Форма входа

Поиск

Наш опрос

Оцените мой сайт
Всего ответов: 61

Статистика


Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0




Пятница, 18.08.2017, 05:12
Приветствую Вас Гость | RSS
ИЗДЕЛИЯ ИЗ ЯНТАРЯ И ПОЛУДРАГОЦЕННЫХ КАМНЕЙ
Главная | Регистрация | Вход
Янтарь: физические и химические свойства


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. Твердость янтаря по шкале Мооса находится в пределах от 2 до 3. Для сравнения: твердость гипса – 2, кварца – 7, алмаза – 10.

Ещё в VII-VI в.в. до н.э. Фалесу Милетскому была известна способность янтаря электризоваться при трении и притягивать разные мелкие и лёгкие предметы. Описывая в начале XVII века природу этого явления, английский учёный В.Джильберт назвал его электризацией, от греческого названия янтаря - электрон.

По мнению китайского учёного Тао Хунчин (452 - 536 гг. н.э.) только тот янтарь является настоящим, который, если его потереть рукой и согреть, притягивает горчичные зёрна.

В первой монографии, посвящённой янтарю, A.Aurifaber указал, что способностью притягивать различные предметы обладает только обработанный янтарь (без окисленной корки), предварительно потёртый о сукно, кожу и т.п. Причём, чем сильнее разогревается при трении янтарь, тем большей силой он обладает, притягивая не только древесные стружки, но также железные, серебряные и золотые опилки.

Янтарь плохо проводит электрический ток, поэтому его раньше использовали для изготовления изоляторов. Однако при трении о шерстяную ткань янтарь электризуется, и продолжительное время сохраняет отрицательные электрические заряды. Свойство притягивать к себе кусочки бумаги, соломинки, волосы 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 веретёна: электризуясь при трении, они очищали пряжу от различных примесей.

Янтарь использовался даже для янтарной оптики (стекла для очков, лупы), изготовленной впервые в 1691 году знаменитым немецким мастером Христианом Першином (Савкевич С. С.).

Развитие физических методов в XVII - XVIII веках позволило сделать интересные наблюдения. Так F.Hauksbee в 1705 году обнаружил, что янтарь при трении о шерсть  даёт яркое свечение в вакууме, причём его интенсивность возрастает при увеличении скорости трения. На воздухе это явление почти не было замечено.

В 1816 году J.F.John одним из первых подробно изучил физико-химические свойства янтаря: степень прозрачности, цвет, морфологию, блеск, излом, твёрдость, хрупкость, способность электризоваться при трении, запах, вкус, цвет порошка, оптические свойства, удельный вес. Автор описал действие на янтарь воздуха, воды, тепла, различных реактивов, спирта, щелочей, кислот, эфира, масел.

В 1902 году  появляется работа В.К.Агафонова, в которой автор рассматривает особенности поглощения ультрафиолетовой области спектра в янтаре. С. С. Савкевич установил, что окисление янтаря происходит более интенсивно при повышенных температурах, на свету и, особенно, в ультрафиолетовых лучах. Автор подробно изучил спектры испускания балтийского янтаря. Регистрировалась люминесценция как плоско-полированной поверхности, так и порошка с размером частиц около 2 мм.

Полученные результаты свидетельствуют  о том, что спектр люминесценции балтийского янтаря характеризуется широкой полосой испускания в области 390 - 610 нм с нечётким максимумом около 510 нм (Рис. 1). Таким образом, спектр испускания балтийского янтаря лежит в спектре электромагнитного поля видимого света (Рис. 2).

Исследования Г.К.Сергановой с соавторами показали, что при окислении янтаря присоединение кислорода происходит с образованием гидроперекисей и перекисей.

К числу наиболее характерных химических особенностей янтаря относится наличие в продуктах его сухой перегонки янтарной кислоты.

Таким образом, была доказана проницаемость янтаря для жидких и газообразных агентов.

 1. До сих пор не известно ни одного растворителя, в котором бы янтарь без разложения полностью растворялся. Янтарь не растворяется в воде. В кипящей воде размягчается (при температуре 100 С). Частично может растворяться в таких органических соединениях как спирт (20-25 % ), эфир (18-23 % ), хлороформ (до 20 % ), бензол (9,8%), скипидар (25%), льняное масло (18%). Но он полностью распадается в горячей концентрированной азотной кислоте. В кипящей воде янтарь размягчается при температуре 100˚ С.

         2. Одним из особых свойств является способность янтаря разбухать в воде. За небольшой промежуток времени объём измельчённого янтаря, помещенного в воду, увеличивается на 8%. Способность поглощать определенный объём воды (0,1 - 0,4%) была отмечена также у прозрачного янтаря, не содержащего микроскопических пустот.  Ранее считали, что вода проникает в янтарь по трещинам, однако в 1962 году Kawasaki был доказан факт диффузии воды в янтарь. Чрезвычайно важным является способность янтаря к набуханию в различных веществах при комнатной температуре, т.е., фактически, способность к абсорбции различных органических и неорганических соединений (Табл. 1).

3. Термические свойства янтаря обусловлены его аморфным строением. При нагревании янтаря выше определенной температуры, которая обусловлена видом янтаря, наступает процесс его расплавления, сопровождающийся химическими реакциями с образованием простых веществ. При этом наблюдается потеря веса исходного материала от 40 до 30%. Плавлению янтаря предшествует размягчение. Уже при температуре около 50°С на стенках колбы, в которой находится янтарь, конденсируются пары воды, а при 125 - 130°С идёт выделение паров жёлтого цвета с запахом янтаря (ароматических соединений - терпенов и сесквитерпенов). Фактически термическая деструкция янтаря начинается после 100°С. Она сопровождается потерей веса, обусловленной выделением летучих продуктов и газов (СО2,  СО,  Н2,  Н2S,  О2; предельных и непредельных углеводородов, янтарной кислоты и др.).

По данным Э. Фракей, янтарь плавится при температуре 350 - 380°С. При нагревании до 1000° С янтарь почти полностью улетучивается, издавая при этом характерный запах серы и битумов. При нагревании без доступа воздуха до 140-150°С янтарь делается пластичным. Эти его свойства используют для каления и прессования янтаря. При калении замутнённый янтарь становится прозрачным, а в процессе прессования мелкие кусочки янтаря переходят в заготовки любой формы. При сгорании янтарь выделяет пары с ароматным запахом. В связи с этим в средние века его употребляли для благовонных курений в храмах и церквах. Именно благодаря этому свойству в древней Руси янтарь называли "морским ладаном".

         4. 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. Причинами люминесценции янтаря являются особенности внутреннего строения и наличие различных примесей.

Исследования С.С.Савкевич показали, что янтарь обладает довольно ярко выраженной фотолюминесценцией под действием ультрафиолетового излучения. Кроме того, янтарь обладает триболюминесценцией ( люминесценция, возникающая при растирании, раздавливании или раскалывании кристаллических люминофоров; вызывается электрическим разрядами, происходящими между образовавшимися наэлектризованными частями кристаллов — свет разряда вызывает фотолюминесценцию кристаллического люминофора). Она проявляется в виде слабого желтоватого свечения во время растирания янтаря в ступке в хорошо затемнённом помещении.

         5. Янтарь плохо проводит электрический ток, однако при трении о шерстяную ткань он электризуется и продолжительное время сохраняет отрицательные электрические заряды, притягивая 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.

         6. 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, образуя при этом корочку. Толщина самой корочки во многом зависит от места находки образца. У янтаря, извлеченного из земли, корочка толще, она шероховатая и покрыта трещинами. У янтаря, подвергшегося воздействию морских волн, значительно тоньше, иногда едва заметная, светлая, прозрачная, без трещин.

Ещё одним  важным обстоятельством для понимания целебных свойств янтаря является обнаружение при помощи электронного парамагнитного резонанса в тёмно-коричневых янтарях парамагнитных центров. Число парамагнитных центров  в этих разновидностях янтаря в 100 раз больше, чем в  светлых янтарях. В выветрелой корке по сравнению с неизмененным янтарём (в одном куске) парамагнитных центров меньше. Зато корка выветривания содержит по сравнению с неизмененным янтарём больше химических элементов, в том числе солей янтарной кислоты.


Copyright MyCorp © 2017