Все о минерале кварц.

Еще один твердый и красивый камень желтый хризоберилл — обладает показателем преломления 1,74-1,75 и удельным весом 3,72. Если под рукой имеется спектроскоп, полезно проверить на нем хризоберилл, для которого должна наблюдаться сильная полоса поглощения в фиолетовой области с центром около 440 нм. Для кварца спектр не является диагностическим признаком: его окраска не связана с присутствием переходных элементов. Редко встречающийся окрашенный в желтый цвет данбурит, недавно найденный на Мадагаскаре (Малагасийская республика), выглядит очень похожим на цитрин и имеет показатель преломления 1,633 и удельный вес 3,00. Желтая разновидность фосфата кальция-апатит имеет более зеленоватый, чем у цитрина, желтый цвет, но в любом случае его можно узнать по двум группам тонких линий поглощения, одна из которых находится в желтой, а другая в зеленой области. Эти линии принадлежат редкоземельным элементам неодиму и празеодиму, которые вместе известны под названием дидима. Более близок к цитрину по внешнему виду желтый турмалин, цвет которого изменяется от бледно-желтого до яркого золотисто-желтого. Однако величина его двупреломления (около 0.018) значительно больше, чем у кварца.

Наилучшей имитацией цитрина является синтетический кварц. Этот камень уже рассматривался нами в гл. 3; здесь достаточно сказать, что отсутствие природных включений или полосчатости не оставляет сомнений в природе этого камня.

Показатель преломления кварца, как и его удельный вес. весьма постоянен. Для натриевого света (589,3 нм) при комнатной температуре установлены следующие значения: 1,5533 для необыкновенного луча и 1,5442-для обыкновенного. При тех же условиях двупреломление было равно 0,0091. В камнях, которые обладают двупреломлением, обыкновенному лучу соответствует величина показателя преломления, остающаяся неизменной. Переменный показатель преломлеггия наблюдается для необыкновенного луча. При исследовании кварца на рефрактометре край подвижной шторки (соответствующий необыкновенному лучу) оказывается в положении с более высокими значениями показателя преломления, чем неподвижный край. Поэтому кварц относится к классу оптически положительных минералов (если минерал оптически отрицателен, подвижный край занял бы положение с меньшей величиной показателя преломления по сравнению с неподвижным краем). Поскольку кварц относится к тригональной сингонии, в кристаллах которой имеется одна оптическая ось (направление одинакового преломления), его можно назвать одноосным положительным минералом. Двупреломление кварца снижается по мере увеличения длины волны, и об этом следует помнить при пользовании стандартным рефрактометром, калиброванным для натриевого света. Двупреломление уменьшается, хотя и в меньшей степени, по мере повышения температуры вплоть до 573 °С; в этой точке наблюдается скачок (при этой температуре кварц испытывает переход в другую модификацию). Слабое двупреломление наблюдается также в направлении оптической оси, но оно не играет существенной роли при оптическом исследовании.

Бесцветные и окрашенные разновидности кварца несколько различаются по показателю преломления, значения которого для дымчатого кварца ниже, чем для горного хрусталя. По-видимому, показатели преломления снижаются по мере увеличения густоты окраски; при уничтожении дымчатости при нагревании (напомним, что этот эффект связан с центрами окраски) показатели преломления повышаются. Сообщалось даже о различии показателей преломления для правого и левого кварца (показатель правого кварца выше в пятом десятичном знаке после запятой).

Закупоренный сосуд будет содержать пар с удельным весом 0,85, поскольку изначальное заполнение водой составляло 85%. Если допустить дальнейший подъем давления, то сосуд может взорваться (отсюда его второе название-«бомба»). Величина растворимости в 0,1% по массе достигается при давлении около 1400 бар, но для хорошего роста кристалла требуется более высокая растворимость. Чтобы ее повысить, к воде добавляют минерализаторы. Какой минерализатор взять — не имеет значения, лишь бы он реагировал с кварцем с образованием устойчивого соединения. На практике большей частью применяется едкий натр или сода (№ОН или N82003).

Шихта в виде раздробленного природного кварца помещается на дно сосуда, а тонкие затравочные пластинки (толщина их может быть около 1 мм) располагаются над шихтой на серебряной решетке. Добавляется минерализатор и сосуд закупоривается. Так как при росте давление повышается, были разработаны специальные запорные устройства. Нагреватель располагается вокруг сосуда, и вся система помещается на нагреваемую плиту внутри хорошо закрывающегося бокса из стальных листов. Нередко весь аппарат помещают под землю, чтобы свести к минимуму последствия возможного взрыва, или же применяют защиту в виде брони.