Колір

Колір

Усі тверді й рідкі речовини тією чи іншою мірою поглинають світло. Якщо таке поглинання невелике й однаково по всьому видимому спектру, камінь видасться безбарвним; якщо поглинання сильне, але воно однаково у всіх частинах спектра, камінь як і раніше безбарвний і видасться сірим. Але якщо різні частини спектра поглинаються з різною інтенсивністю, камінь здобуває фарбування, яке залежить не тільки від того, які частини спектра проходять через камінь, але й від їхньої інтенсивності. Око на відміну від вуха не здатний до аналізу й сам по собі не може визначити, із чого утворений складний колір. По суті, будь-яке фарбування, що різниться оком, можна одержати, змішуючи в необхідних пропорціях три головні вихідні кольори: червоний, зелений і фіолетовий
У зв`язку з тим що наше око не здатне аналізувати колір, камені можуть видатися дуже близькими по фарбуванню, хоча утворюючий це фарбування світло складене з різних частин спектра. У цьому можна переконатися, спостерігаючи камені через підходящий фільтр: ефект буде різним. Один із двоколірних фільтрів — фільтр Челси (винайдений Андерсоном і Пейном), що пропускає вузьку смугу в червоній частині спектра й таку ж смугу в жовто-зеленій частині. Смарагд на відміну від інших зелених каменів пропускає значна кількість червоного світла, і тому при спостереженні через фільтр Челси він видасться червоним або рожевим. Коли цей фільтр був уперше виготовлений ( на початку 30-х років), він призначав спеціально для того, щоб відрізняти природній смарагд від інших зелених каменів, наприклад від зеленого корунду, зеленого турмаліну, зеленого олівіну (хризоліту) або від пасти: усі вони видадуться через фільтр зеленуватими. Наступний досвід показав, що таке випробування треба застосовувати з обережністю: ряд інших природніх зелених каменів, таких, як демантоид і деякі види зелених цирконів, через фільтр виглядають червонуватими на противагу деяким природнім смарагдам, що містять залізо. Синтетичні смарагди завжди видадуться червоними, і сама інтенсивність цього кольору може бути іноді їх відмітною ознакою
Фільтр Челси має й інше вживання. Синтетична блакитна шпінель видасться через нього червоної, а дорогоцінні камені, на які вона схожа по кольору (сапфір, блакитний циркон і аквамарин),- зеленуватими або сіруватими; підроблений «сапфір» з кобальтового скла через фільтр виглядає червонуватим. Рубін, як натуральний, так і синтетичний, має при погляді через фільтр характерний флюоресцирующий яскраво-червоний колір. ( Про використання фільтрів для вивчення флюоресценції більш докладно говориться на стор. 135.).
Як уже було сказано, видимий колір каменю залежить від того, які частини сонячного спектра поглинає цей камінь. Щодо цього показовий приклад александрита — різновиди хризоберилу. Середню частину спектра (жовто-зелену) александрит не пропускає світло, що й проходить, утворений комбінацією крайніх квітів спектра: червоного й фіолетового. При денному світлі такий камінь виглядає зеленим, а при штучному світлі, у якому сильніше виражена червона частина спектра, рівновага зрушується в іншу сторону й колір каменю стає малиновим. Це дивне явище ускладнене сильним дихроизмом, характерним для даного різновиду хризоберилу
У сталості квітів неорганічний мир тримає верх над органічним. Кожна досвідчена домогосподарка відмінно знає, що треба закривати килими й інші тканини від яскравого сонця, щоб вони не потьмяніли. Але як би ми не опікувалися про їхню схоронність, однаково самі яскраві кольори згодом стають сірими, як це видне по стародавніх гобеленах. З іншого боку, колір дорогоцінних каменів набагато більш стійкий, і, наскільки можна судити по зіставленню з тільки що витягнутим з породи матеріалом, фарбування стародавніх ювелірних каменів за минулі сторіччя чи ледь змінилася. Є, однак, і виключення. Наприклад, рожеве фарбування каменів порівняно недовговічне: червоний турмалін, пробувши на денному світлі близько ста років, помітно жовтіє. Деякі відтінки коричневого кольору, наприклад колір топазів із Сибіру, на яскравому світлі повністю зникають
Колір багатьох дорогоцінних каменів можна змінити або навіть зовсім вилучити нагріванням. Оскільки при цьому ніщо до каменів не додається, причину такого явища треба шукати в якийсь стійкій перебудові атомів агента, що офарблює. Найбільш відомий приклад — прекрасний рожевий топаз, який протягом довгого часу був улюбленою ювелірною прикрасою. У природі топази розоватой фарбування зустрічаються дуже рідко, але було виявлено, що жовті камені із Бразилії, якщо їх обережно нагріти й остудити, здобувають постійний рожевий колір. Деякі циркони, оброблені таким же способом, повністю знебарвлюються; внаслідок сильної дисперсії, або гри, світла ограненние під діамант циркони можуть досить успішно видаватися за алмази, однак світлозаломлення в цирконі не дуже високе, і значна частина падаючого світла йде з нього через задні грані, що зменшує яскравість. З іншого боку, при інших умовах нагрівання циркон стає тем привабливим блакитним каменем, який так гарний у сучасних ювелірних виробах. Менш відомі інші приклади зміни кольору при нагріванні: кварц із фіолетового (аметист) стає жовтогарячим, жовтим і зеленим, а з димчастого — жовтим, берилл із зелений^-зеленого-блідо-зеленого — блакитним, корунд із фіолетового й жовтого — відповідно до блідо-рожевих і безбарвним. У цілому можна сказати, що нагрівання послабляє фарбування
На колір деяких дорогоцінних каменів діє радіоактивне опромінення, якщо вони виявляться поруч із радіоактивною речовиною або будуть спеціально оброблені в ядерному реакторі. Алмаз здобуває зелений колір, який при нагріванні переходить у коричневий. Безбарвні корунд і кварц стають блідо-коричневими, приблизно такий же відтінок з`являється й у рожевого кварцу. Опромінення рентгенівськими променями виявляє тимчасова дія
Очевидно, можна знайти багато способів обробки пористих матеріалів, начебто агату й халцедону, оскільки пори можуть заповнюватися будь-якою сторонньою речовиною; з іншого боку, розташування часток у таких речовинах підкоряється формі порожнеч. Агат, який деякий час широкий використовувався в ручках для парасолів і в інших виробах, майже завжди піддавали фарбуванню, тому що сірі тони й бліді відтінки природнього матеріалу не залучали погляду. Мистецтво фарбування агату й халцедону не ново, така можливість була в якійсь мірі відома ще прадавнім римлянам. Вимочивши підходящий шматок халцедону в меді й піддавши потім нагріванню, вони одержували чіткі чорні смужки. У наші дні того ж результату досягають, діючи парами сірчаної кислоти на цукровий сироп, що заповнив порожнечі. В обох випадках кінцевий продукт нагадує лампову сажу й має густе чорне фарбування. При простому нагріванні шматка, просоченого сиропом, одержують коричневий колір. Оскільки в порожнечах часто перебуває гідроокис заліза, обробка теплою соляною кислотою дає лимонно-жовте фарбування різної інтенсивності; при обробці азотною кислотою виходить червоний колір. Використовуючи розчини солей нікелю й хрому, можна одержати яблучно-зелене й трав`яно-зелене фарбування. Різні відтінки синього кольору виникають при просочуванні порожнеч железистосинеродистим калієм і наступній обробці розчином сульфату заліза, у результаті чого утворюється железистосинеродистое залізо — так звана берлінська лазур. Халцедон, пофарбований таким способом, відомий як «швейцарський», «німецький» або «фальшивий» лазурит. Велика кількість різноманітних колірних відтінків можна одержати за допомогою аніліну, але його використання для цієї мети не рекомендується, тому що на сонце таке фарбування швидко тьмяніє
Колір дорогоцінних каменів часто залежить від домішки окислів металів, які не входять у хімічну формулу й присутні в таких малих кількостях, що із труднощами визначаються навіть при найточнішому хімічному аналізі. Більш чутливий до цих домішок спектроскоп, і присутність деяких таких елементів можна виявити по смужках у спектрі, що пропускається каменем
світла. До найбільш ефективних барвників ставляться наступні: залізо, яке в окісному виді дає жовті відтінки, а в за-кисном — знайомий темно-зелений колір; хром, що офарблює в червоний колір, як у рубіні, і в зелений колір, як у смарагді; мідь, яка в сполуці з гідроксилом створює фарбування бірюзи (зеленувате фарбування бірюзи викликається присутністю заліза), диоптаза, азуриту й малахіту; титан, що дає блакитний колір; літій, з яким зв`язане досить нестійке рожеве фарбування; марганець, що створює гарні червоні й рожеві кольори, як у родоніті й родохрозиті. Важливу роль у багатстві квітів дорогоцінних каменів відіграють і інші елементи: ванадій, кобальт, нікель, а також, можливо, галій і цезій. Дорогоцінні камені можна назвати идиохроматическими
, якщо агент, що офарблює, входить у хімічну формулу, і алохроматичними
, якщо він є домішкою. Питання про спектри поглинання обговорюється нижче.
Колір — найменш надійна характеристика для визначення виду каменю, тому що існують родинні види, що мають дуже різне фарбування, і дуже далекі друг від друга види, що мало відрізняються по кольору. Так, кварц, незважаючи на простоту своєї сполуки, досить різноманітний по кольору, а рубін і альмандин можуть здатися на перший погляд дуже схожими. Проте деякі камені специфічно пофарбовані ( найбільш наочним прикладом може служити смарагд), а в інших досвідчене око може виявити характерні тонкі відтінки кольору. У всякому разі, колір є самою наочною з фізичних характеристик, і по кольору можна проводити грубу класифікацію різних каменів; у таблиці, поміщеної в частині IV цієї книги, дорогоцінні камені розташовані відповідно до них звичайним фарбуванням