红宝石的特征与优化处理

红宝石的特征与优化处理
一、红宝石基本特征
红宝石是指颜色呈红色的刚玉，主要成分是氧化铝(Al₂O₃)。

红色来自铬(Cr)，主要为Cr₂O₃，含量一般0.1~3%，最高者达4%。

红宝石质地坚硬，硬度仅在金刚石之下。

其颜色鲜红、美艳，可以称得上是“红色宝石之冠”。

红宝石一般会有裂纹，没有一点裂纹及瑕疵的红宝石是极少见的，所为“十红九裂”。

红宝石中最常见的瑕疵是小的针状杂质，称为“丝状物”。

因为每颗红宝石都是在自身独特的环境中形成的，每颗宝石均含有赋予其精确颜色的痕量矿物质组合以及独特的识别标记或杂质。

结晶习性:属三方晶系、复三方偏方面体晶类
透明度:透明至半透明
光泽:亮玻璃光泽至亚金刚光泽
折射率: 1.762- 1.770 (+0.009， -0.005)
双折射率: 0.008-0.010
色散:低0.018
多色性:二色性明显，常表现为:紫红/褐红，深红/红，红/橙红，玫瑰红/粉红
特殊光学效应:星光效应，在光线的照射下会反射出迷人的六射星光或十二射星光
摩氏硬度: 9
SG (相对密度) : 3.99- 4.00
解理:无解理，底面裂理发育
色彩来源:微量铬使它显红色，铬含量越高越红，最红的俗称“鸽血红”
出生地:主要为火成岩或变质岩地区
二、常见优化处理
红宝石常采用的优化处理方法有:热处理、浸有色油、染色处理、充填处理及表面扩散处理。

红宝石的热处理基本过程是将宝石放置在加热设备中使其中致色离子的含量、价态和晶体结构等发生变化，进而去除蓝色成分，形成和获得更好的红色。

这种方法历史悠久，其结果稳定、持久而被人们所接受。

红宝石的浸有色油处理基本过程是将宝石放入红颜色的油中进行浸泡，然后取出，达到改善颜色和透明度的目的。

这种方法因其结果不稳定、不持久而不被人们接受。

红宝石的染色是一项古老的优化处理技术，基本过程是将经过淬火的宝石放入不易褪色的无机和有机染料中，在低温加热条件下进行浸染，使之着色。

这种方法因其结果不稳定、不持久，也不被人们所接受。

红宝石的充填处理过程是在真空和加热条件下完成，使充填物质以玻璃态或液态浸入红宝石裂隙中，在充填过程中可以加入一些着色剂，充填处理的红宝石填补了裂隙和空洞掩盖了红宝石的瑕疵，使之颜色更加鲜艳。

这种方法其结果相对较稳定，但也不被人们接受。

红宝石的表面扩散处理基本过程是用化学方法在颜色浅的红宝石表面渗入微米级的铬元素，使颜色加深，或者产生星光效果。

这种方法其结果稳定，但也不被人们接受。

（一）加热优化
方法：
1、将颜色为紫红、玫瑰红或粉红色的天然“红宝石”在氧化条件下，加热到1600C- 1700C，使成份中的三价铁离子转变为二价铁离子。

以消除红宝石中的蓝色调，使其转化为颜色纯正的红宝石。

2、将质量较差的含有丝状包裹体红宝石，加热至1600C-1900C，在还原条件下，
长时间加热(通常为几个月)，使包裹体熔融并同红宝石组成固溶体，然后迅速冷却可去除丝状包裹体。

从而提高红宝石的透明度，增强颜色，云雾状的缅甸红宝石多用此法处理。

鉴定特征:
1、高温下热处理通常会使金红石针完全分解或者部分熔蚀。

金红石针熔蚀的典型特征是长针状的晶体被熔断，形成点状线、断续线或者较粗大的晶体被熔蚀成线状溶滴。

2、有些固态包裏体周围可见到呈断续圆环状或不规则状的应力裂隙，这些裂隙在合适的光照条件下可见到干涉条纹。

3、红宝石内可见气液包裹体爆裂的现象。

4、有时在红宝石的表面可见到白色的水滴状的斑点或丝，它是金红石包裹体中钛在高温环境中中间态的残留物。

5、如果把已切磨好的红、蓝宝石进行高温热处理，宝石的抛光表面上会因高温的熔蚀作用而形成熔蚀的凹坑，以致要进行重新抛光来恢复原有的洁度。

假如重新拋光未能完全除去所有的凹坑，便可在反射光下观察到这种热处理留下的现象。

6、仔细观察，宝石颜色局部有不均匀现象，表现为红色基底上有橙红色的色斑。

7、由于锆石具有很高的熔点，在热处理过程中锆石包体不受影响，但其所伴随的应力裂隙有可能会形成环边裂隙。

当晶体包体因加热发生熔融或分解作用时，还可能诱发应力裂隙或者改造原生已存在的应力裂隙，常见现象有:盘状、穗边、环礁裂隙以及锆石晕。

8、缅甸孟素的红宝石经加热后常形成云雾体，云雾体由致密的白色、低反差的、定向排列的，并可形成三维网格的晶体包体所组成，其成分不明，可能是脱水的水铝矿。

这种云雾体在天然、未经热处理的红、蓝宝石中很少见到。

(二)充填处理
方法：注入充填是将某些有色或无色的充填剂(油、石蜡、塑料、玻璃等)注入到
红宝石的裂隙、孔洞，甚至是孔隙之中，以掩盖其缺陷，减少内反射；提高宝石的亮度和透明度，改善宝石颜色。

鉴定特征:
1、在光泽上红宝石与裂隙充填物之间存在着明显差异。

用反射光放大检测处可见有干涉效应。

若用热导仪的针头靠近裂隙有时会从中吸出油珠。

2、在宝石显微镜下仔细观察，可见填隙材料中的流动纹和气泡。

3、在偏光镜下，可见有均质充填物的全消光现象。

4、在长紫外线照射下，裂隙处充填物发暗黄色荧光。

而红宝石则为红色荧光。

5、如果充填物为高分子有机化合物，则其对红外线有强烈的吸收作用。

6、用超声波清洗或加热后，裂隙中可见有白色的沉积物。

7、另外，注入处理的红宝石在外观上有油性特点。

上述特征在水中或其它无色透明的溶液中，观察效果更好。

(三)染色处理
方法：将无色或淡色裂隙发育的天然刚玉，加热后浸入到染色剂中浸泡染红。

特征:
1、染色红宝石的颜色不如天然红宝石自然，颜色发暗。

2、在放大40倍显微镜下观察浸入水中的宝石，可见红色染色剂在网状裂隙中富集，即颜色沿裂隙分布。

3、染色红宝石在长紫外线下，无红宝石所特有的红色荧光，而是在裂隙发育处有黄色荧光，对短紫外线反应不敏感。

4、染色红宝石的吸收光谱比天然红宝石的要弱，尤其是红区的铬线不清晰。

5、用电子探针分析其表面化学成份，也可发现染色剂的存在。

（四）扩散处理
方法：是一种特殊的热处理方式，通过所需化学元素朝晶体内部扩散，让致色元素“渗”进宝石中。

特征：
1、扩散处理红宝石透明度稍差，呈灰蒙蒙的雾状外观。

2、在样品的某些局部和裂隙中可观察到红色色斑。

3、扩散处理红宝石折光率达1.81以上，超过珠宝折光仪的测量上限。

4、显微镜高倍放大之下，扩散处理红宝石的表面着色层分布有网状裂纹和密集的微小气泡，当用强光从侧面照明时，可出现乳光效应，这是产生雾状外观的原因。

5、在柔和的透射光或者浸泡在二碘甲烷浸油中可观察到颜色浓集于面棱及腰棱和裂隙中的蛛网状图案现象。

6、在短波紫外光下，部分样品出现白垩色荧光。

在可见光吸收光谱观察时，较难观察到696nm附近的荧光发射线，而天然红宝石的这一发射线易于看到。