Upominki i biżuteria łączące bursztyn ze srebrem (rzadziej złotem) są niezwykle popularne i niezmiennie modne.
Dostępność tych produktów sięga od nadmorskich straganów aż po ...internet. Bursztyn, to najbardziej znany polski kamień, nazywany "złotem północy" jest naszym eksportowym "czarnym koniem".
Co o nim wiemy? Najczęściej powtarzamy, że jest to żywica drzew iglastych sprzed milionów lat. To oczywiście prawda, ale warto zgłębić tę wiedzę, ponieważ bursztyn, jego pochodzenie, występowanie, zastosowanie czy wreszcie obróbka, to tematy niezwykle ciekawe.
POCHODZENIE
Według zgodnej opinii naukowców, nazywany również sukcynitem lub jantarem, to żywica kopalna pewnej odmiany drzew iglastych pokrywających naszą Ziemię w okresie trzeciorzędu. Nie wiadomo czy obecnie wydobywane bursztyny stanowią skamieniałą żywicę, która zebrał się na korze pradrzew, czy też wydzieliła się z nich po zbutwieniu pni. Za pierwszym założeniem przemawiają liczne inkluzje zamknięte w bryłkach bursztynu. Podważana jest jednak hipoteza jakoby z naturalnych pęknięć kory mogły wypływać tak znaczne ilości żywicy zdolne po wiekach utworzyć duże bryły bursztynu. Nierzadko spotykane bryły o ciężarze 2-4 kg nasuwają pytanie czy kopalina nie powstałą w wyniku suchej destylacji jakiej podlegały miliony lat temu pokłady drzew iglastych?
WYSTĘPOWANIE
W największych ilościach bursztyn występuje na wybrzeżach Morza Bałtyckiego, między Gdańskiem a Kłajpedą. Te złoża występują w tzw. ziemi niebieskiej, która ma w rzeczywistości zabarwienie ciemnozielone do ciemnoszarego, spowodowane zawartością w niej glaukonitu (udowodnionego glinokrzemianu potasu, żelaza i magnezu). Geologicznie wiek ziemi niebieskiej został określony na dolny oligocen, albo nazwany właśnie formacją bursztynową. Wiek ten obliczono na 35-40 milionów lat.
To z tych osadów pochodzi bursztyn, który został przeniesiony przez lodowiec przesuwający się w czasie epoki lodowcowej aż po południowe Mazury i Kurpie, skąd w pierwszej połowie XIX wieku był wydobywany. Po sztormie fale wyrzucają na brzeg Bałtyku dużą ilość bursztynowych bryłek, duża ich ilość gromadzi się w warstwie wodorostów kłębiących się przy brzegu.
WŁAŚCIWOŚCI
Skład chemiczny:
- węgiel ok 78 %
- tlen ok 11,7 %
- wodór ok 9,03 %
- siarka ok 0,42 %
- popiół ok 0,2 %
W skład bursztynu wchodzą:
- rezany ok 65 %
- kwasy żywiczne ok 20 %
- alkohole żywiczne ok 15 %
Jako ciekawostkę warto w tym miejscu podać, że jednym z pierwszych badaczy bursztynu był nasz mało znany chemik, Filip Walter, profesor Uniwersytetu Jagiellońskiego, który po upadku powstania listopadowego wyemigrował do Francji.
- Bursztyn jest ciałem bezpostaciowym, o przełomie szklistym i twardości ok 2.
- Barwy bursztynu są różne, od jasnosłomkowej do ciemnobrązowej, przy czym kawałki mogą być całkowicie przejrzyste, lekko matowe albo zupełnie mleczne z wieloma smugami.
- Bursztyn ogrzany do temperatury 170-200 st. C zaczyna lekko mięknąć. Rozkłada się w temperaturze 370-380 st. C bez topnienia.
- Bursztyn pali się jasnym, silnie kopcącym płomieniem, wydziela się przy tym miła, specyficzna woń.
- Ciężar bursztynu, to 1 -1,1 dzięki swej lekkości pływa w wodzie morskiej.
- Kawałki bursztynu potarte o tkaninę wełnianą elektryzują się ujemnie i przyciągają skrawki papieru.
- Bursztyn jest świetnym izolatorem.
OBRÓBKA
Podczas ogrzewania na powietrzu w temperaturze powyżej 300 st. C, w której bursztyn ulega już uplastycznieniu, zachodzi niestety częściowy rozkład tego ciała. Można to porównać z topnieniem cukru, który silniej ogrzany nadtapia się, żółknie a następnie brunatnieje. Ciemnienie bursztynu i cukru jest wywoływane częściowo rozkładem związków organicznych, to znaczy - ich zwęgleniem. Dlatego otrzymanie jednego dużego kawałka bursztynu przez zwykłe stopnienie w powietrzu drobnych jego kawałeczków jest wręcz niemożliwe. Stąd żeby z mniejszych kawałeczków otrzymać jeden większy, należy bursztyny ogrzać do temperatury 250-300 st. C, ale nie w powietrzu lecz pod ochroną gazu obojętnego CO2 albo N2. Następnie tak uplastycznione kawałeczki ściska się mocno w ogrzanej prasie hydraulicznej. Tą właśnie metodą otrzymywany jest tzw. bursztyn prasowany.
Należy pamiętać, że naturalny bursztyn rozpuszcza się bardzo nieznacznie tylko w 98% alkoholu etylowym, eterze, chloroformie, benzenie, a zwłaszcza w dwusiarczku węgla CS2. To te rozpuszczalniki powodują silne pęcznienie i mięknięcie bursztynu. Korzystając z tej właściwości, małe kawałeczki bursztynu moczy się krótko w rozpuszczalniku, a gdy spęcznieją i lekko się uplastycznią, wyjmuje się je i silnie prasuje w odpowiedniej formie.
Jeżeli natomiast chodzi o obróbkę mechaniczną - wiercenie otworów można przeprowadzać dwoma sposobami: wytapianiem i skrawaniem mechanicznym.
- Do wytapiania otworów używa się igły nagrzanej do czerwoności, najlepiej elektrycznie. Metoda jest szybka, nie ma niebezpieczeństwa pęknięcia, ale otwór jest zawsze nierówny, a jego krawędzie bywają „przypalone”, ciemniejsze.
- Wiercenie otworów w bursztynie można również wykonać wiertłem. Musi tu być jednak spełnionych kilka warunków:
– wiertło musi być stale zwilżane wodą,
– trzeba stosować bardzo małe obroty, 100-130 obr./min
– należy stosować bardzo mały nacisk.
Do szlifowania bursztynów stosuje się zwykle drobnoziarniste proszki ścierne zarobione wodą na papkę. Przy szlifowaniu tak samo trzeba unikać zbyt dużych obrotów, żeby nie powodować przegrzania się obrabianej powierzchni. Polerowanie prowadzi się na tarczach filcowych albo flanelowych, smarowanych czerwoną pastą polerską albo nawet wodną zawiesiną kredy (pasty do zębów). Obroty tarczy powinny wynosić 30-500 obr./min i nie wolno stosować zbyt dużego nacisku. Wreszcie bursztyny mogą być poddawane dwojakim zabiegom wykończającym powierzchnię (pomijamy oczywiście polerowanie mechaniczne):
– wybłyszczanie chemiczne
– utrwalanie powierzchni
Pierwszy zabieg polega na zanurzeniu bursztynu do roztworu bardzo nieznacznie go rozpuszczającego.
W jego skład wchodzi terpentyna, alkohol amylowy, octan etylowy i mały dodatek dwusiarczku węgla. Roztwór o takim składzie bardzo nieznacznie nadtrawia powierzchnię bursztynu, powodując jej wybłyszczanie.
Z kolei utrwalanie połysku to nic innego jak pokrycie bursztynu bardzo cienką warstewką lakieru, np.
caponowego. Dzięki tej warstewce nawet chropowate, matowe powierzchnie bursztynu zostają jak gdyby rozjaśnione, wybłyszczone, przy czym lakier taki stan utrwala.
I tak można by jeszcze pisać i pisać.. Bursztyn, to temat rzeka. Nasuwa mi się tematyka inkluzji w bursztynie, kolorów bursztynu i tego od czego zależą, właściwości leczniczych jantaru, ale to już materiał na kolejne wpisy, które już niebawem pojawią się na blogu.
Bibliografia:
Stefan Sękowski, Bursztyn na warsztacie, "Młody Technik", 2, 2005, s. 52 - 53.
