XXVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Драгоценная смола: секреты янтаря

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы

Павлюшин А.В. 1

---

1БОУ г. Омска "Гимназия № 19"

Карамелева Ю.В. 1

---

1БОУ г. Омска "Гимназия № 19"

Работа в формате PDF

1.2 MB

Введение

Актуальность темы. Янтарь считается одним из самых популярных ювелирно-поделочных минералов, известных человечеству еще с глубокой древности. С незапамятных времен люди знают и любят янтарь. Впервые янтарь стал использоваться человеком во времена палеолита (450 000 – 12 000 гг. до н.э.) [4]. В разные времена янтарь ценили то на вес золота, то на вес серебра, а то и пользовались им как топливом. Янтарь проходит сверкающим самоцветом через все века и народы вплоть до наших дней.

России принадлежит около 90% разведанных янтарных запасов Земли. Основной центр добычи янтаря находится Калининградской области. Однако янтарь встречается и на Дальнем Востоке.

Гипотеза. Несмотря на широкую географию распространения (в нашей стране – от Балтийского побережья до Сахалина), янтарь имеет устойчивые свойства. Знание таких свойств и навыки их определения позволят отличить настоящий янтарь от подделок и имитаций.

Цель исследования: выявить и описать основные свойства янтаря, проанализировать их и научиться определять настоящий янтарь, сравнить образцы янтаря, найденные на берегу Балтийского моря (в Калининградской области) и на берегу Охотского моря (на о. Сахалин).

Задачи исследования:

1. ознакомиться с литературой по данному вопросу;

2. описать происхождение янтаря;

3. изучить географию распространения янтаря;

4. выявить основные свойства янтаря;

5. провести практические опыты с янтарем;

6. сравнить образцы балтийского и сахалинского янтаря;

7. проверить подлинность янтаря в ювелирных изделиях;

8. раскрыть применение и пользу янтаря.

По результатам проведенного исследования будут определены дальнейшие направления разработки выбранной темы.

Глава 1. Происхождение янтаря и география распространения его месторождений

§ 1.1. Происхождение янтаря

Кусочки янтаря постоянно обнаруживают при раскопках стоянок древних людей. Украшения из янтаря носили фараоны и жрецы Египта. Кочевые народы (гунны и скифы) пользовались янтарем как меновой единицей. Искусство обработки янтаря достигло высокого уровня в античное время и в эпоху Возрождения [3].

У янтаря много названий. Древние греки именовали его электроном (от звезды Электра). Турки дали имя «кехрибар» (похититель соломы), финны – «мерикиви» (камень моря), немцы «бернштейн» (горючий камень). Под именем «камень-алатырь», «бел-горюч камень» янтарь воспет в русских народных сказаниях и былинах.

Слово «янтарь» взято из литовского языка (gintaras) и зафиксировано в русской письменности в 16 веке под названием «ентарь». 

С давних пор люди пытались объяснить происхождение янтаря. Первые представления относительно возникновения янтаря появились у античных авторов (Эсхил и Софокл), которые отождествляли янтарь со слезами. Существовали представления о янтаре как о морской пене, застывшей под действием солнечного света; нефти, окаменевшей на дне мора; затвердевшем жире или икре неведомых рыб [2].

Спор о происхождении янтаря вели сторонники двух гипотез – органической и неорганической. Решающее значение в развитии органической теории происхождения янтаря имели труды М.В. Ломоносова, в которых он писал о сходстве янтаря и смолы хвойных деревьев.

Янтарь – это застывшая смола преимущественно хвойных деревьев, которые произрастали около 35-50 млн лет назад. Современными учеными дано общее объяснение преобразования смолы в янтарь.

Первым этапом образования янтаря являлось выделение смолы из хвойных деревьев. Смола выполняла для деревьев защитную функцию: засыхала на пораженном участке ствола, предохраняя дерево от заражения через «рану». Смола образовывала несколько слоев, на нее садились насекомые и приклеивались. Смола могла выделяться не только наружу, но и скапливаться внутри ствола дерева. Внутриствольные отложения смолы сохранились в виде больших уникальных кусков.

На втором этапе происходило захоронение смолы в лесных почвах.

Третий этап образования янтаря связан с переносом и отложением смолы в водный бассейн.

Вследствие размыва залежей янтаря, расположенных ниже уровня моря, а также размыва почв, содержащих янтарь, образовались россыпи янтаря прибрежно-морского происхождения.

Самым древним способом добычи янтаря являлся сбор выброшенных морем кусков камня. Возросший спрос на янтарь привел к появлению нового способа добычи – ловля сачками.

Во второй половине XVI века добытчики янтаря выходили на лодках в море, чтобы искать скопления янтаря на дне. В это же время появляются упоминания о наземной добыче янтаря.

В 1974 году на базе Пальмикенского месторождения близ поселка Янтарный был создан Калининградский янтарный комбинат – крупнейшее в мире предприятие по добыче и переработке янтаря. В 1980-1990-е годы комбинат добывал 800-850 тонн янтаря в год, в 2000-2010-е годы – 300-350 тонн янтаря в год [1]. В среднем в настоящее время добывается 600 тонн янтаря в год [6].

Таким образом, янтарь имеет органическое происхождение. Месторождения янтаря формировались десятки миллионов лет.

§ 1.2. География распространения месторождений янтаря

Месторождения янтаря изучены слабо. Происхождение многих из них неясно. В целом, месторождения янтаря можно разделить на первичные и вторичные (россыпи).

Первичные залежи янтаря связаны с угольными месторождениями. Они образовались там, где росли леса. Такие месторождения есть на Дальнем Востоке и Урале, в Китае, на Аляске, в Канаде и Австрии.

Во вторичных месторождениях (россыпях) скопления янтаря несколько удалены от мест их первичного залегания. Янтарь имеет хорошую плавучесть в водной среде, поэтому для его накопления в осадочных породах требуется ряд благоприятных факторов.

Россыпи прибрежно-морского происхождения образуются вследствие размыва залежей янтаря, расположенных ниже уровня моря, волнами; размыва реками находящихся в них месторождений янтаря; размыва почв, содержащих янтарь. Они распространены в основном в Балтийском море, ряде рек Аляски.

Крупнейшее в мире месторождение янтаря находится в Балтийском море возле г. Янтарный Калининградской области. Россыпь янтаря находится на пляже Балтийского моря и под его дном. На побережье Балтийского моря сосредоточено около 90% мировых запасов янтаря. АО «Калининградский янтарный комбинат» — крупнейшее в мире и единственное в России предприятие, которое ведёт промышленную добычу янтаря.

23 октября 2025 года на этом месторождении добыт самородок янтаря весом 2 кг 374 грамм, он получил название «Рекордсмен».

Основное месторождение сахалинского янтаря расположено на берегу Охотского моря, недалеко от устья реки Найба и села Стародубское.

На Сахалине не ведется промышленная добыча янтаря. Сахалинский янтарь собирают местные жители вручную после отлива. Все изделия из сахалинского янтаря производятся местными ремесленниками.

Выводы по главе 1.

В первой главе работы кратко описаны этапы образования янтаря, дано определение янтаря, приведены сведения об известных месторождениях янтаря, географии распространении янтаря в России.

Глава 2. Характеристика янтаря

§ 2.1. Состав и свойства янтаря

Янтарь представляет собой ископаемую смолу деревьев, которые произрастали около 35-50 млн лет назад.

Янтарь неоднороден по своему составу: к его основным компонентам относятся углерод (примерно 78%), кислород (11%), водород (10%). Цвет, прозрачность, блеск янтаря всегда были критериями оценки его стоимости. По современным представлениям янтарь высшего качества должен быть лимонно-жёлтым и равномерно просвечивать по всему объёму [5].

Янтарь бывает разных цветов. Жёлтый, восково-жёлтый, медово-жёлтый, белый, красно-бурый, коричневый, красно-коричневый. Такие образцы балтийского янтаря есть в моей коллекции. Сахалинский янтарь бурого цвета, непрозрачен.

Первичная окраска янтаря обусловлена тремя факторами: структурным, рассеянием света в янтаре, различными включениями; вторичная – процессами выветривания янтаря [7].

Для выяснения свойств янтаря проведены следующие опыты.

1. Опыт с водой. В стеклянную банку налито 300 мл воды из-под крана. Все помещенные в такую воду кусочки янтаря осели на дне. После добавления в воду 7 чайных ложек соли все кусочки янтаря (как балтийского, так и сахалинского) оказались на поверхности воды.

Вывод: в пресной воде янтарь тонет, в соленой воде – всплывает. Плотность янтаря меньше плотности соленой воды (Приложение № 1).

2. Опыт на растворимость янтаря в разных веществах. Кусочки балтийского и сахалинского янтаря измерены линейкой и помещены в 5 стаканов: 1 – с водой из-под крана; 2 – с соленой водой; 3 – с полуспиртовым раствором (40%); 4 – со спиртовым раствором (70%); 5 – с льняным маслом.

Вывод: янтарь не растворяется в воде. Частично растворяется в салициловом спирте и льняном масле. За 10 дней длина кусочков янтаря, помещенных в данные жидкости, уменьшилась на 1 мм (Приложение № 2).

3. Опыты нагревания янтаря.

На первом этапе по 3 кусочка балтийского и сахалинского янтаря разогреты в электрическом духовом шкафу до 150 градусов Цельсия.

При нагревании при температуре 275 градусов Цельсия наблюдается другая картина. Целью нагревания было плавление янтаря, но такой температуры оказалось недостаточно.

Вывод: температуры 150 градусов Цельсия достаточно для размягчения янтаря, при температуре 275 градусов Цельсия образцы янтаря становятся хрупкими, но еще не плавятся (Приложение № 3). Сахалинский янтарь тверже и плотнее балтийского янтаря, тяжелее поддается размягчению.

В домашних условиях установить более высокую температуру духового шкафа, достаточную для плавления янтаря, не получилось.

4. Опыт горения янтаря.

При поджигании открытым огнем балтийский янтарь хорошо горит (пламя около 1 см), выделяет запах хвои и вертикальный столб черного дыма до 35 см высотой. Горение образца диаметром 1 см завершилось за 2 мин. 32 сек., на ложке осталась кипящая смола, которая в течение 2-3 сек. затвердела и остыла.

При поджигании открытым огнем сахалинский янтарь горит (пламя около 0,5-0,7 см), выделяет запах хвои и вертикальный столб черного дыма до 20 см высотой. Горение образца 0,5 мм завершилось за 2 мин. 20 сек., на ложке осталась кипящая смола, которая в течение 2-3 сек. затвердела и остыла.

Вывод: янтарь хорошо горит, выделяя характерный запах хвои. При этом сахалинский янтарь имеет более плотную структуру, горит дольше (Приложение № 4).

5. Опыт с шерстяной тканью. Янтарь при трении о шерстяную ткань электризуется, притягивает к себе кусочки ваты, ниток. Не даром от янтаря пошло представление об электричестве (Приложение № 5).

Вывод: янтарь электростатичен.

6. Опыт с ультрафиолетовой лампой. Прозрачный янтарь в ультрафиолетовом излучении светится бледно-голубым оттенком. Интенсивность голубого свечения зависит от степени прозрачности янтаря (Приложение № 6).

Таким образом, несмотря на разнообразие цветов, разную степень прозрачности, образцы янтаря обладаю общими характерными признаками, которые позволяют отличить его от других веществ.

§ 2.2. Настоящий янтарь и его имитации: практические опыты

Ценность янтаря требовала разработки методов, позволяющих отличать янтарь от пластмасс или других распространенных заменителей. Многие методы достаточно доступны и просты.

В предыдущей главе приведены и подтверждены практическими опытами основные свойства янтаря. На основе этих свойств предлагаются следующие методы определения настоящего янтаря.

1. Метод соляного раствора. В соляном растворе с концентрацией 7 чайных ложен соли на 300 мл воды янтарь плавает, имитации тонут. Это проверено на кусочках янтаря и его имитаций, готовых изделиях, которые продаются в г. Омске, г. Калининграде и через Интернет-магазины.

2. Метод проверки на твердость. От металлического лезвия поверхность янтаря крошится, а имитация из пластмассы царапается без крошек. На образце четко видны царапины.

3. Метод статического электричества. Кусочки янтаря, брошь, браслет, натертые о шерстяную ткань, легко притягивают вату и нитки. Имитации и пластмассовые подделки таким свойством не обладают.

4. Метод нагревания. Настоящий янтарь от нагревания (при помощи выжигателя) слегка плавится, выделяя хвойный аромат. Имитация янтаря от выжигателя чернеет, выделяя неприятный запах пластмассы.

5. Метод с использованием ультрафиолетового излучения. Имитации янтаря в свете ультрафиолетовой лампы не светятся.

Выводы по главе 2.

Во второй главе описаны практические опыты с образцами янтаря, готовые изделия проверены на подлинность янтаря (Приложение № 7).

Глава 3. Применение и польза янтаря

Замечательной особенностью янтаря являются частные включения («инклюзы») остатков растений и животных. Они разнообразны, превосходно сохранились и имеют большую ценность для науки. По ним ученые уточняют знания о флоре и фауне, а также климате в эпоху образования янтаря. По микроскопическим остаткам животных и растений, спорам и семенам ученые воссоздают облик древнего леса, который рос миллионы лет назад. Только благодаря янтарю установлено около 3 тыс. видов членистоногих, а также около 200 видов растений.

Янтарь используется как поделочный камень для изготовления сувениров, ювелирных изделий. Всемирную известность приобрела Янтарная комната, созданная в конце XVII – начале XVIII века немецкими мастерами и украшавшая Екатерининский дворец в Царском Селе.

Увлечение янтарем издавна объяснялось не только его красотой, но и представлениями о его лечебных свойствах. О лечебных свойствах янтаря писал Авиценна (Ибн Сина) в своём «Каноне врачебной науки» (1012 год). Он называл камень янтарь лекарством от многих болезней. Современная доказательная медицина признаёт, что янтарная кислота: подавляет бактериальную активность; улучшает пищеварение; повышает работоспособность и концентрацию внимания; может снижать токсический эффект некоторых лекарств [5].

Камень янтарь – символ счастья и здоровья. С давних времён янтарь использовали как могущественный талисман и амулет. Считается, что он является источником творческих сил, веры и оптимизма; усиливает интуицию и помогает реализовать планы в конкретные действия; помогает уберечь дом от пожара; приносит удачу.

Выводы по главе 3.

В третьей главе мною раскрыто применение янтаря, обращено внимание на то, что янтарь применяется в различных областях и сферах нашей жизни.

Заключение

Наша страна богата янтарем. Его можно найти и в самой западной части России (Калининградской области), и на Дальнем Востоке.

Результаты проведенного исследования позволили описать процесс образования янтаря, проиллюстрировать его свойства, сравнить образцы, собранные на побережьях Балтийского и Охотского морей. Знание процесса образования и свойств янтаря позволяет отличить его от имитаций и подделок.

Практическая значимость.

Сбор образцов янтаря – это целое приключение. Но еще интереснее наблюдать процесс превращения собранных на побережье кусочков янтаря в настоящее украшение. В ходе исследования произведена обработка кусочка янтаря, собранного на побережье Балтийского моря, в домашних условиях.

Последовательность моих действий приведены на фотографиях (Приложение № 8).

1. Кусочек янтаря промыт с мылом под проточной водой.

2. Произведена его обработка наждачной бумагой.

3. После наждачной бумаги - жесткая пилочка для ногтей.

4. Затем – полировочная пилочка для ногтей.

5. Наконец, промытый кусочек натерт оливковым маслом.

В результате получен блестящий кусочек, который похож на те, которые продаются в сувенирных магазинах. Более того, опыт замачивания кусочка янтаря в спиртовом растворе показал, что полежавший в таком растворе янтарь легче поддается обработке. Благодаря этому мне удалось довольно быстро обработать несколько кусочков янтаря и, сделав из них брошь, почувствовать себя настоящим ювелиром.

Перспективы разработки темы.

В данной работе внимание было уделено простым и доступным в домашних условиях опытам с янтарем. Однако в дальнейшем планируется провести более сложные опыты с использованием химических реактивов.

Список используемой литературы

1. Балтийский янтарь. Из собрания Калининградского музея янтаря. Издательство «ИП Верхов С.И.», 2014. – 108 с.

2. Легенды и мифы о янтаре (https://www.ambermuseum.ru/about_amber/legends/, 30.11.2025)

3. Сребродольский Б.И. Янтарь. М.: Издательство «Наука», 1984. – 112 с.

4. Фракей Э. Янтарь (пер. с английского). М.: Издательство «Мир», 1990. – 198 с.

5. Что есть янтарь? Догадки и правда о происхождении (https://www.feliki.ru/blogs/o-kamnyah/chto-est-yantar-dogadki-i-pravda-o-proishozhdenii, 30.11.2025)

6. Янтарный комбинат добыл самый крупный самородок за последние четыре года (https://ambercombine.ru/press-center/news/yantarnyj-kombinat-dobyl-samyj-krupnyj-samorodok-za-poslednie-chetyre-goda, 30.11.2025)

7. Янтарь: свойства, описание (https://kamnevedy.ru/kamni/yantar/svoystva/, 15.11.2025).

Приложение № 1