Лекция (2 часа) Общие сведения. Алмаз, камнесамоцветное и пьезооптическое сырье

Вопрос 3. Камнесамоцветное сырьё

К камнесамоцветному сырью относятся минералы обладающие красивым цветом, сильным блеском, высокой прозрачностью, оригинальным рисунком, высокой твёрдостью и химической стойкостью. Они подразделяются на ювелирные и поделочные.

Классификация ювелирных камней по П.М. Татаринову.
I класс: алмаз, рубин, сапфир, изумруд, александрит.
II класс: топаз, аквамарин, берилл, турмалин, пироп, циркон, благородный опал, аметист.
III класс: горный хрусталь, дымчатый кварц-раухтопаз, цитрин, морион, хризолит, гематит.
Наиболее ценными являются камни 1 класса, стоимость которых может составлять более 10 000 долл. за карат
К поделочным камням относятся минералы и горные породы обладающие декоративными свойствами - малахит, азурит, нефрит, лазурит, амазонит, лабрадор, родонит, халцедон и опал со всеми разновидностями, пестрые яшмы, серпентинит, мраморный оникс, флюорит, граниты, мраморы и др.
Месторождения ювелирных и поделочных камней имеют различный генезис. Магматогенными являются месторождения алмаза (Якутия –Россия, ЮАР, Ботсвана, Австралия и др.), рубина и сапфира (Индия, Шри-Ланка, Бразилия и др.) Постмагматическими являются месторождения изумрудов (Колумбия, Бразилия, Урал –Россия) и большинство камней 2 класса. Метаморфогенными могут быть месторождения гранатов, рубина, шпинели, лазурита, родонита, нефрита, яшм. В экзогенных условиях образуются месторождения малахита, азурита, опала, бирюзы и многочисленные россыпи ювелирных камней.
Пьезооптическое сырьё.
К пьезооптическим минералам относятся кварц, исландский шпат и оптический флюорит.


Вопрос 4. Пьезокварц и оптический кварц (SiO₂)

Химические, физические и технологические свойства: кристаллы тригональной сингонии, высокая твёрдость, прозрачность, в т.ч. в ультрофиолетовой и инфракрасной частях спектра, термостоек, пьезоэлектрик, , высокая температура плавления (1710°С), химически стоек и растворяется только в плавиковой кислоте, высокопрочен. Сущность пьезоэлектрического эффекта кристаллов кварца заключается в том, что при сжатии или растяжении пластинки, выпеленной параллельно двойной оси , на ее концах возникают электрические заряды разного знака, а при воздействии электрического тока она начинает упруго колебаться. Величина возникающего заряда прямо пропорциональна сжимающему усилию.

Применение в промышленности.
Действие целого ряда приборов и устройств электро- и радиотехники, гидроакустики, ультразвуковой техники основано на использовании пьезоэлектрических свойств кристаллов кварца. Пьезокварц широко применяют в качестве стабилизатора частот электромагнитных колебаний, в аппаратуре многоканальной телефонной связи, в приборах для измерения давлений (в орудийных стволах и т.п.). Наибольшее распространение получили пьезокварцевые резонаторы.
В оптике используют высокую прозрачность кристаллов кварца, особенно для ультрафиолетового диапазона, двупреломление и способность к вращению плоскости поляризации света. Из кварца изготавливают оптические линзы различного назначения, поляриметры, призмы для спектрографов, окошки для ультрафиолетовой оптики поляризационных микроскопов, сахариметров, поляриметров и др.).
Прозрачные и красиво окрашенные разновидности (аметист, цитрин, морион, горный хрусталь) применяются в ювелирном деле.
Плавленый кварц используется в электротехнической, электронной, химической, металлургической, машиностроительной, оптико-механической, радиотехнической, авиационной промышленности, в приборостроении.