แร่แต่ละชนิดมีคุณสมบัติทางแสงเฉพาะตัว และแร่ที่เป็นอัญมณีคุณสมบัติต่อแสงอย่างพิเศษเฉพาะชนิดของอัญมณีนั้น คุณสมบัติทางแสงที่เกิดกับอัญมณีเป็นผลมาจากคุณลักษณะที่เฉพาะของอัญมณี และ/หรือมลทินแร่ที่ฝังตัวอยู่ในเนื้ออัญมณี
ช่างเจียระไนอัญมณี ตลอดจนถึงผู้ที่สนใจอัญมณีควรรู้ถึงคุณสมบัติทางแสงแบบพิเศษของอัญมณีแต่ละชนิด เพราะอัญมณีแต่ละชนิดได้ซ่อนเร้นความงามของตัวเองไว้ การเลือกอัญมณีและการเจียระไนในทิศทางที่เหมาะสม จะทำให้อัญมณีแสดงความสวยงามเฉพาะตัวที่ซุกซ่อนอยู่ในตัวอัญมณีออกมา
การเล่นสี (play of colour)
จริงๆ แล้วโอปอล (opal) ไม่มีคุณสมบัติด้านความคงทนที่เหมาะสมที่จะเป็นอัญมณี กล่าวคือ มันมีความแข็ง 5.6-6.5 เปราะและแตกร้าวได้ง่าย การดูแลโอปอล นอกจากต้องระวังเรื่องการกระทบกระแทกแล้ว ยังต้องดูแลไม้ให้โอปอลแห้งจนเกินไป เนื่องมาจากน้ำที่มีอยู่ในสูตรของโอปอลสามารถระเหยออกจากโอปอลได้ ทำให้โอปอลร้าว แต่มีเพียงโอปอลหนึ่งเดียวเท่านั้นที่มีคุณสมบัติการเล่นสีที่สวยที่สุดในบรรดาอัญมณีทั้งหลาย
การเล่นสีของโอปอลมีลักษณะที่สีของโอปอลสามารถเปลี่ยนสีได้ สีต่างๆที่เกิดเป็นจุดเปลี่ยนไป-มาเมื่อเราขยับอัญมณีโอปอลลักษณะเช่นนี้เกิดเนื่องจากรูปแบบโครงสร้างภายใน และปริมาณน้ำที่ไม่เท่ากันในแต่ละส่วนของโอปอล สามารถที่จะหักเหความยาวของคลื่นแสงที่เคลื่อนที่ผ่านเข้าไป และเคลื่อนที่ออกจากเนื้อโอปอลได้ ลักษณะสีคล้ายกับสีที่เห็นจากฟองสบู่
โอปอลขาว (White Opal) จากออสเตรเลียจะเกิดเป็นสาย (vein) แต่ภาษาชาวเหมืองโอปอลเรียกว่าเป็นชั้น (seam) บริเวณด้านข้างของชั้นโอปอลจะเป็นบริเวณที่แสดงการเล่นสีที่ดีที่สุด โอปอลชนิดนี้มักพบว่าเกิดเป็นชั้นที่หนา ในการตัดเพื่อเจียระไนสามารถตัดขวางชั้นของโอปอลได้เลย
โอปอลดำ ( Black Opal) เป็นโอปอลที่มีราคาสูงกว่าโอปอลขาว โอปอลชนิดนี้มีสีน้ำเงินเข้ม สีเทา สีเขียว และสีดำมัน มักเกิดเป็นชั้นบางๆ ทำให้ไม่สามารถเลือกด้านที่ตัดเพื่อให้ได้บริเวณที่เล่นแสงได้ดีที่สุด การใช้เทคนิคและความพิถีพิถันในการตัดและเจียระไน ทำได้โดยการเลือกบริเวณที่ให้การเล่นสีที่สวยและมีพื้นที่กว้างและเจียระไนได้ ตัดด้านของโอปอลด้านนั้นให้เรียบ ขัดจนกระทั่งการเล่นสีของโอปอลปรากฏ ต่อจากนั้นนำเศษโอปอลหรือแร่ชนิดอื่นมาปะติดทับบนหน้าเรียบนั้น (วิธีการนี้เป็นการเพิ่มความหนาเพื่อทำให้เกิดความแข็ง) กลับด้านโอปอลนั้นตัดและเจียระไนให้เป็นแบบนี้เมื่อเจียระไนเสร็จแล้วจะเรียกว่า ดับเบล็ท (doublet)
แชทโตแยนซ์ (chatoyant)
ลักษณะแชทโตแยนซ์ หรือลักษณะประกายตาแมว หรือลักษณะประกายตาเสือ เป็นลักษณะแถบสว่างของแสงที่ปรากฏบนผิวของอัญมณีบางชนิด เมื่อเจียระไนแบบหลังเบี้ยแถบสว่างของแสงที่ต่อเนื่องเกิดขึ้นจากขอบด้านหนึ่งของหลังเบี้ยพาดผ่านจุดยอดไปสู่อีกด้านหนึ่งของหลังเบี้ย ลักษณะของการเกิดประกายเช่นนี้ เกิดเนื่องจากการสะท้อนของแสงที่เคลื่อนที่เข้าไปในผลึกแร่ที่มีรูปร่างเป็นเส้นใยหรือเส้นไฟเบอร์ ได้มีการประมาณว่าเส้นผ่าศูนย์กลางของเส้นไฟเบอร์นี้ มีขนาดซึ่งเปรียบเทียบได้ดังนี้คือ ในระยะทางหนึ่งนิ้วจะผ่านเส้นใยเหล่านี้ถึง 65,000 เส้น
อัญมณีที่ให้ลักษณะของประกายตาแมวที่แท้จริงคือ คริสโซเบริล (chrysoberyl) ซึ่งจัดว่าเป็นอัญมณีที่มีความแข็งเป็นอันดับที่ 3 รองจากเพชรและพลอย กล่าวคือ มีความแข็งเท่ากับ 8.5 มีสีเหลืองน้ำผึ้งและสีเขียวใบตองอ่อน-สีเขียวใบตองแก่ แร่ชนิดอื่นให้ลักษณะแชทโตแยนซ์ได้เช่น ทัวร์มาลีน (tourmaline) และควอทซ์(quartz) เป็นต้น ในเมืองไทยมีชื่อเรียกอัญมณีเหล่านี้ว่า แก้วตาเสือ หรือคตไม้สัก ลักษณะที่กล่าวมาเป็นแร่ควอทซ์ที่เกิดเป็นเส้นใย เข้าไปแทนที่โครงสร้างของแร่เซอร์เพนทีน (serpentine) ซึ่งจะได้เส้นใยไฟเบอร์เป็นสีน้ำตาลทองและสีน้ำเงิน
การตัดเพื่อเจียระไนเพื่อทำให้เกิดลักษณะแชทโตแยนซ์ ทำได้โดยการตัดฐานของรูปหลังเบี้ยให้ขนานกับเส้นไฟเบอร์ ถ้าหลังเบี้ยมีรูปร่างเป็นวงรีหรือรูปไข่เส้นไฟเบอร์ ควรจะวางตัวขนานกับด้านยาวของเส้นผ่าศูนย์กลางด้านที่ยาวของรูปแบบวงรี
แอสเทอริซึม(Asterism) หรือสตาร์ (Star) หรือสาแหรก
ลักษณะของแอสเทอริซึม คือ ลักษณะประกายรูปดาว 4 แฉก หรือ 6 แฉก ที่ปรากฏอยู่บนผิวอัญมณีที่เจียระไนแบบหลังเบี้ย ลักษณะที่เป็นที่นิยมก็คือ จุดศูนย์กลางของรูปดาวควรอยู่บริเวณจุดยอดของหลังเบี้ย (หรือจุดศูนย์กลางของหลังเบี้ย) ขาดาวต้องมีครบ 4 หรือ 6 ขา โดยที่ความยาวไล่จากจุดศูนย์กลางไปจนถึงขอบของหลังเบี้ย และถ้ารูปแบบการเจียระไนเป็นแบบรูปวงรีควรมีขาคู่หนึ่งอยู่ในทิศทางตามเส้นผ่าศูนย์กลางด้านยาวของรูปวงรี
การเกิดคุณสมบัติแอสเทอริซึม เกิดเนื่องจากการที่อัญมณีมีแร่ที่มีรูปร่างเป็นเข็มฝังตัวอยู่ในเนื้ออัญมณีอย่างเป็นระเบียบ ถ้ามีแร่รูปเข็มฝังตัวอยู่ในอัญมณีอยู่ 2 ชุด การเจียระไนที่ถูกต้องจะได้ลักษณะประกายรูปดาว 4 แฉก และถ้ามีรูปเข็มอยู่ 3 ชุดจะได้ประกายดาว 6 แฉก แต่ถ้ามี 1 ชุดลักษณะที่พบจะเป็นแชทโตแยนซ์หรือตาแมว
ในบางครั้งพบว่า ขนาดของประกายรูปดาวมีขนาดไม่เท่ากัน และขาไม่สมบูรณ์ครบ ลักษณะเช่นนี้เกิดเนื่องจากอัญมณีที่นำมาเจียระไนซึ่งมีรูปเข็มฝังตัวอยู่ มีการกระจายตัวอยู่ไม่สม่ำเสมอหรือเป็นเพราะวิธีการเจียระไนไม่ถูกวิธี แต่ในบางครั้งก็สามารถพบลักษณะประกายดาว 4 แฉก 2 ชุด (มี 8 ขา) หรือประกายดาว 6 แฉก 2 ชุด(มี 12 ขา) ลักษณะดังกล่าวนี้เกิดเนื่องจากมาจากวัตถุดิบอัญมณีมีการเปลี่ยนรูป (deformed) โครงสร้างภายในของมันไปจากเดิม โดยขบวนการทางธรรมชาติเช่น ถูกแรงบีบอัด คุณลักษณะพิเศษแบบหลังนี้ทำให้อัญมณีมีคุณค่ามากขึ้น
อัญมณีที่แสดงคุณสมบัติประกายรูปดาวที่เป็นที่รู้จักกันดีคือ พลอยในตระกูลคอรันดัม (corundum) เช่น ทับทิม (ruby) และไพลิน (blue sapphire) การพิจารณาในการตัดเพื่อเจียระไนที่ทำให้ได้รูปดาวที่สมบูรณ์นั้นทำได้ยาก เพราะรูปเข็มที่ฝังตัวอยู่ในพลอยมีขนาดเล็กมาก และวัตถุดิบพลอยมักแสดงหน้าผลึกไม่สมบูรณ์
วิธีการพิจารณาหาจุดศูนย์กลางของประกายดาว และแนวที่จะตัดวัตถุดิบพลอยมีวิธีการพิจารณาดังนี้ นำวัตถุดิบพลอยมาศึกษาหาแกนทางแร่ที่ยาวที่สุด ในสาขาวิชาผลึกศาสตร์ทางแสง (optical ceystallography) เรียกแกนนี้ว่า แกน C ซึ่งจะเป็นแกนเดียวกันกับค่าดัชนีหักเหของพลอยที่เรียกว่า Ne และทางแกนแสง (optic axis) ตัดหน้าเรียบ และขัดมัน โดยให้หน้าเรียบนี้ตั้งฉากกับแกน C นี้ หรือนำวัตถุดิบพลอยมาพิจารณาหาหน้าที่แสดงการเปลี่ยนสีน้อยที่สุด และให้สีของพลอยเข้มที่สุด (ควรใช้กล้องจุลทรรศน์ที่มีแผ่นโพลารอยด์ในการพิจารณา) ตัดหน้าเรียบของพลอยให้ขนานกับหน้านี้ นำหน้าเรียบของพลอยไปส่องกับไฟ (ใช้ไฟโคมชนิดหลอดไฟไม่เคลือบ) พลิกหน้าเรียบของพลอยไปมาอย่างช้าๆ สังเกตจุดศูนย์กลางของประกายรูปดาว และทำเครื่องหมาย ทำการเจียระไนโดยใช้จุดศูนย์กลางของรูปประกายดาวเป็นจุดศูนย์กลางของรูปหลังเบี้ย
ในบางครั้งการพิจารณาอาจจะเห็นเพียงส่วนขาของประกายดาว การหาจุดศูนย์กลางของประกายดาว ทำได้โดยการลากเส้นตรงจากประกายขาอย่างน้อย 2 ขาไปตัดกัน จุดตัดจะเป็นศูนย์กลางของประกายดาว
อาเวนทูเรสเซนต์ (Aventurescence)
เป็นลักษณะของการสะท้อนแสงของอัญมณีที่ใส ซึ่งภายในเนื้ออัญมณีประกอบด้วยแร่มลทิน (mineral inclusions) ที่เรียงตัวเป็นระนาบ มลทินที่เรียงตัวเป็นระนาบนี้จะสะท้อนแสงให้ประกาย อัญมณีในตระกูลควอทซ์ และเฟลด์สปาร์ จะแสดงการประกายสะท้อนแสงเช่นนี้ การเจียระไนเพื่อทำให้เกิดอาเวนทูเรสเซนต์ ต้องตัดให้ฐานของหลังเบี้ยขนานกับระนาบนี้และระนาบของมลทิน ต้องอยู่ตื้นจากผิวโค้งของหลังเบี้ย
อัญมณีที่แสดงคุณลักษณะเช่นนี้มักมีราคาถูก แต่แร่เฟลด์สปาร์จากนอรเวย์ให้ประกายอาเวนทูเรสเซนต์สีส้มวูบวาบ ซึ่งเป็นที่นิยม เฟลด์สปาร์ที่แสดงลักษณะเช่นนี้มีชื่อเรียกว่า ซันสโตน (sunstone)
ชิลเลอร์ (Schiller)
ลักษณะประกายการสะท้อนแสงคล้ายกับอาเวนทูเรสเซนต์แต่ประกายการสะท้อนแสงนี้ เกิดเนื่องจากตัวอัญมณีมีชุดของแนวระนาบแนวแตก (เป็นแนว cleavage หรือแนว parting) อะมาโซไนต์ (Amazonite) และเฟลด์สปาร์ในชนิดอื่นๆเป็นอัญมณีที่แสดงคุณลักษณะเช่นนี้
อะดูลาเรสเซนต์ (Adularescence)
เป็นชื่อประกายเฉพาะของอะดูลาเรีย(adularia) ซึ่งเป็นแร่ในตระกูลเฟลด์สปาร์ ลักษณะอะดูลาเรสเซนต์คือ ประกายออกสีน้ำเงินนวลอ่อนๆ หรือที่รู้จักกันดีในชื่อของ มุกดาหาร หรือมูนสโตน (moonstone) ประกายอะดูลาเรสเซนต์สามารถเห็นได้ง่ายโดยการนำวัตถุดิบอะดูลาเรียไปจุ่มน้ำ และนำขึ้นมาดูโดยพลิกตัวอย่างไป-มาใต้แสงไฟรูปแบบของเจียระไนต้องตัดฐานของหลังเบี้ย ให้ขนานกับด้านของแร่ที่แสดงประกายมากที่สุด
แลบราโดเรสเซนซ์(Labradorescence)
เป็นลักษณะประกายการเล่นแสงของอัญมณีแลบราโดไรต์ (labradorite) เป็นแร่ชนิดหนึ่งของกลุ่มแร่เฟลด์สปาร์ มีสีดำ เทา ขาวขุ่น เฉพาะแลบราโดไรต์ที่มีประกายเล่นแสงเป็นสีเท่านั้นที่เป็นอัญมณี การเล่นแสงส่วนใหญ่เห็นเป็นสีน้ำเงินแถบกว้างเคลื่อนที่ไป-มาเมื่อขยับ ตัวอย่างประกายการเล่นแสงสีเขียว แดง ส้ม และเหลือง พบได้เช่นกัน
การตัดเพื่อเจียระไน อาศัยหลักการพิจารณาเช่นเดียวกับการพิจารณาวัตถุดิบอัญมณี ที่ต้องการลักษณะของอาเวนทูเรสเซนต์ ชิลเลอร์และอะดูลาเรสเซนซ์ หน้าตัดเรียบของวัตถุดิบควรนำมาทดสอบใต้แสงไฟอีกครั้งหนึ่ง (ควรให้ผิวตัวอย่างเปียก) และอาจจะตบแต่งเพิ่มได้โดยการตัดหน้าที่ทำมุมเพียงเล็กน้อยกับหน้าตัดแรก ซึ่งอาจจะทำให้ได้ลักษณะของการเล่นแสงได้ดียิ่งขึ้น
ไอริดิเซนซ์(lridescence)
เป็นลักษณะประกายที่เกิดขึ้นกับอัญมณีประเภทคาลซิโดนี (chalcedony) บางประเภท ในบางครั้งแถบชั้นวงในก้อนคาลซิโดนี (chalcedony nodules) มักจะมีชั้นบางๆของสนิมเหล็กขึ้นอยู่ แสงเมื่อเคลื่อนที่ผ่านชั้นเหล่านี้จะสะท้อนเกิดเป็นสีหลากสี คล้ายกับสีที่เห็นจากคราบน้ำมันที่ลอยตัวบนผิวน้ำ
การเจียระไนควรตัดวัตถุดิบให้ขนานกับชั้นสนิมเหล็กนี้ ขัดผิวหน้าให้มัน และให้ชั้นสนิทเหล็กอยู่ตื่นมากที่สุด คาลซิโดนีที่แสดงลักษณะเช่นนี้เรียกว่า อะเกตประกายไฟ (fire agate) หรือโมราประกายไฟ
ข้อมูล ตลาดพลอย
ภาพประกอบ gemselect.com, generousgems.com, Jewel for Me, Pacifier.com, Geology.com, Gemsoul.com, Glitzy Stone, Ethan Lord Jewelers, Shay’s Jewelers
หัวข้อที่เกี่ยวข้อง
คุณสมบัติของแร่ที่เป็นอัญมณี - คุณสมบัติทางแสง
3/26/2552 |
Posted in
cat's eye,
chalcedony,
chrysoberyl,
cleavage,
Database,
fire,
gemstone,
Library,
March09,
moonstone,
Opal,
optical properties,
phenomena,
ruby,
Sapphire
|
Read More »
โดย นายโพยม อรัณยกานนท์ , ผศ.ดร. กาญจนา ชูครุวงศ์
อัญมณีส่วนใหญ่เป็นแร่ เราจึงสามารถศึกษาเรียนรู้และเข้าใจถึงโครงสร้างและคุณสมบัติในด้านต่างๆของอัญมณีได้อย่างค่อนข้างสะดวกและรวดเร็ว แร่ทุกชนิดจะจัดแบ่งแยกจากกันได้โดยลักษณะโครงสร้างทางผลึกและส่วนประกอบทางเคมี ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่สำคัญมาก เนื่องจากว่าจะไม่มีแร่หรืออัญมณี 2 ชนิดใดที่มีลักษณะโครงสร้างทางผลึกและองค์ประกอบทางเคมีที่เหมือนกันทุกประการ คือ อาจมีความแตกต่างในคุณสมบัติทางกายภาพ ทางแสง และทางเคมี ดังนั้น จึงสามารถใช้ความแตกต่างในคุณสมบัติดังกล่าว มาช่วยในการตรวจจำแนกชนิดและคุณค่าราคาของอัญมณีต่างๆ ได้
คุณสมบัติทางกายภาพ (Physical properties)
รูปแบบที่อะตอมต่างๆของธาตุที่ประกอบเป็นอัญมณี จัดเรียงตัวเกาะกลุ่มในโครงสร้างของผลึกของอัญมณีนั้นๆ เป็นตัวกำหนดถึงคุณสมบัติทางกายภาพที่แตกต่างกันของอัญมณีนั้นกับอัญมณีชนิดอื่นๆ ที่สามารถนำมาใช้ในการตรวจจำแนกชนิดของอัญมณีได้ โดยวิธีการที่ไม่ทำให้อัญมณีนั้นเสียหายหรือถูกทำลายไป บางวิธีอาจจะใช้การคาดคะเน หรือโดยการใช้เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ หรือเครื่องมือธรรมดาโดยทั่วไป คุณสมบัติทางกายภาพต่างๆ ได้แก่
ความแข็ง (Hardness) คือความสามารถของอัญมณีในการต้านทานต่อการขูดขีด ขัดสี สึกกร่อนบนผิวหน้าเรียบ เป็นสิ่งที่พิจารณาได้ว่า อัญมณีชนิดใดมีความสามารถต่อการสวมใส่เพียงใด อัญมณีชนิดสามารถนำมาจัดเรียงลำดับความสามารถต้านทานต่อการขูดขีด จัดเป็นชุดลำดับของความแข็งที่มากกว่าหรือน้อยกว่า ในการวัดหาค่าความแข็งของอัญมณี ทำได้โดยการทดสอบการขูดขีดด้วยแร่ หรือด้วยปากกา
วัดค่าความแข็ง ระดับค่าความแข็งที่เป็นที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในทุกวันนี้ เป็นค่าความแข็งสัมพัทธ์ของโมส์ (Moh's scale) ซึ่งจัดแบ่งเรียงลำดับความแข็งของแร่ที่เพิ่มขึ้นจาก 1-10 ดังนี้
1. ทัลก์ (Talc) ความแข็ง 1-2 สามารถขูดขีดได้โดยเล็บมือ
2. ยิปซัม (Gypsum) สามารถขูดขีดได้โดยเหรียญทองแดง
3. แคลไซต์ (Calcite) ความแข็ง 2-3 สามารถขูดขีดได้โดยใบมีดหรือกระจกหน้าต่าง
4. ฟลูออไรต์ (Fluorite) ความแข็ง 3.5-4.5
5. อะพาไทต์ (Apatite) ความแข็ง 5-6.5 มีดเล็ก ๆ ไม่สามรถขูดขีดได้ง่าย
6. ออร์โทเคลส (Orthocleas) เฟลด์สปาร์ (Feldspar)
7. ควอตซ์ (Quartz)
8. โทพาซ (Topaz) แข็งมาก ไม่สามารถขูดขีดได้ด้วยแท่งเหล็ก
9. คอรันดัม (Corrundum)
10. เพชร (Diamond)
ภาพประกอบ AllAboutGemstones.com
แร่แต่ละชนิดดังกล่าว จะสามารถขูดแร่ พวกที่มีเลขต่ำกว่าได้แต่จะไม่สามารถขูดขีดแร่พวกที่มีเลขสูงกว่าได้ ตัวอย่างเช่น เพชร สามารถขูดขีดแร่ได้ทุกชนิด คอรันดัมจะไม่สามารถขูดขีดเพชรให้เป็นรอยได้ แต่สามารถขูดขีดโทแพซ ควอตซ์ ออร์โทเคลส ที่มีความแข็งรองลงมาได้ เป็นต้น อัญมณีที่มีค่าความแข็งเท่ากันสามารถขูดขีดกันให้เป็นรอยได้ ความแข็งของอัญมณีชนิดเดียวกันอาจจะ มีการเปลี่ยนแปลงไปเล็กน้อยได้ตามส่วนประกอบและลักษณะของการเกาะกลุ่มรวมกันของเนื้อแร่ หรือตามการผุเสื่อมสลายโดยธรรมชาติ ค่าความแข็งดังกล่าวนี้ เป็นค่าความแข็งที่เปรียบเทียบกันเท่านั้น มิใช่เป็นหน่วยวัดค่าความแข็ง ความแตกต่างของค่าความแข็งในแต่ละระดับก็ไม่เท่ากันเช่น ความแตกต่างของความแข็งระหว่างเพชร กับ คอรันดัม จะไม่เท่ากับความแตกต่างของความแข็งระหว่างคอรันดัมกับโทแพซ โดยทั่วไปแล้วอัญมณีที่มีค่าความแข็งตั้งแต่ 7 ขึ้นไปจะมีความคงทนเหมาะสมต่อการสวมใส่ในชีวิตประจำวัน ในการตรวจสอบชนิดของอัญมณีนั้นจะไม่นิยมใช้การทดสอบความแข็งกัน เนื่องจากจะทำให้อัญมณีที่ถูกทดสอบนั้นเสียหาย และอาจทำลายคุณค่าความสวยงามได้ แต่ในบางครั้งอาจจะใช้ได้ในกรณีจำเป็นสำหรับอัญมณีที่ยังไม่ได้เจียระไนหรือแกะสลัก ซึ่งมีความโปร่งแสงถึงทึบแสง แต่ไม่ควรใช้ทดสอบอัญมณีที่โปร่งใสเจียระไนแล้วเป็นอันขาด
ความแข็งของอัญมณีมีผลต่อการขัดเงาเมื่อเจียระไนคือ ความวาวและการสะท้อนของแสงที่ผิวหน้าของอัญมณีนั้น ๆ ซึ่งโดยทั่วไปอัญมณีที่มีความแข็งมากก็จะขัดเงาได้ง่าย มีความวาวสูงและสะท้อนแสงได้มาก การดูแลความวาวของอัญมณีก็จะคาดเดาความแข็งของอัญมณี และอาจเป็นแนวทางการวิเคราะห์อัญมณีได้
ในบางครั้งพบว่าอัญมณีจากแหล่งที่ต่างกันหรือมีสีต่างกัน มีความแข็งต่างกันด้วย ทั้งนี้อาจเนื่องมาจากความแตกต่างของสารประกอบในตัวอัญมณีนั้น ๆ เพียงเล็กน้อยก็ส่งผลต่อความแข็งของอัญมณีได้ เช่น ช่างเจียระไนพบว่าทับทิมเนื้อนิ่มกว่าแซปไพร์ (sapphire) สีอื่น ๆ หรือ เพชรที่มาจากแหล่ง Australia และ Bumeo มีเนื้อที่ผิดปกติจากเพชรจาก แหล่งอื่น ทำให้เจียระไนยากซึ่งช่างเจียระไนจะต้องหาแนวที่จะเจียระไนให้เหมาะสม
ความเหนียว (Toughness) คือ ความสามารถของอัญมณีในการต้านทานต่อการแตกหักแตกร้าว การเกาะเกี่ยว เกาะกลุ่มอยู่ติดกันแน่นมาก แต่ก็มีปัจจัยหลายอย่างที่มีบทบาทในการลดค่าความเหนียวของอัญมณี เช่น
การมีแนวแตกเรียบ (cleavage) เป็นการแตกอย่างมีทิศทางแน่นอน ขึ้นกับลักษณะโครงสร้างของผลึกแร่การแตกมีระนาบเรียบตามโครงสร้างอะตอมในผลึกแร่อาจเป็นแนวเดียวหรือหลายแนวก็ได้
การแตกแบบขนาน (parting) เป็นการแตกที่เกิดขึ้นในแนวโครงสร้างของแร่ที่ไม่แข็งแรงมักเป็นรอยต่อของผลึกแฝด
รอยแตกร้าว (fracture) เป็นการแตกที่เกิดขึ้นโดยไม่มีทิศทางที่แน่นอน มักมีลักษณะแตกต่างกันไปและเป็นลักษณะเฉพาะของแร่ เช่น แบบโค้งเว้าเหมือนก้นหอย หรือแบบเสี้ยนไม้ เป็นต้น
ความเหนียวไม่จำเป็นต้องมีความสัมพันธ์เกี่ยวข้องกับความแข็ง ตัวอย่างที่เห็นได้ง่ายและชัดเจน ได้แก่ เพชร ซึ่งเป็นวัตถุธรรมชาติที่มีความแข็งมากที่สุดในโลก สามารถขูดขีด ตัดสลักวัตถุหรืออัญมณีใดๆ ได้ แต่เพราะมีแนวแตกเรียบ (cleavage) ที่สมบูรณ์ ซึ่งสามารถแตกละเอียดได้หากถูกกระแทกในรอยแยกแนวเรียบ ดังนั้นในการตำหรือบดเพชรให้ละเอียดเพื่อนำเอาผงเพชรมาทำเป็นผงขัดหรือประลงในผิวใบเลื่อยต่างๆจึงใช้เหล็กซึ่งมีความเหนียวมากกว่าเป็นตัวตำให้ละเอียดลงไป ในขณะที่หยกเจไดต์ (Jadite) หรือเนไฟรต์ (Nephrite) ซึ่งเป็นอัญมณีที่มีความเหนียวมากเป็นพิเศษ สามารถที่จะนำมาเจียระไนตัดเป็นแผ่นบาง หรือแกะสลักในรูปแบบที่ซับซ้อนได้โดยไม่มีการแตกร้าว นำมาทำเครื่องประดับได้อย่างคงทนสวยงามดี การจัดแบ่งระดับความเหนียวของอัญมณีโดยทั่วไปแบ่งได้ดังนี้
exceptional ได้แก่ หยก jadeite และ nephrite
excellent ได้แก่ corundum
good ได้แก่ quartz และ spinel
fair ได้แก่ tourmaline
poor ได้แก่ feldspar และ topaz
ความถ่วงจำเพาะ หรือ ความหนาแน่นสัมพัทธ์ (Specific gravity) เป็นอัตราส่วนระหว่างน้ำหนักของวัตถุกับน้ำหนักของน้ำที่มีปริมาตรเท่ากัน (ในอุณหภูมิ 4°c) ตัวอย่างเช่นทับทิมที่มีน้ำหนัก 5 กะรัตและน้ำที่มีปริมาณเท่ากันมีน้ำหนัก 1.25 กะรัต ค่าความถ่วงจำเพาะของทับทิมจะเท่ากับ 4.00 หรืออัญมณีใดๆ ที่มีค่าความถ่วงจำเพาะเท่ากับ 3 อัญมณีนั้นๆก็จะมีน้ำหนักเป็น 3 เท่าของน้ำหนักของน้ำที่มีปริมาตรเท่ากันนั่นเอง โดยทั่วไปแล้วค่าความถ่วงจำเพาะของอัญมณีแทบทุกชนิด จะมีค่าอยู่ในช่วงระหว่าง 1-7
อัญมณีที่มีค่าต่ำกว่า 2 ถือว่าเป็นชนิดเบา เช่น อำพัน
พวกที่มีค่าอยู่ระหว่าง 2 และ 4 เป็นชนิดปกติ เช่น ควอตซ์
พวกที่มีค่ามากกว่า 4 เป็นชนิดหนัก เช่น ดีบุก
สามารถนำค่าความถ่วงจำเพาะมาใช้เป็นข้อมูลเสริมช่วยในการตรวจจำแนกชนิดของอัญมณีได้ โดยเฉพาะพวกที่ไม่ได้อยู่ในตัวเรือน เพราะค่าความถ่วงจำเพาะของอัญมณีแต่ละชนิดนั้นมักจะมีค่าที่ค่อนข้างคงที่และสามารถตรวจสอบได้ง่ายโดยไม่ทำให้อัญมณีเสียหายด้วย วิธีการตรวจสอบค่าความถ่วงจำเพาะที่ได้ผลดี และเป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไป มีอยู่ 2 วิธีคือ
1) วิธีการชั่งน้ำหนักอัญมณีแบบแทนที่น้ำในเครื่องชั่ง (ใช้หลักการของอาร์คีมีเดส)
2) การใช้น้ำยาเคมีหนัก เช่น เมทิลีนไอโอไดด์โบรโมฟอร์ม ฯลฯ เป็นหลักในการตรวจสอบ
แต่ก็ยังมีปัญหาไม่ว่าในวิธีใดๆ นั่นคือ การมีมลทินตำหนิภายในเนื้ออัญมณี หรือรอยแตกร้าวต่างๆ เป็นต้น สิ่งเหล่านี้จะมีผลต่อการตรวจสอบเพราะอาจทำให้ค่าที่ได้มีความผิดพลาดไปจากความเป็นจริง ถึงแม้ว่าอัญมณีนั้นจะเป็นผลึกเดี่ยวก็ตาม จึงควรจะต้องพิจารณาดูอัญมณีให้ละเอียดถึงลักษณะผิวเนื้อภายนอกและภายในทำความสะอาดอัญมณีให้หมดจด ระมัดระวังในการเตรียมตัวอย่างและเครื่องมือ มีการควบคุมอุณหภูมิขณะทำการตรวจให้คงที่ มีความละเอียดและทำการตรวจหลายๆ ครั้ง เพื่อนำมาสรุปผลให้ได้ค่าที่ถูกต้องมากขึ้น
ค่าความถ่วงจำเพาะยังช่วยในการคาดคะเนน้ำหนักและขนาดของอัญมณีได้ด้วย เช่น เพชรที่มีน้ำหนัก 1 กะรัตจะมีขนาดเล็กกว่าอะความารีนที่มีน้ำหนัก 1 กะรัตและเจียระไนแบบเดียวกัน ที่เป็นเช่นนี้เนื่องจากเพชรมีค่าความถ่วงจำเพาะหรือมีความหนาแน่นมากกว่าอะความารีน อัญมณีต่างชนิดกันแม้ว่ามีน้ำหนักเท่ากันแต่จะมีขนาดที่แตกต่างกันเสมอและอีกประการหนึ่ง อัญมณีที่มีค่าความแข็งสูงก็มักจะมีค่าความถ่วงจำเพาะสูงด้วย
รูปแบบของผลึก (Forms) เป็นรูปร่างลักษณะผลึกภายนอกของแร่ที่เป็นอัญมณีชนิดต่างๆ ที่มองเห็นและพบได้โดยทั่วๆ ไปส่วนใหญ่มักจะเกิดเป็นผลึกเดี่ยวและมีการเติบโตขยายออกเป็นรูปร่างเห็นเด่นชัดเฉพาะตัว เช่น โกเมน (Garnet) มักจะพบในลักษณะรูปร่างแบบกลมคล้ายลูกตะกร้อ เพชร และ สปิเนล มักจะพบในรูปร่างลักษณะแบบแปดหน้ารูปพีระมิดประกบฐานเดียวกัน รูปแบบของผลึกยังอาจหมายถึง ชนิดของลักษณะผลึก (habits) ซึ่งอาจจะเป็นลักษณะแผ่นแบน รูปเข็มเล็กยาว แผ่นเรียวยาว แท่งหกเหลี่ยม แผ่นหนาก้อน กลุ่ม คล้ายเข็มคล้ายต้นไม้ คล้ายพวงองุ่น คล้ายไต เป็นต้น ในธรรมชาติจริงๆ แล้ว ผลึกอัญมณีที่เกิดขึ้นเป็นผลึกเดี่ยวและมีรูปร่างครบทุกหน้าผลึกที่ได้สัดส่วนหรือรูปร่างสมบูรณ์จะพบได้ยากมาก โดยมากจะพบเป็นผลึกขนาดเล็กละเอียดเกาะกลุ่มรวมกันเป็นผลึกแฝด หรือเป็นผลึกแฝดซ้ำซ้อน ชนิดของอัญมณีที่เป็นแร่ประเภทเดียวกันถ้าเกิดอยู่ในแหล่งหรือบริเวณที่แตกต่างกัน ก็อาจจะมีรูปร่างลักษณะผลึกภายนอกที่ต่างกันได้ โดยสรุปแล้วความรู้และความเข้าใจถึงความแตกต่างที่หลากหลายของรูปแบบของผลึก และรูปร่างลักษณะภายนอกของอัญมณีอาจมีประโยชน์ช่วยในการตรวจจำแนกชนิดอัญมณีที่เป็นผลึกก้อนได้อย่างง่ายๆ หรือบางครั้งอาจสามารถบอกแหล่งกำเนิดได้ด้วย
ภาพผลึกของโกเมน จาก www.khulsey.com
ข้อมูล : วิชาปฎิบัติการวิเคราะห์อัญมณี สาขาวิชา วัสดุศาสตร์ (อัญมณีและเครื่องประดับ) คณะวิทยาศาสตร์ มหาลัยศรีนครินทรวิโรฒ, สารานุกรมไทยสำหรับเยาวชนฯ เล่มที่ 20
3/13/2552 |
Posted in
amber,
cleavage,
colored stone,
crystal form,
Database,
diamond,
fracture,
garnet,
gemstone,
habits,
hardness,
Library,
March09,
Mohs scale,
natural gemstone,
physical properties,
ruby,
Sapphire,
semi-precious stone,
specific gravity,
topaz,
toughness
|
Read More »