|
В процессе обработки
балтийского янтаря практикуется разделение его на сорта в зависимости от
цвета, прозрачности и способности полироваться:
1) кляр - прозрачный, с характерным янтарным цветом от
почти бесцветного до темно-коричневого. Ценится благодаря своей прозрачности
и красивому цвету, легко полируется;
2) полупрозрачный (дымчатый) - слегка замутнен пузырьками
воздуха с прозрачными просветами, от желтого до темно-желтого, реже красный и
еще реже голубой, легко полируется;
3) бастард - характеризуется средней прозрачностью и
неоднородным желтым цветом с темными пятнами, легко полируется;
4) костяной - непрозрачный, белый, похож на слоновую
кость, оттенков мало, полируется;
5) красный - непрозрачный, не полируется;
6) слоистый - белый, не полируется;
7) пенистый - непрозрачный, белый, по внешнему виду мало
похож на янтарь, его цвет и строение напоминают застывшую пену. Это самый
пористый, а поэтому и самый легкий сорт янтаря, вследствие пористости не
полируется;
8) загрязненный - серый до черного, непрозрачный, не
полируется;
9) вскрышной - красный, с толстой коркой окисления,
просвечивает, плохо полируется.
Это разделение до некоторой степени условно, так как в
одном куске янтаря могут сочетаться различные его сорта.
Недавно ученые при помощи электронного микроскопа
обнаружили в непрозрачных янтарях множество характерных (зернистых,
сфероидальных) структур диаметром 7 нм и менее, расположенных хаотически или
в определенном порядке. В просвечивающем янтаре таких структур очень мало.
В куске янтаря прозрачной обычно бывает та сторона натека,
которая еще в первозданном лесу была обращена к солнцу. В связи с
неравномерным прогреванием различных частей смолы прозрачность ее уменьшается
от внешних частей к внутренним. Поэтому понятными становятся переходы от
прозрачного янтаря к костяному через дымчатый янтарь и бастард. Их можно
наблюдать даже в одном куске.
Прозрачность янтаря уменьшается, если в нем есть
кусочки коры хвойных, древесной трухи, других растительных остатков, а также
комочки грязи, занесенные в смолу ветром или лапками насекомых. Заметно
изменяется прозрачность янтаря в процессе выветривания (окисления). При этом
поверхность прозрачных кусков мутнеет и превращается в бурую корку, распространяющуюся
на глубину до 3 мм. Небольшие кусочки янтаря, окисляясь на всю мощность,
делаются совершенно непрозрачными.
Янтарь можно просветлять и окрашивать в различные
цвета. Облачный янтарь издавна просветляли кипячением в льняном и сурепном
масле. Плиний Старший рекомендовал для этой цели брать жир молодого
поросенка. При кипячении пузырьки в янтаре заполнялись жиром и приобретали
способность пропускать свет. Из просветленного янтаря еще в прошлом веке
изготовляли очки, призмы, увеличительные и зажигательные стекла. С помощью
последних порох вспыхивал быстрее, чем от линз из стекла.
В результате просветления в янтаре часто появляются
полукруглые трещины, по внешнему виду напоминающие рыбью чешую. Мастера по
обработке янтаря называют такие блещущие «золотом» трещины «солнечными
лучами». Замутненный янтарь просветляют также с помощью сухого прокаливания -
прогрева кусочков янтаря в песке при температуре свыше 100° С. Способность
янтаря окрашиваться была известна еще Плинию Старшему. По его данным, римляне
знали способ окраски янтаря в красный цвет. С помощью корня Anchusa
tinctoria, морского пурпура и козлиного сала они придавали янтарю вид
драгоценного камня и ценили его на вес золота.
Янтарь оптически изотропен. Показатель преломления
неизмененной (центральной) части кусков клесовского янтаря изменяется от
1,539 до 1,542, выветрелой корочки - от 1,545 до 1,546, т. е. в процессе
выветривания показатель преломления янтаря увеличивается. В каждом конкретном
случае его величина зависит от элементного состава янтаря и степени
выветривания. Большинство янтарей слабо анизотропны. Анизотропия связана с
напряжениями, возникающими при отвердении и фоссилизации смолы, а также с
различными механическими воздействиями, которым янтарь подвергается после
своего образования.
Янтарь не растворяется в воде. Частично растворяется в
некоторых органических соединениях - спирте (20- 25%), эфире (18-23%),
хлороформе (до 20%), льняном масле. Полностью распадается в горячей
концентрированной азотной кислоте. В кипящей воде размягчается (при
температуре 100° С).
Рентгенограммы янтарей сходны между собой. На них
фиксируется основное «гало», максимум интенсивности которого приходится на
0,01 нм, и слабая размытая полоса в интервале 0,25-0,21 нм. Подмечено
сходство рентгенограммы янтаря с рентгенограммой органического соединения
α-амирина.
Исследование электронного парамагнитного резонанса
показало, что в темно-коричневых янтарях парамагнитных центров в 100 раз
больше, чем в более светлых разностях. В выветрелой корке по сравнению с
неизмененным янтарем (в одном куске) парамагнитных центров меньше.
Термические свойства янтаря во многом объясняются его
аморфным и полимерным строением. Они определялись путем нагревания янтаря до
800° С в электрической печи в двухкамерном фарфоровом тигле с помощью
хромель-алюмелевой термопары. В начале нагревания янтарь мутнеет, а при
125-175° С вспучивается и постепенно размягчается. Это вызывается разрывом
наиболее слабых связей в структуре полимера и выделением части летучих
компонентов. Самая низкая температура реакции отмечена у прозрачного
соломенно-желтого янтаря, наиболее высокая - у канифольно-желтого и
выветрелого.
При дальнейшем нагревании янтарь плавится: он спокойно
кипит, выделяя пары с ароматным запахом. В связи с этим в средние века его
употребляли для благовонных курений в храмах и церквах. В древней Руси
янтарь поэтому называли «морским ладаном». Янтари даже одного
месторождения плавятся при разной температуре. Процесс плавления янтаря
продолжается до 520-550° С. Клесовский неизмененный янтарь кончает плавиться
при 520-535° С, выветрелый - при 528-550° С; неизмененный янтарь Приморского
месторождения - при 508- 525° С. При нагревании до 1000° С янтарь почти
полностью улетучивается, издавая при этом характерный запах серы и битумов.
При нагревании без доступа воздуха до 140-150° С янтарь
делается пластичным. На этом свойстве основаны технологические приемы его
обработки - каление и прессование. В ходе первого приема замутненный янтарь
становится прозрачным, а в процессе прессования мелкие кусочки янтаря
(крошка) переходят в заготовки любой формы.
Янтарь плохо проводит электрический ток, однако при трении
о шерстяную ткань он электризуется и продолжительное время сохраняет
отрицательные электрические заряды. При этом янтарь притягивает к себе
кусочки бумаги, соломинки, волосы. Это свойство присуще всем смолам, но ни
одна из них не обладает такой притягательной силой, как янтарь. От янтаря
пошло представление об электричестве. В древней Греции в обиходе были
янтарные прялки и веретена; электризуясь при трении, они очищали пряжу от
различных примесей. Диэлектрическая постоянная янтаря равна 2,863.
Янтарь под действием ультрафиолетового облучения
люминесцирует. Прозрачный янтарь светится бледно-голубым, облачный, бастард и
костяной - молочно-белым со слабым голубоватым оттенком. Интенсивность
голубого свечения зависит от степени прозрачности янтаря. Чем прозрачнее
янтарь, тем гуще в нем цвета люминесценции. Они могут изменяться от светлых и
серовато-голубых до фиалковых. Выветрелая корка люминесцирует в коричневых
тонах. Возможными причинами люминесценции янтаря являются особенности
внутреннего строения и наличие различных примесей. Возбуждению янтаря
препятствует воздух в пузырьках янтаря, которые обусловливают его
замутненность, а также железо, обычно обнаруживаемое в корочке выветривания.
Голубую люминесценцию янтаря усиливает находящийся во включениях битум.
Кроме фотолюминесценции, янтарь обладает
триболюминесценцией, обнаруживающейся в темноте при растирании янтаря в
ступке в виде слабого желтого свечения. Однако у прибалтийского и украинского
янтарей это свойство не выражено.
Плотность янтаря примерно равна плотности морской воды.
В пресной воде янтарь тонет, в соленой всплывает. Поэтому-то куски янтаря
легко носятся в волнах, не опускаясь на дно. Плотность неизмененных янтарей,
определенная путем гидростатического взвешивания в тяжелых жидкостях,
изменяется от 1 до 1,18 г/см3. Она наибольшая (в среднем 1,14 г/см3) в
янтарях окрестностей Львова, меньшая (1,1; 1,06) в янтарях Предкарпатья и
Куршской косы, наименьшая (1,05; 1,04) в янтарях Клесовского и Приморского
месторождений. В измененных (выветрелых) янтарях плотность несколько больше.
Так, плотность клесовских янтарей своего максимума (1,08 г/см3) достигает в
выветрелой корке. Бурая корка выветривания на вишнево-красном янтаре из
окрестностей Львова имеет плотность 116 г/см3. Наибольшая плотность
(1,15-1,22 г/см3) отмечена в выветрелых янтарях Предкарпатья. Плотность
янтаря зависит в основном от количества в нем элементов-примесей. Так, в
янтарях Предкарпатья наибольшая плотность отмечена в образцах с содержанием
железа 1%. Однако в янтарях из окрестностей Львова отмечена обратная
зависимость. Видимо, повышенную плотность львовских янтарей следует связывать
с особым составом смолы, из которой в процессе окаменения (фоссилизации)
возник янтарь.
Янтарь порист, что делает его проницаемым для жидких и
газообразных веществ. Янтарь набухает в воде и некоторых органических
веществах. Объем его при насыщении жидкостями увеличивается на 8%. Наибольшая
степень заполнения пустот достигается при вакуумировании и принудительном
насыщении.
Янтарь относится к мягким органическим веществам. Его
твердость - 2-2,5 балла по шкале Мооса. При измерении на микротвердометре при
нагрузке 100 г она колеблется от 16,3 до 38,7 кг/мм3. Наименьшие средние
значения твердости при этой же нагрузке отмечены для янтарей Куршской косы
(26,9 кг/мм2), наибольшие (29,2 кг/мм2) - для янтарей Клесовского
месторождения и Язовского проявления. Средняя твердость янтарей Приморского
месторождения 28,9 кг/мм2. Твердость янтарей последовательно возрастает от
непрозрачных через полупрозрачные к прозрачным разностям. Самые твердые -
прозрачные янтари. Твердость зависит от многих причин. Главные из них -
состав янтаря, содержание в нем элементов-примесей. Чем больше последних,
главным образом железа, тем выше твердость. С ростом нагрузки отмечается
аномальное увеличение твердости. Это объясняется особенностями внутреннего
строения янтарей, в частности их вязкостью. Вязкость балтийского янтаря
5⋅10 -8 пуаз при 200° С. Удельная ударная вязкость 1,12-2,0 кг/см2.
На степепь твердости янтаря влияет его хрупкость. Она
характеризуется числом хрупкости - нагрузкой, при которой возникает первая
видимая трещина. Неизмененные янтари месторождений и проявлений Прибалтики и
Украины имеют число хрупкости более 200 г. Корка выветривания, содержащая по сравнению с неизмененными янтарями больше химических элементов,
характеризуется числом хрупкости 50 г.
Янтари часто трещиноваты. Трещины бывают первичными,
закладывающимися еще в процессе фоссилизации янтаря, и вторичными,
возникающими при тектонических напряжениях янтарьсодержащих отложений и в
результате окисления янтаря. Трещины иногда залечиваются более поздним
янтарем. Как правило, залечивающий янтарь заметно светлее всего куска янтаря.
В янтарях часто наблюдается отдельность. Она связана с
формой выделения янтаря, различного рода трещинами и окислением. В кусках с
натечно-скорлуповатой и натечно-слопстой структурой она проявляется в раскалывании
их на изогнутые пластинки. В трещиноватых кусках, особенно с пересекающейся
системой трещин, выколки отдельности имеют вид ромба с неровной поверхностью
сторон. В выветрелых янтарях отдельность выражается в раскалывании выветрелой
части на множество слегка изогнутых пластинок (чешуек).
Янтарь, как аморфное вещество, обычно имеет раковистый и
полураковистый излом. У плотных янтарей - прозрачного, бастарда, облачного -
излом крупнораковистый, у костяного - плоский, ровный, у пенистого -
неровный, землистый, реже занозистый. Плоскость излома редко бывает чистой.
Она обычно осложнена различными фигурами, образованными тонкими линиями.
Янтари хорошо принимают полировку. Только после полировки
обнаруживается истинная красота камня, ставящая его выше любого из
искусственных материалов. По сравнению с необработанным янтарем полированный
несколько темнее. Янтарь обладает бальзамирующими свойствами.
|