Янтарь

Материал из GeoWiki - открытой энциклопедии по наукам о Земле.

Янтарь - собирательное наименование ископаемых смол, поддающихся механической обработке и применяемых в ювелирном деле; ископаемая смола хвойных деревьев в основном палеогенового периода; иногда термин "янтарь" неоправданно широко применяют к любым ископаемым смолам мел-неогенового возраста, обладающим сходными внешними признаками, но отличающимся от янтаря по химическому составу и строению. Различаются по окраске, прозрачности, наличию пор и составу включений.

Изучение янтаря с помощью электронного микроскопа позволило обнаружить в непрозрачных янтарях множество характерных (зернистых, сфероидальных) структур диаметром 7 нм. и менее, расположенных хаотически или в определенном порядке. В просвечивающем янтаре таких структур очень мало.

В куске янтаря прозрачной обычно бывает та сторона натёка, которая еще в первозданном лесу была обращена к солнцу. В связи с неравномерным прогреванием различных частей смолы прозрачность ее уменьшается от внешних частей к внутренним. Поэтому понятными становятся переходы от прозрачного янтаря к костяному через дымчатый янтарь и бастард. Их можно наблюдать даже в одном куске.
Прозрачность янтаря уменьшается, если в нем есть кусочки коры хвойных, древесной трухи, других растительных остатков, а также комочки грязи, занесенные в смолу ветром или лапками насекомых. Заметно изменяется прозрачность янтаря в процессе выветривания (окисления). При этом поверхность прозрачных кусков мутнеет и превращается в бурую корку, распространяющуюся на глубину до 3 мм. Небольшие кусочки янтаря, окисляясь на всю мощность, делаются совершенно непрозрачными.
Янтарь можно просветлять и окрашивать в различные цвета. Облачный янтарь издавна просветляли кипячением в льняном и сурепном масле. Плиний Старший рекомендовал для этой цели брать жир молодого поросёнка. При кипячении пузырьки в янтаре заполнялись жиром и приобретали способность пропускать свет. Из просветленного янтаря еще в прошлом веке изготовляли очки, призмы, увеличительные и зажигательные стекла. С помощью последних порох вспыхивал быстрее, чем от линз из стекла.
В результате просветления в янтаре часто появляются полукруглые трещины, по внешнему виду напоминающие рыбью чешую. Мастера по обработке янтаря называют такие блещущие «золотом» трещины «солнечными лучами». Замутненный янтарь просветляют также с помощью сухого прокаливания - прогрева кусочков янтаря в песке при температуре свыше 100°С. Способность янтаря окрашиваться была известна еще Плинию Старшему. По его данным, римляне знали способ окраски янтаря в красный цвет. С помощью корня Anchusa tinctoria, морского пурпура и козлиного сала они придавали янтарю вид драгоценного камня и ценили его на вес золота.

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. 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).
Рентгенограммы янтарей сходны между собой. На них фиксируется основное «гало», максимум интенсивности которого приходится на 0,01 нм., и слабая размытая полоса в интервале 0,25-0,21 нм. Подмечено сходство рентгенограммы янтаря с рентгенограммой органического соединения α-амирина.
Исследование электронного парамагнитного резонанса показало, что в темно-коричневых янтарях парамагнитных центров в 100 раз больше, чем в более светлых разностях. В выветрелой корке по сравнению с неизмененным янтарем (в одном куске) парамагнитных центров меньше.

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. Это вызывается разрывом наиболее слабых связей в структуре полимера и выделением части летучих компонентов. Самая низкая температура реакции отмечена у прозрачного соломенно-жёлтого янтаря, наиболее высокая - у канифольно-жёлтого и выветрелого.
При дальнейшем нагревании янтарь плавится: 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 называли «морским ладаном». Янтари даже одного месторождения плавятся при разной температуре. Процесс плавления янтаря продолжается до 520-550°С. Клесовский неизмененный янтарь кончает плавиться при 520-535°С, выветрелый - при 528-550°С; неизмененный янтарь Приморского месторождения - при 508- 525°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. 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) переходят в заготовки любой формы.

• См. также: Инклюз (включения в янтаре)

Литература и ссылки

• Петрографический словарь, М. "Недра", 1981
• Сребродольский Б.И. Янтарь. // М.: "Наука", 1984, с. 110.
• Янтарь на mindraw.web.ru