Opál: Fyzikální a optické vlastnosti
Sdílet
Fyzikální a optické charakteristiky
Opál: hydratovaný křemen, pohyblivá barva a optická struktura
Opál je hydratovaný křemen, běžně zapisovaný jako SiO2·nH2O. Je to mineraloid, nikoli krystalický křemen, a jeho slavná hra barev se objevuje pouze tehdy, když jsou křemenné kuličky dostatečně jednotné a uspořádané, aby světlo difraktovaly. Běžný opál má stejnou širokou chemii, ale postrádá pravidelnou vnitřní architekturu potřebnou pro spektrální záblesky.
- Složení: SiO2·nH2O
- Typ materiálu: hydratovaný křemen mineraloid
- Tvrdost: běžně Mohs 5 až 6,5
- Index lomu: přibližně 1,37 až 1,47
- Optický charakter: obecně izotropní
Co je opál
Opál je hydratovaný křemen s proměnlivým obsahem vody. Postrádá dlouhodobou krystalickou strukturu křemene, proto je popisován jako mineraloid, nikoli pravý krystalický minerál.
Jeho složení se obvykle zapisuje jako SiO2·nH2O, kde se obsah vody liší. Mnoho drahých opálů obsahuje přibližně 6 % až 10 % vody podle hmotnosti, i když se vyskytují širší rozmezí. Tato vodou nasycená struktura vysvětluje mnoho vlastností opálu: střední tvrdost, nízkou hustotu, žádné štěpnost, skořepinový lom a citlivost na teplo, sucho, namáčení a náhlé změny prostředí.
Nejdůležitější rozdíl je mezi drahým opálem a běžným opálem. Drahý opál vykazuje hru barev, protože světlo je difrakcí uspořádaných mikroskopických křemenných kuliček rozkládáno. Běžný opál, často nazývaný potch, když postrádá hru barev, má stejnou obecnou identitu hydratovaného křemene, ale neobsahuje dostatečně pravidelnou vnitřní strukturu pro rozklad světla na spektrální záblesky.
Fyzikální a optické vlastnosti na první pohled
Hodnoty opálu se liší podle obsahu vody, pórovitosti, uspořádání, lokality, ošetření a zda je materiál pevný, hydrofánní, běžný, drahý, boulder, matrice, dvojitý nebo trojitý.
| Vlastnost | Typická hodnota opálu | Význam pro hodnocení |
|---|---|---|
| Chemické složení | SiO2·nH2O | Hydratovaný křemen; obsah vody se liší podle typu a zdroje opálu. |
| Třída materiálu | Mineraloid; amorfní až špatně uspořádaný křemen | Není krystalický křemen, i když oba patří do rodiny křemíku. |
| Strukturní formy | Opál-A, opál-CT a opál-C | Drahokamový opál je běžně opál-A; některé běžné nebo starší materiály vykazují více uspořádané domény podobné kristobalitu/tridymitu. |
| Obsah vody | Často kolem 6 % až 10 %; vyskytují se širší rozsahy | Ovlivňuje hustotu, pórovitost, stabilitu a reakci na teplo nebo vysychání. |
| Tělový tón | Černý, tmavý, šedý, bílý, světlý, krystalový, oranžový, červený, modrý, růžový, zelený a další | Tón těla je základní barva; barevný třpyt se může objevit na mnoha tónech těla. |
| Průhlednost | Průhlednost až neprůhlednost | Krystalický opál je průsvitný až průhledný; ohnivý opál může být průhledný s barevným třpytem nebo bez něj. |
| Tvrdost | Běžně Mohs 5 až 6,5 | Měkčí než křemen, proto leštění a vystavené okraje vyžadují ochranu. |
| Štěpnost a lom | Žádná štěpnost; skořepinový až nerovný lom | Lámání následuje lomové plochy, nikoli roviny štěpnosti; tenké okraje jsou náchylné. |
| Hustota | Přibližně 1,98 až 2,25; u hydrofánu může být nižší | Nižší než u křemene kvůli obsahu vody a pórovitosti. |
| Index lomu | Přibližně 1,37 až 1,47; běžně kolem 1,44 | Nízký index lomu přispívá k měkkému vnitřnímu záři opálu a jemným odrazům na povrchu. |
| Optický charakter | Obecně izotropní | Může ukazovat slabé agregátní nebo anomální reakce pod zkříženými polarizátory. |
| Dvojlom a pleochroismus | Žádná u běžného amorfního drahokamového opálu | Směrová změna barvy se u typického opálu neočekává. |
| Fluorescence | Proměnlivý | Bílý nebo běžný opál může fluoreskovat nazelenale; hyalit může ukazovat živou zelenou fluorescenci; černý opál je často slabý nebo inertní. |
| Speciální chování | Barevný třpyt, opalescence, hydrofánová absorpce, efekty proti světlu | Každý efekt závisí na struktuře, pórovitosti, průhlednosti a osvětlení. |
Barevný třpyt: optický podpis drahého opálu
Barevný třpyt není pigment ani běžná irizace na povrchu. Je to strukturální optický efekt vznikající, když jsou mikroskopické křemíkové kuličky dostatečně jednotné a pravidelně uspořádané.
V drahém opálu jsou kuličky křemíku běžně o velikosti přibližně 150 až 350 nanometrů uspořádány ve třírozměrných mřížkách. Tyto mřížky interagují s bílým světlem, což způsobuje difrakci a interferenci. Různé velikosti a rozestupy kuliček produkují různé viditelné vlnové délky, proto některé opály ukazují modrozelené záblesky, zatímco jiné mohou ukazovat oranžové, červené, fialové nebo plné spektrum barev.
Běžný opál postrádá potřebnou pravidelnost, proto neukazuje pravý barevný třpyt. Může být stále krásný díky barvě těla, průsvitnosti, opalescenci, inkluzím, dendritům, fluorescenci nebo leštění, ale tyto efekty by měly být pojmenovány odděleně od difrakčních záblesků drahého opálu.
Struktura drahého opálu
Drahý opál vyžaduje pravidelnost. Když je velikost a rozestup kuliček vhodný, barva se objevuje při pohybu kamene, někdy ve skvrnách, valivých záblescích, jehlových záblescích nebo větších vzorových blocích.
Běžná opálová textura
Běžný opál může být bílý, růžový, modrý, zelený, oranžový, hnědý, černý, dendritický nebo průsvitný, ale jeho barva je tělová barva nebo barva inkluze, nikoli difrakce z uspořádaných sférických struktur.
Optické chování
Lomivost opálu je relativně nízká, obvykle kolem 1,44. To dává mnoha opálům měkký, vnitřní vzhled spíše než ostrý třpyt spojený s drahokamy s vyšším indexem lomu.
Protože je opál obvykle amorfní, je obecně izotropní a nevykazuje běžnou dvojlomnost ani pleochroismus. Pod polariskopem však některé kusy mohou ukázat slabé anomální nebo agregátní reakce. Ty mohou vznikat ze stresu, mikokrystalických domén, dehydratace nebo nerovnoměrné vnitřní textury a neměly by být přeceňovány bez dalších gemologických důkazů.
Opál může také vykazovat několik optických efektů bez hry barev. Opalescence je mléčný nebo modravý rozptyl světla; contra-luz opál ukazuje barvu v procházejícím světle; hyalit může silně fluoreskovat pod ultrafialovým světlem; a hydrofánový opál může po absorpci vody dočasně změnit průhlednost a kontrast.
Tělový tón, barva a stabilita
Tělový tón je základní barva opálu. Měl by být popsán samostatně od hry barev, protože tyto dvě vlastnosti ovlivňují kámen různými způsoby.
Tělový tón
Černé a tmavé tělové tóny často zvyšují kontrast, zatímco bílé a světlé tělové tóny vytvářejí jemnější vzhled. Krystalový opál je průhledný až průsvitný a může vykazovat silnou hloubku, pokud je barva jasná a čistá.
Barevný rozsah
Drahý opál může vykazovat modré, zelené, žluté, oranžové, červené, fialové nebo smíšené spektrální záblesky. Červené a oranžové záblesky jsou často vzácnější, ale jasnost, pokrytí, vzor a úhel pohledu jsou důležitější než samotný odstín.
Voda a pórovitost
Obsah vody a pórovitost opálu ovlivňují jeho hustotu, průhlednost a odolnost. Hydrofánové opály mohou absorbovat vodu a mohou se dočasně stát průhlednějšími nebo tmavšími, když jsou mokré.
Popraskání
Síťovina jemných prasklin, která se může objevit, když opál nerovnoměrně ztrácí vlhkost nebo je vystaven teplu, náhlému vysušení či environmentálnímu stresu, se nazývá popraskání. Stabilní materiál by neměl vykazovat aktivní nebo se šířící síť prasklin.
Struktury, textury a typy opálu
Opál se vyskytuje v mnoha formách a každá forma by měla být přesně pojmenována, protože struktura ovlivňuje vzhled, hodnotu, péči a rozhodnutí o osazení.
| Typ | Vzhled | Fyzikální nebo optický význam |
|---|---|---|
| Drahý opál | Vykazuje spektrální hru barev. | Barva je způsobena difrakcí od uspořádaných křemenných kuliček. |
| Běžný opál | Bez hry barev; může být průsvitný, neprůhledný, mléčný, barevný, dendritický nebo vzorovaný. | Ceněn podle barvy těla, textury, leštění, inkluzí a stability. |
| Černý a tmavý opál | Drahý opál s tmavým pozadím těla. | Tmavý tón může zvýšit kontrast a vizuální intenzitu při silném jasu. |
| Bílý a světlý opál | Bledý tón těla s hrou barev nebo opalescencí. | Často měkčí v kontrastu; vysoký jas a pokrytí zůstávají důležité. |
| Krystalový opál | Průhledný až průsvitný opál s vnitřní hloubkou. | Hodnocen podle jasu, průhlednosti, čistoty těla a absence rušivé zakalenosti. |
| Ohnivý opál | Žlutá, oranžová nebo červená barva těla, s hrou barev nebo bez ní. | Průhledné kusy mohou být broušené; barva těla může být hlavním faktorem hodnoty. |
| Boulder opál | Drahý opál přirozeně přilnutý k železné hornině nebo mateřské hornině. | Mateřská hornina je součástí přírodního kamene, nikoli složeného podkladu. |
| Matricový opál | Barva vzniká skrz mateřskou horninu nebo pórovitou matrici. | Může být přírodní nebo upravený; pórovitost a stav úpravy by měly být zveřejněny. |
| Hyalit | Čirý až bledý běžný opál, někdy sklovitý. | Může vykazovat silnou zelenou fluorescenci pod ultrafialovým světlem. |
| Hydrofanický opál | Pórovitý opál, který může absorbovat vodu a měnit vzhled. | Vyžaduje pečlivé vyhýbání se olejům, barvivům, rozpouštědlům a dlouhodobému namáčení. |
Identifikace a podobné materiály
Identifikace opálu by měla kombinovat několik pozorování: index lomu, měrnou hmotnost, tvrdost, lesk, průhlednost, fluorescenci, mikroskopickou strukturu, konstrukci a reakci na pečlivé pozorovací podmínky.
Křemen a chalcedon
Křemen a chalcedon jsou tvrdší, hustší a krystalické nebo mikrokristalické. Obecně mají vyšší index lomu než opál a nesdílejí opálovou strukturu obsahující vodu.
Sklo
Sklo může napodobovat opál bublinami, víry, mléčnou barvou těla nebo umělými barevnými efekty. Opakující se vzory bublinek, formované povrchy a neobvyklá uniformita mohou být varovné signály.
Syntetický opál
Syntetický opál může vykazovat přesvědčivou hru barev, ale jeho vzor může pod lupou působit příliš pravidelně nebo sloupcovitě. Po identifikaci by měl být označen jako syntetický.
Opalit
Opalit je obvykle uměle vyrobené sklo s jemným modro-oranžovým zářením. Není to přírodní opál a neměl by být prodáván, popisován ani interpretován jako přírodní hydratovaný křemen.
Složené opály
Dvojky a trojky obsahují vrstvy pravého opálu, ale jsou to složené kameny. Jejich vrstvy jsou často viditelné ze strany nebo pod lupou.
Barvený nebo upravený materiál
Koncentrace barvy ve štěrbinách, pórech, vrtacích otvorech nebo na podložkách může naznačovat barvení nebo úpravu. Pórovitý hydrofánový opál může být zvláště náchylný k zabarvení.
Úpravy, sestavy a konstrukce
Opál může být přírodní, upravený, stabilizovaný, barvený, kouřený, cukrovo-kyselinově upravený, podložený, zakrytý nebo sestavený. Tyto rozdíly nejsou malé; ovlivňují trvanlivost, hodnotu a péči.
Doubletové kameny
Doublet se skládá z tenké vrstvy opálu přilepené na podložku, často tmavý potch, železná ruda, sklo nebo jiný materiál. Podložka může zvýšit kontrast, ale činí kámen náchylnějším k vlhkosti a teplu.
Tripletové kameny
Triplet má tenkou vrstvu opálu, tmavé podložení a průhlednou ochrannou vrstvu. Tripletové kameny mohou být atraktivní a praktické, ale jsou to sestavené kameny a měly by být takto označeny.
Kouřová a cukrovo-kyselinová úprava
Některé pórovité opály nebo matrice jsou ztmaveny pro zvýšení kontrastu. Tato úprava by měla být zveřejněna, protože mění jak vzhled, tak tržní hodnocení.
Barvení a impregnace
Na pórovité nebo málo stabilní opály může být použita barviva, pryskyřice nebo stabilizační materiály. Tyto úpravy mohou zlepšit vzhled nebo manipulaci, ale neměly by být zaměňovány za neupravenou přírodní barvu.
Pozorování a fotografování opálu
Opál je neobvykle citlivý na úhel světla. Zodpovědné vizuální hodnocení používá více než jedno světelné podmínky a více než jeden pozorovací úhel.
Difuzní světlo
Difuzní světlo je užitečné pro posouzení tělového tónu, průhlednosti, mlhavosti, zakalení, základní barvy, kvality leštění a celkového vzhledu zepředu.
Bodové světlo
Malé směrové světlo pomáhá odhalit hru barev, pohyblivé záblesky, drobné jiskry, široké záblesky, popraskání, povrchové jamky a skryté trhliny.
Pomalé otáčení
Pomalu kývavý pohyb kamene ukáže, zda je barva viditelná z mnoha úhlů, nebo se objevuje jen v jedné úzké pozici záblesku.
Kontrola oslnění
Nízké boční světlo a kontrolované odrazy mohou ukázat kvalitu leštění a stav povrchu. Polarizační filtr může snížit oslnění, ale neměl by se používat k přehánění barev nad běžné pozorovací očekávání.
Péče, manipulace a skladování
Opál by měl být považován za křemičitou hmotu obsahující vodu: krásný, středně měkký a citlivý na environmentální stres.
Obecné čištění
- Používejte měkký suchý nebo lehce vlhký hadřík.
- Používejte krátké mytí v vlažné vodě a jemném mýdle pouze pokud je to vhodné pro konkrétní typ opálu.
- Po jakémkoli vlhkém čištění jemně a rychle osušte.
- Vyhněte se abrazivům, agresivním chemikáliím, kyselinám, zásadám a rozpouštědlům.
Čemu se vyhnout
- Žádné čištění parou nebo ultrazvukem.
- Žádné dlouhé namáčení, zejména u hydrofánového opálu, matrice opálu, dvojitých nebo trojitých vrstev.
- Žádné vysoké teploty, skladování v horkém autě, přímé vystavení topení ani náhlé vysušení.
- Žádné oleje, barviva, parfémy ani rozpouštědla na pórovitý hydrofánový materiál.
Ochrana šperků
Přívěsky a náušnice jsou obecně bezpečnější než odkryté prsteny. Prsteny by měly mít ochranná osazení a nositelé by se měli vyhýbat nárazům, oděru, chemikáliím a rychlým změnám teploty.
Uchovávání
Uchovávejte opál odděleně od tvrdších kamenů a kovových hran. Měkké pouzdro, polstrovaná krabička nebo dělený podnos pomáhají zachovat lesk a snížit riziko náhodného odštípnutí.
Často kladené otázky čtenářů
Je opál minerál?
Opál je běžně označován jako mineraloid, protože postrádá pravidelnou krystalovou mřížku minerálů jako je křemen. Je to hydratovaný křemen, nikoli krystalický SiO2.
Co způsobuje hru barev u opálu?
Hra barev je způsobena difrakcí a interferencí světla z uspořádaných polí mikroskopických křemenných kuliček. Běžný opál postrádá potřebnou pravidelnost a proto neukazuje pravou spektrální hru.
Je ohnivý opál vždy cenný opál?
Ne. Ohnivý opál je pojmenován podle žluté, oranžové nebo červené tělové barvy. Může, ale nemusí vykazovat hru barev, a průhledný ohnivý opál je často ceněn pro tělovou barvu a čistotu.
Proč se může hydrofánový opál změnit, když je mokrý?
Hydrofánový opál je pórovitý a může absorbovat vodu. To může dočasně změnit průhlednost, zdánlivý tón těla nebo barevný kontrast. Oleje a barviva mohou také proniknout do pórovitého materiálu a způsobit trvalé změny.
Lze opál čistit ve vodě?
Některé pevné opály snesou krátké mírné čištění vodou, ale dlouhé namáčení není nutné a může být rizikové pro hydrofánový opál, matrice opál, dvojité a trojité vrstvy. Pokud si nejste jisti, použijte měkký suchý nebo lehce vlhký hadřík.
Jak se opál liší od křemene?
Křemen je krystalický SiO2, tvrdší a hustší, s vyšším indexem lomu. Opál je hydratovaný, amorfní až špatně uspořádaný křemen, obvykle měkčí, s nižší hustotou a citlivější na teplo a environmentální stres.
Shrnutí
Fyzická krása opálu je strukturální. Hydratovaný křemen, proměnlivý obsah vody, nízký index lomu, pórovitost, tón těla, leštění a mikroskopické uspořádání všechny ovlivňují to, co oko vidí. Cenný opál proměňuje uspořádané křemenné kuličky v pohyblivé spektrální barvy; běžný opál nabízí tělovou barvu, záři, texturu a průsvitnost bez difrakce. Nejlepší popisy tyto rozdíly jasně vymezují, spojují vizuální zázrak s přesnou materiálovou identitou a pečlivým zacházením.