Форма входа

Поиск

Наш опрос

Оцените мой сайт
Всего ответов: 61

Статистика


Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0




Понедельник, 26.06.2017, 10:33
Приветствую Вас Гость | RSS
ИЗДЕЛИЯ ИЗ ЯНТАРЯ И ПОЛУДРАГОЦЕННЫХ КАМНЕЙ
Главная | Регистрация | Вход
Удивительный состав янтаря


Живые клетки всех организмов, в том числе человека, по своему составу  отличаются от неживого вещества Земли. Кроме кислорода (около 30%), неживые объекты нашей планеты составляют в основном железо (34%), кремний (15%) и магний (около 13%). В составе живых клеток четыре главных элемента (более 98% массы) - кислород, водород, углерод и азот. Особенно характерно, что по химическому составу живые клетки разнообразных организмов весьма сходны между собой. В них встречаются одни и те же основные элементы, близкие по строению или одинаковые химические вещества. Это служит доказательством родства всех живых существ, населяющих Землю.

Янтарь никак не назовёшь живым существом, но по своему составу он полностью соответствует живому. Янтарь -  высокомолекулярное соединение органических кислот, содержащих в среднем 79 % углерода; 10,5% водорода; 10,5% кислорода. Его формула С10 Н16 О4.  В 100 г янтаря находится 81 г углерода; 7,3 г водорода; 6,34 г кислорода, немного азота, серы и минеральных веществ. В процессе окисления (выветривания) в янтарях становится больше кислорода, а содержание остальных компонентов уменьшается. 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.

В янтарях в виде примесей (от следов до 3%) обнаружено 24 химических элемента (Y, V, Mn, Cu, Ti, Zr, Al, Si, Mg, Ca, Fe, Nb, P, Pb, Zn, Cr, Ba, Co, Na, Sr, Sn, Mo, 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.

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 научной литературе термин «балтийский янтарь» или сукцинит, обычно принадлежит смолам, содержащим янтарную кислоту. По данным O.Helm, содержание янтарной кислоты в балтийском янтаре (сукцините) колеблется от 3 до 8%. В зависимости от вида янтаря оно распределяется по-разному. В прозрачном янтаре янтарной кислоты содержится  от  3,2 до 4,5%, в бастарде -  от 4,0 до 6,2%, в костяном янтаре -  от 5,5 до 7,8%, в окисленной корке - 8,2%.

Различают первичную и вторичную окраски янтаря. Первичная окраска обусловлена тремя факторами: структурным, рассеиванием белого света в янтаре и различными включениями. Вторичная окраска зависит от процессов выветривания янтаря.

Наличие, например, ионов трёхвалентного железа придаёт янтарю зеленовато-жёлтую окраску. В белых с синеватым отливом янтарях повышено количество титана. Коричневую и чёрную окраски янтарь приобретает вследствие значительного содержания в нём темного битуминозного вещества или бурых растительных остатков (водорослей или мха). В процессе выветривания янтарь, как правило, приобретает более интенсивную (красновато-бурую, коричневую) окраску.

Этот феномен мог наблюдать каждый, у кого имелись янтарные бусы. В течение года, в результате окисления поверхностного слоя, бусы становятся темнее. Если хранить янтарь в условиях темноты и влажной среды, то этот процесс значительно замедляется.

При продолжительном хранении на воздухе в янтаре увеличиваются газовые пузырьки, а затем полностью исчезает жидкость.Шведский химик Й. Я. Берцелиус установил, что янтарь состоит из  летучего ароматического масла, двух растворимых фракций смолы, янтарной кислоты и 90% нерастворимого остатка. В балтийском янтаре - сукцините (от латинского названия сосны, произраставшей в далёком прошлом на территории современной Прибалтики) обнаружили бициклический спирт борнеол и янтарную кислоту.

Состав и строение янтаря продолжают изучать. Летучая его часть (около 10% веса) известна давно. Это ароматические соединения - терпены с 10 атомами углерода и сесквитерпены с 15 атомами углерода в молекуле.

Новые данные о строении янтаря были получены с помощью газовой и тонкослойной хроматографии. В янтаре установлены кислоты: дегидроабиетиновая, изодекстропимаровая, дегидроизопимаровая, сандаракопимаровая, диагатеновая и абиетиновая. Они составляют растворимую в органических растворителях часть (20-25%) балтийского янтаря.

Как показали масс-спектрометрические исследования в состав янтаря входит более 40 соединений. Многие из них ещё неизвестны. В чистом виде из янтаря выделены абиетиновая кислота и её изомеры.

Остаток янтаря, нерастворимый ни в одном из известных растворителей, немецкий ученый J.F.John назвал «сукцинином». Данные ИК-спектрометрии показали, что «сукцинин» содержит лактонные (сложноэфирные) группы, то есть представляют собой сложный эфир. Кроме того, как установил J.F.Jоhn,  в янтаре постоянно содержится янтарная кислота (около 4%) и примесь солей (преимущественно янтарнокислых) калия, кальция, натрия, железа (до 1%).

Таким образом, янтарь состоит из трёх групп соединений:

1.Летучих терпенов и сесквитерпенов;

2.Растворимых органических кислот;

3.Нерастворимых полиэфиров этих кислот со спиртами, образовавшимися из этих же кислот.

Первые две группы соединений содержались в смоле (живице), вытекавшей из сосен в давно прошедшие эпохи. Третья группа представляет собой продукт различных превращений первозданной смолы.

Как же произошло превращение абиетиновой кислоты в сложный эфир и как возникла спиртовая функция молекулы янтаря? Известную роль в этом процессе сыграло действие солнечного света. Так, если раствор абиетиновой кислоты длительное время подвергать ультрафиолетовому облучению, в нем образуется муравьиная кислота и дегидроабиетен - соединение с внециклической двойной связью. Добавим, что полосы поглощения, характерные для внециклической двойной связи, обнаружены в спектрах многих янтарей. Под действием воды двойная связь дает спиртовую группу, которая в дальнейшем участвует в образовании эфира.

Следует отметить одно обстоятельство. При помощи масс-спектрометра была установлена молекулярная масса соединений, выделенных из нерастворимого остатка янтаря, равная 604. Это составляет удвоенную массу абиетиновой кислоты. Значит, в образовании сложных эфиров участвует не абиетиновая кислота, а ее димер. Это предположение подтверждено экспериментально: многодневное ультрафиолетовое облучение янтаря способствует формированию соединения, совершенно нерастворимого в органических растворителях, с молекулярной массой 604. Точка плавления полученной таким путем неочищенной и очищенной диабиетиновой кислоты равна соответственно 365 и 390° С, т. е. хорошо совпадает с точкой плавления нерастворимого остатка янтаря - сукцинина (365° С).

Минеральные включения в янтаре представлены сульфидом железа - пиритом и битуминозным веществом. Среди газовых включений в составе янтаря обнаружены СО2; О2; Н2; Ar;  Kr;  Xe;  Ne, среди которых преобладает азот.

Элементарный состав неизмененных янтарей Пляжевого участка Приморского (Южная Прибалтика) и Клесовского (Северная Украина) месторождений, янтарепроявлений Карпат и Предкарпатья близок. Янтари Украины содержат до 3,19% серы.


Copyright MyCorp © 2017