Polski Jubiler

 NUMER ARCHIWALNY


Na ok豉dce: Jacek Byczewski, bransolety, stal, z這to

fot. J. Malinowski

W NUMERZE

Czarny koral i niekt鏎e imitacje
     Czarny koral spotykany jest rzadziej ni czerwony i nie zdoby sobie jego s豉wy "zdobniczej". Obydwa gatunki korali: Corallium rubrum i Corallium nigrum (fot. 1-5), poza barw, kszta速em i budow wewn皻rzn, r騜ni si zasadniczo struktur chemiczn (rys. l). Koral czerwony sk豉da si g堯wnie z kalcytu (CaCO3), za szkielet korala czarnego jest prawie ca趾owicie zbudowany z materii organicznej: substancji rogowej, opisywanej w literaturze jako konchiolina o wzorze stechiometrycznym C32H48O11N2. Struktura chemiczna tej substancji jest natomiast podobna do chityny [1-6]. Dok豉dniejsze poznanie budowy czarnego korala ma tak瞠 aspekt aplikacyjny. W ostatnich latach wzros這 bowiem zainteresowanie polimerami pochodzenia naturalnego wraz z zapotrzebowaniem na produkty o charakterze ekologicznym, czyli przyjazne 鈔odowisku. Jedn z cech takich tworzyw naturalnych jest ich biodegradowalno嗆.Cech t ma tak瞠 chityna. Ponadto otrzymany z chityny chitozan, dzi瘯i swym w豉軼iwo軼iom, takim jak bioaktywno嗆, wspomniana biodegradowalno嗆, b這no- i w堯knotw鏎czo嗆, w豉軼iwo軼i sorpcyjne i chelatuj帷e, mo瞠 by wykorzystywany w wielu dziedzinach, jak ochrona 鈔odowiska, przemys kosmetyczny, medycyna i farmacja, przemys spo篡wczy, rolnictwo, biotechnologia, przemys w堯kienniczy i papierniczy [7]. Eksploatacja przemys這wa nie b璠zie jednak niew徠pliwie dotyczy czarnego korala, ale innych 廝鏚e chityny - polisacharydu powszechnie wyst瘼uj帷ego w naturze. W 鈍iatowym przetw鏎stwie bezkr璕owc闚 morskich mo積a pozyska np. z odpad闚 ok. 150 000 t chityny rocznie.
     Chityna, jak i inne biopolimery o podobnej budowie pier軼ieniowej, np. celuloza czy mureina, maj zbli穎n funkcj w organizmach 篡wych, stanowi帷 materia strukturalny i pe軟i帷 rol ochronn.

     Analiza spektroskopowa w podczerwieni (IRS) czarnego korala pochodz帷ego z wybrze篡 Kuby (g瘰to嗆 wzgl璠na 1,360) wskaza豉 na praktycznie ca趾owicie organiczn budow badanej pr鏏ki, prezentuj帷 intensywne pasma grup amidowych przy 1657 i 1513 cm-1 (rys. 1A). Analiza termiczna czarnego korala wykaza豉 wyra幡e podobie雟two jego derywatogramu z derywatogramem uzyskanym dla chityny wyseparowanej ze skrzyde owad闚.
     Pod wyp造wem st篹onego kwasu solnego uzyskano ca趾owite przeprowadzenie czarnego korala do roztworu.

     Analiza rentgenowska nie wykaza豉 obecno軼i substancji mineralnej, natomiast szerokie pasmo kt鏎e pojawi這 si na rentgenogramie, mo瞠 鈍iadczy o cz窷ciowo uporz康kowanej strukturze materii organicznej tworz帷ej czarny koral.
     Ze specyfik struktury i siln absorpcj 鈍iat豉 widzialnego wi捫e si te prawdopodobnie czarna barwa korala, kt鏎y po roztarciu wykazuje brunatnooliwkowy kolor. Barwa, jak ukazuje szesnastokrotnie powi瘯szony obraz cienkiego szlifu czarnego korala, uzyskany w 鈍ietle odbitym i przechodz帷ym, jest odpowiednio czerwonobrunatna i 鄴速oczerwona (fot. 6, 7). Dla por闚nania na fot. 8 i 9 przedstawiono tak瞠 odpowiednie obrazy korala czerwonego.

     Czarny koral jest obj皻y pe軟 ochron gatunkow, co powoduje pojawianie si imitacji. Takimi imitacjami mog by np. czarny chalcedon, obsydian, barwione szk這, gagat, "wypalony na czarno" bursztyn (fot. 10). Nieniszcz帷a refleksyjna technika spektroskopii w podczerwieni mo瞠 by wykorzystana do identyfikacji tych imitacji w gotowych wyrobach.Zarejestrowane widma wskazuj wyra幡e r騜nice kszta速u (rys. 2) wzgl璠em widma IRS czarnego korala. Widmo chalcedonu, b璠帷ego skrytokrystaliczn odmian SiO2, wyr騜nia silne, ale w御kie pasmo przy 1060 cm-1 pochodz帷e od grup Si-0, za widma obsydianu (szkliwa wulkanicznego) oraz szk豉 wykazuj bardzo szerokie pasmo tych ugrupowa, przesuni皻e do ni窺zych warto軼i liczb falowych. Gagat natomiast (w璕iel brunatny [8] powsta造 z tkanki drzewnej przeobra穎nej w wyniku proces闚 humifikacji i bituminizacji [9], charakteryzuj w widmie silne pasma ugrupowa organicznych przy 1610, 1437, 1110-1260 cm-1. Inny z kolei kszta速 widma jest w豉軼iwy dla bursztynu "wypalonego na czarno" (charakterystyczne pasma: 1720, 1600, 1184-1277, 1380 cm-1).
     Tak瞠 w przypadku korali o szkielecie wapiennym pojawiaj si imitacje, jak np. przedstawiony na fot. 11 przekr鎩 sztucznie barwionego na czerwono tzw. korala "chi雟kiego" (widmo IRS wskaza這 na jego kalcytowy szkielet).

     Sama natura r闚nie dostarcza r騜nobarwnego materia逝, kiedy to na przyk豉d obecno嗆 pierwiastk闚 郵adowych mo瞠 spowodowa pojawienie si zabarwienia. Na przyk豉d wyst瘼owanie naturalnie zabarwionych niebieskich korali (o szkielecie kalcytowym wed逝g widma IRS) nie jest zaskakuj帷e, je郵i por闚na je z istniej帷 w naturze niebiesk odmian kalcytu (fot. 12).
     Interesuj帷a kolorystycznie jest te naturalna czerwona odmiana korala zwana nieszlachetn (fot. 13, szkielet kalcytowy wed逝g widma IRS).

     Bia貫 wsp馧czesne szkielety koralowe z wybrze篡 Australii wykaza造 w podczerwieni struktur aragonitu (rys. 3).
     Lokalizacja koralowc闚 zwi您ana jest z mo磧iwo軼iami dost瘼u do po篡wienia oraz egzystencji w 鈔odowisku sprzyjaj帷ym wzrostowi. Wiele koralowc闚 tworzy rafy w przezroczystych i p造tkich wodach ciep造ch m鏎z, gdzie powstaje uk豉d endosymbiotyczny z jednokom鏎kowymi algami zooksantellami. Te ostatnie, 篡j帷 licznie w entodermie koralowc闚 i korzystaj帷 z jej ochrony, wykorzystuj do fotosyntezy dwutlenek w璕la wytwarzany podczas oddychania koralowc闚 oraz b璠帷y produktem ubocznym reakcji tworzenia wapiennego szkieletu. Zapobiega to rozpuszczaniu wapiennego szkieletu ju wytworzonego przez koralowiec w obecno軼i nadmiarowej ilo軼i dwutlenku w璕la. Do fotosyntezy niezb璠ny jest dost瘼 鈍iat豉 s這necznego, st康 korale tworz帷e z algami fotosymbioz musz znajdowa si w strefie fotycznej. Dla zapewnienia wzrostu szkieletu (kalcyfikacji) strefy ich wyst瘼owania musz cechowa si ponadto wysokim stopniem nasycenia jonami Ca2+ oraz w璕lanowymi.

     Mo積a wi璚 przypuszcza, i z kolei tworzenie organicznego, konchiolinowego szkieletu tzw. czarnych korali mog這 nast瘼owa w warunkach wi瘯szego dost瘼u do polip闚 materii typu w璕lowodan闚 i aminokwas闚, przy mniejszym natomiast st篹eniu jon闚 mog帷ych utworzy w璕lan wapnia. Na fot. 14 przedstawiono pochodz帷 z wybrze篡 Japonii ga陰zk tzw. czarnego korala (prezentowany okaz nie wykazuje jednak czarnej barwy, jak pokazane wcze郾iej) z wyra幡 kalcytow inkrustacj. Po usuni璚iu kalcytu za pomoc rozcie鎍zonego kwasu solnego pr鏏ka ta wykaza豉 w podczerwieni widmo podobne do uzyskanego dla omawianego wcze郾iej korala czarnego. Znaczna za kalcyfikacja omawianej pr鏏ki ma charakter raczej zewn皻rzny i mog豉 by procesem wt鏎nym.
     Podsumowuj帷, nale篡 stwierdzi, i zastosowanie analizy spektrofotometrycznej w podczerwieni (zw豉szcza wykonywanej nieniszcz帷 technik refleksyjn) spe軟i這 dobrze swoje zadanie dotycz帷e charakterystyki, identyfikacji i rozr騜nienia czarnego korala od jego imitacji. Problemem pozostaje jednak nadal bardziej szczeg馧owe rozpoznanie chemicznej struktury organicznego szkieletu tzw. czarnych korali. Temu celowi mog豉by s逝篡 m.in. trudno jeszcze dost瘼na w Polsce analiza metod magnetycznego rezonansu j康rowego dla cia豉 sta貫go.


* Uniwersytet 奸御ki, Wydzia Nauk o Ziemi
* * Uniwersytet 奸御ki; Instytut Fizyki
* * * Pracownia Gemmologiczna, Chorz闚

Literatura:
[1] B. Gnter: Bestimmungstabellen fr Edelsteine, Synthesen, Imitationen. Yerlagsbuchhandlung Elisabeth Lenzen-Kirschweiler, 1976.
[2] W. Schumann: Edelsteine u. Schmucksteine BLV. Yerlagsgesellschaft, Mnchen, Wien, Zurich 1976.
[3] W. Heflik, L. Natkaniec-Nowak: Zarys gemmologii. AGH, Krak闚 1992.
[4] N. Sobczak, T. Sobczak: Ko嗆 s這niowa. Korale. Wyd. T. Sobczak, Warszawa 1995.
[5] M. Michalski, J. Stolarski: Paleofakty. Wyd. RTW, Warszawa 1998.
[6] V. Bouska, P. Jakes, T. Paces, J. Pokorny: Geochemie. Acad. Praha 1980.
[7] E.M. Siedlecka, I. Bojanowska: Chityna i chitozan jako aktywne biopolimery "Laboratoria, Aparatura, Badania" 2000, 5(2) 32-34.
[8] B. Kosmowska-Ceranowicz, Z. Migaszewski: O czarnym bursztynie i gagacie "Przegl康 Geologiczny" 1988, 7, 413-421.
[9] L. Chodyniecka, W. Gabzdyl, T. Kapu軼i雟ki: Mineralogia i petrografia dla g鏎nik闚. 名T, Katowice 1993.

Spis rysunk闚 (pliki 14G Czarny rys. 1-3):
Rys. l. Widmo transmisyjne w podczerwieni pr鏏ki korala czarnego (A) i czerwonego (B).
Rys. 2. Widma refleksyjne w podczerwieni imitacji czarnego korala: barwionego szk豉 (A), bursztynu "wypalanego na czarno" (B), chalcedonu (C), obsydianu (D), gagatu (E).
Rys. 3. Widmo transmisyjne w podczerwieni korala bia貫go o budowie aragonitu.

Spis fotografii: Fot. l. Ga陰zki korala czerwonego, czarnego i bia貫go.
Fot 2. Ga陰zki korala czarnego.
Fot. 3. Koral czarny i czerwony - fragmenty szkielet闚.
Fot 4. Ga陰zki i wyroby z korala czarnego.
Fot. 5. Przekr鎩 poprzeczny ga陰zki czarnego korala z zatoki Akaba (Morze Czerwone) naro郾i皻ej na muszli ma鹵a. (na CD ROM-ie opisana, jako "x")
Fot 6. P造tka z korala czarnego (鈍iat這 odbite, x l6).
Fot 7. P造tka z korala czarnego (鈍iat這 przechodz帷e, x l6).
Fot 8. P造tka z korala czerwonego (鈍iat這 odbite, x l6).
Fot 9. P造tka z korala czerwonego (鈍iat這 przechodz帷e, x l6).
Fot 10. Imitacje korala czarnego wykonane z: obsydianu, bursztynu "wypalonego na czarno", gagatu, chalcedonu i barwionego szk豉. (na CD ROM-ie opisane, jako "koraliki czarne")
Fot 11. Koral "chi雟ki" sztucznie barwiony (przekr鎩 paciorka). na CD ROM -ie opisany, jako "barwiony")
Fot 12. Paciorki wykonane z niebieskiego korala i niebieski kalcyt. (na CD ROM-ie opisane, jako "niebieski l")
Fot 13. Ga陰zka korala czerwonego nieszlachetnego i wykonany ze paciorek (na CD ROM-ie opisane, jako "koral czer.")
Fot 14. Ga陰zka "czarnego" korala z wybrze篡 Japonii. (na CD ROM-ie opisany, jako."ga陰zka"),
Fotografie: nr 1-4, 6-9: J. O盥瞠雟ki; nr 5, 10-14: E. Teper

Fatal error: require() [function.require]: Failed opening required '../../config/right.inc' (include_path='.:/usr/multiphp/php5.2/usr/share/php:/home/lib/php5.2:/home/lib/php5.2/pear') in /home/users/pj/public_html/archiwum/jubiler_3-14/index.php on line 46