Бурштин

Відомо, що закам’яніла смола прадавніх дерев здатна утворювати бурштин. Поясніть фактори, що сприяють утворенню та збереженню бурштину протягом мільйонів років. Чи можна добути натуральний бурштин у лабораторних умовах? Як можна відрізнити штучний бурштин від натурального?

Буршти́н, янта́р, а́мбер — природна органічна сполука, щільна і в’язка (скам’яніла) викопна смола хвойних дерев. Тьмяні, прозорі й напівпрозорі камінці. Використовується для виготовлення ювелірних прикрас, у парфумерії, народній медицині. Бурштин неоднорідний за своїм складом: складна суміш вуглеводнів, смол, янтарної кислоти і масел. До складу бурштину входить більше 40 сполук. Співвідношення присутніх в бурштині компонентів становить: 78,6% – Карбон; 10,5% – Гідроген; 10,5% – Оксиген та інші. Зазвичай, дається наступна формула бурштину як “мінералу” – C10H16O. Згідно викладеному бурштин складається з трьох груп сполук: летких ароматичних сполук, розчинних органічних кислот, нерозчинних поліефірів цих кислот зі спиртами, утвореними з цих же кислот.

Як утворюється бурштин? Передусім кора дерева пошкоджується: відламується гілка, на стовбурі з’являється надріз або ж на дерево нападають жуки-деревоточці. Щоб «залікувати» рану, на поверхню просочується в’язка смола. Комахи або інші маленькі істоти, які, на жаль, потрапляють у смолу, зрештою топляться у ній. На відміну від соку дерева, що складається з води й поживних речовин, у склад смоли входять такі сполуки, як терпени, спирт і складні ефіри. Ці хімічні сполуки, діють як сикативи та антибіотики. Вони бальзамують «законсервованих» комах і рослини. За сприятливих умов у навколишньому середовищі смола поволі твердне і перетворюється у бурштин, зберігаючи своїх в’язнів непошкодженими протягом тисячоліть.

Перетворення викопної смоли на бурштин відбувається за участю кисневмісних, збагачених калієм лужних мулових вод, які, взаємодіючи зі смолою, сприяють міжмолекулярним перетворень у ній. Останні в кінцевому підсумку призводять до утворення різних оксидних зв’язків і відщеплювання бурштинової кислоти у вільному вигляді. При цьому смола полімеризується. Виділяють п’ять етапів послідовного перетворення живиці в бурштин. На другому етапі відбувалося поховання смоли в лісових ґрунтах. Воно супроводжувалося низкою фізико-хімічних перетворень смоли, характер яких значною мірою залежав від того, в які умови ця смола потрапляла. У сухому, добре аерованому ґрунті смола перетворювалася за участю кисню. Стійкість смоли підвищувалася, збільшувалася її твердість. У заболочених ділянках, в анаеробній обстановці, смола зберігала свою крихкість. Третій етап в утворені бурштину відзначений розмивом, перенесенням і відкладенням викопних смол в водний басейн. Умови, сприятливі для виникнення та накопичення бурштину, пов’язані з геохімічною і гідродинамічною специфікою басейну. Перетворення смоли в бурштин йде за участю кисневмісних, збагачених калієм лужних мулових вод, які при взаємодії зі смолою сприяють появі в ній бурштинової кислоти та її ефірів. На заключних стадіях цього процесу формується не тільки бурштин, а й глауконіт – мінерал, який постійно супроводжує скупчення бурштину. У підсумку описаних перетворень викопна смола помітно ущільнилась, розчинність її зменшилася, твердість, температура плавлення і в’язкість збільшилися. Малі молекули, що входять до складу викопної смоли, об’єдналися в одну макромолекулу. Так сформувалося міцна високомолекулярна сполука з властивостями сучасного бурштину.

Сльози моря – так у давнину називали бурштин, або застиглу викопну смолу. Прозорі світло-жовті камені, деякі – з комахами всередині, завжди цінувалися на ринку прикрас. Справжній бурштин-самородок і сьогодні коштує недешево, проте його імітацію можна виготовити самостійно в лабораторних умовах. Точний склад бурштину досі не встановлений тому в лабораторних умовах створення натурального бурштину неможливе. Штучний бурштин, як правило, робиться з епоксидної або іншої смоли, іноді з додаванням природного каменю, іноді – без нього.

Спочатку потрібно взяти епоксидну смолу з затверджувачем в пропорції 9 до 1, добре перемішати їх і залити отриманий розчин у форму. Перед тим як лити, необхідно промазати форму зсередини гліцерином, щоб згодом виріб відійшов від стінок форми без проблем. Коли епоксидний розчин вже знаходиться у формі, додати в нього дві або три краплі води і тонкою дерев’яною паличкою круговими рухами розмішати, створюючи тим самим візерунок. Замість води можна покласти в епоксидну смолу дрібну комаху або шматочок травички, листочка. Далі поставити формочки з штучним янтарем в добре провітрюване приміщення на добу для застигання. Можна робити бурштин в лабораторних умовах не з епоксидною, а зі скипидарною смолою.

Існує кілька примітивних способів діагностики натурального бурштину:

  • загальний вигляд. Камінь повинен бути схожим на бурштин за кольором, вагою, прозорістю, формою і розміром. Бурштин зустрічається у вигляді зерен, жовен і пластин розміром від кількох мм до 50 см.
  • термопроба. Спробуйте підпалити отриману з каменю крихту або розігрітою голкою доторкнуться до бурштину в непомітному місці. Натуральний бурштин відразу почне поширювати приємний аромат соснової смоли, хвої. Пластмаса буде пахнути – палаючої гумою, пластиком, буде коптити.
  • проба на розчинник. Щоб відрізнити копал від справжнього бурштину капніть краплю спирту на виріб і прикладіть палець. Якщо поверхня суха – бурштин, липка – копал. При відсутності спирту скористайтеся ацетоном: капніть на виріб і залиште на 3 секунди. Після цього зітріть краплю, якщо залишилося пляма – копал.
  • густина. Спосіб простий, але ефективний. Натуральний бурштин тоне у звичайній воді, так як середня густина бурштину дорівнює 1,08-1,12 г/см3, а густина води при кімнатній температурі (20°С) – 0,99 г/см3. Але, якщо в 100 мл води додати 31,72 г (2-3 чайні ложки) кухонної солі (хлорид натрію, NaCl), то густина отриманого розчину буде 1,20 г/см3. Якщо в отриманий розчин опустити натуральний бурштин – він спливе, а штучний опуститься на дно.
  • крихкість. Проведіть по поверхні каменю не надто гострим лезом. Натуральний бурштин тут же дасть дрібну крихту. Імітація бурштину із пластмас може дати тільки стружку, причому ще й закручену. Імітація бурштину зі скла залишиться цілою.
  • люмінесценція. можна перевірити камінь в ультрафіолетовому світлі. Під впливом ультрафіолетового випромінювання бурштин почне люмінесціювати – давати світло переважно від блакитно-білого до жовто-зеленого. Більшість пластмас в ультрафіолетових променях не світиться, копал стає білим.
  • електризуємість. Шерстяною ганчірочкою енергійно потріть бурштин. Натуральний бурштин стане злегка наелектризованим статичною електрикою і буде притягувати маленькі шматочки паперу, нитки і пил. Але, багато пластмас володіють тими ж властивостями.

Також існують професійні експертні способи діагностики натурального бурштину:

  • Структура під мікроскопом або лупою. Як зовні так і в середині натуральний бурштин повинен мати відповідну структуру: характерні течії і тріщинки, пухирці повітря, залишки рослинності.
  • інклюзії. Включення комах також можна зустріти в імітаціях бурштину. Якщо крильця комах складені, це говорить про те, що інклюзія була проведена пост мортем (посмертно – лат.). А в справжньому бурштині жива істота, що потрапило в смолу, намагалося вибратися, тому крила у неї в розправленому вигляді.
  • ІЧ-спектрометрія бурштину. Інфрачервона спектроскопія є потужним і експресним методом діагностики та ідентифікації бурштину. Можливість отримання спектра на відображення дозволяє вивчати і діагностувати камені навіть у закріпці. Як і будь-яка органічна речовина, бурштин має свій унікальний ІЧ-спектр поглинання, що дозволяє відрізнити його від синтетичних імітацій.

Додати коментар

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *