宝石优化处理及方法

宝石优化处理及方法

摘要：

宝石由于其特殊的魅力，一直为人们所喜爱，随着科技的进步，人们生活水平的日益提高，人们对宝石的需求量越来越大。由于自然界的资源有限，宝石新矿床的发展速度远远低于社会的需求量，完美无瑕的天然产出品极少。由于天然资源的局限，使供需发生矛盾，决定了人们必须要对那些质量不好的天然宝石进行改善，以满足社会对天然宝石的需求。因此，宝石优化处理有着非常重要的意义。常用的宝石优化处理方法有热处理法、扩散处理法、辐照处理法、化学处理法、物理处理法。

关键字：

热处理扩散处理辐照处理化学处理物理处理

一、宝石优化处理的概念

天然宝石的优化处理是指除切磨和抛光以外，用于改善珠宝玉石的外观(颜色、净度或特殊现象)、耐久性或可用性的所有方法。它是宝石学研究的一个重要内容。

优化处理可进一步划分为优化(Enhancement)和处理(Treatment)两类。

优化是指“传统的、被人们广泛接受的使珠宝玉石潜在的美显示出来的优化处理方法”，如加热处理、漂白、浸无色油以及玉髓玛瑙的染色等。市场上不予声明当做天然宝石出售。处理是指“非传统的，尚不被人们接受的优化处理方法”，如染色处理、辐照处理、表面扩散处理等。属于处理的宝石在市场出售时，必须声明其经过人工处理的真实性。

二、宝石优化处理的意义

由于自然界的资源有限，宝石新矿床的发展速度远远低于社会的需求量，完美无瑕的天然产出品极少。由于天然资源的局限，使供需发生矛盾，决定了人们必须要对那些质量不好的天然宝石进行改善，以满足社会对天然宝石的需求。

三、宝石优化处理的方法

（一）、热处理

根据宝石在热处理过程中内部变化的机理将热处理的原理分成以下几类详加说明：（1）、使宝石中致色元素改变而产生颜色的变化。

这些化学成分可以是宝石的主要成分，也可以是宝石的微量致色元素。

（2）、使宝石原有的色心被破坏而引起颜色的变化。

有些宝石的颜色主要是由色心引起的，色心是能够产生颜色的结构缺陷，可以理解为“掉到空穴陷阱中的电子，吸收可见光中某一能量，产生电子跃迁而显示颜色”的中心。空穴陷阱的浓度不一样，显示出来的颜色也不一样，如果不同深度的空穴陷阱同时存在，颜色会显示混合色。加热这类宝石，相当于给落入陷阱的电子增加一定能量，使色心中的电子可以被激发到更高的能级。若外界给与的能量超过陷阱能时，陷阱中的电子将跳出陷阱而发生逃逸，该陷阱能的色心即被破坏，颜色消除。人们利用这个原理，掌握好加热温度和时间，将陷阱能的色心颜色消除掉，留下陷阱能高的色心颜色，以达到改善颜色的目的。

（3）、使宝石中的杂质扩散或改变存在状态而改变颜色。

有些宝石中存在着致色离子，但由于存在状态不好，使宝石颜色不好或不能致色，加热可以使致色离子在宝石内均匀扩散，进入晶格质点位置或晶格缺陷，从而改变宝石的颜色。如褐色红宝石加热变成红色红宝石，白色蓝宝石加热变成蓝色蓝宝石；有些宝石中的致色离子呈聚合态而使颜色不漂亮，经加热扩散后可形成漂亮的颜色。

（4）、使一些含水的宝石发生脱水作用而引起颜色的变化。

有些宝石中不仅存在吸附水，而且还含有结构水，在热处理优化过程中，若温度不破坏结构水，则能完成改色任务；若加热温度过高会将结构水驱赶出来，使宝石发生脱水作用，从而破坏宝石的结构稳定。当然，有些宝石在此时也会变色，但这种变色往往是人们不希望的。如漂亮的欧泊若加热到300℃左右就会失水，从而破坏它的变彩效应。所以，在采用热处理优化珠宝玉石颜色时必须掌握好加热温度。粉红色玉髓变橙，红或褐色；虎睛石加热产生深褐至红褐色与脱水作用有关。

（5）、使某些宝石发生结晶构型的变化。

有些宝石随着温度的升高，晶格结构类型会发生变化，从而发生颜色变化。例如加热可使低型锆石转化成高型锆石，颜色由褐-褐红色变成无色透明，人们常用此法获得折光率高的无色锆石作为钻石仿制品；若在还原环境下加热，还可以得到迷人的浅蓝色-蓝色锆石。（6）、使某些宝石发生重组、再生和净化而达到优化的目的。

对于有机宝石如琥珀，在较低的温度下热处理就可以使它软化或熔融，冷却后成透明度高、质地较纯的琥珀，若在软化时加压，还会出现美丽的爆裂花形图案，通常称之为“太阳光芒”。

（7）、消除宝石中的包裹体，提高宝石的透明度和净度。

宝石中经常存在包裹体，不仅影响宝石净度，有时还影响宝石的透明度。高温热处理（常接近宝石的熔点）能把宝石中的不纯包裹体杂质熔解或消除，以达到提高提宝石的透明度和净度的目的，如红宝石的热处理可去除丝光。据资料表明，市场上销售的高档红宝石和蓝色蓝宝石，许多都是经过高温处理的。

（8）、度骤变可能引起珠宝玉石内部产生裂纹。

由于绝大部分珠宝玉石是热的不良导体，热膨胀系数比较小在加热速度太快或冷却过程太快时产生内应力，容易产生裂纹；另外，有些玉石中含有较多的气-液包裹体，在高温下可能是这些包裹体发生爆裂，从而产生裂纹或指纹状包裹体。例如蓝宝石中包裹体周围的“晕”。我们还经常利用宝石的这一特性制造许多效果，例如晕彩石英。

（二）、扩散处理

扩散处理蓝宝石的鉴定特征：

这种宝石鉴定的依据是，扩散蓝宝石的原石是无色或浅色的天然刚玉宝石，它的颜色是用高温的方法人工扩散进入晶体的。颜色仅限于宝石的表层，而宝石的核心部分是极浅或无色的原天然刚玉宝石，宝石的颜色层可通过切磨或抛光部分或全部去除。

由于以上原因，对这种扩散宝石进行标准的宝石学测试程序，只能测定出它是刚玉宝石，甚至可以找到天然刚玉的特征。这是因为它的折射率指数、比重、多色性、双折率和硬度等物理性质与天然刚玉没有差别。它的吸收光谱和紫外线荧光也很难提供经过人工扩散处理的证据。

鉴定扩散处理蓝宝石较有效的方法是通过油浸和放大，用肉眼或显微镜下观察。（三）、辐照处理

又称辐射处理。使用能量高于可见光的电磁波或高能粒子辐照宝石使之改变颜色的处理方法。商业上常用于宝石辐射改色的是γ射线、高速电子或中子。除γ射线外，能量大于百万电子伏特的电子束或慢中子，可能使改善品产生残余放射性。所以，涉及后两种粒子的辐照产品，要经放射性活度检测合格后才能上市。辐照处理常与热处理相配合，如辐照改色前可先加热退去不合宜的颜色；辐照改色后可加热固色，也可以加热退去过浓的颜色。所有辐照改善品均属于“处理”过的宝石，上市时须注明。[

（四）、化学处理

1、染色，将染料人为地加入到宝石的体内，使之呈现颜色的方法。

2、漂白：通过化学品与宝石内部的晶体结构发生化学发应，使得宝石呈现洁净的一种方法。通常是用硫酸、盐酸等具有强腐蚀性的化学物质腐蚀掉宝石内部的杂质。