МБОУ СОШ № 8 с углубленным изучением отдельных предметов
имени Героя Советского Союза А.И. Маркова
Чеховского муниципального района
Московской области
Экспериментально – реферативный проект
«Тайны янтаря»
Выполнила:
Лукина Любовь,
учащаяся 9 А класса
Руководитель:
Половникова Лариса Юрьевна,
учитель химии.
2016 г.
Содержание
Введение --------------------------------------------------------------------------------------- 2-4
I. Сведения о янтаре
1.1. Мифы и легенды о янтаре ----------------------------------------------------------- 4-6
1.2.Происхождение янтаря ---------------------------------------------------------------- 6-8
1.3.Рождение янтаря ------------------------------------------------------------------------ 8
1.4.Месторождения янтаря --------------------------------------------------------------- 8-9
1.5.Виды янтаря ----------------------------------------------------------------------------- 9-10
1.6.Морфология кусков янтаря --------------------------------------------------------- 11
1.7.Включения в янтаре ------------------------------------------------------------------- 11-13
1.8.Состав и свойства янтаря ------------------------------------------------------------ 14-17
1.9. Магические свойства янтаря ------------------------------------------------------- 17-18
2.0.Обработка янтаря ----------------------------------------------------------------------- 18-19
2.1.Янтарная кислота ----------------------------------------------------------------------- 19-21
II.Экспериментальная часть ------------------------------------------------------------- 21-26
1.Определение твердости янтаря ------------------------------------------------------- 21
2.Определение плотности янтаря ------------------------------------------------------- 22
3.Определение пористости янтаря ------------------------------------------------------ 22-23
4.Определение электропроводности янтаря ----------------------------------------- 23
5.Отношение янтаря к различным растворителям -------------------------------- 23
6.Действие на янтарь химических веществ ------------------------------------------ 24
7.Термические свойства янтаря --------------------------------------------------------- 24
8.Качественное определение состава янтаря ---------------------------------------- 24-25
9.Выделение янтарной кислоты --------------------------------------------------------- 25
10.Качественное определение янтарной кислоты ---------------------------------- 25
11.Самодельный «янтарь» ---------------------------------------------------------------- 26
III.Заключение
3.1.Оценка подлинности ювелирных изделий из янтаря ------------------------ 26-27
3.2.Применение янтаря -------------------------------------------------------------------- 27-30
3.3.Выводы ------------------------------------------------------------------------------------ 30
IV.Приложение
4.1.Лечебные свойства янтаря ----------------------------------------------------------- 30-34
4.2.Тенденции развития современной косметологии ------------------------------ 34-40
4.3.Правильный уход за янтарем -------------------------------------------------------- 40
Список литературы ------------------------------------------------------------------------- 41
«Безвременье… Захвачены в янтарь
печалью сжатые мгновения…
Листать окаменелый календарь
бессильно море… Без движения
тысячелетья лягут на ладонь,
мерцаньем вечности играя...»
Яна Варшавская
«Янтарь проходит сверкающим самоцветом
через века и народы вплоть до наших дней»
А. Е. Ферсман
Введение
Не так давно я посетила Минералогический музей имени Ферсмана А.Е. в Москве, который является самым известным среди подобных музеев во всем мире и самым крупным музеем самоцветов в России. Никогда не думала, что камни могут так потрясать своей красотой. Огромная коллекция камней, природных минералов, метеоритов и поделок из камня, всё переливалось всевозможными цветами. Особый интерес у меня вызвала коллекция янтаря.
Природа одарила янтарь невероятным богатством красок. Здесь и ярко-желтые, и красноватые, и "медовые" камни. Есть "облачные" - они словно затуманены перистыми облаками. Встречаются красивые янтари голубых и зеленоватых оттенков. Однако в каждом из оттенков таится золотистый цвет, отчего янтарь кажется удивительно теплым и солнечным. Я решила больше узнать об этой смоле, которая хранит в себе удивительные тайны по сей день.
Ученому миру янтарь уже много сотен лет помогает раскрыть загадки эволюции животного и растительного мира и лучше понять историю нашей планеты.
Актуальность проекта: с давних времен янтарный камень считают необычным, и в последние годы возрождается интерес к методам лечения янтарём и продуктами его переработки, возрастает их популярность. Но чтобы понять, почему этот тёплый камень, с древних времён и до наших дней, столь интересен человечеству, нужно подробно рассмотреть его состав, а также физические и химические особенности.
Изучение инклюзий в янтаре очень важно для палеонтологии и палеоэкологии, ведь только янтарь так бережно доносит до нас остатки прошлого, по которым можно восстановить картину живой природы того времени.
Цель работы – исследование физических и химических свойств янтаря, определение его качественного состава, сравнение полученных данных с выводами других исследователей.
Для достижения цели были использованы методы исследования:
изучение литературу и интернет - источников по данной теме;
экспериментальное доказательство физических и химических свойств янтаря;
проведение качественного анализа янтаря;
выделение янтарной кислоты и доказательство её наличия;
сравнение изученных свойств янтаря с описанными в литературе;
выяснение применения янтаря и янтарной кислоты в медицине и косметологии.
Для решения задач исследования, я ознакомилась литературой и составила план исследования. Экспериментальную часть исследования осуществляла в школьной и домашней лаборатории, для исследования использовала необработанный янтарь, который мне дала мама. По итогам изучения научно – популярной и справочной литературы и результатам проведённых экспериментов, мною были сделаны выводы и предложены рекомендации по использованию янтаря в различных жизненных ситуациях.
Объектом исследования является янтарь.
Предмет исследования – необычные свойства янтаря.
Гипотеза: Янтарь – это продукт хвойного дерева, образуется при специфической фоссилизации (окаменении) смолы в результате поликонденсации смоляных кислот и терпенов. Главное условие фоссилизации – продолжительное окисление в почве “янтарного леса”, среди которого сосны составляли около 70%, и последующее переотложение с захоронением в прибрежно-морских лагунах и дельтовых осадках со слабощелочной средой.
Предполагается, что по изученным включениям в янтаре можно определить климат далекого прошлого, состав атмосферы, а также условия произрастания уникальных янтареносных лесов.
I. Сведения о янтаре
1.1. Мифы и легенды о янтаре
Янтарь - самое загадочное сокровище нашей планеты. Откуда появился этот уникальный камень, балансирующий где-то на грани между живым и мертвым? Кто и с какой целью одарил им Землю? Вполне может быть, что янтарь – один из первых самоцветов, который древние люди использовали в качестве украшений и в лечебных целях. Во всяком случае, его часто находили в пещерных стоянках древнего человека и в неолитических памятниках...
С тех пор, как люди научились использовать янтарь, – а это произошло как минимум 5-6 тысячелетий назад – неоднократно предпринимались попытки разгадать тайну его происхождения, слагали мифы и легенды.
"Когда-то очень, очень давно, когда людей на земле ещё не было, на небе светило два солнца. В один прекрасный день небо не удержало одно из светил и то упало прямо в море. Упало, ударилось о морское дно и рассыпалось на миллионы маленьких кусочков. С тех пор морские волны выбрасывают их на берег и люди уже давно придумали «кусочкам солнца» название – янтарь..."
Один из древнейших поэтических мифов дошёл до нас в изложении римского поэта Овидия в его «Метаморфозах».
Сын бога солнца Гелиоса, Фаэтон, чтобы доказать свое божественное происхождение сыну Зевса, Эпафу в тайне взял солнечную колесницу своего отца. Не зная как управлять огненными конями, Фаетон мчался то к земле, то к небу. Ослепленный своей мыслью, мальчишка чуть не погубил весь мир. Разгневанный Зевс едва ли успел остановить упрямого юношу. Его грозовые молнии пронзили колесницу Фаэтона, и он подобно стреле упал в реку Эридан. Осколки золотой колесницы были рассыпаны по всему небу.
Долгое время оплакивали Фаэтона мать и его сестры гелиады. Греческие боги, не выдержав безграничной скорби, превратили плачущих гелиад в безмолвные тополя. Но даже став деревьями, мать и сестры Фаэтона продолжали плакать, роняя в реку свои янтарные слезы. С тех пор, со склоненных над Эриданом деревьев, рассыпались золотые слезы печали, которые падая в холодную воду, превращаясь в прозрачный янтарь
Так говорит нам античная мифология. В ней содержится явный намек на растительное происхождение камня. Янтарь в природе часто имеет каплевидную форму, видимо, именно поэтому тема слёз присутствует в мифах и легендах о янтаре, и все они в основном рассказывают о драматических событиях. В трагедии Софокла (V век до н. э.), янтарь – слёзы о погибшем герое Мелеагре, который стал жертвой проклятия, насланного на него собственной матерью. В одной литовской легенде рассказывается о Юрате и Каститисе, в которой янтарные слёзы проливала морская богиня, оплакивающая своего возлюбленного. Давно это было, ещё тогда, когда главным среди богов был бог Перкунас, а богиня Юрате жила на дне Балтийского моря в янтарном замке. В небольшой деревне на берегу моря жил красивый и сильный рыбак Каститис. Однажды ловил он своими сетями рыбок королевского царства. Богиня Юрате послала своих русалок, предупредить Каститиса не мутить воды и не пугать рыбу. Он их не послушал, тогда Юрате лично захотела посмотреть на этого рыбака и выплыла на поверхность моря. Юный рыбак покорил богиню своими песнями, она увлекла Каститиса на дно морское в свой янтарный замок, забыв, что не может влюбляться в человека. Когда об этом узнал повелитель богов Перкунас, он покарал обоих. Разрушив замок, богиню приковал цепями к развалинам, оставшимся от замка, а Каститиса поразил молнией. День за днём, взирая на бездыханное тело своего возлюбленного, опутанная тяжёлыми золотыми цепями, проливает она горькие слёзы. От её безутешных рыданий начинают колыхаться морские глубины. Поднимается шторм. Бушующее море катит к берегу свои волны, выбрасывая на песок то осколки янтарного замка, то маленькие застывшие капельки – слёзы Юрате.
Существует прибалтийская легенда о птице Гауе. Жил-был на свете властный и могущественный король. Однажды услышал он о том, что есть на берегу моря в дремучем лесу птица Гауе. И хранит она в своем гнезде ожерелье невиданной красоты из неизвестного золотисто-прозрачного камня. А в каждой бусинке того ожерелья можно увидеть чудесную живую картинку, ни на что не похожую.
Захотелось королю завладеть чудесным украшением. Отправил он слугу, наказав ему непременно раздобыть для него волшебные бусы. Отправился слуга в дорогу, нашел ту страну, где жила птица, нашел дерево с ее гнездом, забрал ожерелье и двинулся в обратный путь. Плывет он по морю на лодке, отплыл далеко от берега и не удержался — достал волшебное ожерелье, чтоб полюбоваться им. Да так залюбовался, что не заметил, как налетела птица Гауя, схватила своими когтями вора, подняла высоко в небо и сбросила вниз. Упал слуга в воду, от страха выпустил ожерелье из рук, вплавь добрался до лодки и поспешил восвояси.
А бусины от ожерелья рассыпались в воде, опустились на дно и через некоторое время проросли там. Вырос из них красивый подводный лес. Тянет он из глубины свои ветки к солнцу, а дотянуться до поверхности воды никак не может. И плачут подводные деревья, роняя капли-слезы, которые превращаются в янтарь и уносятся водой, чтобы волны вынесли их на берег. И каждый, кто найдет на песке у моря кусочек янтаря, может, приглядевшись, увидеть в нем чудесную картинку, которая откроется только ему. И хотя птица Гауя навсегда улетела из своей страны, в Латвии есть река, которая носит ее имя.
На растительную природу янтаря указывал в своей книге «Канон врачебной науки» знаменитый врач Среднего Востока Абу Али Ибн-Сина (Авиценна): «Говорят, что дерево римского ореха растёт в реке, которая называется Ларинданос. Из этого дерева вытекает камедь; выделяясь, эта камедь тотчас сгущается в воде. Это то, что называется иликтрун, а некоторые люди называют его хусуфури, и это янтарь. Если его потереть, от него распространяется приятный запах, а его цвет такой, как цвет золота».
Следующая легенда «Осколки солнца» из прибалтийской мифологии отличается тем, что кусочки янтаря в ней не ассоциируются с чьими-то слезами. Тем не менее, она тоже полна драматизма.
В те времена, когда еще людей на Земле не было, и даже время не начало еще свой безостановочный бег, стоял на земле вечный день, и было вечное лето, потому что в небе тогда светили два солнца. Не было тьмы, не было холода — только свет и тепло. Одно солнце было поменьше и находилось повыше, второе же, большое и тяжелое, светило почти над самой землей.
Однажды небо не выдержало огромной тяжести большого солнца и случайно уронило его. И светило упало в море. Холодные волны остудили его при падении, а острые скалы на морском дне раскололи его на мелкие кусочки.
А на земле с тех пор началась смена дня и ночи, лета и зимы, потому что одно солнце не успевало освещать одновременно Землю со всех сторон. А море стало выносить на берег маленькие кусочки янтаря, в каждом из которых до сих пор сохранилась капля застывшего солнечного света.
В русском фольклоре, хотя и нет таких красивых легенд о янтаре, как в Прибалтике, но сам янтарь часто упоминается.
Под именем — «бел-горюч камень», «камень-алатырь», «латырь-камень» он воспет в русских народных сказаниях и былинах, заклинаниях и заговорах. «Кто бел-горюч камень алатырь изгложет, тот мой заговор переможет», - гласит один из старинных заговоров. Считается, что янтарь был известен как «алатырь» благодаря знаменитому алтарю в храме Святой Софии в Константинополе, столице Византийской империи. Алтарь Софийского собора был выполнен из кусков бело-желтого янтаря. Согласно легендам, Алатырь-камень упал с неба и на нём были высечены законы бога Сварога.
Живёт в русском народе легенда об острове Буяне, о чудодейственном алатырь камне, излечивающем от болезней и дающем бессмертие: «На море на Окияне есть бел-горюч камень Алатырь, никем неведомый. Под камнем сокрыта сила могучая и силы нет конца;с-под него протекали реки, реки быстрые, по всей земле, по всей вселенной, всему миру на исцеление, всему миру на пропитание.На том камне Алатыре сидит красная девица, швея мастерица, держит иглу булатную, вдевает нитку шелковую, зашивает раны кровавые...».
Исследования учёных свидетельствуют, что сказочным островом Буяном является остров Рюген в Балтийском море, который в древности называли Руян. остров, ведь на нём находилось главное святилище славян. Известна на Руси и притча про певучий камень, звучание которого мог услышать только человек с чистым сердцем. Во всех легендах и мифах о происхождении янтаря его кусочки словно несут в себе какую-то весть о трагедии, рассказ о прошлых событиях, зашифрованную информацию. По сути, в реальности так и происходит — застывшие капли смолы порой несут в себе удивительные находки и даже великие открытия. В разные времена у различных народов янтарю давались различные названия. В Древней Греции – «морской ладан», «золото Севера», «электрон», на Украине и Польше – «бруштын», «гинтарас» - в Литве, «меркиви» - в Финляндии, а в Турции – «кехрибар». Все эти легенды сохранились до наших дней, позволяя нам понять, а что о янтаре знали в древности. В форме мифов и легенд сквозь века передалась информация, которая во многом давала направление дальнейшим научным поискам.
1.2. Происхождение янтаря
Янтарь – это подлинное сокровище на нашей планете, которое оставило в истории человечества большой и яркий след. И это неслучайно. Минерал безумно древний – начал свой путь ещё в Юрский период и он ровесник динозавров.
Известный арабский историк и путешественник аль-Масуди (ум. ок. 956) утверждал, что янтарь — это роса, осевшая когда-то на деревьях. Греческий философ Демокрит (ок. 460—ок. 370 до н.э.) считал янтарь окаменевшей мочой рыси. Другие принимали янтарь за застывшие сгустки солнечных лучей (!) или окаменевшую под действием стихии морскую прибойную пену, его же называли продуктом жизнедеятельности больших лесных муравьев, пчел, и даже застывшими птичьими слезами.
Много голосов раздавалось в пользу чисто минерального происхождения камня. Его, например, толковали как разновидность ископаемого угля — гагата. Говорили также, что янтарь образовался из соединения серы с «землями» и «масляными частицами», его же называли жидким битумом, выделяющимся на морском дне из разломов земной коры и затвердевающим на воздухе.
При всем многообразии мнений, бытовавших вплоть до XVIII века, имела место и растительная версия происхождения янтаря. Римский ученый Плиний Старший (ок. 23—79), автор
37-томной энциклопедии естественной истории, был твердо убежден, что янтарь — это затвердевшая смола деревьев, в частности, некоторых видов елей. Для доказательства растительного происхождения камня Плиний указывал на способность янтаря при трении издавать запах живицы и на его способность гореть коптящим пламенем, подобно сосновому осмолу, а также на наличие в самоцвете насекомых.
Среди единомышленников Плиния был авторитетнейший римский историк Тацит (ок. 58—ок. 117), писавший о камне: «Янтарь, как легко видеть, не что иное, как сок растений, так как в нем встречаются зверьки и насекомые, заключенные в некогда еще жидкий сок. Очевидно, что эти страны были покрыты пышными лесами, которые так же, как в таинственных странах Востока, выделяли из себя бальзам и амбру. Лучи низкого солнца изгоняли этот сок, и жидкость капала в море, откуда она бурями выносилась на противоположный берег» (ил. 4).
Позже немецкие ученые пытались оспорить этот вывод. Так, например, известный естествоиспытатель Георг Агрикола (XVI век) доказывал, что янтарь образуется в недрах Земли из жидкого битуминозного вещества, которое, вытекая на ее поверхность, застывает. В начале XVIII века бытовала гипотеза о том, что янтарь произошел от соединения нефти с минеральными кислотами.
В Древней Руси хорошо знали янтарь. Его называли алатырь или латырь-камень и приписывали ему чудодейственные свойства. М. В. Ломоносов в своих трудах "Первые основания горной науки" (1742 г.) и "Слово о рождении металлов от трясения земли" (1757 г.) привел новые аргументы в пользу органического происхождения янтаря. Сегодня общепризнанно, что балтийский янтарь (международный минералогический термин – сукцинит) – это застывшая смола деревьев, преимущественно хвойных, которые произрастали на обширной территории южной части Скандинавского полуострова и прилегающих к нему областях в границах современного Балтийского моря. Примерно 45-50 млн. лет назад в этих краях произошло значительное потепление и увлажнение климата, что благоприятствовало пышной растительности. Наряду с широколиственными липами, кленами, дубами, каштанами были широко распространены лавровые и миртовые деревья, а также пальмы и лианы. Изменение климата вызвало обильное смолоистечение деревьев. Смола окислялась кислородом воздуха, покрывалась толстой темно-бурой коркой и в таком виде накапливалась в почве "янтарного леса".
[pic]
Реки и ручьи постепенно вымывали затвердевшие комья смолы из земли и сносили их в устье большой реки, впадавшей в древнее море на территории современного Калининградского полуострова.
Так образовалось крупнейшее в мире Пальмникенское месторождение янтаря.
Около двух миллионов лет назад огромный ледник передвинул слои земли, включая и янтареносные отложения эоценового периода, к подножию Карпат, вследствие чего образовались вторичные (четвертичные) отложения янтаря. И сейчас янтарь находят на всем огромном пространстве, которое когда-то занимал ледник.
1.3. Рождение камня
Истинная родина солнечного камня — места, где 70—40 миллионов лет назад росли янтареносные деревья. До сих пор остается открытым вопрос о том, какие именно виды деревьев это были, но достоверно известно, что среди них насчитывается по крайней мере шесть хвойных видов. Самой массовой была группа янтареносных сосен, объединенных названием Pinus suc-cinifera — сосна янтареносная. Росли в древних янтарных лесах и представители семейства таксодиевых. По многочисленным находкам отпечатков листьев, коры, по окаменевшим стволам и веткам янтареносцев, которые сохранились в слое осадочных пород третичного периода (то есть времени образования янтаря), удалось выяснить, что янтареносные растения обитали в лесах Северной Америки, Евразии, Гренландии, Шпицбергена. Сегодня их потомки в естественных условиях встречаются лишь на небольших территориях Северной Америки и Восточной Азии, в культурных же посадках их можно найти во многих странах мира.Кроме таксодиевых и сосновых, жили в янтарных лесах пальмы, лавры, камелии, магнолии, буки, дубы, бузина... Эти леса росли в горах и долинах, по берегам озер и закраинам болот огромной части Северной Европы, занимая территорию Фенноскандии, то есть нынешней Скандинавии, Карелии, Кольского полуострова, и части суши, покрытой современным Балтийским морем. В те далекие эпохи здесь господствовал жаркий субтропический климат. Леса, напоминающие современные джунгли, густо покрывали материк, спускались к многоводным и бурным рекам, к побережью моря.
Солнце, играющее сейчас в изломах янтаря, много миллионов лет тому назад было свидетелем земных катастроф. Сильные бури и ураганы валили деревья. Молнии частых гроз вызывали пожары. Под палящими лучами солнца выделялась и накапливалась смола различных деревьев, главным образом вечнозеленых сосен (ил. 5).
На пепелищах древних пожарищ, в сырой почве поверженного тропического леса миллионами лет скапливалась смола. Сначала под действием воздуха, солнца, температур, затем в лесной почве, толще осадочных пород или в глубинах моря живица подвергалась сложному процессу фоссилизации (окаменения). Под воздействием окружающей среды ее химический состав изменялся, и смола постепенно превращалась в прозрачный камень — янтарь. Сегодня природный механизм «производства» янтаря уже не возможен. В лесных массивах планеты нет тех живых янтареносцев, способных запустить «производство» самоцветов.
1.4. Месторождения янтаря
Прежде чем начать описание янтарных месторождений, необходимо определить значение термина «месторождение» и его отличие
от понятия «проявление». Геологи разных стран едины во мнении, что скопление определённого минерала можно назвать месторождением только в том случае, если количество данного минерала достаточно для промышленной добычи в течение
длительного срока.
Проявления янтаря подтверждены практически в любом регионе мира, но большинство из них не имеют промышленного значения. Как правило, этот натуральный янтарь абсолютно не пригоден для ювелирно-художественного производства, но, несомненно, представляет интерес для учёных и коллекционеров во всём мире. Примерно до конца 80-х годов прошлого столетия было принято считать, что только янтарь балтийского региона является настоящим.
Научно-исследовательские работы последних десятилетий в области химии, геологии и палеонтологии обоснованно опровергают данное предположение. Опираясь на труды немецкого профессора биохимии Д. Шлее (1978-80 г.г.) янтарём можно назвать все фоссилизированные смолы естественного происхождения возрастом более 1 миллиона лет.
Во избежание путаницы, натуральный янтарь теперь классифицируют по региональному признаку.
Наиболее известен:
Менее известные виды:
американский, японский, ливанский, африканский, австрийский, французский, португаль
ский, румынский, испанский,
английский и др.
На сегодня известно более 200 проявлений и месторождений янтаря. Большая часть из них находится на территории Европы, остальные в Северо- и Южно-Американском, Азиатском и Австралийско- Новозеландском регионах.
Основные месторождения Европейского сукцинита сконцентрированы в Балтийском бассейне на территории России, Литвы, Польши и Германии, а также в Украине.
1.5. Виды янтаря
Существуют самые различные варианты подходов к систематизации янтаря. Китайцы ещё в V веке выделили несколько видов янтаря:
красная смола хвойного дерева – тусклый хрупкий камень с поперечными полосками;
каменный янтарь – тяжёлый камень, жёлтой окраски;
водяной янтарь – камень, окрашенный в светлые красные тона или жёлтый камень с бороздками;
цветочный янтарь – внутренняя структура камня напоминает «конский хвост» или внутреннюю часть ствола сосны;
янтарь «предметов и фигурок» - этот уникальный камень содержит в себе различные объекты;
чёрный янтарь (гагат) – самый красивый из всех янтарей;
собственно янтарь («ху-по») – имеет кроваво-красную окраску.
В одной из современных классификаций в основу положена прозрачность камня, зависящая от наличия пузырьков в камне. По этому признаку различают янтарь прозрачный, полупрозрачный (облачный), бастард (непрозрачный, но просвечивающийся в тонких сколках) и пенистый (непрозрачный). Нередко, однако, встречаются образцы, где сочетаются все эти разновидности.
[pic]
На основе комплекса свойств балтийский янтарь подразделяют на следующие виды:
сукцинит – составляет около 98% всего балтийского янтаря, является основным добываемым сырьём;
геданит («гнилой янтарь») – составляет немногим более 2% всей добычи камня, цвет колеблется от жёлтого до грязно-жёлтого, встречается редко;
стантинит – редкий янтарь буро-чёрного цвета;
беккерит – редкий янтарь бурого цвета, вязкий;
кранцит («незрелый янтарь») – крайне редкий, зеленоватых оттенков, мягкий, эластичный;
глессит – очень редкий янтарь красно-бурых оттенков.
Сорта балтийского янтаря:
клар (кляр) – полностью прозрачный самоцвет с характерным янтарным цветом от почти бесцветного до тёмно-коричневого, высоко ценится благодаря своей прозрачности и красивому цвету, легко полируется;
флом (Flom) - дымчатый (полупрозрачный), слегка замутнён, с прозрачными просветами, цвет колеблется от жёлтого до тёмно-желтого, реже красный, ещё реже голубоватый, легко полируется;
бастард(Bastard) – непрозрачный, однородно мутный с лёгкими разводами или явными пятнам другого цвета, легко полируется;
костяной (Knochen) – абсолютно непрозрачный, однородной расцветки, цветовая гамма от цвета слоновой кости или цвета сгущённого молока до чисто белого, легко поддаётся полировке;
пенистый (Schaum) — непрозрачный, жёлто белый, плавает даже в пресной воде, изменённая форма вариации «костяной», абсолютно не поддаётся полировке;
чёрный фирнис (Schwarzfirnis) — серо — чёрный (похож на мрамор), непрозрачный, загрязнён остатками дерева исходника и землёй, полировке не поддаётся;
бунт (Bunt) — смесь вариации от «кляр» до «костяного» с ярко выраженными включениями другого цвета, стандартными методами не полируется;
античный (Antik) — вариации от «кляр» до «бастард», в зависимости от степени окисления изменяется даже цвет – от красного до красно-коричневого, при современных методах обработки не поддаётся полировке до зеркального блеска.
1.6. Морфология кусков янтаря
Важным свойством янтаря считается морфология его кусков. Изучение её ценно в двух аспектах. Во-первых, значительная часть украшений из янтаря изготавливается с учётом естественной формы его кусков. Во-вторых, исследуя форму кусков янтаря, можно восстановить условия, в которых происходило истечение из хвойных живицы, впоследствии превратившейся в янтарь.
Главные формы кусков янтаря:
капли янтаря – чётко выделяется приближающаяся к сферической основная масса капли и шейка, тем более отчётливая, чем крупнее капля. Диаметр капель обычно 2,5 см. Капли янтаря могут достигать величины лимона или даже гусиного яйца. Мелкие капли, как правило, прозрачные, хорошо просвечивают, крупные – только слегка. Поверхность капель гладкая, иногда слегка трещиноватая в результате образования корочки выветривания. В прибалтийских месторождениях встречаются довольно часто.
сталактиты янтаря – к ним относятся небольшие натёки коричнево-жёлтого цвета. Формировался сталактит в результате периодического поступления смолы из дерева: на первую порцию смолы накладывалась вторая, на неё – третья. Встречаются очень редко.
каплевидные натёки – в отличие от капель янтаря имеют значительную (до 5 см) длину при вдвое меньшей ширине (2,5 см).
наствольные натёки – образуются в результате интенсивного истечения смолы по стволу дерева и поэтому слегка повторяют его изгиб. В поперечном сечении натёки имеют форму полумесяца. На вогнутой стороне натёка видны включения обрывков коры дерева. Наствольные натёки богаты включениями членистоногих. Заслуживают внимания куски наствольного янтаря со следами отпечатков коры и растительной ткани. Наиболее богат растительными остатками янтарь, стекающий по стволу и достигающий почвенной подстилки.
внутриствольные натёки – сформировались внутри ствола дерева. Полости, необходимые для заполнения их смолой, могли возникнуть при различного рода повреждениях ствола, в частности при образовании в нём дупла. Подкорковое повреждение камбия освободило место для смолы между годичными кольцами дерева. Заполнившая его смола имеет вид плиток с серповидным поперечным сечением. Внутриствольные выделения янтаря обладают массивной текстурой. Натёки длиной до 10 см представляют собой сравнительно толстые (до 1,5 см) пластинки прозрачного, полупрозрачного, матово- и молочно-белого янтаря с серповидным сечением и неровными краями. Пластинки-натёки несут отпечаток волокон камбия и в ряде случаев имеют бурую корочку выветривания.
1.7. Включения в янтаре
Давным-давно человек заметил, что во многих образцах янтаря находятся удивительные предметы: лепестки цветов, обрывки листьев, иглы хвойных, кусочки и даже целые веточки деревьев и другие растительные остатки, хорошо видимые сквозь прозрачную оболочку. Особенно удивляла прекрасная сохранность насекомых и паукообразных, некогда попавших в жидкую клейкую смолу и навеки оставшихся в ней. Песчинки и комочки земли могли быть занесены туда ветром или лапками насекомых. Навеки застыли в золотистом плену обрывки коры, перья птиц, клочки шерсти животных, споры и семена растений и даже капли воды (дождя или росы), которые не испарились и тем самым подтвердили герметичность «янтарной гробницы». Кроме них, в янтаре обнаруживаются пузырьки воздуха и разные минералы. Такие законсервированные в янтаре вещества называют включениями или инклюзиями.
Поэтому кусочки янтаря с включениями имеют большую ценность для науки. По микроскопическим остаткам животных и растений, по лепесткам цветов, спорам и семенам ученые воссоздают облик того таинственного леса, который рос миллионы лет назад. Только благодаря янтарю было установлено около 3 тыс. видов членистоногих (из 838 тыс., известных науке), живших в лесу 40 млн. лет назад, а также около 200 видов растений. Животные, особенно насекомые, очень чувствительны к условиям среды, поэтому в ряде случаев они представляют собой хороший индикатор климата. Таким образом, органические остатки в янтаре служат прямым источником познания жизни на Земле много миллионов лет назад.
Наиболее изучен в этом отношении балтийский янтарь, образующий слоистые, скорлуповатые желваки, натеки типа сосулек, капли. В нем встречается 98,3% животных (членистоногих). На долю растительных остатков приходится 0,4%; 1,3% составляют пресмыкающиеся, моллюски, минералы, воздушные и водные пузырьки.
Животные включения
Захоронение членистоногих в смоле зависело от многих факторов, и в первую очередь от величины животного, вязкости и обилия смолы. Членистоногие, прилипшие к капле смолы, не утопали в ней, а перекрывались новыми порциями смолы, вследствие чего животное не могло выбраться из совершенно прозрачной темницы. Смола имела незначительную вязкость и застывала быстро, что обеспечило хорошую сохранность даже тончайших, измеряемых микронами органов членистоногих. Затвердевшая смола сохранила только отпечаток членистоногого с небольшим количеством хитинового вещества. Все попытки отпрепарировать его оттуда не имели успеха.
[pic]
животные включения
Растительные включения
В янтаре Прибалтики установлено 197 видов растительности: споровых 63, голосеменных 33, покрытосеменных 101.
Споровые растения в янтаре представлены низшими грибами и различными плесенями, занесенными в него насекомыми. Наиболее разнообразны представители высших споровых.
Голосеменных в янтаре можно видеть часто, однако изучены они плохо и определить их вид довольно трудно.
Сосна в янтаре представлена 16 видами, выявленными в основном по находкам фрагментов хвои.
Покрытосеменные в янтаре в основном двудольные, из однодольных немного пальмовых. Среди двудольных - дуб, бук, клен, виды магнолиевых, лавровых, камнеломковых, вересковых и др.
Таким образом, в включениях преобладают растения умеренно теплого климата, широко распространены хвойные и широколиственные деревья, а также споровые растения. Видовая принадлежность многих растительных остатков не определена.
Минеральные включения
Минеральные включения в янтаре представлены сульфидом железа - пиритом и битуминозным веществом. Тонкая корка пирита часто выстилает стенки круглых полостей сечением до 0,5 см. Пластинчатые скопления мелкозернистого пирита наблюдаются между слойками-натеками различно окрашенного янтаря. Пириту присущ латунно-желтый цвет. Поверхность его бывает блестящей и тусклой, слегка окисленной. По отношению к янтарю является более поздним образованием.
Битуминозное вещество, включенное в янтарь, черное вязкое или хрупкое. Вязкий битум выстилает пленкой стенки пустоток до 0,5 мм в диаметре. Хрупкий битум наблюдается в клиновидных трещинках, разбивающих центральную часть некоторых кусочков янтаря.
Газовые включения
Наиболее распространены молочно-белые разности янтаря с обилием мельчайших (порядка 0,001 мм) газовых включений, создающих замутненность. Включения концентрируются в цепочки и полосы, выдержанные по направлению или расходящиеся в разные стороны. Интересны концентрические узоры, обусловленные замкнутым распределением неодинаковых по величине и густоте включений. Они хорошо заметны в костяном янтаре даже невооруженным глазом.
[pic] [pic]
янтарь с включениями
1.8. Состав и свойства янтаря
Янтарь никак не назовёшь живым существом, но по своему составу он полностью соответствует живому. Янтарь представляет собой хвойную окаменелую смолу возрастом более 40 миллионов лет. Это ископаемое вещество органического происхождения, которое под воздействием окружающей среды с годами уплотнялось и теряло летучие вещества. Янтарь классифицируется как минерал из разряда органических соединений, который не образует кристаллов и является аморфным каркасным полимером.
[pic]
Янтарь - высокомолекулярное соединение органических кислот, содержащих в среднем 79 % углерода; 10,5% водорода; 10,5% кислорода. Его химическая формула С10 Н16 О. В 100 г янтаря находится 81 г углерода; 7,3 г водорода; 6,34 г кислорода, немного серы, азота и минеральных веществ. В процессе окисления (выветривания) в янтарях становится больше кислорода, а содержание остальных компонентов уменьшается.
В янтарях в виде примесей (от следов до 3%) обнаружено 24 химических элемент (Y , V , Mn , Cu , Ti , Zr , Al , Si , Mg , Ca , Fe , Nb , P , Pb , Zn , Cr , Ba , Co , Na , Sr , Sn , Mo , Yb ), среди которых 12 обнаружено в Балтийском янтаре. При анализе различных видов балтийского янтаря, выполненных в атомно-спектральной лаборатории ВНИГРИ, содержание микроэлементов колеблется в следующих пределах: никель (0 - следы), медь (0 – 0,001%), марганец (0 – 0,025%), железо (0 – 0,55%), натрий (0 – 0,16%), кальций (следы – 0,1%), магний (0 – 0,025%), алюминий (0,07 – 0,74%), кремний (0,16 – 0,71%).
В Балтийском янтаре содержится до 200 млрд -1 золота и 10 млн -1 натрия. Не обнаружены в балтийском янтаре: Sr , Ba , V , Cr , Ti , Co , Pb , Zn , Sn , Mo , Ge , Cd , Ag , Sb, K , B . Это обстоятельство очень важно, так как в отличие от других видов янтаря, которые находят в других уголках нашей Земли, в балтийском янтаре не содержатся соли тяжёлых металлов, что позволяет использовать его не только для лечебных, но и косметических целей.
В группе камней самоцветов янтарь занимает одно из первых мест. Палитра янтаря содержит все цвета радуги. Преобладает жёлтый, золотисто-жёлтый, отсюда термин «янтарный цвет». Он характерен для мёда, соков, плодов и т.д. В литературе указывается, что янтарь насчитывает до 200 – 350 оттенков.
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. 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.
Прозрачность янтаря зависит от наличия в нём воздушных пузырьков. В полупрозрачных янтарях пузырьки занимают до 30 % объема куска, а в непрозрачных пузырьки самые мелкие (0,001- 0,1 мм ), они составляют 50 % объёма янтаря. При продолжительном хранении на воздухе в янтаре увеличиваются газовые пузырьки, а затем полностью исчезает жидкость.
При помощи электронного микроскопа в непрозрачных янтарях обнаружено множество характерных (зернистых, сфероидальных) структур диаметром 7 нм и менее, расположенных хаотически или в определенном порядке. В просвечивающем янтаре таких структур очень мало. Весьма важным для понимания целебных свойств янтаря является установление наличия свободной янтарной кислоты и её солей в пустотах костяного (непрозрачного) янтаря.
Прозрачность янтаря в процессе выветривания заметно изменяется. Поверхность прозрачных кусков мутнеет и превращается в бурую корку, распространяющуюся на глубину до 3 мм. При этом небольшие кусочки янтаря делаются совершенно непрозрачными.
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 янтарной 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.
Шведский химик J . J . Berzelius 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.
В научной литературе термин «балтийский янтарь» или «сукцинит», обычно принадлежит смолам, содержащим янтарную кислоту. 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%.
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.
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. Они составляют растворимую в органических растворителях часть (20 – 25%) балтийского янтаря.
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 . J о hn , 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.
Давным-давно человек заметил, что во многих образцах янтаря находятся различные включения (животные, растительные, минеральные, газовые). Растительные включения представлены веточками растений, семенами, тычинками и пестиками, лепестками цветов. Благодаря янтарю было установлено около 200 видов растений и три тысячи членистоногих насекомых, живших в лесу десятки миллионов лет назад. Палеоботаники отметили явное сходство «янтарной» флоры Северной Европы с современной японской, южно-китайской и горной мексиканской.
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.
Свойства янтаря
Кристаллографическая система. Аморфный, изредка встречаются кристаллические образования.
Цвет янтаря. Природа щедро одарила янтарь всеми красками и их оттенками: цветовая палитра его изменяется от бесцветной и белой, 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. Первичная окраска обусловлена тремя факторами: структурным, рассеиванием белого света в янтаре, различными включениями; вторичная – процессами выветривания янтаря. Структурный фактор главный.
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.
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.
Плотность. Плотность янтаря колеблется от 0,97 до 1,25 г/см3. Плотность янтаря равна плотности морской воды. В пресной воде самоцвет тонет, а в соленой всплывает. Поэтому-то он и выбрасывается так легко на поверхность со дна моря.
Плотность возрастает от непрозрачных к прозрачным.
Неистираемость. С небольшой плотностью янтаря связано это интересное свойство. За долгие годы пребывания в водной среде янтарь не превратился в порошок.
Твердость. Янтарь относится к мягким органическим веществам: твердость его по шкале Мооса равна 2,2. Чем прозрачнее неизмененный янтарь, тем он плотнее и тверже.
Изменение твердости зависит от состава камня, количества 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.
Трещиноватость. Трещины в янтаре возникают в результате разных процессов.
Вязкость балтийского янтаря 5-108П (при 200 °С). Янтарь послушен резцу: он хорошо распиливается, обтачивается, сверлится, шлифуется и полируется. Его можно пилить, как дерево, обрабатывать напильником, сверлить и обтачивать на токарном станке.
Оптические свойства. Изотропный, показатель преломления центральной части кусков янтаря увеличивается в процессе выветривания (показатель преломления – 1,54).
Спайность отсутствует, излом раковистый, реже занозистый.
Люминесцентные свойства. Эффект свечения в отражённом свете, ультрафиолетовом облучении. Интенсивность голубого свечения зависит от степени прозрачности янтаря. Чем прозрачнее янтарь, тем гуще в нём люминесценция. Одна из возможных причин люминесценции – особенность внутреннего строения и наличия различных примесей.
Тепло- и электропроводные свойства. Крайне низкие, янтарь тёплый на ощупь, плохо проводит электрический ток, однако при трении о шерстяную ткань электризуется и сохраняет электрические заряды.
Термопластичность. Плавится при температуре 350-3800С. Термические свойства янтаря во многом объясняются его аморфным и полимерным строением. При нагревании янтаря в электрической печи вначале он мутнеет, при температуре 125-1750С вспучивается и постепенно размягчается, при дальнейшем нагревании начинает плавиться: спокойно кипит, выделяя при этом пары с ароматным запахом.
Включения. Органические остатки флоры и фауны, неорганические минералы, газы и жидкости.
Газо- и водопроницаемость. Янтарь порист, поэтому проницаем для жидких и газообразных веществ. Янтарь набухает в воде и некоторых органических веществах.
Окисляемость. При продолжительном нахождении на воздухе поверхность янтаря меняется, он сравнительно быстро окисляется. Процесс окисления идёт быстрее в трещиноватых участках, чем в сплошном куске и заканчивается образованием корочки (выветривания).
Отношение к растворителям. Янтарь не растворяется в воде, частично растворяется в некоторых органических растворителях – спирте, эфире, хлороформе, льняном масле; полностью растворяется в горячей концентрированной азотной кислоте; в кипящей воде размягчается.
1.9. Магические свойства янтаря
Путь янтаря, отмеченный особым вниманием человека, уходит в глубину веков более чем на девять тысячелетий. И начался он с талисмана — подобранного на берегу камня необычной формы, чуть надколотого, с углублениями, порой, с дырочкой. Древний человек надеялся, что именно этот странноватый, почему-то теплый, весь сияющий и притягивающий к себе все легкое камень принесет ему удачу и здоровье, отвадит от него недобрых людей. Со временем вера в чудодейственные силы янтаря лишь укреплялась, став составляющей духовной жизни человека.
В дохристианские времена небольшие углубления в камне считались местом обитания добрых духов, поэтому янтари с ямками ценили очень высоко. В тех из них, которые напоминали форму головы, делали отверстия и носили на шее как амулеты. В Древней Италии из янтаря вырезали фигурки — в виде ракушек каури, головы барана. Подобные камни должны были приносить человеку богатый урожай, удачу в рыбной ловле и на охоте.
Считалось, что камень способен менять свой цвет: в присутствии злых людей он темнеет, в присутствии добрых — «веселиться» и играет всеми цветами. Верили, что [link] http://www/eunnet.net/lithica/russ/felk/1912
45
