Міністерство освіти і науки України
Львівський інститут економіки і туризму
Індивідуальна робота з дисципліни:
Технічні засоби митного контролю
На тему: Д етектори коштовних каменів
Виконала:
Студентка групи ТЕМ-08
Бойко А.Р.
Керівник:
Ст. викладач Сеник Л.Я.
Львів-2011
Зміст
1.Стисла характеристика коштовних каменів
2.Призначення та класифікація детекторів коштовних каменів
3.Номенклатура детекторів коштовних каменів
4.Портативні детектори діамантів
5.Будова, принцип дії, правила експлуатації та техніки безпеки, основні технічні характеристики портативних детекторів діамантів
6.Стаціонарні детектори діамантів. Конструктивна будова, порядок проведення роботи, індикація природності діамантів, правила техніки безпеки
7.Каратоміри. Призначення, будова, принцип дії. Порядок вимірювань маси коштовних каменів
Використані джерела
1 . Стисла характеристика коштовних каменів
дорогоцінний камінь детектор каратомір
Дорогоцінні камені - мінерали, що відрізняються особливим блиском, красою і грою кольорів або міцністю і твердістю і вживаються як прикраси.
Деякі дорогоцінні камені (рубін, шпінель, алмаз) можуть бути отримані хімічно штучним шляхом, але у вигляді дуже дрібних кристалів, і не мають практичного значення. Щоб надати коштовним каменям красу і гру кольорів, їх шліфують, причому великому каменю надають форму багатогранника з гладкими або сферовидними поверхнями. Найпростіша форма - це подвійна чотиригранна піраміда (октаедр) - верхня частина називається павільйоном або кроною, а нижня кулассою.
У сучасних діамантів вершини октаедра усічені, а павільйон і куласса обмежені великою кількістю площин, з яких верхня площина павільйону називається таблицею, а нижня куласси - Калетті. Великі діаманти мають потрійний ряд площин в павільйоні і куласі. Інша форма шліфовки - троянда, представляє на верхній частині кульовий сегмент, обмежений трикутними або чотирикутними майданчиками, а знизу одну плоску грань.
Існують різноманітні класифікації каменів-самоцвітів, але найбільш поширені засновані на критеріях їх цінності та використання. Всі камені-самоцвіти зібрані у три групи:
• ювелірні камені (дорогоцінне каміння)
• ювелірно-виробне каміння
• виробні камені
У зазначених групах камені розташовані в порядку їх вартості, за яку прийнята ціна каменя високої якості на світовому ринку.
Перша група поділяється на чотири порядки:
I порядок - алмаз, смарагд, рубін, синій сапфір
II порядок - олександрит, сапфіри жовтогарячий, фіолетовий і зелений, шляхетний опал чорний, шляхетний жадеїт
III порядок - демантоїд, шпінель, шляхетні опали білий і вогненний, аквамарин, топаз, родоліт, турмалін
IV порядок - хризоліт, циркон, берили жовтий, зелений та рожевий, кунцит, бірюза, аметист, піроп, альмандин, місячний і сонячний камені, хризопраз, цитрин.
Друга група ділиться на два порядки:
I порядок - лазурит, жадеїт, нефрит, малахіт, бурштин, гірський кришталь безбарвний і димчастий, чароїт
II порядок - агат, амазоніт, родоніт, гематит-кровавік, опал звичайний, непрозорі польові шпати
Третя група не має підрозділів.У неї входять яшма, письмовий граніт, скам'яніле дерево, мармуровий онікс, обсидіан, гагат, селеніт, флюорит, авантюриновий кварцит, агальматоліт, кольоровий мармур.
Діамант
Єдиний коштовний камінь, що складається з одного елемента. Назва, можливо, походить від грец. «Адамас» (непереможний, непереборний) або від арабського «ал-мас» - дуже твердий. Алмаз - це кристалічний вуглець. Вуглець існує в декількох твердих алотропних модифікаціях, тобто в різних формах, що мають різні фізичні властивості. Алмаз - одна з аллотропних модифікацій вуглецю і найтвердіша з відомих речовин (твердість 10 за шкалою Мооса). Інша алотропна модифікація вуглецю - графіт - одна з найбільш м'яких речовин. Виключно висока твердість алмазу має велике і важливе практичне значення. Він широко використовується в промисловості як абразив, а також в ріжучих інструментах і в бурових коронках.
Алмаз кристалізується в кубічній (ізометричної) сингонії і зазвичай зустрічається у вигляді октаедрів або кристалів близької форми. При відколюванні алмазу від материнської маси відщеплюються уламки мінералу. Це стає можливим завдяки досконалій спайності. Колір різноманітний. Зазвичай алмази безбарвні або жовтуваті, але відомі також блакитні, зелені, яскраво-жовті, рожево-лілові, димчасто-вишневі, червоні камені; зустрічаються і чорні алмази. Алмаз прозорий, іноді просвічує, буває і непрозорим.
Головні виробники алмазів - Австралія, Росія, ПАР і Демократична Республіка Конго, на які в сукупності припадає понад 3 / 5 світового видобутку алмазів. Інші великі виробники - Ботсвана, Ангола і Намібія.
Діамант народжується з алмазу. Ще Прадавній Індії було помічено, що при терті одного алмазу об інший грані їх шліфуються, блиск зростає. Для найпростішого огранювання бралися природні восьмигранні кристали. В результаті спеціальної механічної обробки природні прозорі кристали алмазів перетворюються в діаманти. Обробка полягає в розколюванні або розпилюванні, наступному обточуванні й огранюванні кристалів з усіх боків для надання їм особливої форми. Обточування алмазів – одна з найвідповідальніших операцій, від неї залежить готових каменів. Обточування надає заготовці форму майбутнього діаманта. Огранювання вважається найскладнішим і найвідповідальнішим процесом при виготовленні діамантів.
Огранювання діамантів
Блиск і краса алмазу повною мірою розкриваються тільки після ограновування. Довгий час вважалося, що Л. ван Беркем з Брюгге в кінці 15 ст.розробив метод точної симетричної ограновування (використовуваний до цих пір), що полягає в шліфовці каменя на залізному колі, на який наноситься суміш алмазного порошку і масла. Діамантове огранювання розроблялосяпоступово протягом усього 17 ст. Раніше були створені інші типи симетричного і ретельно спроектованою ограновування. Наприклад, ограновування трояндою, коли камені мають форму краплі смоли (тобто плоска підстава і огранений трикутними фасетами купол), ймовірно, з'явилося на початку 16 ст. Проте діамантове ограновування, близьке до сучасного, склалося лише на початку 20 ст., коли були встановлені пропорції і кути, необхідні для додання каменю максимального блиску.
Будь-який огранений камінь, включаючи діамант, складається з двох частин: верхньої - коронки і нижньої - павільйону. Між ними розташовується вузький поясочок, або рундіст (найширша частина діаманта). Звичайний круглий діамант має 58 фасетів (штучних граней). До них відносяться: 1 восьмикутна таблиця (майданчик), що вінчає коронку, 8 фасетів зірки, 4 головних фасета коронки, 4 кутових фасета коронки, 16 верхніх фасетів рундіста (прилеглих до нього зверху), 16 нижніх фасетів рундіста (безпосередньо під ним), 4 кутових фасета павільйону,4 головних фасета павільйону і 1 фасетки на кінчику.
Ціни на діаманти залежать, у першу чергу, від їх якісних параметрів, і різниця між двома діамантами однакової маси може бути надзвичайно вражаюча. Оцінка діамантів складається із сукупності чотирьох параметрів -ваги, кольору, прозорості і якості огранювання.
Вага діамантів вимірюється в каратах. 1 карат дорівнює 0,2 грами. Розрізняють три вагові групи діамантів: маленькі, середні і крупні. Вага маленьких каменів - до 0,29 карата, середні діаманти варіюють у діапазоні між 0,3 і 0,99. Крупними вважаються камені більше 1 карату.
Вага діамантів визначається на каратних вагах. Зважування проводиться з точністю принаймні до третього знаку після коми, вага записується до другого знаку, третій знак відкидається, якщо він не дорівнює 9. Допускається одночасне зважування партії діамантів. Дрібні діаманти часто розсіюються через набір сит на розмірні групи і в цьому випадку продаються за розмірами.
Розрізняють діаманти традиційного кольору (або кейп) і діаманти інших кольорів. Перша група включає в себе безколірні діаманти і всю кольорову гаму жовтих відтінків. Найбільш цінними вважаються так звані "діаманти чистої води", тобто безколірні, а найменш цінними є камені сильно вираженого жовтого кольору. Виняток становлять рідкісні золоті і чорні діаманти. Друга група включає в себе зелені, блакитні, рожеві, червоні, сині діаманти і т. д.
Чистота є найбільш істотним параметром якості діамантів і виражається за наявністю/відсутністю дефектів і включень у структурі каменю. При цьому дефекти можуть бути як внутрішніми, так і поверхневими, тобто від яких можна позбутися за допомогою шліфування. Дефект (характеристика) вважається внутрішнім навіть у випадку його виходу на поверхню діаманта, якщо його неможливо видалити при пере поліруванні каменю без втрати маси. Щоб визначити число і розмір включень зазвичай використовують 10-кратну лупу. Для оцінки прозорості діамантів застосовують російську систему ТУ 25-07.1319-77 і міжнародну систему GIA.
У 1919 році математик Марсель Толковський розрахував пропорції діамантового огранювання (на заході цей діамант відомий, як діамант Толковського, в Росії - просто "діамантове" огранювання), при якому світло, що входить у камінь через корону, повністю відбивається від гранів павільйону за законом повного внутрішнього відображення і виходить назад, створюючи сильний блиск (за вихідну форму був прийнятий круглий діамант із 57 гранями). При таких пропорціях діамант не пропускає світло "наскрізь", на відміну від імітацій.
Вплив якості огранювання на вартість великий, тому що діаманти із різною якістю огранювання виглядають абсолютно по-різному. Однак, як впливають на якість ті або інші пропорції, або відхилення в симетрії, або дефекти поліровки, питання завжди непросте.
Інструменти і апаратура
Перед тим як приступити до огляду каменя, необхідно очистити його поверхню. Очистка ювелірного каменя допускається м'яким матеріалом із використанням спирту, миючого розчину, суміші кислот або іншого розчинника. Можливе застосування ультразвукової ванни. При необхідності очистку можна проводити декілька разів. Для запобігання забруднення каменя рекомендується захоплювати його пінцетом після очистки і в процесі роботи.
Для роботи із каменем експерту потрібні: стандартний білий папір, джерело стандартного білого світла, пінцет, лупа, каратні ваги, вимірювач ("Леверідж"), ультрафіолетова лампа, бінокулярний мікроскоп і набір еталонів кольору. При діагностуванні також можуть знадобитися: рефрактометр, полярископ, магніт і діамантовий тестер (Diamond-detector).
Раймонд-детектор - прилад, що дозволяє відрізняти камінь від імітацій, вимірюючи його теплопровідність. Існують також прилади, що вимірюють відбиваючу здатність або комбіновані - доустери.
За конструкцією детектори бувають індикаторного і стрілочного типу (останні кращі). Як правило, на передній панелі такого приладу є шкала, розділена на два поля (червоне і зелене), позначені відповідно Simulant (імітація) і Dimond (діамант). При діагностуванні каменю стрілка вказує на одне із двох полів, відмічених на шкалі. Детектор дозволяє відрізнити діамант від усіх його імітацій, крім муассаніту.
Даний метод тестування потребує наявності у каменя плоскої ідеально полірованої та очищеної поверхні, яку на практиці не завжди вдається виявити, тому значення теплопровідності діагностованого каменю може бути занижене.
Рубін
Прозора червона модифікація корунду - оксиду алюмінію Al2O3. Назва походить від лат. rubeus - червоний. Червоний колір рубіна визначається домішкою оксиду хрому; при збільшенні його змісту (до 1,8%) забарвлення стає густішим (кольори «голубиної крові»).Деякі рубіни володіють шовковистим відливом, який обумовлений включеннями якнайтонших голочок рутилу, розташованих безладно. Після нагрівання при повільному охолодженні голочки орієнтуються і перетинаються під кутом 120 °.У таких випадках мінерал зазвичай гранують у вигляді кабошона, що виявляє «зірчастого» (астеризм) у вигляді 6-променевої зірки. Корунд - другий по твердості (9) після алмазу еталонний мінерал шкали Мооса. Щільність 4,0.
Показники заломлення досить високі, 1,76-1,77.Точка плавлення 2030 ° С, що значною мірою визначає його промислове використання. Сингонія тригональна. Більша частина благородних корундів видобувається з розсипів, куди вони потрапляють в результаті вивітрювання материнських порід (метаморфічних сланців, гнейсів, кристалічних вапняків).Найкращі рубіни поступають з Могок (М'янма), камені трохи більше темного відтінку знайдені поблизу Бангкока (Таїланд). Менш яскраво забарвлені зразки поставляє Шрі-Ланка. Червоні корунди кілька гіршої якості виявлені в окрузі Мекон (шт. Північна Кароліна, США).
Рубіни цінуються завдяки їх насиченому кольору. Рубіни високої якості, без дефектів, дуже рідкісні і коштують дорожче ніж алмази тієї ж маси.
Сапфір
Дорогоцінний різновид корунду Al2O3. Назва походить від староєврейського «саффейрос» - сині ювелірні камені (головним чином лазурит і сапфір). Забарвлення синє, фіолетове, зелене, жовте, помаранчеве, рожеве.Зустрічаються сапфіри також чорний і безбарвний (лейкосапфір) і найбільш дорогі темно-блакитні і волошково-сині (королівський сапфір). Нерідко забарвлення сапфірів розподіляється нерівномірно: у одному камені можна спостерігати два-три відтінки і навіть різні кольори. Відомі сапфіри, що володіють «олександритовим ефектом» і такі, що міняють забарвлення залежно від джерела освітлення. Синій колір природного сапфіра обумовлений присутністю заліза в дво - і тривалентній формі, жовтий –з домішкою тривалентного заліза, оранжевий - головним чином з домішкою хрому, у фіолетовому корунді присутні залізо, хром і іноді титан. Якщо додається ще і ванадій, з'являється «олександритовий ефект». Сапфір прозорий або просвічує. Блиск скляний. Спайність відсутня, але нерідко спостерігається поперечна окремість. Сингонія тригональна.Форма кристалів зазвичай подовжена дипірамідальна, веретеноподібна. Сапфір утворюється в мармурах, базальтах або пегматитах. Здобувається головним чином з розсипів. Кращі сапфіри поставляють Індія, Шрі-Ланка і Таїланд. Інші постачальники - Австралія, Колумбія, Кенія, США.
До дорогих ювелірних каменів відносять також непрозорі зірчасті сапфіри, в яких після обробки у вигляді кабошона виявляється 6 - або 12-променева зірка, що ковзає по поверхні каменя при його повороті. Ця властивість (астеризм) обумовлено включеннями тонких голочок рутилу, орієнтованих по певних кристалографічних напрямах, пересічних під кутом 120 °, або наявністю порожнистих трубчастих канальців, що проходять в кристалі в цих же напрямках.
Берил
Силікат берилію та алюмінію Be3Al2 (SiO3) 6. Назва походить від грец. «Беріллос», Характеризується великою різноманітністю забарвлень - темно-і яскраво-зелений (смарагд), яблучно-зелений (благородний берил), блакитний і зеленувато-блакитний (аквамарин), жовтий(геліодор) до рожевий (морганіт). Не містить домішок берил безбарвний (ростеріт і гошеніт).
Для поліпшення забарвлення ювелірних берилів застосовують термічну обробку, в результаті якої зеленувато-жовтий або блідо-зелений колір може бути змінений на блакитній; блідо-рожевий колір морганіта при нагріванні посилюється. Ювелірні різновиди прозорі. Блиск скляний.Твердість 7,5-8, щільність 2,75 (за наявності домішок лугів до 2,9). Крихкий. Показники заломлення 1,56-1,60. Спайність недосконала. Часто помітна поперечна окремість. Висока твердість дозволяє відрізняти берил від зовні схожого з ним апатиту.Сингонія гексагональна - зустрічається у вигляді шестигранних призматичних кристалів. Знайдені кристали берилу гігантських розмірів; наприклад, один кристал з гір Блек-Хіллс (шт. Південна Дакота) мав в довжину 8,5 м і важив 61,25 т.
Берил утворюється в гранітних пегматитах, грейзенах і гідротермальних жилах. Важливий рудний мінерал металу берилію. Прозорі красиво забарвлені різновиди використовуються в ювелірних виробах.
Смарагд
Смарагд - найбільш цінний і краще за інших вивчений різновид берилу; використовується в ювелірній справі з античності. Назва походить від лат. smaragdus, грец. (С) марагдос - «зелений». Російська назва імовірно походить від арабсько-персидського «зуммуруд».
Колір: від світло-до темно-зеленого; трав'янисто-зелений, іноді жовтувато-зелений.
Твердість: 7,5 - 8,0 по шкалі Мооса.
Щільність: 2,69 - 2,8 г / см куб.
Спайність: відсутня; злам нерівний до раковистого; крихкий; численні включення послаблюють зв'язність матеріалу.
Оптичні властивості: одноосний мінерал, оптично негативний.
Включення: численні. Вид і характер включень враховується при класифікації смарагду, за ними визначають природний це камінь або синтетичний; вони можуть також допомогти ідентифікувати місце видобутку каменю.Найбільш характерними є включення бульбашок рідини і газів, а також мінералів, що утворюють скупчення, які називають «жарден» (від франц. Jardin - «сад»). Дрібні включення можуть утворювати вуаль - різноспрямовані смуги усередині кристала.Залежно від місця видобутку смарагду розрізняють такі види включень: вростки біотіта (численні), актіноліта і кальциту, а також нечисленні трифазні включення характерні для австралійських смарагдів.Розсіяні скупчення голчастого тремоліта і закруглені пластинки слюди, а також вростки біотіта, турмаліну, епідоту, апатиту, титаніту і рутилу типові для австралійських примірників.
Використання: Смарагди відносяться до найвідоміших коштовних каменів.Їх неповторний колір зачаровує людей не одне тисячоліття.
Найбільш великим різьбленим смарагдом вважається «Могол», масою 217,8 кар, видобутий в Колумбії. Передня його сторона прикрашена різьбленням у вигляді рослинного орнаменту;на зворотному боці вирізаний тест мусульманської молитви і рік - 1695. У приватних колекціях знаходяться прекрасні смарагди з так званої «Корони вождя інків». У сучасних ювелірних виробах такі величезні екземпляри не зустрічаються;зазвичай це невеликі камені масою 2 - 3 кар, часто забруднені, світло-зеленого, жовто-зеленого, або чорно-зеленого кольору. Чисті екземпляри, інтенсивно зелені (смарагдово-зелені), масою більше 5 карат є ювелірною рідкістю.Найчастіше вони використовуються в ювелірних гарнітурах або в ексклюзивних ювелірних виробах, які мають художнє значення. Форма ограновування різноманітна; переважає ступінчасте ограновування, ограновування клинами (хрестова) і смарагдова ограновування.Для сильно забруднених смарагдів використовується ограновування кабошоном, сферична або інших похідних форм. Великі і забруднені екземпляри зазвичай піддаються гравірувальної обробці.Відомі також так звані поліпшені камені, при нагріванні в олії (наприклад, кедровому) вони приховують свої приповерхні дефекти, подряпини і тріщини. У облямованому вигляді мають народження синтетичні камені та імітації. Це означає, що світ смарагдових рідкостей поступово зникає.
Аквамарин
Аквамарин - група берилу. Назву вперше ввів Беотіус до Боот, пов'язавши колір мінералу з кольором морської води (лат. aqua marine).
Колір: голубувато-зелений, темно-зелений, світло-і темно-блакитний. Колір аквамарину, в основному, пояснюється присутністю іонів заліза.
Твердість: 7,5 - 8,0 за шкалою Мооса.
Щільність: 2,68 - 2,80 г / см куб.
Спайність: недосконала; злам нерівний до раковистого; крихкий. Оптичні властивості: мінерал однооосний, оптично негативний.
Включення: численні. Так само, як і в інших берилів можуть бути довгі, паралельні порожнини, які, якщо заповнені рідиною, додають кристалам коричневе забарвлення; також часто зустрічаються бульбашки газу, плоскі включення, включення у формі сніжинок і ін;в деяких кристалах можуть зустрічатися включення, розташовані у вигляді зірки; часто зустрічаються включення кристали біотіта, флогопіту, рутилу, піриту і ільменіту.Рідкісний ефект зірки (астеризму) і котячого ока викликають відповідним чином розташовані (паралельно або під кутом 120 градусів) вростки рутилу. Цей мінерал пов'язаний з гранітними породами, особливо з пегматитові і гідротермальними утвореннями.
Шпінель
Мінерал, складний оксид магнію і алюмінію MgAl2O4. Назва, ймовірно, походить від лат. spinella - маленький шип, шипики (за формою загострених октаедричних кристалів). Магній і алюміній можуть частково заміщатися марганцем, залізом і хромом.Серед ювелірних різновидів найбільш цінуються криваво-червона рубінова шпінель, рожево-червона - балерубін, фіолетово-червона - альмандінова шпінель, оранжево-червона - рубіцелл. Відомі також блакитні, сині, зелені, коричневі, жовті і чорні шпінелі;багато з них мають власні назви: плеонаст (або Цейлон), ганошпінель, хлоршпінель та ін. Блиск скляний.
29-04-2015, 00:56