный солями меди в небесно-голубые цвета или голубые с зеленым оттенком. Блеск матовый. Камень химически неустойчивый, легко поглощает жиры и влагу и под действием углекислоты теряет голубизну. Отличается хрупкостью. Твердость его по шкале Мооса равна 6, плотность 2,6-2,83 г/см3.
Горный хрусталь является разновидностью кристаллов кварца. Это прозрачный, очень чистый, бесцветный камень со стеклянным блеском. Горный хрусталь гранят по типу кабошон. Твердость его по шкале Мооса равна 7, плотность 2,65 г/см3, показатель преломления 1,55.
Разновидностями горного хрусталя являются аметист, цитрин, дымчатый кварц. Их технические характеристики и химические свойства такие же, как и у горного хрусталя.
Аметист имеет фиолетовый цвет, цитрин - желтый, носит еще название "золотистый топаз". Дымчатый кварц имеет дымчатый цвет, носит еще название "дымчатый топаз".
Халцедон - разновидность кремнезема. Это камень молочно-серого цвета. Его разновидностями являются сердолик, агат, опал и другие самоцветы. Светло-коричневый или красный халцедон называют сердоликом, а разновидности халцедона, имеющие многоцветную окраску, - агатами.
Опал - аморфная двуокись кремния. Полупрозрачный камень молочного цвета с голубым оттенком, но может быть винно-желто-огненным с радужной игрой. Твердость его по шкале Мооса равна 5,5, плотность 1,9-2,3 г/см3.
Коралл - отложение морских беспозвоночных организмов - полипов. Состоит коралл из углекислой извести с примесями окиси железа, магнезии и органических веществ. Кораллы непрозрачны. Они обладают ярко-красной карминной и розовой окраской. Бывают кораллы белые, а иногда и серые. Твердость коралла по шкале Мооса равна 3,5-4, плотность 2,6-2,7 г/см3.