Геммология или геммология — это наука, изучающая природные и искусственные драгоценные камни. Это особая междисциплинарная отрасль минералогии . Некоторые ювелиры (и многие неювелиры) являются академически подготовленными геммологами и имеют квалификацию для идентификации и оценки драгоценных камней. [1] [2]
Начальное образование в области геммологии для ювелиров и геммологов началось в девятнадцатом веке, но первые квалификации были введены после того, как Национальная ассоциация ювелиров Великобритании (NAG) создала [3] Геммологический комитет для этой цели в 1908 году. Этот комитет превратился в Геммологическую ассоциацию Великобритании (также известную как Gem-A), которая в настоящее время является образовательной благотворительной организацией и аккредитованным органом по присуждению наград, курсы которой преподаются по всему миру.
Первым выпускником дипломного курса Gem-A в США в 1929 году был Роберт Шипли, который позже основал Геммологический институт Америки и Американское общество драгоценных камней . В настоящее время существует несколько профессиональных школ и ассоциаций геммологов и программ сертификации по всему миру.
Первая геммологическая лаборатория, обслуживающая ювелирную торговлю, была основана в Лондоне в 1925 году, что было обусловлено притоком недавно разработанного «культивированного жемчуга» и достижениями в синтезе рубинов и сапфиров. [4] В настоящее время по всему миру существует множество лабораторий по драгоценным камням, которым требуется все более современное оборудование и опыт для выявления новых задач, таких как обработка драгоценных камней, новые синтетические камни и другие новые материалы.
Часто бывает сложно получить экспертное заключение от нейтральной лаборатории. Анализ и оценка в торговле драгоценными камнями обычно должны проводиться на месте. Профессиональные геммологи и покупатели драгоценных камней используют мобильные лаборатории, которые объединяют все необходимые инструменты в дорожном кейсе. Такие так называемые дорожные лаборатории даже имеют собственное электроснабжение, что делает их независимыми от инфраструктуры. Они также подходят для геммологических экспедиций.
Драгоценные камни в основном классифицируются на основе их кристаллической структуры , удельного веса , показателя преломления и других оптических свойств, таких как плеохроизм . Физическое свойство «твердость» определяется нерегулярной шкалой Мооса твердости минералов .
Геммологи изучают эти факторы при оценке или определении ограненных и полированных драгоценных камней. Геммологическое микроскопическое исследование внутренней структуры используется для определения того, является ли драгоценный камень синтетическим или натуральным, путем выявления естественных жидких включений или частично расплавленных экзогенных кристаллов, которые являются свидетельством термической обработки для улучшения цвета.
Спектроскопический анализ ограненных драгоценных камней также позволяет геммологу понять атомную структуру и определить ее происхождение, что является важным фактором в оценке драгоценного камня. Например, рубин из Мьянмы (Бирмы) будет иметь определенное внутреннее и оптическое отклонение активности от тайского рубина.
Когда драгоценные камни находятся в необработанном состоянии, геммолог изучает внешнюю структуру; вмещающую породу и минеральную ассоциацию; и натуральный и полированный цвет. Первоначально камень идентифицируется по его цвету, показателю преломления, оптическим характеристикам, удельному весу и исследованию внутренних характеристик под увеличением.
Геммологи используют различные инструменты и оборудование, которые позволяют проводить точные тесты для идентификации драгоценного камня по его конкретным характеристикам и свойствам.
К ним относятся:
Идентификация драгоценных камней в основном представляет собой процесс исключения. Драгоценные камни схожего цвета подвергаются неразрушающему оптическому тестированию до тех пор, пока не останется только одна возможная идентичность.
Любой отдельный тест почти всегда является лишь показательным. Например: удельный вес рубина составляет 4,00, стекла — 3,15–4,20 , а фианита — 5,6–5,9. Таким образом, можно легко отличить фианит от двух других; однако между рубином и стеклом есть совпадения.
Как и в случае со всеми природными материалами, нет двух одинаковых драгоценных камней. Геологическая среда, в которой они созданы, влияет на общий процесс, так что, хотя основы можно идентифицировать, наличие химических «примесей» и замещений вместе со структурными несовершенствами создают «индивидуумы».
Одним из тестов для определения идентичности драгоценного камня является измерение преломления света в камне. По сути, когда свет проходит из одной среды в другую, он преломляется. Синий свет преломляется сильнее, чем красный. Степень преломления света будет зависеть от минерала драгоценного камня.
У каждого материала есть критический угол , выше которого свет отражается обратно внутрь. Его можно измерить и, таким образом, использовать для определения идентичности драгоценного камня. Обычно это измеряется с помощью рефрактометра , хотя его можно измерить и с помощью микроскопа.
Удельный вес , также известный как относительная плотность, варьируется в зависимости от химического состава и типа кристаллической структуры. Тяжелые жидкости с известным удельным весом используются для проверки свободных драгоценных камней.
Удельный вес измеряется путем сравнения веса драгоценного камня в воздухе с весом драгоценного камня, взвешенного в воде.
Этот метод использует принцип, аналогичный принципу работы призмы для разделения белого света на его цветовые компоненты. Геммологический спектроскоп используется для анализа селективного поглощения света в материале драгоценного камня. Красящие вещества или хромофоры показывают полосы в спектроскопе и указывают, какой элемент отвечает за цвет драгоценного камня.
Включения могут помочь геммологам определить, является ли драгоценный камень натуральным, синтетическим или обработанным (т. е. заполненным трещинами или нагретым).
В процессе синтеза драгоценных камней методом Вернейля мелко измельченный материал нагревается при чрезвычайно высоких температурах. Затем порошкообразный драгоценный минерал плавится (или металлическая смесь напрямую сжигается в кислородном пламени), остаток которого затем капает через печь на булю. Буля, в которой корунд или шпинель остывает и кристаллизуется, вращается и, таким образом, вызывает изогнутые бороздки, которые являются диагностическим признаком созданного в лаборатории драгоценного камня: натуральный корунд не имеет изогнутых бороздок.
Аналогично, природные камни, особенно бериллы , имеют небольшие изъяны – короткие плоские трещины, где направление кристаллической ориентации в камне резко меняется. Естественное образование драгоценных камней имеет тенденцию наслаивать минералы в регулярные кристаллические листы, тогда как многие синтетические драгоценные камни имеют аморфную структуру, как стекло. Синтетика, изготовленная методом Вернейля, либо вообще не имеет изъянов, либо, если какие-либо изъяны присутствуют, имеет изогнутые, волнистые поверхности, а не плоские.
