宝石优化处理教程(1)

宝石优化处理教程
第一章 序论
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一、优化处理的概念
• 。天然宝石的优化处理(Enhacement and Treatment of Gemstone) 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。
• 例如：对于有机宝石如珍珠、象牙、珊瑚、琥珀等，加热处理会使其中的有机质氧化，温度过高会使颜色慢慢变暗 变黑，若继续加热即出现“碳化”现象。人们经常利用这个特点，掌握好温度实施有机宝石的“仿旧”处理。对于 宝石，加热处理往往将其中的低价态阳离子氧化成高价态，从而使颜色产生变化。最典型的例子就是带绿色调的海 蓝宝石在空气中加热去除绿色，使颜色变成蓝色。
• 关于宝石的优化处理，特别是对色泽和透明度较差的天然宝石颜色 的改变的研究，目前在国际上已成为了一个专门的学科。
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二、优化处理的历史
• 有一些改善宝石的处理方法尽管在古代就已经被人们认识了，如加热的方 法使红玛瑙变红等等，但当时更多的是在偶然的机遇中发明的。只有在今天， 当人们弄清了固体物质包括无机质矿物（如金刚石、刚玉、黄玉、绿柱石、 水晶等），有机质宝石（如珍珠、琥珀等）的固体物理性质和研究了宝石的 致色机理之后，才是这个古老的领域发生了巨大的变化，产生各式各样新的 完善的宝石处理技术。
• 在古代，宝石的改善主要靠加热的方法实现的。据报道,早在公元前2000年， 在印度已出现加热的红玛瑙和红玉髓。有人曾对古代宝石的改善方法进行推 测：在古代各地区之间，侵略和掠夺战争不断发生，时常会焚烧死者的尸骨， 有时就会发现一些被烧焦的贵重装饰品的残骸(因为贵族们常把珠宝当作护身 符而带在身上)。这样，或许偶然有人发现一颗与其主人一起被烧过的宝石的 颜色得到了改善，变得更漂亮了。这个人就有可能把这种现象告诉其他人， 遇到有心人就可能试着把那些不漂亮的宝石烧一烧，逐渐就摸索出一套方法。 这可能就是最初人类对热处理方法的发现。近代由于冶金技术的提高，宝石 热处理的温度得到提高，使热处理工艺得到了新的发展。现代随着宝石学的 成熟，使天然宝石优化处理的研究成为一门科学。加热处理宝石这一古老方 法，在这个时期又周期性的复苏了，并蓬勃的发展起来，工艺日趋精细与完 善。
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二、热处理技术的原理
• 宝石在热处理过程中内部会发生很多变化，热处理的基本原理就是通过反复试验、反复修正寻找和利用那些有利于 显示珠宝玉石潜在美的变化。
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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。
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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。
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三、优化处理的意义
• 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。据统计，2002年我国 仅宝石进出口就是840亿美元，加上首饰和珍珠 的金出口额可达3200亿美元，其增长速度远远超 过国际上的平均增长速度。随着经济的迅速发展， 宝石业和珠宝市场将会更加繁荣昌盛。
• 进入20世纪以来，特别是近些年来，由于自然科学的重大突破，新技术的 不断出现，给优化处理宝石的工作提供了一个又一个新手段、新方法。随着 宝石学的成熟，使优化处理天然宝石以增加宝石价值的研究成为一门科学。 人们的认识从宏观领域进入了微观领域，使以前偶然发现的优化处理宝石的 方法，成为有目的的自觉行为，人们可以有意识的改变宝石的物理性质。当 前，世界上许多技术手段齐全的实验室都开展了天然宝石优化处理的研究。
• 目前，人们已经能将绿色的绿柱石改善成为天然色的海蓝宝石；物色的黄 玉改善成为蓝色的黄玉；无色的金刚石改善位黄色、绿色、蓝色、粉红色等。 甚至有人提出，如果您手中有金刚石（无色钻），它可以给您改善成任何你 需要的颜色近十几年来，通过热处理使劣质刚与变成蓝色或橙色宝石的技术 更是风靡一时。据报道，在国际市场上出售的彩色宝石，有80%使经过优化 处理的，刚玉类红、蓝宝石的优化处理品超过90%。一些改善后的宝石颜色 稳定，经久不变,已被公认价值与天然产出品相当。
• 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。
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一、热处理
一、热处理技术简介
• 将宝石放在可以控制加热的设备中，选择不同的加热温度和不同氧化还原 条件进行加热处理，使宝石的颜色、透明度及净度等外观特征得到长期稳定 的改善，从而提高宝石美学价值和商品价值的技术。这是一种把宝石潜在美 显示出来的方法，也是一种容易操作且优化处理后的珠宝玉石被人们广泛接 受的方法。根据我国1997年月1日实施的国家标准“GB/T16552-1996珠宝玉 石名称”的规定，这一方法属于“优化”的范围。
• （2）使宝石原有的色心被破坏而引起颜色的变化。
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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。
• 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。