Stefan Sękowski - Bursztyn na warsztacie.pdf - Chemia - hermod

chemia praktyczna

Ozdoby i biżuteria łączące bursztyn ze sre-

brem, rzadziej ze złotem, albo bursztyn wy-

stępujący sam są zawsze modne. A ponie-

waż z surowcem praktycznie nie ma kłopotu,

stąd amatorzy majsterkowania z letnich wa-

kacji nad Bałtykiem przywożą bursztyny zna-

lezione na plażach.

Ta k ą bryłkę bursztynu można znaleźć po sztormach

na plażach Bałtyku

BURSZTYN NA WARSZTACIE

I wtedy pojawiaj¹ siê pytania:

– jakie jest pochodzenie i gdzie wystêpuje bursztyn?

– jakie ma w³aœciwoœci?

a przede wszystkim - jak nale¿y go obrabiaæ?

Stefan S ę kowski

WYSTÊPOWANIE

W najwiêkszych iloœciach bursztyn wystêpuje

na wybrze¿ach Morza Ba³tyckiego, miêdzy Gdañskiem

a K³ajped¹. Te z³o¿a wystêpuj¹ w tzw. ziemi niebie-

skiej, która ma w rzeczywistoœci zabarwienie ciemno-

zielone do ciemnoszarego, spowodowane zawartoœci¹

w niej ziarenek glaukonitu (uwodnionego glinokrzemia-

nu potasu, ¿elaza i magnezu). Geologicznie wiek ziemi

niebieskiej zosta³ okreœlony na dolny oligocen, albo na-

zwany w³aœnie formacj¹ bursztynow¹. Wiek ten obli-

czono na 35-40 milionów lat.

To z tych osadów pochodzi bursztyn, który zosta³

przeniesiony przez lodowiec przesuwaj¹cy siê w czasie

epoki lodowej a¿ na po³udniowe Mazury i Kurpie, sk¹d

w pierwszej po³owie XIX wieku by³ wydobywany. Ale

przede wszystkim po sztormie fale wyrzucaj¹ na brzeg

Ba³tyku nowe porcje jantarów. Jednoczeœnie du¿a iloœæ

bursztynów gromadzi siê w warstwie wodorostów k³ê-

bi¹cych siê przy brzegu.

POCHODZENIE

Wed³ug zgodnej opinii naukowców, bursztyn ,

nazywany równie¿ skucynitem albo czêœciej jantarem ,

jest kopaln¹ ¿ywic¹ pewnej odmiany drzew iglastych

pokrywaj¹cych nasz¹ Ziemiê w okresie trzeciorzêdu.

Co do dalszych i bardziej szczegó³owych losów bursz-

tynu to opinie fachowców nie s¹ ju¿ tak zgodne.

Nie wiadomo wiêc, czy obecnie kopane jantary

stanowi¹ skamienia³¹ ¿ywicê, która zebra³a siê na ko-

rze pradrzew, czy te¿ wydzieli³a siê z nich po zbutwie-

niu pni.

Za hipotez¹ pierwsz¹ przemawiaj¹ liczne owady

uwiêzione w bry³kach bursztynu. Po prostu mog³y one

przykleiæ siê do pni drzew, po których miliony lat temu

sp³ywa³y strumienie lepkiej ¿ywicy. Z drugiej jednak

strony a¿ trudno uwierzyæ, ¿eby z naturalnych pêkniêæ

kory mog³y wyp³ywaæ tak znaczne iloœci ¿ywicy zdolne

po wiekach utworzyæ du¿e bry³y bursztynu. Poniewa¿

ciê¿ar bry³ bursztynu 2-4 kg nie nale¿y wcale do rzad-

koœci, nasuwa siê pytanie, czy jednak ta kopalina nie

powsta³a w wyniku, nazwijmy to, swoistego procesu

suchej destylacji, jakiej podlega³y miliony lat temu po-

k³ady pradrzew iglastych?

W£AŒCIWOŒCI

Sk³ad chemiczny:

wêgiel ok. 78%

tlen ok. 11,7%

wodór ok. 9,03%

siarka ok. 0,42%

popió³ ok. 0,2%

W sk³ad bursztynu wchodz¹:

rezany ok. 65%

kwasy ¿ywiczne ok. 20%

alkohole ¿ywiczne ok. 15%

Jako ciekawostkê warto w tym miejscu podaæ,

¿e jednym z pierwszych badaczy bursztynu by³ nasz

ma³o znany chemik, Filip Walter, profesor Uniwersytetu

Jagielloñskiego, który po upadku powstania listopado-

wego wyemigrowa³ do Francji.

Bursztyn jest cia³em bezpostaciowym, o prze³o-

mie szklistym i twardoœci ok. 2.

Barwy tej kopaliny s¹ ró¿ne, od jasnos³omkowej

do ciemnobr¹zowej, przy czym kawa³ki mog¹ byæ ca³-

kowicie przejrzyste, lekko matowe albo zupe³nie mlecz-

ne z wieloma smugami.

Obrobienie mechaniczne, a następnie wyszlifowanie i wy-

polerowanie owalnej płytki bursztynowej leży w możliwo-

ściach amatora majsterkowicza

Gdyby nie obraz drugiej strony płytki, ktìry świadczy o tym, że mamy do czynienia z jantarem, to patrząc na mozaikowaty

wygląd strony czołowej, można by sądzić, że to jakiś kamień pìłszlachetny.

Bursztyn ogrzany do temperatury 170-200°C za-

czyna lekko miêkn¹æ. Rozk³ada siê w temperaturze

370-380°C bez topienia. Pali siê jasnym, silnie kopc¹-

cym p³omieniem. Wydziela siê przy tym mi³a, specyficz-

na woñ. St¹d w³aœnie ma³e, wielkoœci ³ebka od szpilki

kawa³eczki bursztynu stanowi¹ podstawowy sk³adnik

kadzide³. Ciê¿ar w³aœciwy bursztynu to 1 do 1,1, dziêki

czemu p³ywa on w wodzie morskiej.

Kawa³ki tej ¿ywicy potarte o tkaninê we³nian¹

elektryzuj¹ siê ujemnie i przyci¹gaj¹ skrawki papieru.

Jantar wreszcie odznacza siê bardzo wysok¹

sta³¹ dielektryczn¹, jest wiêc œwietnym izolatorem.

a gdy spêczniej¹ i lekko siê uplastyczni¹, wyjmuje siê je

i silnie prasuje w odpowiedniej formie. Uprzedzamy jed-

nak w tym miejscu, ¿e wymienione rozpuszczalniki s¹

³atwo palne, a dwusiarczek wêgla CS 2 jest ciecz¹ szcze-

gólnie ³atwo paln¹ i dodatkowo silnie toksyczn¹.

A teraz kilka zdañ o obróbce mechanicznej .

Wiercenie otworów mo¿na przeprowadzaæ dwo-

ma sposobami: wytapianiem i skrawaniem mecha-

nicznym .

Do wytapiania otworów u¿ywa siê ig³y nagrza-

nej do czerwonoœci, najlepiej elektrycznie. Metoda jest

szybka, nie ma niebezpieczeñstwa pêkniêcia, ale otwór

jest zawsze nierówny, a jego krawêdzie bywaj¹ „przy-

palone”, ciemniejsze.

Wiercenie otworów w bursztynie mo¿na równie¿

wykonaæ wiert³em. Musi tu byæ jednak spe³nionych kil-

ka warunków:

– wiert³o musi byæ stale zwil¿ane wod¹,

– trzeba stosowaæ bardzo ma³e obroty, 100-130 obr./min

– nale¿y stosowaæ bardzo ma³y nacisk.

Do szlifowania bursztynów stosuje siê zwykle

drobnoziarniste proszki œcierne zarobione wod¹ na pap-

kê. Przy szlifowaniu tak samo trzeba unikaæ zbyt du¿ych

obrotów, ¿eby nie powodowaæ przegrzania siê obrabia-

nej powierzchni. Polerowanie prowadzi siê na tarczach

filcowych albo flanelowych, smarowanych czerwon¹ pa-

st¹ polersk¹ albo nawet wodn¹ zawiesin¹ kredy (pasty

do zêbów). Obroty tarczy powinny wynosiæ 30-500

obr./min i nie wolno stosowaæ zbyt du¿ego nacisku.

Wreszcie bursztyny mog¹ byæ poddawane dwo-

jakim zabiegom wykoñczaj¹cym powierzchniê (pomija-

my oczywiœcie polerowanie mechaniczne):

– wyb³yszczanie chemiczne ,

– utrwalanie powierzchni .

Pierwszy zabieg polega na zanurzeniu bursztynu

do roztworu bardzo nieznacznie go rozpuszczaj¹cego.

W jego sk³ad wchodzi terpentyna, alkohol amylowy,

octan etylowy i ma³y dodatek dwusiarczku wêgla. Roz-

twór o takim sk³adzie bardzo nieznacznie nadtrawia

powierzchniê bursztynu, powoduj¹c jej wyb³yszczanie.

Z kolei utrwalanie po³ysku to nic innego jak po-

krycie bursztynu bardzo cienk¹ warstewk¹ lakieru, np.

caponowego. Dziêki tej warstewce nawet chropowate,

matowe powierzchnie bursztynu zostaj¹ jak gdyby roz-

jaœnione, wyb³yszczone, przy czym lakier taki stan

utrwala.

OBRÓBKA

Zacznijmy od sprawy najczêœciej poruszanej

przez naszych korespondentów, a mianowicie od top-

nienia .

Jak ju¿ wspomnieliœmy, podczas ogrzewania na

powietrzu w temperaturze powy¿ej 300°C, w której to

bursztyn ulega ju¿ uplastycznieniu, zachodzi niestety

czêœciowy rozk³ad tego cia³a. Mo¿na to porównaæ z to-

pieniem cukru, który silniej ogrzany nadtapia siê, ¿ó³k-

nie, a nastêpnie brunatnieje. Ciemnienie bursztynu

i cukru jest wywo³ane czêœciowo rozk³adem zwi¹zków

organicznych, to znaczy - ich zwêgleniem. Dlatego

otrzymanie jednego du¿ego kawa³ka bursztynu przez

zwyk³e stopnienie w powietrzu drobnych jego kawa-

³eczków jest niemo¿liwe. St¹d ¿eby z ma³ych kawa³ecz-

ków otrzymaæ jeden wiêkszy, nale¿y bursztyny ogrzaæ

do temperatury 250-300°C, ale nie w powietrzu, lecz

pod ochron¹ gazu obojêtnego, np. CO 2 albo N 2 . Nastêp-

nie tak uplastycznione kawa³eczki œciska siê mocno w

ogrzanej prasie hydraulicznej. T¹ w³aœnie metod¹ otrzy-

mywany jest tzw. bursztyn prasowany, który niestety

nigdy nie bêdzie ca³kowicie jednorodny.

W praktyce zupe³nie suche kawa³eczki burszty-

nu ogrzewa siê od razu w prasie hydraulicznej nape³-

nionej gazem ochronnym.

Trzeba równie¿ pamiêtaæ, ¿e naturalny bursztyn

rozpuszcza siê bardzo nieznacznie tylko w 98% alkoholu

etylowym, eterze, chloroformie, benzenie, a zw³aszcza

w dwusiarczku wêgla, CS 2 . To te rozpuszczalniki powo-

duj¹ przede wszystkim silne pêcznienie i miêkniêcie

bursztynu. Korzystaj¹c z tej w³aœciwoœci, ma³e kawa-

³eczki bursztynu moczy siê krótko w rozpuszczalniku,

Stefan Sękowski - Bursztyn na warsztacie.pdf

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: