Борис Сребродольский - Жемчуг

Плотность. Жемчужины представляют собой агрегаты переменного состава, поэтому их плотность сильно варьирует. Она состоит из плотности арагонита (2,94 г/см 3), конхиолина (1,34 г/см 3) и воды (1 г/см 3). В зависимости от преобладания того или иного компонента плотность жемчуга увеличивается или уменьшается.

Результаты исследования плотности жемчуга различными авторами [Anderson, Payne, 1953; Johnson, 1962; Webster, 1975; Кораго, 1981] приведены в табл. 1.

Таблица 1. Плотность жемчуга .

Пресноводный и морской жемчуг характеризуются близкими значениями плотности. Верхняя граница пресноводного и морского жемчуга одинакова и равна 2,78 г/см 3, нижняя — разная: у пресноводного 1,35 г/см 3, у морского 2,43 г/см 3. Таким образом, разброс значений плотности у пресноводного жемчуга более широк. Наименьшая плотность отмечена у черной пресноводной жемчужины (1,35—1,37 г/см 3). Она почти такая же, как у конхиолина (1,34 г/см 3). По-видимому, эти жемчужины как считает Кораго, состоят в основном из органического вещества. Наибольшая плотность определена у белой и серебристо-белой ювелирных жемчужин. Несколько неожиданным является увеличение плотности желтых жемчужин до такого же предела, как и белых. Черный морской жемчуг имеет большую плотность (2,75 г/см 3) по сравнению с плотностью черного пресноводного жемчуга (1,35-1,37 г/см 3).

Значительна плотность у культивированного жемчуга (2,70—2,80 г/см 3). Следует отметить, что верхний предел плотности черных культивированных жемчужин (2,80 г/см 3) выше такого же предела морского и пресноводного жемчуга. Очевидно, это различие связано с разным составом конхиолина. Возможно, плотность жемчуга зависит также от состава в нем элементов-примесей, но этот вопрос не изучен.

Компонентный состав жемчуга. По компонентному составу жемчуг аналогичен внутреннему слою раковины — перламутру. Он состоит в основном из арагонита (10—95 %), органического вещества (4,5—85 %), воды (0,5—4%). В среднем жемчужины содержат примерно 86% карбоната кальция, 12% органического вещества и 2% воды.

Компонентный состав четырех жемчужин приведен в табл. 2.

Таблица 2. Компонентный состав жемчуга, вес. %

Состав арагонита, из которого почти целиком состоят белые жемчужины, до сих пор не исследован. По мере уменьшения в жемчуге арагонита окраска его становится более интенсивной. В коричневых жемчужинах окись кальция составляет 80%. Остальное приходится на долю органического вещества, пигментирующего жемчужины в различные оттенки коричневого цвета.

Как уже говорилось, органическое вещество — конхиолин,— скрепляющее арагонит жемчужины, желтое, от светло- до темно-коричневого. В пластинчатых слоях органика желтоватая или светло-коричневая, а в призматических — значительно темнее. Очевидно, это зависит от разной способности минерально-органического агрегата поглощать те или иные красящие пигменты из межполостной жидкости в организме моллюска. На термограммах жемчужин обнаруживается серия эндотермических эффектов, фиксирующих температуры выгорания органики и различную связь ее с минеральной составляющей. В черных жемчужинах в органическое вещество входит небольшая примесь сажистого пирита (FeS 2), фиксируемого на термограмме резким экзотермическим эффектом при 350° С.

Вода в жемчужинах входит в состав как органического, так и неорганического компонента, занимая в них различные поры и полости. Это гигроскопическая вода. Она фиксируется понижением термической кривой при температуре порядка 100° С. Несомненно, что в жемчужинах находится и связанная вода, входящая в аминокислоты, из которых состоит органическое вещество. Общее количество воды в жемчуге может достигать 23%.

Жемчуг разлагается при нагревании, в кислотах растворяется медленно.

Аминокислотный состав органического вещества жемчуга. В жемчуге обнаружено 18 аминокислот. Для сравнения отметим, что в состав белков, синтезируемых живыми организмами, входит в разных сочетаниях 21 аминокислота. Основу органического вещества пресноводного жемчуга из водоемов Северо-Запада СССР, как выяснил Кораго, составляют глицин и тирозин, далее следуют аланин, валин, серин и аспаргиновая кислота (табл. 3).

Японский исследователь К. Вада [Wada, 1970], изучавший состав органического вещества в различных слоях раковины моллюска Pinctada fucata и культивированного жемчуга, показал, что аминокислотные составы отдельных частей жемчуга и раковины несколько различаются между собой. Разный аминокислотный состав органического вещества призматических и пластинчатых жемчужин. В призматических слоях преобладает глицин в пластинчатых — аланин. Тирозин, занимающий второе место после глицина в пресноводном и призматических слоях культивированного жемчуга, в пластинчатых слоях культивированной жемчужины присутствует в небольших количествах. Вряд ли можно говорить о резком преобладании какой-нибудь одной аминокислоты в составе жемчуга. Вопрос этот очень интересный и требует дальнейшего исследования.

Таблица 3. Состав органического вещества пресноводного жемчуга.

Состав химических элементов-примесей в жемчуге. Наиболее полно он исследован в жемчуге из водоемов Северо-Запада СССР. По данным Кораго, в состав его входят такие элементы (в %): алюминий (0,008—0,034), барий (0,031—0,083), железо (следы — 0,005), кремний (0,003—0,120), магний (0,016—0,120), марганец (0,004—0,400), медь (0,001—0,003), серебро (0,0001—0,0029), молибден (0,002—0,014), свинец (следы — 0,008), стронций (0,1—0,3), сурьма (0,01), титан (0,001—0,003), натрий (0,1—0,3), олово (0,001).