В первой половине июля 2011 года по инициативе Межрегионального клуба «Учитель года» и «Учительской газеты» прошла Десятая Межрегиональная экологическая экспедиция школьников России. В этом году территорией ее проведения стал Национальный парк «Куршская коса» на побережье Балтийского моря, а организаторами программы выступили Министерство образования Калининградской области и Калининградский областной детский центр экологического образования и туризма. В течение двух недель более 150 школьников из 23 регионов России и Республики Болгария занимались исследовательской деятельностью под руководством сорока учителей – победителей Всероссийских и региональных конкурсов «Учитель года». Мы предлагаем заинтересованным педагогам одну из тридцати авторских учебных исследовательских методик Десятой экспедиции. Предмет исследования – физико-химические свойства главного минерального богатства Калининградской области, янтаря.

Цели:

Изучить историю, химические и физические свойства янтаря, оценить его практическую значимость;

Развивать творческое мышление, наблюдательность, умение аргументированно излагать свою точку зрения, делать обобщающие выводы;

Развивать умения выполнять лабораторные опыты, пользоваться химическим оборудованием, оценивать результаты выполненных действий.

Оборудование и реактивы: образцы янтаря, ладана, смолы хвойных растений, поваренная соль, концентрированная серная кислота, эфир, спиртовка, щипцы, склянка с водой, спички, магнит, весы, разновесы, кусок шерстяной ткани, пробирки, пробиркодержатель.

Ход занятия

  1. Теоретическая часть.
  2. Экспериментальная часть.
  3. Выводы.
  4. Рефлексия.

Теоретическая часть

Первая стадия – вызов.

Игра «Да-нет»

  1. Янтарь – это минерал.
  2. Янтарь известен человечеству сдревнейших времен.
  3. Янтарь хорошо горит.
  4. Янтарь можно растворить.
  5. Состав янтаря и смолы одинаков.
  6. Янтарь и магнит обладают сходными свойствами.
  7. Существует несколько крупных мировых месторождений янтаря.
  8. В янтаре могут встречаться мухи и пчёлы.
  9. Существует более 300 оттенков янтаря.
  10. Янтарь позволяетобнаружить яд.
  11. Слово «янтарь» звучит у всех народов одинаково
  12. У ювелиров самым ценным считается янтарь с вкраплениями воздуха и воды
  13. В природе могут встречаться шлифованные образцы
  14. Самый большой образец природного янтаря весит более 20 кг

Вторая стадия - осмысление информации.

Класс делится нагруппы, которые работают с информацией, готовятся к выступлению, отчитываются.

Работа с текстом.

1. Легенды и мифы о янтаре.

2. Добыча и переработка янтаря.

3. Происхождение янтаря.

4. Цвет янтаря.

5. Твердость янтаря.

6. Способность янтаря электризоваться.

7. Включения в янтаре.

8. Химический состав и свойства.

9. Целебные свойства янтаря.

10. Применение янтаря.

11. Восприятие янтаря.

Легенды и мифы о янтаре

С тех пор, как люди научились использовать янтарь, – а это произошло как минимум 5-6 тысячелетий назад – неоднократно предпринимались попытки разгадать тайну его происхождения.

И в научных трудах, и в произведениях устного народного творчества предлагались версии, по степени фантастичности порой не уступавшие друг другу.

Сейчас-то уже ни у кого не вызывает сомнений, что янтарь – это минерал органического происхождения, принадлежащий к типичным смолам, но далеко не сразу ученые пришли к единому мнению по этому вопросу.

Некоторые исследователи были убеждены, например, что янтарь – это затвердевшая нефть, другие склонны были считать его окаменевшим медом диких пчел. Высказывались также предположения, что это морская пена, застывшая под действием солнечных лучей, продукт жизнедеятельности лесных муравьев, загустевший «солнечный эфир», горное масло, земной тук... И так далее.

Гипотез существовало много, что неудивительно. Янтарь ведь не только на другие самоцветы совершенно не похож, но и сам по себе являл такое разнообразие форм, фактур, структур, размеров, демонстрировал такое богатство оттенков, обладал такими необычными химическими и физическими свойствами, что в прежние времена нередко ставил исследователей в тупик. И в самом деле - что это такое: в огне он горит, как уголь, потрескивая и коптя; при нагревании без доступа воздуха плавится; при трении электризуется; в соленой воде отдельные разновидности янтаря находятся во взвешенном состоянии – плавают.

Пока наука занималась поиском истины, кропотливо собирая доказательства, народ быстренько все объяснил чудесным, сверхъестественным образом.

Так всегда бывает: где бессильны разум и логика, появляется простор для творчества, начинает работать воображение. Орган, ведающий фантазией, особенно хорошо развит у детей и у молодых народов. Поэтому все легенды о янтаре появились на заре цивилизации.

Среди массы фантастических обстоятельств и подробностей иногда можно обнаружить и зерна истины.

Вот, например, древнегреческий миф о Фаэтоне (дошедший до нас в изложении римского поэта Публия Овидия Назона, родившегося в 43 году до нашей эры) однозначно указывает на растительное происхождение янтаря – задолго до того, как к такому же выводу пришли ученые.

Тема слез присутствует почти во всех легендах о янтаре. Нередко повествуется в них о трагедиях космического масштаба.

Так, в трагедии Софокла (V век до н. э.) янтарь - это слезы о погибшем герое Мелеагре, ставшем жертвой материнского проклятия.

В литовской легенде о Юрате и Каститисе янтарные слезы проливает морская богиня, оплакивающая своего возлюбленного.

Во всех легендах янтарь - это весточка из прошлого, хранящая в себе некий тайный смысл. Прочесть «послание» пытаются многие - и каждый народ делает это по-своему.

Есть у русского народа и сказка-притча про певучий камень, услышать который способен только человек с чистым сердцем.

А прибалтийская легенда о птице Гауе связывает происхождение янтаря с преступлением, на которое толкнул своего верного слугу жестокий король заморской страны.

Академик А.Е. Ферсман писал: «Самым замечательным камнем древности был янтарь, который сверкающим самоцветом проходит через все века и народы вплоть до наших дней».

Путь янтаря в истории человечества начинался с талисмана, веру в магическую силу камня…

Янтарь известен человеку с древних времён. Способность янтаря притягивать волоски, пушинки и другие материалы подобного типа и было одно из первых проявлений электричества, природной силы, название которой произошло от греческого слова «электрон» - янтарь.

Янтарь горит с выделением смолистого запаха, поэтому его называют: «сакрум» - смола, «горилый» (Украина), «бернштейн» (Германия), «электрон» (Греческое).

В Калининградской области проходит единственная в мире промышленная добыча янтаря, здесь сосредоточенно 90% мировых запасов.

Добыча и переработка янтаря

Добыча янтаря имеет свою историю. Древнейшим способом было «черпание», когда куски янтаря ловили с лодок сачками. На смену «черпанию» пришло «выкалывание». Этот способ состоит в отрывании янтаря со дна мелководья при помощи острых пик.

К VI веку люди научились добывать янтарь из неглубоких колодцев и небольших карьеров в зоне пляжа. В середине прошлого века в посёлке Пальминикен (Янтарный) начали промышленную добычу посредством шахт и штолен. В 1922 году из-за сложности добычи подземные выработки были законсервированы. Этому поспособствовала открытая добыча в карьере, который был заложен в 1921 году севернее посёлка Пальминикен. Основная задача карьера - обеспечить доступ к «голубой земле» - богатейшему янтароносному слою. Этот слой разбивается гидропушками и в виде пульпы, взвеси породы в воде, транспортируется по трубопроводу на обогатительный комбинат.

Для отделения янтаря от пустой породы используется его физическая особенность - в пересыщенном соляном растворе всплывать. Затем его сортируют на категории по размеру. Крупные куски идут на уникальные работы, на ручную обработку, средние - на кулоны, броши, серьги, сувениры. Мелкие идут на бусы, особо мелкие - на янтарные картины и на переработку - прессовку, плавку, либо изготовление лаков и янтарной кислоты.

После сортировки янтарь-сырец проходит шлифовку в шлифовальных барабанах для снятия корочки оксида. Для шлифовки камней сложной формы, с выгнутыми поверхностями, барабан наполняют особой шлифовальной пастой, куда одновременно с янтарём помещают кусочки дерева, очищающие недостижимые поверхности. Янтарь проходит несколько шлифовальных барабанов с постепенно уменьшающейся зернистостью стенок. Некоторые камни подвергают «калению» - термообработке для создания микротрещин, эффектно преломляющих солнечный свет. Финальным этапом обработки является полировка в барабане с войлочными стенками. Потом янтарь в руках мастеров превращается в окончательный продукт.

Теперь известно, что с жемчугом, гагатом и кораллом янтарь относится к органогенным камням, то есть имеющим органическое происхождение. Например, балтийский янтарь на 98% состоит из смолы сосны вида Pinus sussinifera. «Возраст» балтийского янтаря не превышает 35 миллионов лет. Однако в мире есть янтари и более древние.

Происхождение янтаря

Гипотезо происхождении янтаря существовало много, что неудивительно. Янтарь ведь не только на другие самоцветы совершенно не похож, но и сам по себе являл такое разнообразие форм, фактур, структур, размеров, демонстрировал такое богатство оттенков, обладал такими необычными химическими и физическими свойствами, что в прежние времена нередко ставил исследователей в тупик. И в самом деле - что это такое: в огне он горит, как уголь, потрескивая и коптя; при нагревании без доступа воздуха плавится; при трении электризуется; в соленой воде отдельные разновидности янтаря находятся во взвешенном состоянии – плавают. На ощупь камень кажется теплым. Вдобавок внутри некоторых кусочков янтаря можно увидеть самых разных насекомых. Как они туда попали? Ведь янтарь чаще всего встречается на морском берегу, а бабочки и мухи, как известно, в море никогда не водились...

Янтарь различается по форме, цвету и степени прозрачности.

Форма кусочка янтаря определялась тем, откуда истекала смола-живица. Это происходило или внутри, или на поверхности ствола поврежденного дерева. При обильном выделении смола стекала в виде капель, сосулек, натёков. В коллекции Калининградского музея янтаря самая большая капля имеет в диаметре чуть больше 5 см. Но известны и гораздо более крупные – размером с гусиное яйцо. Длина натёков в виде сосулек – 10-12 см. Небольшие линзовидные и серповидные камушки рождались, видимо, в "смоляных карманах", которые образовывались в полостях между годичными кольцами деревьев. На застывших здесь янтариках часто видны следы древесной ткани.

Расположение смолы между стволом и корой приводило к образованию подкорковых форм. На них прекрасно видна фактура древесины или коры. Куски, возникшие в больших подкорковых полостях, достигают веса двух килограммов. Еще более крупные образцы янтаря рождались там, где была большая открытая рана на стволе дерева. Смола истекала длительное время и скапливалась в грунте. Самый большой из известных образцов сукцинита хранится в Берлине и весит 9 кг 750 г. Российский гигант из собрания Калининградского музея существенно меньше – 4 кг 280 г.

Цвет янтаря

Природа одарила янтарь невероятным богатством красок. Здесь и ярко-желтые, и красноватые, напоминающие язычок пламени, и «медовые» камни. Есть «облачные» – они словно затуманены перистыми облаками. Встречаются удивительно красивые янтари голубых и зеленоватых оттенков.

Цвет янтаря варьирует от почти белого и светло-желтого до красно-коричневого и почти черного. Коричневые и чёрные разновидности окрашены минеральными включениями, например, оксидами железа, пиритом или органическими веществами.

Искусственно янтарь иногда перекрашивают в зеленый или черный цвет. Специалисты различают до 350 оттенков янтаря. Интенсивность окраски, степень прозрачности или непрозрачности самоцвета в значительной мере зависят от микроскопических пустот (пузырьков воздуха), которые есть в каждом камне, от их количества, размеров и размещения. Янтарь с включением пузырьков воздуха или воды ценится невысоко. Такие его образцы называют бастардами.

Степень прозрачности янтаря очень изменчива. Различают следующие разновидности янтаря: прозрачный, в котором присутствуют единичные пустоты, полупрозрачный или просвечивающийся, в котором находятся большие скопления пустот, приводящие к замутнениям (облачный, бастард) и непрозрачный (костяной и пенистый), в котором количество пустот может достигать 900 000 на 1 куб. мм.

Цвет и прозрачность янтаря были в древностиэталоном его стоимости. В Древнем Риме белый и восковой янтарь был дешёвым и использовался только для курения фимиама, высоко же ценился красноватый прозрачный янтарь. В нача­ле нашей эры дорожили в основном двумя его разностями: как бы проваренным в меду и прозрачно-золотистым. В странах Востока вы­соко котировались прозрачно-желтые с зеленоватым оттенком и мо­лочно-белые облачные янтари; последним приписывались особо це­лебные свойства.

Твердость янтаря

Балтийский самоцвет принадлежит к относительно мягким камням: его можно поцарапать ножом. Твердость янтаря по шкале Мооса находится в пределах от 2 до 3. Для сравнения: твердость гипса – 2, кварца – 7, алмаза – 10. Янтарь хрупок, легко разбивается от удара или при падении, но вместе с тем пластичен. И это очень ценное его качество, благодаря которому камень хорошо поддается механической обработке. Янтарь можно пилить, резать, сверлить, шлифовать, полировать. При нагревании он сначала размягчается, а затем, при температуре 287 - 360 0 С, плавится. Это свойство используют при калении и прессовании. Отсутствие конкретной температуры плавления указывает на аморфность янтаря, т.е. янтарь имеет не кристаллическое, а аморфное строение.

Способность янтаря электризоваться

Знаменитый философ Фалес Милетский заметил: дочь пряла пряжу янтарным веретеном, пыталась очистить веретено, но ей это не удалось. Так была открыта способность янтаря электризоваться (7 – 6 вв. до н.э.).

Янтарь вошел в язык разных народов как вещество, обладающее разными свойствами.

Ещё древние греки знали свойство потёртого о шерсть янтаря притягивать мелкие предметы. Само слово «электричество» происходит от греческого слова «электрон» (от звезды Электра в созвездии Тельца) что значит по-русски янтарь. Когда из янтаря изготовляли украшения, его натирали, чтобы придать камню блеск. И натёртый янтарь обнаруживал удивительную особенность: он притягивал пушинки, волосы, перья. Это притяжение казалось удивительным потому, что оно было первым замеченным людьми «действием на расстоянии»: ведь все другие воздействия тел друг на друга проявлялись только при их непосредственном контакте. Древнегреческий учёный Фалес предположил даже, что янтарь является живым.

Больше двух тысячелетий свойство натёртого янтаря притягивать предметысоздавало ему особую славу. Но в 16 веке английский учёный Уильям Гилберт обнаружил, что и другие вещества – например, алмаз, хрусталь, сера, смола – притягивают лёгкие предметы после натирания. Гилберт назвал эту «притягательную силу» электрической – в честь электрона-янтаря.

Теперь известно, что при натирании шерстью янтарь электризуется, то есть получает электрический заряд, впрочем, как и шерсть. Такой способ электризации называется электризация трением.

Будучи наэлектризованным, янтарь электризует лёгкие предметы, даже не касаясь их. Такой способ электризации называется электризация через влияние (посредством электрического поля). В результате наэлектризованными оказываются и янтарь и, например, пушинка. Но при электризации они получили заряды разных знаков и поэтому притягиваются друг к другу.

Янтарь может электризоваться, но не способен проводить электрический ток. Он является диэлектриком.

Включения в янтаре

Янтарь обладает удивительным свойством, в нем десятки миллионов лет без внешних изменений сохраняются мелкие животные, особенно насекомые и паукообразные, а также растительные остатки, которые получили название инклюзов, то есть включений. Они встречаются довольно редко. Ученые подсчитали, что не более 10% прозрачного камня содержат включения. Янтари с инклюзами во все времена имели большую ценность. Еще Аристотель упоминал о них в своих работах. Уже в Древнем Риме научились делать их ловкие подделки, которые были разоблачены исследователями только в XIX в. Инклюзы нередко хранились в сокровищницах монархов. Огромное собрание янтаря с разнообразными животными включениями принадлежало польскому королю Августу II Сильному (1670-1733 гг.).

Включения встречаются исключительно в наружных выделениях живицы – сосульках и натёках. Попадание и сохранение насекомого в янтаре не в последнюю очередь было обусловлено размерами и вязкостью выделенной живицы. Прилипшие к ее поверхности мухи, комары, муравьи, жуки, пауки заливались вторым и третьим натеком. Более крупные насекомые, не говоря уже о земноводных, вырывались из смоляного плена, оставляя некоторые части своего тела, чаще всего конечности. Когда-то в коллекции Кёнигсбергского университета (Кёнигсберг сейчас называется Калининградом) находилась маленькая ящерица. В последние годы обнаружено несколько подобных экземпляров, которые имеют разную степень сохранности.

Янтари с застывшими в них насекомыми имели в древности особую товарную ценность. В начале нашей эры за янтарь, содержавший муху, фини­кийские купцы платили 120 мечей и 60 кинжалов.

В начале XIX века такие янтари были особенно модны во Франции и России. Всплеск моды на них в России был и перед началом февральской революции.

Научными исследованиями выявлено в «янтарных ловушках» более 3000 видов насекомых (жуки, пауки, муравьи, клещи, двукрылые и даже мелкие животные - ящерицы, лягушки и др.) и более 200 видов растений.

Химический состав и свойства

Янтарь неоднороден по своему составу. Основные его компоненты – углерод (примерно 78%), кислород (11%), водород (10%). Обычно дается следующая формулаянтаря как минерала – С 10 Н 16 О. Он имеет смоляной блеск, редко шелковистый.

Янтарь способен окисляться под воздействием кислорода воздуха. Низкие сорта янтаря нашли применение в религиозных обрядах, так как он хорошо горит и источает приятный дым - фимиам. Ды­мом сгорающего янтаря окуривали в прошлом молодоженов и но­ворожденных на счастье. Замечено, что с этим дымом исчезают астма и кашель и назойливые мухи не залетают в храм.

Типичным для настоящего янтаря является содержание янтарной кислоты (СН 2 СООН) 2. Содержание её колеблется от 3,2 % до 8,2%, во всех же разновидностях других смол она либо отсутствует, либо находится в ничтожном количестве; это и является главным отличием янтаря от похожих на него смол.

Янтарь химически инертен. Это позволяет изготовлять из него посуду для активных кислот, медицинские препараты.

Он нерастворим в воде, как пресной, так и солёной.

Целебные свойства янтаря

Янтарь был провозглашен панацеей от всех болезней еще в глу­бокой древности; особенно ценился знатоками лечебный белый ян­тарь. Считалось, что практически нет таких болезней, от которых бы этот самоцвет не приносил исцеления. Он якобы лечит близо­рукость и катаракту, сердечные недуги и ангину, останавливает рво­ту и кровохаркание, изгоняет камни из почек и печени и содейству­ет мочеиспусканию. Так, Мартин Лютер постоянно носил в карма­не кусок янтаря, дабы предотвратить образование камней в почках. Янтарь, выпитый в виде порошка с водой, лечил болезни желудка; растертый с розовым маслом или медом помогал при болезнях глаз и ушей, лечил трещины на ногах. С по­мощью янтаря можно даже обнаружить яд: в бокале возникает ра­дужное мерцание искр, сопровождаемое треском.

Янтарю приписывалось свойство утешать людей. Кусок необра­ботанного янтаря, положенный у изголовья, излечивал от бессонни­цы, бредового состояния. Самоцвет постоянно поддерживал оптимизм, стремле­ние своего хозяина сделать правильный выбор в дружбе и любви, усиливал его интуицию.

Конечно, возможности янтаря сильно преувеличены, но кое-что не отрицается и современной наукой: безусловно, янтарь благотворно влияет на нервную систему, его «солнечный» цвет приятен для глаз, а прикосновение к теплой гладкой поверхности не только доставляет удовольствие, но и помогает сосредоточиться, придает уверенность в себе.

В составе этого самоцвета уже вы­явлено более 40 соединений и сегодня из него получают один из ви­таминов – Д3 – янтарную кислоту, антисептическое средство иодоль, выделяют вещество, которое до­бавляют в зубную пасту и мазь от ревматизма и т.п.

Современная медицина объясняет лечебные свойства янтаря тем фактом, что в нем содержится янтарная кислота, которая является неспецифическим биостимулятором.

Применение янтаря

Применение янтаря обусловлено его свойствами. Сравнительная твердость янтаря в сочетании с его пластичностью делает этот материал уникальным для тонкой резьбы. Прозрачность и богатая гамма цветовых оттенков янтаря издавна привлекали к нему мастеров.

Янтарь широко вошел в быт жителей побережья Балтийского моря в эпоху неолита – в 4 тысячелетии до н.э. Они научились обрабатывать его кремневыми и костяными орудиями – шлифовать, распиливать, сверлить, и создавали различные украшения и амулеты в виде фигурок человека и животных.

Уже в древности янтарь являлся важнейшим объектом обмена, который пользовался популярностью далеко за пределами Балтийского региона. Благодаря археологическим раскопкам и сведениям из письменных источников удалось установить торговые пути, по которым янтарь с Балтийских берегов шел в страны древних цивилизаций.

Сведения о «золоте севера» содержат античные письменные источники. Так, в «Одиссее» Гомера (YIII в. до н.э.) янтарь упоминается в нескольких песнях, как драгоценный материал для изготовления женских украшений и отделки царских дворцов.

Особенно высоко ценился янтарь в Древнеримской империи. Из него изготавливали не только украшения, но и предметы обихода: сосуды для вина, флаконы для парфюмерии и др. Во времена правления императора Нерона (середина I в.н.э.) янтарь даже применили для украшения амфитеатра, где проходили гладиаторские бои: его вплели в сети ограждения, усыпали арену и носилки, инкрустировали оружие.

В Древней Руси в X-XIII веках также знали янтарь и ценили украшения из него. Это подтверждают раскопки старинных русских городов: Великого Новгорода, Пскова, Рязани, Смоленска, в которых обнаружены янтарные украшения и мастерские по обработке янтаря.

В начале XIII века Тевтонский Орден завоевал богатую янтарем Восточную Прибалтику. Он объявил своей собственностью запасы янтаря и установил монополию на его добычу и торговлю. За малейший кусок янтаря, скрытый от властей, к жителям побережья применялись пытки и казни вплоть до повешения и колесования.

Первоначальное применение янтаря мы видим в овальных, круглых и многогранных бусах, которые встречаются во всех странах среди женских украшений. Ожерелья и браслеты одинаково прелестно украшали женщин чёрной, жёлтой и белой расы.

После переходного периода, когда янтарь служил только материалом для украшения других вещей - мебели, ящиков и т. п. - художники вновь удостоили его вниманием и стали из него изготовлять самостоятельные художественные предметы.

В средние века в Европе не могли отделаться от недоверия к янтарю из-за непрочности и хрупкости, и мало им пользовались, но Возрождение его оценило, и время расцвета его применения приходится на XVII и XVIII столетия. Применение янтаря с середины XVII века захватывает всё более и более широкую область предметов; за носильными вещами - брошками, булавками, кольцами, серьгами и т. п. - появляются бокалы, вазочки, чаши, стопки, фигурки, барельефы, табакерки, коробочки, набалдашники, трубки, пуговицы, флаконы, чётки, гребёнки, ручки ножей, эфесы шпаг…

Людовику XIII в 1613 г. принадлежали янтарные шахматы с такою же доскою, а в 1687 г. Людовик XIV сделал посланнику сиамского короля ряд роскошных подарков, в том числе несколько выдающихся янтарных вещей: несколько шкафчиков с тончайшими барельефами, большую вазу, оправленную в золото, и два зеркала в широких янтарных рамах, украшенных фигурами, барельефами и орнаментами. Сам французский король владел большой жёлто-красной вазой в форме гондолы, несомой двумя драконами, и большой жёлтой вазой, в виде судна, украшенного детскими фигурками, обвитого цветами и фруктами и увенчанного белыми фигурами Нептуна и морских коней.

В числе редких вещей из янтаря, в Московской Оружейной Палате сохраняется так называемый властелинский посох патриарха Филарета Никитича, принесённый ему в дар в 1632 г. герцогом Курляндским Фридрихом. Последний получил его из Пруссии от Курфюрста Бранденбургского. Там же находятся кубок из янтаря, поднесённый князем Львовым царевичу Иоанну Михайловичу в 1635 г., подсвечники и другие крупные вещи из янтаря - подарки курфюрстов Бранденбургских. Старые мастера по обработке солнечного камня различают свы­ше 250 его сортов. По размеру же кусков он делится на три сорта: поделочный (примерно 15% добываемого янтаря идет на ювелирные цели), прессованный и лаковый. Прессованный (амброидный) изго­товляется из мелкого янтаря. В отличие от натурального образца га­зовые включения (пузырьки) имеют здесь не округлую, а удлиненную форму, а граница между прозрачными и замутненными участками - перистую конфигурацию.

В технике янтарь используется в двух видах: как изолятор (не проводит электрический ток)и как продукт для получения янтарного лака.

Когда научились из янтаря выделять янтарное масло, его начали принимать при спазмах и ревматизмах. В Германии использовали янтарные сосуды для переливания крови.

Изумительным произведением янтарных мастеров стала Янтарная комната в Екатерининском дворце Царского Села. Янтарная комната была подарена Фридрихом-Вильгельмом I Петру I. Все стены комнаты были облицованы мозаикой из янтаря различных форм, цветов и размеров. Растрелли украсил янтарные панно зеркалами в бело-золотых рамках. Во время Великой Отечественной Войны Янтарная комната была утеряна.

Благодаря своим разнообразным свойствам, янтарь нашёл широкое применение не только в ювелирном деле.

Восприятие янтаря

Янтарь стал популярен с неолита. Законсервированные в смоле остатки растений и животных удивляли человека, и он приписывал камню различные божественные качества: способность поглощать вредные вещества, дарить людям бессмертие, излечивать от болезней. Известно, что император Нерон за маленькую статуэтку из янтаря отдавал двух рослых рабов. Позднее из янтаря стали делать бусы, четки, амулеты, фигурки богов.

В России на кормилицу надевали янтарное ожерелье весом в несколько фунтов, полагая, что эта янтарная преграда не допустит ничего дурного от кормилицы к ребёнку. В Эфиопии и Египте янтарь использовали для бальзамирования.

Экспериментальная часть

Определение плотности

Плотность определяется по формуле ρ= m / V , где m – масса тела, V – объём тела. Объем определяем с помощью мензурки с водой, отмечая первоначальный объём воды и последующий её объём при погружении в неё куска исследуемого объекта. Массу измеряем с помощью весов.

Исследование твёрдости

Твердость определяетсяс использованием шкалы Мо́оса . Твёрдость минерала измеряется путём грубой сравнительной оценки твёрдости материалов по системе мягче-твёрже.

Отношение к кипячению

Поместите кусочек янтаря в пробирку с кипящей водой. Опишите, что наблюдаете.

Выяснение условийплавания

Внесите образцы исследуемого янтаря в пресную и соленую воду (приготовленную из расчета – 2 столовые ложки поваренной соли на стакан воды). Сравните и сделайте выводы.

Исследование электрических свойств

Образец янтаря следует потереть о шерстяную ткань и поднести его к мелко нарезанной папиросной бумаге, кусочкам ваты. Сравните свойство притягивать предметы у янтаря и магнита.

Отношение к нагреванию

Поместите кусочек янтаря в пробирку и нагрейте. Опишите, что наблюдаете.

Проверка на горючесть

Помесите кусочек янтаря в пламя свечи. Опишите, что наблюдаете.

Растворимость в кислотах

Погрузите кусочек янтаря в раствор концентрированной серной кислоты. Опишите, что наблюдаете. Обратите внимание на изменение окраски раствора кислоты и кусочка янтаря.

Отношение к действию эфира

Поверхность исследуемого объекта потрите кусочком ткани, смоченным в эфире. Опишите наблюдаемые изменения.

Для проверки подлинности янтаря учащимся предлагается информационный листок.

Информационный листок

Когда вы покупаете изделие из янтаря, всегда возникает вопрос о его подлинности. К сожалению, подделки встречаются все чаще. Изделия из янтаря не подлежат обязательной сертификации, поэтому вам остается положиться на честность продавца, или на предусмотренную Гражданским кодексом «публичную оферту». Это означает, что если продавец публично, а лучше и письменно, утверждает, что янтарь подлинный, то он несет за это юридическую ответственность.

Можно ли самостоятельно идентифицировать янтарь? Есть несколько способов. Но вначале о некоторых материалах, не являющихся янтарем:

1. Копал (и некоторые другие подобные «молодые» смолы).

Относится к «недозрелым» ископаемым смолам. Янтарной кислоты не содержит. Растворяется в эфире. Основные месторождения - Австралия, Новая Зеландия и Океания, Африка, Центральная и Южная Америка.

Для диагностики достаточно потереть поверхность ваткой, смоченной в эфире. На поверхности копала, в отличие от янтаря, образуется пятно.

2. Янтарь прессованный.

Продукт переработки при высокой температуре и давлении янтарной муки, полученной при измельчении мелких кусочков янтаря и отходов янтарного производства. Цвет зависит от применяемых красителей.

От природного янтаря можно отличить двумя способами:

Если поверхность прессованного янтаря сильно потереть кусочком ткани, смоченным в эфире, то она становится липкой (в отличии от природного янтаря).

В прессованном янтаре можно наблюдать под лупой структуры течения, шарики плотной основной массы, небольшие сгустки красителя.

3. Синтетические имитации:

Полимеры;

Стекло.

Имитации из стекла отличаются гораздо более высокими значениями плотности (более 2 г/см 3) и твердости (5). Нож не оставляет на стекле царапин.

Имитации из полимеров внешне очень похожи на янтарь. Имитируется любой янтарь: от каленого до пейзажного. Имитации из полимеров легко выявляются прикладыванием к поверхности раскаленной докрасна иглы. При этом ощущается неприятный химический запах. Если то же самое проделать с янтарем, вы почувствуете запах смолы. Если поскрести по поверхности образца острым ножом, янтарь дает крошку, а полимер - стружку.

4. Имитации янтаря с инклюзами (включениями).

Наиболее хитроумные обманщики используют для имитации подложку из природного янтаря. На такую подложку кладут какое-либо растение, насекомое, или животное и заливают синтетической смолой. Получается своеобразный сэндвич.

Как правило, заливают крупных насекомых, земноводных, ящериц, и т. п. В природе такие явления встречаются крайне редко. Это связано с обстоятельствами, при которых животные попадали в янтарь. Смола хвойных деревьев притягивала к себе насекомых, заливая их слой за слоем, образуя наросты. По прошествии нескольких десятков миллионов лет эти наросты превратились в янтарь. Очевидно, что крупные и сильные животные легко освобождались из плена.

Вы можете выявить подделку, прикладывая раскаленную иглу со всех сторон образца.

Выводы и результаты

1. Янтарь - это полудрагоценный камень, зародившийся 40 млн. лет назад в палеогене, приуроченный к осадочному чехлу Русской платформы. Это окаменевшая смола древних сосен. В составе янтаря входят органические соединения.

2. Многие народы мира с древних времён пользовались янтарём. Он дарил им радость и приносил пользу, об этом свидетельствуют исторические факты.

3. Калининградская область - единственная, где есть промышленная добыча янтаря (90 % - мировой добычи).

4. Исследованы физические свойства янтаря: плотность (1,02 – 1,2 г/см 3); тонет в пресной воде, всплывает в соленой воде; твёрдость (между 2 и 3); отношение к кипячению (немного темнеет, становится гладким и мягким); электрические свойства (прилипают мелкие предметы после натирания шерстяной тканью); отношение к нагреванию (темнеет при нагревании, образует капли конденсата на внутренних стенках пробирки, выделяет смолистый запах); химические свойства: горит коптящим пламенем с выделением смолистого запаха; обугливается под действием концентрированной серной кислоты.

5. Янтарь применяется в медицине, в ювелирном деле, а также является источником вдохновения для творчества людей.

6. К янтарю надо относиться бережно, рационально, т.к. янтарь относится к ресурсам исчерпаемым и невозобновляемым.

7. Существуют разные способы проверки подлинности янтаря.

Рефлексия

Ученики отвечают на вопросы теста.

1. К янтароносным деревьям относятся:

а. Сосна

б. Тополь

в. Ива

2. Янтарь состоит из веществ:

а. Сложных неорганического происхождения

б. Простых

в. Сложных органического происхождения

3.В химический состав янтаря входят элементы (выберите ответ и запишите знаки химических элементов):

а. Углерод, азот, медь

б. Углерод, кислород, водород

в. Водород, кремний, азот

4.Горение янтаря – это явление:

а. Физическое

б. Химическое

5. Составьте молекулярную формулу янтарной кислоты, если известно, что 1 молекула её состоит из: 4 атомов углерода, 6 атомов водорода и 2 атомов кислорода:

а. 4СН 6 О 2

б. С 6 Н 2 О

в. С 4 Н 6 О 2

6.Янтарь по происхождению относится к:

а. Магматическим горным породам

б. Осадочным

в. Метаморфическим

7. Янтарная кислота используется:

а. В медицине

б. В кулинарии, для выпечки

в. Для приготовления красок

8.На Калининградскую область приходится от мировых запасов янтаря:

а. 15%

б. 80%

в. 90%

9. Янтарный комбинат находится в:

а. городе Пионерске

б. городе Светлогорске

в. поселке Янтарное

10.Добыча янтаря в год составляет:

а. 900 т.

б. 500т

в. 12 млн. т.

Источники информации

1. Большая иллюстрированная энциклопедия древностей. - Прага: «Артия»,1984.

2. Вертушков Г.Н., Авдонин В.Н. Физические и химические свойства минералов и определитель минералов по внешним признакам – М.: Издание С.Г.И. им. В.В. Вахрушева, 1970.

3. Геологический словарь – М.: Госполтехиздат, 1960.

4. Жуков, Славин В.И. Основы геологии. М., 1983.

5. Кленов А.С. Занимательная минералогическая энциклопедия. М.: Педагогика-Пресс, 2000.

6. Краткий геологический словарь для школьников / Под ред. Немкова Г.И. – М.: Недра, 1989.

7. Николаев С.М.Камни и легенды. - Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2007.

8. Савкевич С.С. Янтарь.- Л.: Недра, 1970.

9. Соболевский В.И.Замечательные минералы. -М: Просвещение, 1983.

10. Сребродольский Б.И. Янтарь. – М.: Наука, 1987.

11. Уокер Д. Камни и минералы. - М.: «Фламинго», 1996.

12. Ферсман А.Е. Рассказы о самоцветах. – М.: Детгиз, 1957.

Интернет-сайты:

http://www.tzar.ru/ Сайт Государственного Музея-заповедника «Царское Село»

http://spb.rfn.ru/ Сайт РГТРК Санкт-Петербург, 13.05.2003

http://www.sverdel.com/photo.htm Фотографии И. Сверделя

http://www.fegi.ru/ Дальневосточный геологический институт ДВО РАН

http://old.priroda.ru/index.php Министерство природных ресурсов Российской Федерации

Людмила Буханистова , учитель химии средней школы №1 поселка Маслянино Новосибирская область,

Ирина Маркина , учитель химии, директор эколого-биологического лицея №35 города Майкопа Республики Адыгея

Наиболее распространенная разновидность янтаря, характерная для Балтийского побережья (сукцинит), имеет такой элементарный состав (%): углерод - 76,7; водород - 10,1 -10,5; азот и сера - до 0,5; кислород - 7,9-12,9; есть в ней также элементы-примеси.

Морфология и масса кусков янтаря. Изучение морфологии важно в трех аспектах. Во-первых, при изготовлении значительной части украшений из этого самоцвета учитывают естественную форму его кусков - это существенно экономит материал и увеличивает выход готовой продукции. Во-вторых, изучение формы кусков и их текстурных особенностей значительно помогает в восстановлении условий, в которых происходило истечение из хвойных живицы, позже окаменевшей и превратившейся в янтарь. И, наконец, формой кусков янтаря интересуются коллекционеры.

Янтарь образует такие же формы, хотя и в меньших размерах, какие мы видим у смолы, вытекающей из хвойных. Он встречается в виде угловатых и закругленных кусков, форма которых наследует первоначальное положение ископаемой смолы на дереве или внутри него. Все куски янтаря разделяются на поверхностные (наствольные) и внутриствольные. Первые образовались за счет смолы, вытекающей из отверстий на поверхность дерева. Это капли сталактиты, каплевидные натеки, натечные пластинки, наствольные натеки. Внутриствольные янтари сформировались из смолы, выполняющей смоляные карманы, дупла, трещины, межкоровое и подкоровое пространство дерева.

Капли возникали из смолы, непрерывно вытекающей из отверстия в дереве. Размер их 0,6-3,0 см. Мелкие капли сферические, крупные - вытянутые с отчетливо выраженной шейкой. Капля увеличивается прежде всего за счет удлинения шейки. Правильные, симметричные капли встречаются реже, чем неправильные. На поверхности тех и других есть неровности, в основном вмятины - отпечатки предметов, к которым, распадаясь, прикоснулись капли смолы. Концы капель плавно закруглены или притуплены из-за сплющивания при падении на землю. Если капля трескалась, ее содержимое могло вылиться. Капли сложены в основном непрозрачным янтарем (дымчатым, пенистым, костяным) с множеством пузырьков воздуха и иногда (в области шейки) волоконцами древесины. Все капли покрыты маломощной коркой выветривания.

Сталактиты возникали в результате периодического поступления смолы из дерева и последовательного наслаивания отдельных ее порций. Форма сталактитов цилиндрическая или конусовидная, длина 0,8-2,6 см, ширина 0,2-0,7 см. Слои - скорлупки, полупрозрачные до прозрачных, неплотно прилегают друг к другу и при ударе распадаются на составные части. В сталактитах постоянно обнаруживаются кусочки древесной коры, сажистая вкрапленность сульфидов железа, пузырьки воздуха.

Каплевидные натеки в отличие от капель и сталактитов сформировались из менее вязкой смолы; такая смола чаще стекала по натеку, отчего тот не разрастался, а нарастал в длину до 5 см при ширине в утолщенной части 2,5 см. Каплевидные натеки сложены серовато-желтым непрозрачным янтарем, текстура их массивна, поверхность гладкая, местами морщинистая из-за коричневой корочки выветривания. Натечные пластинки образовались в результате стекания смолы по стволу или ветвям. Они небольшие (5,5x2,5x3,0 см), сложены костяным янтарем; на стороне, примыкающей к стволу дерева, часто видны отпечатки коры и веточек. Наствольные натеки сформировались при интенсивном течении смолы по стволу дерева, поэтому они слегка повторяют его изгиб. Наружная сторона натеков неровная, волнообразная, на ней много углублений и похожих на сучки выступов, внутренняя сравнительно ровная, часто с многочисленными включениями коры и кусочков древесины. Натеки исключительно красивы - желтые, золотисто-, коричневато-желтые; состоят они из множества прозрачных слойков с заключенными в них насекомыми и пауками, которые попали в стекающую по стволу смолу и, не в силах вырваться из нее, остались в прозрачной гробнице навеки. Большие, тяжелые натеки падали к подножию дерева, где обогащались компонентами почвенной подстилки. От обилия растительных включений они кажутся черными. Для ювелирных изделий такой янтарь используют редко, но для науки исключительно ценен: он помогает составить представление об органическом мире палеогенового периода. Внутриствольные натеки янтаря возникли из смолы, выделившейся и застывшей внутри ствола дерева. Форма их серпо-, клино- и линзовидная, пластинчатая, неправильная. Янтарь, находящийся между годичными слоями - кольцами древесины (в так называемых смоляных карманах), имеет вид слегка вогнутых, постепенно утончающихся к краям пластинок длиной до 11,5, шириной 1-4 и толщиной 0,2-0,8 см. Он разноцветен и поэтому очень красив. Нередко в одном куске сочетаются прозрачные, полупрозрачные, дымчатые и непрозрачные разности. Межкоровые натеки представлены небольшими (2-4 см) пластинками полупрозрачного и костяного янтарей с отпечатками узоров коры дерева и следов жизнедеятельности организмов. Подкоровые натеки - небольшие (2x5 см) слегка вогнутые пластинки и таблички с отчетливыми отпечатками на одной из сторон волоконец древесины; цвет их грязно-желтовато-белый. У янтаря, находящегося в полостях, которые образовались в результате гниения дерева, неправильная, реже прямоугольная и треугольная форма, неровная поверхность. Он сильно загрязнен перепревшей древесной трухой и поэтому кажется темным. По внешнему виду все куски янтаря отчетливо делятся на угловатые и округлые (закругленные). Мелкие куски в основном угловатые, многие из них образовались за счет дробления более крупных. Большие куски обычно сглаженные, округлые, иногда караваеобразные. Поверхность их гладкая, как бы отполированная, или шероховатая и даже ребристая с бороздками, шрамами и другими углублениями, приобретенными в процессе частичного растворения и транспортировки водами, ледником и т. п.

Масса кусков янтаря - от долей грамма до десяти и более килограммов. Большие куски редки. Эти крупные обособления - «слитки» ископаемой смолы, резко отличающиеся в россыпях от основной массы янтаря, весят более килограмма. Они могли возникнуть благодаря обильному выделению смолы из дерева. Самый крупный в мире кусок янтаря - 12 кг - найден на побережье Балтийского моря. Здесь же обнаружен второй и третий по величине куски (9700 и 7000 г). В 1803 г. вблизи Гусева (бывший Гумбинен) встречен кусок янтаря массой 6750 г, длиной 37, шириной 21 и толщиной 14 см. Другой кусок, найденный в начале XIX в. в окрестностях этого же города, имел плоскую форму и весил около 5700 г. Уникальный кусок из Приморского месторождения (4200 г) хранится в Калининградском музее янтаря, другой крупный кусок массой более 2 кг экспонируется в Палангском музее. Из окрестностей Паланги известен кусок янтаря в 3 кг. Крупные куски встречаются и на Украине. Известно, например, о двух таких находках из янтарепроявлений Львовской области. Один из образцов имел форму клина длиной 31, шириной 22, высотой 5 и 20 см, массой около 6 кг. Кусок не сохранился: по незнанию его раскрошили, приняв за самородную серу. Другой кусок напоминает по виду огромную (20Х15,5Х10 см) персиковую косточку и весит 1270 г (рис. 1). Янтарь двухцветен: верхняя часть, находившаяся в мергеле, бледно-желтая, матовая; нижняя, лежавшая в песчанике, коричневатая, полупрозрачная до прозрачной. Поверхность куска неровная, натечная. Из района Махува (ПНР) известен самоцвет массой 810 г. За всю историю добычи янтаря учтено до десяти кусков тяжелее 5 кг.

Положение кусков янтаря во вмещающей породе во многом зависит от их формы. Круглые и близкие к ним по форме куски занимают безразличное положение по отношению к слоистости, плоские куски Располагаются параллельно ей.

Прозрачность - ценное свойство янтаря, обусловленное его способностью пропускать световые лучи. Здесь большая роль принадлежит интенсивности окраски и наличию в камне различных - главным образом воздушных - включений и трещин: сильная окраска и обилие включений могут заметно снизить или совсем уничтожить прозрачность. Издавна янтарь классифицируют на три сорта: прозрачный в сплошных массах или слоистых разностях с включениями насекомых; полупрозрачный с отдельными затемненными участками; непрозрачный, белый или кремоватый, похожий на слоновую кость, пенистый. Сейчас выделяют пять разностей: прозрачный - бесцветный, со слабыми оттенками желтого цвета; дымчатый - слегка замутненный, местами прозрачный; бастард - средней прозрачности, желтого цвета с темным оттенком; костяной - непрозрачный, цвета слоновой кости; пенистый - непрозрачный, пористый, похожий на застывшую пену. Иногда в одном куске сочетаются все эти разности со многими переходными (рис. 2).

Прозрачный янтарь, соломенно-желтый до медового, редко бесцветен, он чист и светел, как хрусталь (рис. 3). Самый прозрачный янтарь - это янтарь, образовавшийся из смолы, которая вытекала из небольшого участка дерева одновременно и в значительном количестве и при этом хорошо и равномерно прогревалась солнцем. Если выделения смолы не вполне слились, то самоцвет получается слоистый, ломкий. И все же он почти всегда прозрачен, и в нем чаще всего встречаются включения растений и животных. У прозрачного янтаря при умелом - индивидуальном - к нему подходе наилучшие декоративные возможности.

Полупрозрачные янтари (дымчатый и бастард) из-за значительного количества (до 30 % объема куска) сравнительно крупных (до 0,2 мм) воздушных пузырьков белые или желтоватые. Различные по форме скопления пузырьков воздуха в сочетании с неправильной формой куска способствуют своеобразному внутреннему отражению и преломлению в нем световых лучей и созданию причудливых дымчатых узоров, издавна поражающих воображение человека. Если в прозрачном янтаре видны облачные помутнения, это облачный бастард. Выделяют также бастард с замутнениями в виде тонкого гроздьевидного рисунка.

Непрозрачные янтари имеют беловатый цвет, они содержат до 50 % объема куска воздушных пузырьков. Еще в 1763 г. известный знаток горного дела Шлаттер писал, что беловатым янтарем называют любой непрозрачный янтарь, который цветом походит на молоко, жемчуг... Это все чешуйчатые, дымчатые, водянистых и прочих цветов непрозрачные янтари * . Множество тесно расположенных пузырьков в одних случаях придает камню пемзообразный вид (это пенистый янтарь); в других - способствует возникновению тонких дымчатых узоров. Такой янтарь похож на кость, иногда слоновую, цвет его изменяется от белого до бурого. Бастард, пенистый и костяной янтари впервые выделил немецкий исследователь К. Клебс в 1882 г. Непрозрачные янтари обычно белые, молочно-белые до фарфоровидных, иногда желтоватые, напоминающие воск; часто они неоднородны по внутреннему строению (рис. 4). Такие янтари более всего пригодны для создания скульптурной миниатюры, в частности скульптурного барельефа.

* (Шлаттер И. Минералогия, или описание всякого рода руд и ископаемых из земли вещей... - Спб., 1763. - С. 503. )

Уменьшение прозрачности янтаря происходит также в результате его выветривания (окисления).

Облагораживание - физическое и химическое воздействие на янтарь, благодаря которому камень, не теряя природных свойств, улучшает первоначальные или приобретает новые качества, как правило, повышающие его в цене. Пористость дает возможность не только просветлять, но и окрашивать самоцвет.

Непрозрачный янтарь просветляют кипячением в льняном и сурепном масле и прокаливанием.

При кипячении пузырьки заполняются жиром и начинают пропускать свет. Необходимо следить, чтобы разогревание и охлаждение масла с янтарем шло медленно - только так можно получить чистый стеклопрозрачный продукт, пригодный для изготовления увеличительных стекол, очков, призм, зажигательных зеркал. Его более сильная по сравнению с необработанным янтарем способность к светопреломлению связана с введением проясняющего вещества. Отметим, что зажигательное зеркало, сделанное из облагороженного янтаря, производит вспышку пороха скорее, чем зеркало из стекла. Еще во второй половине XVIII в. янтарь не только просветляли, но и окрашивали в красный, синий, фиолетовый, пурпурный и зеленый цвета, «так что он на драгоценные камни походить будет и ко всякому украшению употреблен быть может». В древнем Риме окрашенный в красный цвет янтарь ценили на вес золота.

Для просветления янтаря прокаливанием кусочки его кладут в песок и прогревают там продолжительное время при температуре свыше 100 °С. В ходе нагревания камень размягчается, замутняющие его пузырьки замыкаются. Происходят локальные микровзрывы пустоток, способствующие образованию веерообразных радужных блестков, по форме напоминающих рыбью чешую. Мастера называют такие блестки золотыми лучами. В некоторых странах предпочтение отдавали желтому янтарю, похожему на цвет вареного меда. Чем больше он в процессе просветления переходит в белый, оставаясь при этом достаточно прозрачным, тем становится дороже.

Отметим, что свойством изменять цвет отличаются немногие минеральные вещества. Наверное, человек меньше уважал бы камни, если бы они не были такими стойкими и упрямыми.

Цвет. Природа щедро одарила янтарь всеми красками и их оттенками: цветовая палитра его изменяется от бесцветной, как лед или горный хрусталь, и белой, как кость, до серой, желтой, зеленоватой, голубой, розовой, красной, коричневой и даже черной. Но преобладает красивый золотисто-желтый цвет различных тонов и оттенков. Нередко в одном куске можно встретить оттенки всех цветов радуги, то резко отграниченные, то плавно переходящие друг в друга. Иногда куски одноцветны.

Установлено, что первичная окраска янтаря обусловлена изменением в структуре его молекулы, характером рассеивания в нем белого цвета и наличием включений. Вторичная окраска - следствие выветривания и воздействия температуры.

Ярко-желтая окраска объясняется определенным положением группы С = O в молекуле янтаря. Желтые янтари отличает богатая гамма различных оттенков этого цвета (в одном куске их может быть более десяти); их взаимные переходы зависят от исходного состава живицы и последующих условий ее превращения в янтарь. В XVIII в. золотисто-желтый янтарь называли золотоцветным и утверждали, что он имеет преимущество перед всеми янтарями благодаря природной, а не искусственно созданной «светлости». Желтый янтарь иногда называют капустным.

Перестройка в структуре с участием групп С = O вместе с деформацией части молекул янтаря, по мнению советского геолога С. С. Савкевича, приводит к возникновению непривлекательных серых янтарей, изредка встречающихся в Прибалтике. Серый янтарь внешне мало похож на ископаемою смолу, к тому же он сильно трещиноват. Применение обычных методов исследования позволяет предположить, что, кроме структурных изменений, определенное значение в возникновении серых янтарей имеет отсутствие или незначительное содержание в их составе летучих компонентов.

Давно известны зеленые и голубые янтари. О них писал Шлаттер в 1763 г. в книге «Минералогия, или описание всякого рода руд и ископаемых из земли вещей»: «Цветной, или пестрый, янтарь называется тот, который сверх обыкновенных светлых тонов еще и другие имеет; по чему в одном содержится такое, отчего сия краска зависит и чего в обыкновенном светлом янтаре не имеется. К оному причисляются: зеленоватый янтарь, синеватый янтарь, разноцветный янтарь». Зеленый и голубой янтари упоминает А. А. Урусов в «Опыте естественной истории...» (1780). В «Словаре минералогическом», изданном в 1790 г., синеватым и зеленоватым янтарями начинается описание цветовой гаммы этого самоцвета. Итак, зеленым и голубым янтарям уделялось внимание еще более двухсот лет назад. Как показали наши исследования, типичных синих янтарей в месторождениях Прибалтики и Украины нет. Речь может идти только о зеленоватых и голубоватых камнях. Зеленоватые найдены на Куршской косе. На Клесовском месторождении в желтых янтарях отчетливо просматриваются перемежающиеся полоски зеленого и темно-зеленого. Зеленый оттенок янтарей Приморского месторождения объясняется заметной примесью в них дисперсного пирита. Еще реже попадаются голубоватые самоцветы. Отчетливо отливают голубизной белые опаловидные янтари. Тонкие полоски голубого камня иногда обнаруживаются на границе его белых непрозрачных полосок. В ряде случаев голубая окраска объясняется тем, что поверхностный слой камня в отраженном свете флюоресцирует голубым. Красивые голубоватые прожилки содержит бирманский «янтарь» золотистого цвета. Он чище и тверже балтийского, залегает в глинистых сланцах третичного возраста. Показатель хорошего качества «янтаря» - угольные пропластки. Лучший янтарь находят на глубине 9,1-10,6 м. Средний размер кусков 10 см. Ярко-зеленая (изумрудная) окраска у сицилийской ископаемой смолы * . Эта смола бывает также синеватой и фиолетовой. Зеленые «янтари» известны в Доминиканской Республике. Светлые самоцветы иногда называют синими.

* (Сицилийский «янтарь» (симетит) мягче балтийского сукцинита, он совсем не содержит янтарной кислоты, но имеет хорошие поделочные свойства. )

Довольно редки и розовые янтари. Обычно это тонкое чередование розоватых и зеленоватых полосок с явным преобладанием первых.

Красные янтари также редки, их издавна особо почитали. В Японии красный янтарь называли «драконовой кровью». На Украине долго были в моде изделия из самоцвета яркого вишневого цвета. Его получали искусственно прокаливанием под давлением янтарного порошка (муки). При этом обычный желтый янтарь сплавлялся в сплошную массу кроваво-красного цвета. В первой половине XIX в. куски красного янтаря искусственно изготовляли в Кенигсберге и экспортировали в Японию и другие страны. Красный цвет естественных кусков камня обычно связан с их окислением. В конце прошлого века янтари необычного красного цвета были найдены в третичных песчаниках Львова и в его окрестностях. Львовские янтари рубиново-красные, вишневые, багряные, они напоминают пламенеющий закат солнца. Подсвеченные изнутри, они сходны с горящими искрящимися углями, при взгляде на них возникает образ пламени на углях. Предполагают, что красный цвет обусловлен исходным составом живицы, из которой возник янтарь, и несколько необычным его элементарным составом. Но у красноватых янтарей Клесовского месторождения элементарный состав обычный. Возможно, живица хвойных Украины, из которой возник самоцвет, имела какие-то специфические особенности, благоприятствующие появлению этой редкой окраски. «Янтари» яркой огненной расцветки находят в Сицилии, на северном берегу Африки, в Австралии и Венгрии, рубиново-красные известны в Бирме. Ярко-красные «янтари» встречены в миоценовом туфогенном песчанике в окрестностях Камадо (Япония).

Редки и коричневые янтари. На Клесовском месторождении найдены темно-коричневые, почти черные камни. Менее интенсивна коричневая окраска выветрелых корок на костяных янтарях. Иногда появление коричневых пятен в светлых самоцветах объясняется бурым битуминозным веществом, выстилающим тонким слоем стенки находящихся в них пустот.

Исключительно редок черный янтарь.

Некоторые куски имеют определенную окраску лишь сразу после извлечения их из земли, а через некоторое время заметно тускнеют.

Блеск камня зависит от характера поверхности, от которой отражаются световые лучи: отраженный свет и создает впечатление блеска. У янтаря блеск стеклянный, жирный, восковой, матовый. Ровная поверхность отличается стеклянным блеском. Только янтарям Прибалтики свойствен сверкающий стеклянный блеск благодаря их высокой прозрачности: свет не только отражается от поверхности камня, но и проникает в глубину и отражается внутри самоцвета. Свет, отраженный от неровной поверхности с множеством различных по величине и форме углублений, обусловливает появление жирного, воскового и матового блеска. Хорошо отполированный янтарь излучает теплый блеск.

Люминесценция . Мы приведем краткие сведения о поведении прозрачного, дымчатого, костяного и пенистого янтарей, бастарда в результате поглощения ими ультрафиолетового излучения. Прозрачные янтари в ультрафиолетовых лучах имеют голубое свечение различной интенсивности. С уменьшением прозрачности оно ослабевает. Дымчатые (слегка мутноватые, местами прозрачные) янтари люминесцируют бледно-голубым. Под действием ультрафиолетового излучения в дымчатом янтаре хорошо видна струйчатость и полосчатость, обусловленные различной степенью замутненности. Бастард в ультрафиолетовых лучах светится матово-белым с заметным желтоватым оттенком. Костяные янтари цвета слоновой кости люминесцируют белым, матово-белым с легким голубоватым оттенком или голубовато-белым. Костяные слегка желтоватые янтари светятся матовым желтовато-белым. Такое же свечение и у пенистого янтаря.

Как мы уже упоминали, в процессе выветривания прозрачные янтари становятся коричневатыми, не прозрачными, а костяные - светло- и красновато-коричневыми, полупрозрачными. Первые люминесцируют различными оттенками коричневого цвета, другие - оранжево-желтым или желтовато-оранжевым.

Несомненно, что одни химические элементы в янтаре усиливают люминесценцию, а другие подавляют ее. Иногда наиболее яркая люминесценция наблюдается в участках, содержащих минимальное количество железа. Но этот вопрос детально не изучен.

В классической древности янтарь ценили выше драгоценных камней и металлов, финикийские купцы пускались за ним в долгие путешествия, ставшие и первыми торговыми путями янтаря. В античном Риме больше всего дорожили золотистым прозрачным янтарем, менее ценным считали красноватый прозрачный. Белый и костяной янтари не имели цены, их употребляли только для курений. Плиний Старший упоминает в своих трудах, что в императорском Риме янтарь в роскоши чтили столь высоко, что сделанное из него изображение человека, как бы мало оно ни было, превосходило ценой живого и здорового человека. Заметим, что в древности янтарь ценили не только и даже не столько за его художественные и декоративные качества, сколько за приписываемые ему таинственные свойства.

На мусульманском Востоке наряду с прозрачными и желтыми кусками высоко ценили облачные разности. С XVII в. и доныне это излюбленный материал для мундштуков, трубок, кальянов, а также футляров для курительных трубок и портсигаров. Возможно, что в этом сказывалась древняя традиция, приписывающая янтарю бактерицидные и обезвреживающие свойства.

В Китае и Японии издавна отдавали предпочтение красноватым и наиболее прозрачным сортам.

Очень высоко, наравне с серебром и золотом, ценили янтарь в старину в Латвии. Дорогим считался полупрозрачный молочно-белый камень с зеленоватым оттенком.

Сейчас самоцвет лучшего качества должен иметь лимонно-желтый цвет по всему куску, т. е. просвечивать во всей массе. Как и в старину, очень ценятся крупные куски - из них мастер может создать любую вещь.

В давние времена жители Причерноморья пользовались янтарем как денежной единицей.

На мировом рынке килограмм ювелирного поделочного янтаря стоит 500-1000, а столько же рядового янтаря - 30-200 долларов.

Самоцвет все время дорожает. Он и в самом деле не только красив, но и таит в себе много неразгаданного, непознанного.

Показатель преломления . Камень оптически изотропен, но показатель преломления его непостоянен. По нашим данным, показатель преломления неизмененного янтаря 1,535-1,556; выветрелого 1,542-1,561. Наиболее высок он у самоцветов окрестностей Львова (1,554-1,556), Предкарпатья (1,540-1,551) и Клесовского месторождения (1,539-1,542), наиболее низок - из Куршской косы (1,538-1,542) и Приморского месторождения (1,535-1,538). Какой-либо зависимости между показателем преломления и разностью камня не выявлено. Так, показатель преломления прозрачного светло-желтого и желтоватого костяного янтаря Приморского месторождения одинаков - 1,538. У менее прозрачной разности он несколько ниже - 1,535, а у желтоватого, слегка замутненного - 1,537. В Клесовском месторождении один и тот же показатель преломления (1,539) имеют желтовато-коричневый, коричневато-желтый, зеленовато-желтый, коричневый, белый, светло-желтый и желтовато-белый янтари. Показатель преломления одинаков (1,551) также у бастарда и костяного янтаря (Предкарпатье).

Показатель преломления выветрелого янтаря выше, чем неизмененного. У самоцветов окрестности Львова он составляет 1,554-1,558, Предкарпатья - 1,552-1,561, Клесовского месторождения - 1,545-1,546, Приморского - 1,542-1,560. Обычно интервал колебания показателя преломления выветрелого янтаря несколько шире по сравнению с неизмененными разностями. Установлена прямая зависимость между показателем преломления камня и степенью выветривания: он возрастает от центра образца к его периферии.

Как видим, у янтарей Украины показатель преломления больше по сравнению с самоцветами Прибалтики. Иногда янтарь, подобно смолам, обнаруживает двойное лучепреломление.

Твердость . Янтарь относится к мягким органическим веществам: твердость его по шкале Мооса равна 2,2. Твердость балтийского сукцинита изучена сравнительно хорошо. Она последовательно возрастает в ряду янтарей: костяной (20 кг/мм 2) - бастард (25 кг/мм 2) - прозрачный (26 кг/мм 2) - вскрышной (27 кг/мм 2). Твердость самоцветов остальных регионов до последнего времени изучена недостаточно. Сведения о твердости янтарей Предкарпатья (Язовское проявление) по сравнению с камнями Клесовского месторождения и Прибалтики (Приморское месторождение и проявление Куршской косы) дал анализ около 80 образцов самоцвета.

При нагрузке 50 г твердость янтарей исследуемых районов несколько различна: наибольшая она для Язовского проявления и наименьшая - для Куршской косы. Интервал колебаний твердости для янтарей Курбской косы уже, твердость при различных нагрузках ниже. Это подтверждает и анализ средних значений твердости при различных нагрузках. Например, при нагрузке 20 г твердость янтарей Куршской косы ниже по сравнению с язовскими камнями на 4,26%, 50 г - на 7,60, 100 г - на 7,91 %. Более широкий диапазон твердости и повышенная твердость янтарей Язовского проявления объясняется их более неоднородным внутренним строением. Неоднородность обусловлена частым чередованием в одном образце прозрачных и непрозрачных разно- окрашенных зон. В общем же наиболее неоднородны по твердости (и, возможно, по внутреннему строению) янтари Язовского проявления и Куршской косы, наиболее однородны - Клесовского и Приморского месторождений. Чем прозрачнее неизмененный янтарь, тем он плотнее и тверже.

Замечено, что в отличие от большинства минералов с увеличением нагрузки твердость янтарей возрастает. Это можно объяснить особенностями внутреннего строения самоцветов, в основном вязкостью и наличием твердых включений (кристаллов и зерен пирита и кальцита, кусочков обугленной древесины). Изменение твердости зависит от многих причин. Главное здесь - состав камня, количество элементов-примесей; с увеличением их (особенно железа) твердость возрастает. Подмечено, что янтарь, поднятый на дневную поверхность, не имеет той твердости, которую он получает впоследствии, полежав на воздухе.

На степень твердости вещества влияет его хрупкость (пластичность). Она характеризуется «числом хрупкости» - величиной нагрузки, при которой появляется первая видимая трещина. Неизмененные янтари Прибалтики и Украины вязкие, они имеют «число хрупкости» более 200 г. В процессе окисления хрупкость янтаря, как и его твердость, увеличивается. Корка выветривания, содержащая по сравнению с неизмененным камнем больше химических элементов, имеет «число хрупкости» около 50 г. Полупрозрачный самоцвет менее хрупок, чем совершенно прозрачный. «Число хрупкости» ретинита - хрупких ископаемых смол, изредка применяемых в ювелирном деле, - равно 15±5 г.

Картина хрупкого разрушения янтаря хорошо прослеживается под электронным микроскопом. Как показали исследования В. П. Аронскинд и Л. Д. Шишкиной (1977), на электронно-микроскопических снимках таких камней обнаруживаются характерные кольца разлома с системой веерно расходящихся ступеней - линий разлома. Отмечены многочисленные полосы - «дорожки»; это участки, по которым одни слои скользят относительно других при деформации вещества ископаемой смолы в твердом состоянии.

М. Б. Агранат, Н. П. Новиков, В. П. Перминов и П. А. Ямпольский исследовали прочность и лазерное разрушение природного янтаря. Они установили, что внешние характеристики лазерных разрушений в нем совпадают с аналогичными разрушениями в органическом стекле и полистироле. Лазерное воздействие на янтарь способствует возникновению в нем дискретно расположенных трещин, сходных с трещинами, образующимися при лазерном разрушении органического стекла и полистирола. Лазерное разрушение самоцвета сопровождается ярким свечением. Оптическая прочность природного янтаря, определенная с помощью лазерных исследований, оказалась в два - четыре раза выше оптической прочности стекла. В янтаре найдены рассеивающие оптические неоднородности, которых нет в стекле.

Вязкость балтийского янтаря 5-108П (при 200 °С). Термомеханические кривые камня свойственны полимерам с сетчатой структурой.

Янтарь послушен резцу: он хорошо распиливается, обтачивается, сверлится, шлифуется и полируется. Его можно пилить, как дерево, обрабатывать напильником, сверлить и обтачивать на токарном станке. После этого отшлифованную поверхность сглаживают «шкуркой» или пемзой, затем полируют мелом или трепелом на увлажненном шерстяном материале. Раньше последний блеск наводили сухим трепелом с последующим трением о кожу руки. Сейчас самоцвет полируют на станках с помощью войлочных кругов и специальной полировочной смеси (пасты). Кропотливая и тщательная шлифовка и полировка способствуют выявлению красоты рисунка и созданию светового эффекта. Чем лучше янтарь, тем лучше выявляется его цвет.

При температуре более 100 °С янтарь можно сгибать.

Трещиноватость . Трещины в янтаре возникают в результате разных процессов. Они бывают первичными и вторичными. Первичные трещины образуются еще в смоле и в процессе ее фоссилизации наследуются самоцветом; они формируются также на границах участков, сложенных разным янтарем, или вокруг различных (растительных и животных) включений - центров напряжений. Ориентировка их произвольная. К сожалению, более детально эти трещины не исследовались. Вторичная трещиноватость обусловлена тектоническим воздействием на янтарь и его выветриванием (окислением). Первым фактором можно объяснить появление многочисленных трещин в карпатском янтаре, проходящих в различных направлениях. В янтаре Клесовского месторождения под воздействием тектонического фактора образуется система плоских приблизительно параллельных трещин, отстоящих друг от друга на 5 мм. В камне Приморского месторождения тектоническую природу имеют миллиметровые трещины. Они однонаправленны, а при переходе янтаря одного цвета в другой обычно разветвляются.

Трещины тектонического происхождения в янтаре фиксируют ослабленные зоны в каркасной структуре полимера. По ним и проходит разрыв. По направлению к скалывающему усилию плоскости трещин находятся под углом 20-25°. Трещины, возникающие в процессе выветривания камня, более разнообразны. Они распространены в приповерхностной части куска и по направлению вглубь клиновидно сужаются, постепенно затухая. Ослабление связей при выветривании сопровождается возникновением небольших - до миллиметра - разновеликих полигонов, образующих замысловатый кружевной узор на выветрелой корке. Они фиксируют три главных направления, по которым происходит ослабление связей в каркасе янтаря при выветривании. На янтарях Украины более распространены неправильные многоугольники, выветривание самоцветов Прибалтики, как правило, сопровождается образованием на их поверхности правильных трех-, четырех-, пяти- и шестиугольных трещин. Кроме замкнутых отмечены небольшие трещины в разных направлениях. По сравнению с многоугольными они не такие глубокие и заметно короче, часто ломаные (зигзагообразные), иногда сдвоенные. Системой коротких трещинок, сдвоенных, строенных, редко радиальных покрыта поверхность янтарей Прибалтики. Менее разнообразны криволинейные трещины выветривания, часто служащие продолжением прямых трещин. Они отчетливо прослеживаются в небольших каплях янтаря. Участки, ограниченные криволинейными трещинами, в свою очередь, разбиваются короткими прямыми сдвоенными трещинками.

Довольно часто узкие прямые трещины на поверхности не остаются полыми, а заполняются - как бы залечиваются - более поздним светлым янтарем, хорошо заметным на темном фоне выветрелого. Так на поверхности выветрелых кусков образуется золотисто-желтый узор. В янтарях Предкарпатья отмечено залечивание трещин перекинувшимися от одной стенки трещины к другой тонкими перемычками - тонкими светлыми волоконцами янтаря, прямыми или слегка изогнутыми. Последнее может свидетельствовать о некотором сокращении трещин после образования.

Отдельность - способность янтаря раскалываться при ударе вдоль плоскостей на отдельные кусочки. Наблюдается в наствольных, внутриствольных и выветрелых разностях, наиболее отчетливо выражена в наствольных натечно-скорлуповатых образцах, которые даже при слабом ударе распадаются на множество скорлупок. Из внутриствольных разностей отдельность сравнительно хорошо проявляется в костяных янтарях - некоторые образцы легко разламываются в руках на разновеликие кусочки. Расслоение происходит по едва заметным трещинкам. В кусочках внутриствольного костяного янтаря, имеющих вид тонких - до 0,5 мм - табличек, характер отдельности иной. При ударе таблички распадаются по трещинкам на приблизительно одинаковые по величине части с почти параллельными сторонами. Образование таких табличек - выколок - происходит по трещинам, возникающим еще в процессе фоссилизации ископаемой смолы или под действием на янтарь тектонических напряжений. При выветривании камня отдельность отчетливо проявляется в поверхностной корке. Она объясняется тем, что процесс выветривания сопровождается появлением в поверхностном слое трещинок, проходящих в различных направлениях. По ним и образуются выколки в форме треугольника, квадрата, пяти- и шестиугольника...

Излом определяет характер поверхности при расколе (разламывании) куска янтаря в любом направлении. Он зависит от структурных особенностей, прозрачности и однородности камня. У янтаря излом бывает ровный, ступенчатый, неровный, занозистый, полураковистый и раковистый. Ровный проходит по трещинкам отдельности, он присущ костяному янтарю. У костяного янтаря с неясно выраженной отдельностью излом ступенчатый. У прозрачного и дымчатого камней он преимущественно полураковистый до раковистого (формой поверхности напоминает раковину), иногда неровный, похож на излом кварца. Сходство подкрепляется и тем, что на плоскостях излома обоих веществ наблюдаются подобные узоры, образованные причудливым сочетанием тонких линий. Занозистый излом отмечен у бастарда с обильными включениями древесных остатков. По характеру напоминает излом древесины поперек волокнистости. Впечатление занозистости иногда создают зигзагообразные линии, обнаруживающиеся на поверхности разламывания.

Плотность . По литературным данным, плотность янтаря колеблется от 0,97 до 1,25 г/см 3 , по нашим - от 1,0 до 1,22 г/см 3 . Плотность янтаря равна плотности морской воды. В пресной воде самоцвет тонет, в соленой всплывает. Поэтому-то он и выбрасывается так легко на поверхность со дна моря.

Плотность возрастает от непрозрачных к прозрачным разностям и достигает максимума в выветрелой корочке. Интервал колебания величины плотности наиболее узок в янтарях Приморского месторождения, наиболее широк в камнях окрестностей Львова. С увеличением количества элементов-примесей плотность янтарей возрастает, поэтому у окрашенных разностей она выше, чем у белых и бесцветных камней. Что плотность янтаря зависит от состава элементов-примесей - несомненно, но этот вопрос еще не изучен. Установлено только, что наибольшая плотность у корок выветрелого янтаря с содержанием железа около процента. Плотность янтаря несколько снижается, если в нем мало пор и трещин. Это свойственно отдельным образцам костяного янтаря. Некоторое влияние на плотность самоцвета оказывает также исходный состав смолы, из которой он возник. К сожалению, этот вопрос совершенно не исследован.

По нашим данным, плотность самоцветов из месторождений ниже, чем из янтарепроявлений. Наибольшая плотность у янтарей окрестностей Львова.

У одной и той же разности плотность - величина более постоянная, чем твердость. Она изменяется от 1,025 до 1,06 г/см 3 , а твердость - от 24,44 до 27,69 кг/мм 2 (при нагрузке 50 г).

С небольшой плотностью янтаря связано интересное его свойство - неистираемость. За долгие годы пребывания в водной среде янтарь не превратился в порошок. А ведь море сравнительно быстро истирает даже гораздо более твердые минеральные вещества. Давно подмечено, что найденный на берегу моря янтарь имеет неправильную форму, менее округлую, чем, например, галька кварца, хотя твердость кварца в несколько раз больше твердости янтаря. В чем же здесь дело? Физик С. С. Хилькевич остроумно заметил, что истиранию янтаря препятствует закон Архимеда. Плотность янтаря чуть больше 1 г/см 3 , т. е почти совпадает с плотностью морской воды. Поэтому действующая на янтарь выталкивающая сила почти равна его массе. В воде янтарь практически ничего не весит. Это приводит к тому, что сила, действующая на янтарь, все время будет способствовать его перемещению. Во взвешенном состоянии самоцвет не касается дна и вследствие этого как бы избегает контакта с другими телами, что и приводит к очень незначительному его истиранию.

Термическая характеристика . Термические свойства янтаря в основном определяются его аморфным и полимерным строением. Постоянной точки плавления у него нет. Это, видимо, связано с непостоянством состава ископаемых смол и различными условиями их фоссилизации. Установлено, что с повышением интенсивности фоссилизации ископаемых смол повышается и температура их плавления. Чем тверже ископаемая смола, тем выше ее температура плавления. Украинские и прибалтийские янтари размягчаются при температуре 125-178 °С. Это объясняется разрывом наиболее слабых связей в структуре полимера и выделением части летучих компонентов. Неизмененный янтарь размягчается скорее, чем выветрелый. При дальнейшем нагревании камень плавится, выделяя пары с ароматным запахом (точка плавления 350-530°С, у неизменных янтарей она на несколько десятков градусов ниже, чем у выветрелых разностей). Заметим, что даже в одном куске температура плавления разная.

В огне горение янтаря сопровождается удивительно приятным - как бы гвоздичным - запахом. Еще в средние века янтарь употребляли для благовонных курений в храмах и церквах, а на Руси его издавна называли морским ладаном. В прежние времена жены мезенских рыбаков перед уходом мужей в море нередко окуривали янтарем рыболовные сети, надеясь приманить этим рыб. По аромату горящего янтаря его легко отличить от подделок (бакелитовые заменители пахнут фенолом).

При нагревании до 140-150 °С без доступа воздуха камень становится пластичным. С этим свойством связаны технологические приемы его обработки - каление и прессование.

Янтарь электризуется при трении. Это казавшееся на заре истории человечества загадочным свойство притягивать находящиеся вблизи легкие тела растительного происхождения сблизило самоцвет с установленными впоследствии физическими явлениями, а Фалесу позволило заключить, что камень обладает душой. Богатые финикиянки употребляли янтарь для пяток своих веретен, которые при вращении электризовались, притягивали одни ленточки и ниточки и отталкивали другие.

Инфракрасная спектроскопия . Методом этой спектроскопии определяют наличие структурных элементов. В структуре клесовских камней найдены алифатические насыщенные (1740 и 1160-1165 см -1), ненасыщенные (1710 и 1250 см -1) эфиры, группы ОН (3400-3800 см -1), СН 2 и СН 3 . Инфракрасные спектры поглощения янтарей Приморского месторождения сходны с таковыми камней Клесовского месторождения. Спектр поглощения выветрелого янтаря из Клесовского месторождения по сравнению со спектрограммами неизмененных образцов имеет дополнительное поглощение в области 790 см -1 , обусловленное непредельными связями или единичными СН 2 - группами, и слабое поглощение с частотой в области 1120 см -1 . Общий вид инфракрасного спектра поглощения выветрелых янтарей (красноватой корки и кремовой мучнистой массы) близок к спектру балтийского сукцинита. Особенность выветрелых янтарей - менее стабильное поглощение в области 1710-1740 см -1 , а также небольшая интенсивность и несовпадение максимумов в областях 1645 и 1660, 1140 и 1170, 1040 и 1030, 900 см -1 . На спектрограмме белого янтаря из окрестностей Львова поглощения 2860 и 2920 см -1 (валентные колебания С-Н алифатических соединений) и поглощение 1730 см -1 (валентные колебания С = Н карбональной группы насыщенных алифатических сложных эфиров) по интенсивности в два раза сильнее таких же поглощений на спектрограмме выветрелой корочки (рис. 5). На последней обнаружены также полосы поглощения Н 2 Оδ(ОН) 1640 см -1 и ν(OH) 3420 см -1 , которые отсутствуют на спектрограмме неизмененного янтаря. В остальном все полосы поглощения на обеих спектрограммах идентичны.

Данные инфракрасной спектроскопии янтарей Клесовского и Приморского месторождений вызывают сомнение в том, что смола, давшая начало украинскому и балтийскому янтарю, выделилась из одного вида растений. Инфракрасные спектры поглощения балтийского сукцинита мало похожи на таковые смол современных сосен, они ближе к смолам других хвойных - араукарий. Остатков араукариевых в сукцините не найдено.

В последнее время метод инфракрасной спектрометрии с успехом используется для идентификации различных археологических находок янтаря. Так, инфракрасные спектры 60 образцов самоцвета, найденных в Словении (Югославия), подтвердили балтийское его происхождение. А исследование этим методом ископаемых смол из района Любляны показало, что все они относятся к смолам, образовавшимся из березовой коры. Спектры ядерного магнитного резонанса подтверждают этот вывод.

Рентгеновская характеристика . На рентгенограммах янтарей отчетливо фиксируется диффузное дифракционное пятно - так называемое гало, максимум интенсивности которого приходится на 0,60-0,61 нм, а также слабая размытая полоса в интервале 0,25-0,21 нм. Установлены некоторые различия в положении основного максимума «гало» в зависимости от выветривания камня и содержания в нем элементов-примесей. Наиболее отчетливо такое различие проявляется в выветрелом янтаре; здесь присущий самоцвету рефлекс смещается до 0,578 нм, что может свидетельствовать о некотором изменении строения окисленной разности по сравнению с неизмененным янтарем. Рентгеновское исследование камня иногда усложняется тем, что минералы-примеси дают на рентгенограммах свои рефлексы. Они, как и свойственные янтарю отражения, не дают возможности судить о структуре самоцвета.

Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР). Исследование ЭПР в янтарях подтвердило наличие в нем парамагнитных центров. Количество последних обусловлено наличием радикалов, которые образуются под действием свободного кислорода. Темно-коричневые янтари по сравнению со светлыми разностями содержат в 100 раз больше парамагнитных центров. В выветрелых разностях парамагнитных центров немного. Очевидно, это обусловлено тем, что выветрелые корки насыщены продуктами окисления соединений, входящих в состав янтаря, которые уже неспособны образовывать радикалы под воздействием кислорода.

Химия янтаря . Химический состав и строение янтаря очень сложны и до конца не выяснены. Химическое изучение камня началось еще в период господства алхимических взглядов. Оно продолжительное время основывалось на исследовании продуктов сухой перегонки янтаря, что не способствовало установлению химической природы исходного материала. В 1556 (или 1548) г. известный минералог и доктор из Яхимова (Чехословакия) Г. Агрикола впервые обнаружил янтарную кислоту в продуктах перегонки янтаря и описал ее под названием янтарной смолы. Но только в 1676 г. Н. Лемери смог установить ее кислотную природу. Соли янтарной кислоты называют сукцинатами.

Неоспоримые заслуги в изучении природы янтаря принадлежат шведскому химику Я. Берцелиусу, разделившему его в 1828 г. на отдельные компоненты обработкой растворителями. В камне были обнаружены две фракции смолы, летучее ароматическое (эфирное) масло, янтарная кислота и 90 % нерастворимого остатка. Одна из смоляных фракций, растворимая в алкоголе и получившая название сукцинина, имела кислотные функции. При перегонке с водяным паром она дала в дистилляте незначительное количество вещества с запахом мяты, впоследствии охарактеризованного Бертело как борнеол.

Янтарная кислота - характерная особенность балтийского янтаря (сукцинита). Различные ее количества были обнаружены не только в неизмененных янтарях, но и в изделиях из самоцвета, найденных в различных захоронениях. Установление географической принадлежности такого янтаря послужило важным фактором его дальнейшего изучения. Наиболее богаты янтарной кислотой молочно-белые и светло-желтые сорта камня - им в связи с этим издавна приписывались целебные свойства.

Исследованиями К. Плонайта (1924) было показано, что свободная янтарная кислота содержится только в непрозрачных образцах янтаря с множеством мельчайших воздушных пузырьков, заполненных кислой жидкостью. Она находится там и в растворе, и в виде сростков мелких кристаллов. О. Гельм (1828) нашел эту кислоту и в прозрачном сукцините в количестве от 3,2 до 4,5 %. Максимальное количество янтарной кислоты (8,2%) выявлено в выветрелой поверхностной корке. Примерно такое же количество ее (5,62-7,11 %) содержат и янтари окрестностей Киева - так называемый киевский сукцинит. Данные по содержанию янтарной кислоты в ископаемых смолах использовались для установления географической принадлежности янтаря, найденного при археологических раскопках в Италии.

Новые сведения о составе и строении ископаемых смол были получены в ходе применения инструментальных методов анализа. Оказалось, что янтарь различного возраста (и из различных месторождений) отчетливо диагностируется по инфракрасным спектрам поглощения. У одних самоцветов преобладают кислотные функции, у других - эфирные. Так, на инфракрасных спектрограммах янтарей из меловых отложений Испании проявились полосы поглощения свободных кислотных групп, а на инфракрасных спектрах олигоценовых камней такие полосы не выражены, на них достаточно сильно проявлялись поглощения, отвечающие эфирным группам. Кроме эфирных и кислотных групп, при анализе янтаря с помощью таких спектров обнаружили еще кегонные, спиртовые и винильные группировки.

Метод инфракрасной спектроскопии хорошо фиксирует все изменения, происходящие с янтарем в процессе выветривания. Подмечено, что в ходе этого процесса уменьшается количество связей С = O. Такие спектры обычно имеют янтари, извлеченные из могильников античного времени

Сравнение инфракрасных спектров поглощения янтаря со спектрами смол современных хвойных дало возможность установить ботаническую принадлежность некоторых самоцветов. В частности, было показано, что янтари из нижнемеловых отложений Ливана произошли из смолы араукарии, произраставшей в мезозойское время в Южном полушарии.

Уже накоплено много данных по составу и строению янтаря. Известно, что летучая его часть (около 10 % массы камня) представлена ароматическими соединениями - терпенами с 10 атомами углерода и сесквитерпенами с 15 атомами углерода в молекуле. Из нелетучего остатка янтаря еще в 30-е годы выделили сукциноабиетиноловую кислоту С 25 Н 40 О 4 . В ней было определено две ОН-группы, одна из них карбоксильная. Л. Шмид с сотрудниками, применив метод экстракции, установил в янтаре присутствие сукцинита, входящего в состав сложного эфира сукциносильвиновой кислоты С 4 Н 26 О 2 . Отметим, что остаток янтаря, нерастворимый ни в одном из известных растворителей, И. Иоон назвал сукцинином еще в 1816 г.

Масс-спектрометрическими исследованиями установлено, что в состав янтаря входит более 40 соединений с близкой молекулярной массой (около 604). Многие из них все еще не диагностированы. В чистом виде из янтаря выделены только абиетиновая кислота и ее изомеры: левопимаровая, полюстриновая, неоабиетиновая, декстропимаровая и изодекстропимаровая кислоты. Абиетиновая кислота очень устойчива. Одной этой кислотой обычно сложены древние ископаемые смолы.

С помощью газовой и тонкослойной хроматографии в янтаре установлено наличие изодекстропимаровой, дегидроабиетиновой, дегидроизопимаровой, сандаракопимаровой, диагатеновой и абиетиновой кислот. Они составляют растворимую в органических растворителях часть (20-25 %) балтийского сукцинита.

Данные инфракрасной спектрометрии показали, что сукцинин, составляющий основную массу янтаря, содержит лактонные (сложноэфирные) группы, т. е. представляет собой сложный эфир. В сложных процессах превращения спиртовой функции молекулы янтаря заметную роль сыграло действие солнечного света. Если раствор абиетиновой кислоты продолжительное время подвергать ультрафиолетовому облучению, в нем образуется муравьиная кислота и дегидроабиетен - соединение с внециклической связью. Заметим, что полосы поглощения, свойственные внециклической двойной связи, обнаружены в спектрах многих янтарей. Под действием эфира двойная связь образует спиртовую группу, которая в дальнейшем принимает участие в образовании эфира.

Здесь интересно одно обстоятельство. По данным масс-спектрометрических измерений установлена молекулярная масса соединений, выделенных из нерастворимого остатка янтаря. Она равна 604, что составляет удвоенную массу абиетиновой кислоты. Поэтому следует предположить, что в образовании сложных эфиров участвует не абиетиновая кислота, а ее димер. Это подтверждается и тем, что многодневное ультрафиолетовое облучение камня способствует образованию соединения с массой 604, совершенно нерастворимого в органических растворителях.

Значит, в состав янтаря входят три главные группы соединений: летучие терпены и сесквитерпены, растворимые органические кислоты и нерастворимые полиэфиры этих кислот со спиртами, образовавшимися из этих же кислот. Первые две группы находились в смоле (живице), вытекающей из сосен в давно прошедшее время. Третья группа - продукт разнообразных превращений первозданной смолы.

Можно надеяться, что в недалеком будущем люди сумеют получить синтетический янтарь так, как в технике получают полимеры. В последние годы за рубежом запатентованы (хотя еще не производятся) синтетические продукты со структурой абиетиновой кислоты.

По химическому составу янтарь - типичная смола - высокомолекулярное соединение органических кислот. Он состоит примерно из 10 атомов углерода, 16 атомов водорода и одного атома кислорода, т. е. содержит в среднем 80% углерода, 10 - водорода, 8 % кислорода, а также немного азота, серы и золы, количество которых в нем значительно меняется. Непостоянство стехиометрического состава не позволяет отнести янтарь к минералам. Поэтому термин «янтарь» имеет несколько собирательное значение: так называют любые ископаемые смолы. Собственно янтарь часто именуют сукцинитом, подразумевая под ним высококачественный янтарь (балтийский, киевский сукциниты). Именно в таком плане мы рассматриваем одновозрастные янтари не только Прибалтики, но и Украины. Наиболее широк диапазон колебаний основных компонентов у янтарей окрестностей Львова: С 71,82-84,18 %; Н 5,60-10,64 %; наименьший - у камней Предкарпатья: С 77,82-80,89 %; Н 9,55-11,44 %. Янтари Приморского и Клесовского месторождений занимают промежуточное положение. Значения основных компонентов в них изменяются в таких пределах: С 76,74-85,54 и 77,42-84,81 %; Н 9,02-11,47 и 8,60-10,15 %. Самоцветы из этих месторождений по составу и колебаниям основных компонентов более близки, чем из проявлений окрестностей Львова и Предкарпатья. Однако янтари Клесовского месторождения по сравнению с камнями Приморского содержат значительно больше серы (до 1,45%) и золы (до 8,7%) (это говорит о заметном количестве посторонних минеральных веществ). Количество серы в прибалтийских янтарях не превышает 0,55%.

При соприкосновении янтаря с кислородом воздуха поверхность его окисляется. Образуется выветрелая корочка, со временем она наращивается. Максимальная толщина ее - 4 мм. Наиболее благоприятные условия для окисления янтаря существуют в сухой насыщенной атмосферным воздухом песчаной почве. Выветрелая корочка наращивается изнутри, снаружи она шелушится и постепенно отваливается. У янтаря, выброшенного волнами моря на берег, корочка значительно тоньше. Отмечены двух- и трехслойные корки выветривания. Часто в процессе выветривания поверхность куска самоцвета разбивается на множество разных по величине участков, промежутки между которыми выполняются белым мучнистым янтарем. В Приморском месторождении встречались кусочки, покрытые пылеватым налетом розового цвета. В выветрелом янтаре возрастает количество кислорода, а содержание остальных компонентов уменьшается.

Изотопный состав углерода устанавливают с помощью масс-спектрометрических исследований. Изотопные отношения 12 С: 13 С, выраженные через величину δ13С, зависят от характера структурных превращений в ископаемых смолах, которые происходят в процессе фоссилизации под влиянием окислительно- восстановительных процессов и температуры. С возрастом изотопный состав углерода янтарей несколько «утяжеляется». Так, δ 13 С сред палеогеновых янтарей составляет - 20,4 и 20,5 ‰, а неогеновых - 19,9 ‰.

Такое «утяжеление» изотопного состава связано с первичным окислением ископаемых смол, сопровождающимся отщеплением изотопно легких функциональных групп. Сдвиг изотопного равновесия в сторону обогащения янтарей изотопом 13С происходит и под влиянием вторичного окисления. Установлено, что δ 13 С неизмененного янтаря из Приморского месторождения равно - 22,1%, а δ 13 С выветрелой корки - 21 %. Таким образом, как первичное, так и вторичное окисление ископаемых смол сопровождается увеличением в их составе изотопа 13 С.

Янтарь никогда не бывает химически чистым. В нем в виде примесей (от следов до 0,5 %) найдено более 30 химических элементов. Наличие их в основном связывают с механическими включениями минералов, преимущественно глин, кальцита, пирита.

Наиболее чистыми оказались неизмененные янтари окрестностей Львова, содержащие всего семь элементов в количестве от 0,0001 до 0,3 %. В камнях Куршской косы выявлено 11 элементов (от следов до 1 %). В самоцветах Предкарпатья и Приморского месторождения найдено соответственно 13 и 12 элементов. Наиболее загрязнены элементами-примесями янтари Клесовского месторождения - их обнаружено там 18.

Главные и постоянные элементы-примеси в янтарях - кальций и железо. Кальцием наиболее обогащены янтари Куршской косы (до 0,5%), железом - Приморского и Клесовского месторождений. Железистые самоцветы темно-красные до черных. Наименее железистые янтари окрестностей Львова. В ряде случаев железо коррелируется с магнием. В камнях Приморского месторождения марганца по сравнению с железом меньше на два порядка, а в клесовских - на один. Львовские и предкарпатские янтари (кроме роздольских) безмарганцевые. Магния в янтарях на один-два порядка меньше, чем кальция. Наиболее равномерно распределен этот элемент в камнях Приморского месторождения. Количество кремния в них несколько больше, чем алюминия. В отличие от осадочных пород барий в янтарях распространен несколько шире, чем стронций. Все янтари меденосны. Незначительные количества ванадия найдены в самоцветах Клесова. Титан, хром, никель, кобальт, цинк, свинец распространены неравномерно. Появление этих элементов объясняется как геохимическим их сродством с железом, так и заимствованием из вмещающих пород. Качественно и количественно состав элементов-примесей в янтарях в какой-то мере отражает состав вмещающих их пород. Наиболее ярко это проявляется в янтарях Клесовского месторождения, породы которого сформировались под влиянием кристаллических пород Украинского щита.

Имитации янтаря . Как имитации янтаря обычно используются некоторые синтетические смолы - такие, как бакелит, а также казеиновые продукты, пластмассы. По прочности, окраске и чистоте они почти не уступают настоящему самоцвету. Янтарь отличается от синтетических смол более низкой плотностью (1,0-1,1 г/см 3 , в то время как у бакелита 1,26 г/см 3), голубой люминесценцией в ультрафиолетовых лучах, высоким показателем преломления. Изделия из пластмасс откалываются, а янтарь не крошится.

Труднее отличить подделки из копала - растительной смолы четвертичного периода, не подвергшейся фоссилизации. Ископаемые копалы находят на юго-восточном берегу Африки в земле в виде пластинок или подобных образований, покрытых непрозрачной выветрелой коркой. В 40-е годы на западе Африки извлекали из земли шарообразные копалы, похожие на гальку. Кроме ископаемых известны полуископаемые и современные копалы, например смола современных растений Trachylobium verrucosum, сосна каури (Новая Зеландия). Сосна каури достигает 50 м в высоту и до 18 м в окружности - это одно из самых больших деревьев на земле. Она живет до 3 тыс. лет. Крона старых деревьев напоминает огромный зеленый шатер. Воздух в лесах каури пропитан запахом смолы, которая сочится из деревьев. В земле скопившаяся за тысячелетия, окаменевшая смола образует целые толщи. Она очень напоминает янтарь. К тому же смолу используют не только для изготовления поделок, но и в производстве лаков и красок. К копалам принадлежат ископаемые смолы, обнаруженные в ряде прибрежных участков Гвинейской Республики (устья рек Понго, Сумбуя, Форекарпия, побережье острова Кабак). Африканские ископаемые смолы отличаются неплохими поделочными свойствами.

Самоцвет не избежал подделок. Китайцы исстари изготовляли из живицы такой «янтарь», что его труд но было отличить от настоящего. Ловкие дельцы заключали в него лягушек и рыб. Лягушек издавна почитали в Китае, считали символом влаги, изобилия и плодородия, божеством домашнего очага. Такой артефакт (искусная подделка) стоил больших денег в этой стране. Знаменитый ученый и писатель древности Плиний Старший упоминал в своих трудах об имитациях янтаря с ящерицами. Там ящерицу помещали в обычную канифоль.

Имитация из копала отличается от янтаря меньшими твердостью и плотностью. Копал, положенный на тлеющие уголья, выделяет неприятно пахнущие лекарственные пары, при трении не электризуется, легче плавится и имеет меньшую вязкость, чем янтарь. Капля эфира, помещенная на копал, оставляет после испарения пятно (на янтарь эфир практически не действует).

По-видимому, такие свойства присущи не всем копалам. Например, гвинейский копал по оптическим, рентгеновским, спектральным, спектрометрическим данным, элементному составу (углерод 79,84-85,86 %, водород 8,09-11,19 %), способности электризоваться, по существу, не отличается от янтаря. Но поверхность копала при действии на нее нескольких капель эфира быстро размягчается, в то время как воздействие эфира на кусочек янтаря приводит только к легкому помутнению его поверхности. Поделки из такого копала недолговечны.

Артефакты янтаря представляют большую опасность для исследователей, коллекционеров, музейных работников - отличить их бывает непросто.

Янтарь неоднороден по своему составу. Основные его компоненты - углерод (примерно 78%), кислород (11%), водород (10%).

Балтийский самоцвет принадлежит к относительно мягким камням: его можно поцарапать ножом. Твердость янтаря по шкале Мооса находится в пределах от 2 до 3. Для сравнения: твердость гипса - 2, кварца - 7, алмаза - 10. Янтарь хрупок, легко разбивается от удара или при падении, но вместе с тем - пластичен. И это очень ценное его качество. Благодаря ему камень хорошо поддается механической обработке. Янтарь можно пилить, резать, сверлить, шлифовать, полировать. При нагревании он сначала размягчает ся, а затем, при температуре 315-350 о С, плавится. Это свойство используют при таких обработках, как каление и прессование.

Янтарь хорошо горит. Это его свойство было отмечено Тацитом (98-й год): "Если вы попробуете испытать свойства янтаря огнем, то обнаружите, что он горит, как факел, и дает насыщенное, сильно ароматичное пламя; затем он застывает, превращаясь в липкое вещество, напоминающее вар или смолу".

Калёный янтарь

Улучшить декоративные качества натуральных кусочков янтаря помогает особая обработка - прокаливание. Для этого янтарь помещают в специальные печи с морским песком и температурой более 200оС. В процессе такой обработки янтарь становится прозрачным. В зависимости от длительности нагревания окраска его постепенно меняется от золотистой до темно-вишневой. При этом внутри камня образуются веерообразные трещинки, они делают камень "искрящимся".

Мутный и полупрозрачный янтарь перед закаливанием предварительно обесцвечивают в специальных автоклавах - выдерживают в течение 15-16 часов под давлением в очищенном азоте при температуре около 250оС.

Прессованный янтарь

При нагревании без доступа воздуха янтарь становится пластичным. Это его свойство используют при обработке прессованием.

Предварительно очищенный от окисленной корочки мелкий янтарь размалывают в порошок и помещают в специальные пресс-формы. Под давлением более 1000 атмосфер при температуре 180-220оС порошок превращается в тягучую массу. После охлаждения она затвердевает в формах различной конфигурации. Добавки специальных красителей и особый режим давления дают возможность получать прессованный янтарь разной окраски и структуры. Используют его и для ювелирных украшений, и в технике - изоляторы разных типов.

Химическая переработка янтаря

Самые мелкие, загрязненные кусочки янтаря и отходы, которые получают при обработке крупных кусков, нагревают в специальных котлах до 350-370оС. Янтарь плавится и под воздействием химических реакций разлагается на более простые вещества: янтарную кислоту (1,2%), янтарное масло (около 15%) и "плавленый янтарь" (около 65% веса исходного сырья).

Янтарную кислоту (в виде кристаллов белого цвета) используют в фармакологии и пищевой промышленности, а также в сельском хозяйстве как хороший стимулятор роста растений.

Янтарное масло употребляют для изготовления лаков, применяют для формовки в литейном деле и как средство для консервации древесины.

"Плавленый янтарь", или янтарная канифоль, пригоден для производства лаков и эмалей, которые используют для покрытия мебели и музыкальных инструментов, при создании типографских красок.

Янтарь различается по форме, цвету и степени прозрачности. Форма кусочка янтаря определялась тем, откуда истекала смола-живица. Это происходило или внутри, или на поверхности ствола поврежденного дерева. При обильном выделении смола стекала в виде капель, сосулек, натеков. В коллекции Калининградского музея янтаря самая большая капля имеет в диаметре чуть больше 5 см. Но известны и гораздо более крупные - размером с гусиное яйцо. Длина натеков в виде сосулек - 10-12 см. Небольшие линзовидные и серповидные камушки рождались, видимо, в "смоляных карманах", которые образовывались в полостях между годичными кольцами деревьев. На застывших здесь янтариках часто видны следы древесной ткани. Расположение смолы между стволом и корой приводило к образованию подкорковых форм. На них прекрасно видна фактура древесины или коры. Куски, возникшие в больших подкорковых полостях, достигают веса двух килограммов. Еще более крупные образцы янтаря рождались там, где была большая открытая рана на стволе дерева. Смола истекала длительное время и скапливалась в грунте. Самый большой из известных образцов сукцинита хранится в Берлине и весит 9 кг 750 г. Российский гигант из собрания Калининградского музея существенно меньше - 4 кг 280 г. Интенсивность окраски, степень прозрачности или непрозрачности самоцвета в значительной мере зависят от микроскопических пустот, которые есть в каждом камне, от их количества, размеров и размещения.

Различают следующие разновидности янтаря:

прозрачный, в котором присутствуют единичные пустотки:

полупрозрачный , или просвечивающийся, в котором находятся большие скопления пустоток, приводящие к замутнениям (облачный, бастард):

непрозрачный (костяной и пенистый), в котором количество пустоток может достигать 900 000 на 1 куб. мм..:

Природа одарила янтарь невероятным богатством красок. Здесь и ярко-желтые, и красноватые, напоминающие язычок пламени, и "медовые" камни. Есть "облачные" - они словно затуманены перистыми облаками. Встречаются удивительно красивые янтари голубых и зеленоватых оттенков. (2)

Химический состав янтаря

Янтарь - высокомолекулярное соединение органических кислот, содержащее в среднем 79% углерода, 10,5 % водорода, 10,5 % кислорода. Его формула C10 H16 О4. В 100 г янтаря находится 81 г углерода, 7,3 г водорода, 6,34 г кислорода, немного серы, азота и минеральных веществ. Количественные соотношения между отдельными элементами в янтаре подвержены колебаниям. Они непостоянны не только для янтаря одного месторождения или проявления, но даже для янтаря одного куска. Непостоянство состава не позволяет относить янтарь к минералам. Термин «янтарь» следует считать собирательным для целого ряда ископаемых смол. Характерным представителем этого ряда является сукцинит. С ним обычно отождествляется высококачественный янтарь. После сжигания янтаря остается зола. Зольность балтийского сукцинита небольшая - 0,2 %, бастарда и костяного - 0,8 %. Зольность украинского (клесовского) Янтаря достигает 8,7 %. Значительное количество золы в янтарях указывает на заметное содержание в них механической примеси минеральных веществ. В процессе выветривания в янтарях становится больше кислорода, а содержание остальных компонентов уменьшается. В янтарях в виде примесей (от следов до 3 %) обнаружено 24 химических элемента (Y, V, Мn, Сu, Ti, Zr, AI, Si, Mg, Са, Fe, Nb, Р, РЬ, Zn, Сг, Ва, Со, Na, Sr, Si, Sn, Мо, Yb). Из них 17 найдено в неизмененных янтарях Клесовского месторождения, 12 - в янтарях Пляжевого участка Приморского месторождения, 11 и 13 - соответственно в янтарях Куршской Косы и Предкарпатья. Наименьшее Количество химических элементов находится в прозрачных Янтарях. Из перечисленных элементов в неизмененных янтарях постоянно присутствуют AI, Si, Ti, Са, Fe, Mg, Сu, в выветрелых - только первые пять элементов.

Окраска янтаря

В группе камней-самоцветов янтарь по красоте расцветки занимает одно из первых мест. Палитра янтаря содержит все цвета радуги. Преобладает желтый, золотисто-желтый, отсюда термин «янтарный цвет». Он характерен для меда, соков, плодов и т. д. Особую группу составляют малопригодные для поделок янтари серого цвета. В Прибалтике, как и в другой местности, цветные разности янтаря имеют свои названия, наиболее распространен сукцинит - желтый, оранжевый, красноватый, белый, цвета слоновой кости с высоким содержанием янтарной кислоты. Наиболее близки к сукциниту янтари с побережья Северного моря, из районов Киева и Харькова, Предкарпатья и Карпат. Янтарь из окрестностей Киева по своему сходству с балтийским сукцинитом иногда называют киевским сукцинитом. Под Гданьском распространен геданит (от латинского Геданум - Гданьск) - желтый, винно-желтый и грязно-желтый янтарь, намного уступающий по твердости сукциниту. Глессит (от древнегреческого «глессум» - янтарь) - красно-бурый, бурый и черно-белый янтарь, содержащий очень мало примесей; При выветривании он превращается в белую мучнистую массу.

Одноцветный янтарь встречается редко. Каждый кусочек имеет множество оттенков, постепенно переходящих один в другой. Поэтому кажется, что янтарь впитал в себя все краски создавшей его природы. Он то прозрачен с едва уловимой желтизной, то зеленоват, словно морская волна, выбросившая его на берег, то закатно-красен, то голубоват, как небо в легкой дымке облаков. В янтаре можно найти все краски душистых цветов. В литературе указывается, что янтарь насчитывает 200 и даже 350 оттенков, однако точное число их восстановить трудно, возможно и больше. Первичная окраска обусловлена тремя факторами: структурным, рассеиванием белого света в янтаре, различными включениями; вторичная - процессами выветривания янтаря. Структурный фактор главный. Так, свойственная янтарю желтая окраска вызвана группой С=О, занимающей определенное положение в молекуле янтаря. Желтые янтари имеют богатую гамму оттенков, особенно выделяется золотистый.

Вариации окраски и сочетание различных оттенков желтого цвета в одном куске зависят от исходного состава живицы, последующих условий ее захоронения и превращения. Этим, а также механической примесью пирита объясняются зеленые оттенки в янтаре. Необычным составом живицы обусловлен и красный цвет янтаря Украины. Голубая окраска (от бледно- и небесно-голубой до васильково-синей) вызвана рассеиванием белого света в среде с мелкими частицами, какой и является янтарь. Возникновение розовой окраски следует связывать с разным режимом кислорода в процессе превращения смолы в янтарь. В восстановительных условиях могли сформироваться зеленые янтари, а при повышении парциального давления кислорода - янтари розовой окраски. Из посторонних веществ, играющих роль хромофоров, следует отметить в первую очередь ионы трехвалентного железа. Они способствуют возникновению зеленовато-желтой окраски. В белых с синеватым отливом янтарях повышено количество титана. В ряде случаев окраска янтаря зависит от существенной примеси в нем некоторых минералов. Белая и серая окраски обусловлены пелитоморфным кальцитом, зеленая - пиритом, серая - глинистыми минералами, красноватая - минералами, близкими по составу к гетиту и гематиту. Коричневую и черную окраски янтарь приобретает вследствие значительного содержания в нем темного битуминозного вещества или бурых растительных остатков. В процессе выветривания янтарь, как правило, приобретает более интенсивную (красновато-бурую, коричневатую) окраску.

Янтарь оптически изотропен

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

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) .

Термические свойства янтаря

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. Самая низкая температура реакции отмечена у прозрачного соломенно-желтого янтаря наиболее высокая - у канифольно-желтого и выветрелого. При дальнейшем нагревании янтарь плавиться: 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 назвали «морским ладаном». 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) переходя т в заготовки любой формы.

Электропроводность янтаря

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 люминесцирует. 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. Кроме фотолюминесценции, янтарь обладает триболюминесценцией, обнаруживающейся в темноте при растирании янтаря в ступке в виде слабого желтого свечения. Однако у прибалтийского и украинского янтарем это свойство не выражено.

Плотность янтаря

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.

Пористость янтаря

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.

Твердость янтаря

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. 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. На степень твердости янтаря влияет его хрупкость. Она характеризуется числом хрупкости - нагрузкой, при которой возникает первая видимая трещина. 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.

Окисление янтаря

При продолжительном пребывании на воздухе поверхность янтаря изменяется. Если разломить или распилить кусок янтаря, то можно увидеть, что поверхность его окрашена более интенсивно, чем центральная часть. На воздухе янтарь окисляется сравнительно быстро. Это хорошо заметно на отполированных поверхностях образцов. Уже через год они меняли свой цвет. Светлый янтарь желтел, со временем желтизна распространялась в глубину куска. В трещиноватых участках этот процесс идет полнее, чем в сплошном куске, и заканчивается образованием корочки окисления (выветривания), часто разбитой тонкими трещинами на разновеликие полигональные участки.(1)

Уровень современных технологий позволяет имитировать любые природные камни – даже такие сложные и прекрасные, как солнечный камень янтарь. Качество синтетических материалов сегодня может ввести в заблуждение кого угодно. Искусственные янтари бывают потрясающе красивые – прозрачные, солнечно-медовые, даже с каким-нибудь жучком или паучком внутри! И в некоторых случаях отличить такой экземпляр-имитацию от природного минерала достаточно непросто.

Искусственный янтарь изготавливают из стекла, современных видов пластмассы, а также из синтетической и натуральной смолы.


Типовые способы проверки янтаря:

  1. Опустите ваш янтарь в стакан с солёной водой (3 чайных ложки соли). Стеклянный или пластмассовый янтарь из эпоксидной смолы сразу же утонет. А природный янтарь всплывёт – его удельный вес меньше, чем у солёной воды.
  2. Капните на поверхность камня ацетоном. На природном янтаре не останется и следа. А вот на искусственном образце появится расплавленность, изменение цвета и т.д.
  3. При сильном механическом воздействии натуральный янтарь может только крошиться – поцарапать его невозможно.
  4. Приложите к нелицевой стороне камня сильно нагретый металлический предмет – например, иголку. Искусственный материал сразу обнаружит себя резким и неприятным запахом. Натуральный янтарь пахнет всегда исключительно приятно – сосной, канифолью или церковным ладаном. А может вообще ничем не пахнуть.
  5. Низкая стоимость – явный признак подделки. Природный янтарь просто не может стоить дёшево.
  6. Насекомые или растения, включённые в янтарь, далеко не всегда являются подтверждением подлинности минерала. Янтарь с инклюзами научились изготавливать уже очень давно. Рассмотрите внимательнее насекомое. Крылышки у насекомых Юрского периода расправлены и раскрыты – медленно увязая в смоле, они пытались из неё выбраться. Насекомые в пластмассе и стекле выглядят не так живо, поскольку заливаются смолой в неживом виде.

Искусственный янтарь из смолы
Очень часто подделки янтаря изготавливают из недорогих низкосортных видов смолы. Их наличие достаточно просто определить. Во-первых, они не так сильно пахнут хвоей и лесом. Во-вторых, их легко и просто поцарапать. А вот природный янтарь, пролежавший в недрах Земли миллионы лет, поцарапать вам не удастся. В-третьих, они имеют неоднородную структуру. Если у вас под рукой есть увеличительное стекло, то вы также сможете определить происхождение вашего янтаря. Природный минерал имеет однородную структуру по всей толщине. А вот в искусственном камушке вы обнаружите волнистые слоистые образования, которые получаются в процессе его быстрого изготовления.

Другое дело, если искусственный янтарь изготовили из твёрдого сорта смолы, которая называется «копал». Отличить такой камень от натурального будет достаточно непросто. К тому же по цене также будет сложно сориентироваться – копал настолько похож на янтарь, что их цены часто совпадают. Янтари-копалы встречаются на юго-восточном побережье Африки – это либо зёрнышки, либо пластины смолы солнечно-медового либо чайного цвета, прозрачные и чистые, сверху покрыты корочкой, которую при обработке снимают. А вот на западном африканском побережье копалы находят в форме небольших симметричных шариков.


Итак, копал почти такой же твёрдый, как и янтарь. Как их различить? Копал, в отличие от янтаря, быстрее и легче плавится. Это можно проверить в домашних условиях: приложите аккуратно кусочек янтаря одной стороной на горячую сковороду, и он сразу же начнёт издавать запах. Так вот – природный янтарь источает аромат, похожий на гвоздичный. А вот копал будет сильно и неприятно пахнуть лекарствами. Ещё один отличительный признак копала – множество трещинок на его поверхности.

Очень важный критерий отличия – электрические свойства. Натуральный янтарь – прекрасный природный диэлектрик. При трении янтарь хорошо электризуется и сохраняет на своей поверхности отрицательный электрический заряд. Благодаря уникальным электрическим свойствам, янтарь широко используется при лечении различных заболеваний.
Читайте подробнее: Лечебные свойства янтаря .


Копал не обладает электрическими свойствами янтаря. При этом, он действительно похож на природный янтарь. Его используют в изготовлении украшений, а также вырезают мелкие предметы – шкатулки, брелоки и т.д. Кроме копала при изготовлении искусственного янтаря используются и другие янтароподобные виды смол, такие как даммар, каури. Образцы искусственного янтаря бывают безупречно красивы, но никогда не стоит забывать, что истинный возраст природного янтаря – даже не миллионы, а сотни миллионов лет! Это невозможно себе вообразить, насколько ценен природный янтарь, а если быть ещё точнее, – он просто бесценен! Энергетика янтаря настолько мощная, что сравнивать её с современными древесными смолами, и тем более с синтетическими материалами, бессмысленно. Природный янтарь – это без всякого преувеличения Вселенская категория.
Узнайте больше: Камень янтарь .

Искусственный янтарь решает исключительно эстетические задачи. При этом подделки из смолы практически нельзя назвать синтетикой, поскольку смола – это всё-таки природный материал. Копал вообще считается «молодым янтарём» и может быть возрастом в несколько сотен и даже тысяч лет. Ювелиры его считают «янтарём низкого сорта».

Современную смолу добывают из различных деревьев и кустарников. К примеру, смолу даммар готовят из растений, произрастающих на восточно-индийских остовах – Борнео, Ява, Суматра и т.д. Смола каури добывается из хвойных деревьев каури, которые растут в Новой Зеландии. Все искусственные янтари из современных видов смол проверяются одинаковыми вышеперечисленными способами.

Прессованный янтарь


Ещё один способ подделки янтаря – так называемый прессованный янтарь (амброид), который научились изготавливать ещё в конце 19-го века. Мелкая янтарная крошка прессуется под гидравлическим прессом без кислорода при температуре 200-250° С. Внешне прессованный янтарь очень схож с природным минералом, но отличить его всё-таки можно. Имитацию выдаст неравномерность окраски. Части амброида могут резко отличаться друг от друга по цвету, при этом цветовые переходы очень резкие и имеют чёткую геометрическую форму. Контрастные куски очень напоминают традиционное лоскутное одеяло. Особенно характерный признак – резкие переход матовой части в прозрачную. Тогда как окраска природного янтаря меняется очень плавно, без каких-либо линий и границ цвета.

Прогресс не стоит на месте. Современные способы имитации самоцветов постоянно совершенствуются. Вот и прессованный янтарь научились окрашивать. С помощью мощных красителей общая палитра разноцветных кусочков амброида выравнивается в однородный оттенок. Поэтому отличить прессованный янтарь простыми способами становится всё сложнее.

Природный минерал имеет широкий диапазон цвета – мёдовый, красновато-коричневый, тёмно-коричневый, цвет вишни. При этом он отличается естественной прозрачностью.


Прессованный янтарь заметно более мутный, практически не бывает прозрачным (за исключением небольших участков). А главное, не обладает уникальной способностью природного янтаря играть оттенками света.

Если внимательно рассмотреть амброид, то можно увидеть ещё один явный признак – это вытянутые пузырьки воздуха. В природном янтаре также встречаются пузырьки воздуха, но они всегда имеют идеальную шарообразную форму.

Благодаря современным технологиям, сегодня существует множество способов изготовления амброида. Независимо от метода, используется только природная янтарная крошка и янтарная пыль. Многие не считают амброид искусственным янтарём и подделкой, и относят его к янтарям низкого качества. Тем не менее, стоит учитывать, что после промышленной обработки меняется и энергоструктура минерала, что крайне важно, если изделие планируется использовать в целебных целях.

Искусственные янтари из других материалов
Искусственный янтарь может быть изготовлен из стекла. Чтобы определить происхождение такого экземпляра, проведите по его поверхности медной иголкой. На стеклянном образце не останется и следа, а на натуральном солнечном камне появится едва заметная полоска.

Чтобы исключить повреждение поверхности природного янтаря – используйте самый простой способ проверки: опустите камень в солёный раствор (300 г воды/ 50 г соли). Стекло непременно утонет.

Пластмассовую имитацию янтаря придётся поцарапать, чтобы докопаться до истины. Искусственный янтарь изготавливают из бакелита, берната и др. Пластик образует стружку при механическом воздействии. Природный минерал – крошится. К тому же, если попробовать воздействовать на поверхность пламенем простой зажигалки, то пластик начнёт мгновенно плавиться и обугливаться, издавая неприятный синтетический запах.

Облагороженный янтарь тоже имеет свои отличительные признаки.


Облагораживают янтарь очень и очень давно. Для улучшения эстетических свойств чего только с ним не делают, – чтобы придать ему красивый красноватый оттенок, его вываривают в меду. Чтобы сделать его светлее, подвергают кипячению в растительном масле, добавляя органические красители. После выварки на его поверхности появляется характерная сеточка мелких трещинок.

Игристый янтарь – это естественный или прессованный янтарь, прошедший основательную термообработку при температуре 220 °С. На поверхности игристого янтаря можно обнаружить маленькие веерообразные трещинки, которые создают дополнительную великолепную игру света и оттенка. Такой сорт облагороженного янтаря достаточно высоко ценится на ювелирном рынке.