翡翠小实验之翡翠经过火烧后会怎样
翡翠在火里烧,会让翡翠表面的蜡层遭到破坏,内部的水分也会因此流失,使翡翠表面变干变灰,颗粒感明显,价值大打折扣。不管是翡翠、还是和田玉、甚至钻石,都是怕高温火烧的。
后果:由于火焰中含有一定量的焦油以及其他物质,灼烧天然翡翠后,会在翡翠的表面留下一些黑色物质,影响品相。
翡翠用火烧过之后,首先会爆裂,产生很多道裂纹,还有可能裂成几段。即使不裂开,由于火烧的氧化作用,翡翠内部的分子会被氧化。氧化后,无法复原。所以,最好别烧翡翠,除非你不想要了。
翡翠必究是一种石头,石灰石能烧成石灰,改变了原来的性质。翡翠用火烧世会改变它原来的性质的,所以翡翠用火烧会烧坏的。
翡翠,由晶体构成,火烧之后,因为脱水,会发生明显的颜色变化,变成灰黑色或是灰白色。
打火机烧翡翠的后果1、假的翡翠手镯是人工处理过的B货以及C货翡翠,由于被破坏了内部结构,加之经过注胶染色处理,如果经打火机灼烧,表面会出现一定程度上的软化现象,无法还原。
2、经过火焰灼烧后变黑的原因是火焰外焰部分包含一层杂质,灼烧后沾染在翡翠外部,由于内部稳定,无法进入内部,所以一擦进没有了。B,C货翡翠:经过灼烧,由于经过注胶,会火焰的高温,产生融化效应。
3、翡翠说白了就是好看的石头,用火机烧并不会有什么特别的气味的,但大多数翡翠制品,会在打磨后上一层蜡,如果这层蜡没有处理干净,烧的时候是会有蜡燃烧的气味的,如果蜡烧完后就不会再有特别的气味了。
4、玉石可以被火烧,但是对玉是有一定影响的环状的玉器,如玉环,手镯等,长时间灼烧局部的某一块,会造成断裂。镂空雕的玉器,长时间灼烧镂空部位的某一点,也会造成断裂。
5、翡翠是一种矿物质,不会因为打火机烧一下就会坏。
6、如果你想鉴定翡翠的真假与价值,发上来就行了,如果是块很好的翡翠,你这用打火机烧是会对玉石造成伤害的。
翡翠在火里烧会怎么样翡翠高温熔化后是什么样的翡翠在火里烧,会让翡翠表面的蜡层遭到破坏,内部的水分也会因此流失,使翡翠表面变干变灰,颗粒感明显,价值大打折扣。不管是翡翠、还是和田玉、甚至钻石,都是怕高温火烧的。
后果:由于火焰中含有一定量的焦油以及其他物质,灼烧天然翡翠后,会在翡翠的表面留下一些黑色物质,影响品相。
黄金、白银的熔点也不过一千多度,珍珠的成分是碳酸钙,非常容易氧化,受不起热。翡翠在温度达到一千以上时会溶解成玻璃状。
冷却后则是这两种矿物的玻璃态混合体,而不再是硬玉。硬玉融化后的熔态以及凝固后的玻璃态中的铝多为配位4,且很多时候基本检验不到配位6的铝存在,而翡翠中的硬玉中的铝基本全是配位6。
如果翡翠用火烧变黑,那说明其是一块假的翡翠。因为天然的翡翠被火烧过之后,首先会爆裂,产生很多道裂纹,还有可能裂成几段,所以尽量不要用火烧翡翠。
经过火焰灼烧后变黑的原因是火焰外焰部分包含一层杂质,灼烧后沾染在翡翠外部,由于内部稳定,无法进入内部,所以一擦进没有了。B,C货翡翠:经过灼烧,由于经过注胶,会火焰的高温,产生融化效应。
翡翠被火烧过后怎么还原1、而翡翠一旦被氧化,其是无法复原的。另外,火烧玉是人工染色玉的一种方法。当然,玉的人工染色是非常古老的工艺,只要存在着对玉石颜色的追求,就存在着人工染玉的可能。如果翡翠用火烧变黑,那说明其是一块假的翡翠。
2、洗是洗不掉的,要用锦布反复摩擦,再放温水里泡,反复很多次很久才会有效,要有耐心。黑色的应该是碳黑,性质很稳定,可以试着在玉上涂上牙膏,再用沾水的软布刷几遍,差不多应该就好了。
3、一般要挑选中粗粒结构,有一定孔隙度的翡翠作为原料,并切磨成成品后,稀酸洗去油污和表面的杂质,再放在烤箱式炉子中烘干和加热,加热可以达到扩张孔隙的作用。
翡翠为什么要上蜡,上蜡使翡翠成品的表面光滑、光亮,光泽美观均一,可以使蜡在到抛光后进入玉器表面存在的微细凹坑或裂隙中,填补其不平,使表面更光滑,还可防止油渍的进入。上蜡的最主要的目的就是为了给翡翠上一个保护层。
蜡的方法主要有两种,一种是稍微加热翡翠,然后涂上蜡粉即可;另一种就是把翡翠放在石蜡溶液里浸泡。翡翠经过上蜡可以让翡翠的表面变得更加光滑,触感更细腻,同时外面的蜡可以有效的防止一些杂质如油污等进入,达到密封的作用。
同时,给翡翠上蜡可以有效的掩盖翡翠表面的裂纹,对明裂和暗裂都有一定的效果。但是对翡翠上蜡不只是好处,也存在一些缺点。
因为在上蜡过程中,因为周围环境的变化,会有增加裂纹的可能,即使放置在那不管也会有裂纹出现,特别是那些质地不是很好的翡翠。
很多翠友们听说了这种缺陷以后,就开始怀疑自家翡翠的完美度,于是想了各种方法来验证,以求心安。这不,老王就听说了一个例子。
前两天有翠友说: 听说把翡翠放在100摄氏度的热水里加热一会,然后再放到凉水里就能把翡翠上的蜡去掉?这样做翡翠会不会裂?老王要说,绝对不能这样做!这样的做法很容易引起翡翠内裂,即使没裂也会引起“内伤”。
其实任何改变玉石环境的情况,都会增加裂纹的可能,就算放着不动,也有可能出现裂纹,年代早一些的玉器,这类问题也比较常见;
那种玉质不算好的,上蜡过程中玉器受热出现裂纹也时有发生,玉质好的料,这种情况发生的概率就小很多。普通蜡的溶点在40至60度左右,如果用其它材料填充,达到上百摄氏度,也不是不可能。
除了水,绝大多数的物质都是热胀冷缩的。那些说买了翡翠先拿回家煮一煮,这样做,根本就是不科学的。即使翡翠本身没有毛病,但煮过之后,高温对它的损害也是无法挽回的,所以为了避免这种情况,只能在购买时就注意选择和沟通。
翡翠烧红是怎么回事翡翠怎么变红了
1、一方面原因是由于翡翠氧化人体的酸性或碱性的汗液,经过体温催化,在长期接触翡翠的情况下,会通过裂隙渗透其中,导致内含的钴元素被氧化,就会呈现红色。
2、翡翠会变红是因为由两种不同的作用形成的,一种是因为翡翠次生地质作用下形成的红色色,主要出现在翡翠原料的表皮上,或沿裂隙分布在翡翠中。
3、翡翠戴久了变成红色的原因是由两种不同的作用形成的,一种是因为翡翠次生地质作用下形成的红色,主要出现在翡翠原料的表皮上,或沿裂隙分布在翡翠中。
翡翠怎么烧红1、翡翠烧红的方法就是复放入恒温电炉中,加入固体氧化剂,根据原料的差别,缓慢升温到300-550℃,恒温3-4天,在缓慢降温到100℃后可取出。温度越高,超过制400℃的可以得到比较鲜艳的红色,但是其透明度下降得非常厉害。
2、“将翡翠烧红是它的一种优化处理方式,首先是先将其放在恒温电炉中,加入固体氧化剂,此后要根据原料的差别,缓慢将其升到300~550℃左右,将其恒温静置3~4天后,再缓慢降到100℃后就能取出来。
3、翡翠烧红其实指的是通过加热的方式,让翡翠硬玉矿物间隙和裂缝中的胶状褐铁矿物质逐渐失去部分吸水性,原本的胶状物逐渐结晶转化成细小纤铁矿或针铁矿微晶集合体,翡翠会有原来的褐**、褐红色变成鲜红色。
4、翡翠会变红的原因是由两种不同的作用形成的,一种是因为翡翠次生地质作用下形成的红色色,主要出现在翡翠原料的表皮上,或沿裂隙分布在翡翠中。
5、看颜色的明度:天然翡翠往往颜色较深,棕**或棕红色,颜色多样,层次感强;“烧红”翡翠的翡翠色永远是鲜红色,颜色鲜艳,颜色单一,没有层次感。
翡翠怎么红如血翡翠为什么红如血一方面原因是由于翡翠氧化人体的酸性或碱性的汗液,经过体温催化,在长期接触翡翠的情况下,会通过裂隙渗透其中,导致内含的钴元素被氧化,就会呈现红色。
翡翠会变红的原因是由两种不同的作用形成的,一种是因为翡翠次生地质作用下形成的红色色,主要出现在翡翠原料的表皮上,或沿裂隙分布在翡翠中。
血丝翡翠是由于翡翠经过处理,里面加入了胶,这些胶里面是的一些铁元素因为氧化变质形成红色,所以时间长了,氧化也就长了,也就会出现更多的红色纹路了,看起来像是血丝一样。
红翡翠是由于在自然搬运和风化侵蚀的作用赤铁矿等含铁含量较高的矿物侵染所形成的。
翡翠戴久了变成红色的原因是由两种不同的作用形成的,一种是因为翡翠次生地质作用下形成的红色,主要出现在翡翠原料的表皮上,或沿裂隙分布在翡翠中。
翡翠手镯变种发红是不可逆的,一旦形成无法改变。
翡翠烧红是怎么回事1、翡翠会变红的原因是由两种不同的作用形成的,一种是因为翡翠次生地质作用下形成的红色色,主要出现在翡翠原料的表皮上,或沿裂隙分布在翡翠中。
2、通过加热,让翡翠的翡色由偏暗的黄褐色变为鲜亮的红褐色,使色彩更加鲜艳亮丽,这就是“烧红”翡翠。
3、翡翠烧红,是一种针对翡翠的优化处理方法,这种方法通常是将颜色较暗,价值较低的**或棕**的翡翠放入炉子中,在一定的温度下烧制,使之变为鲜艳的红色。
4、翡翠戴久了变成红色的原因是由两种不同的作用形成的,一种是因为翡翠次生地质作用下形成的红色,主要出现在翡翠原料的表皮上,或沿裂隙分布在翡翠中。
石材结晶现在的市场价大概多少?1、那要看是什么石材。要看损坏的程度。处理方法有很多种一般翻新处理,30元每平米带结晶处理大概60元每平米。
2、面积在100平方以内的:大理石是35平方米,花岗石是50平方米。面积大可以再低。以上是翻新加晶面处理的价格。单做结晶是10-25元一平方米。
3、由房的地面石材整体效果比较好,只有局部有刮花和磨损的痕迹,所以建议做局部细磨和精磨处理。
怎么区分翡翠是烧出来的翡翠烧是什么样子的1、观察表面颜色。如果是烧红的翡翠颜色是比较单一的,仔细看翡翠整体的颜色没有什么层次感,但是天然的红翡一般颜色偏暗,颜色的层次感也很强。观察表面质地。
2、看颜色鲜艳程度。天然翡色通常色调偏暗,为褐黄和褐红色,颜色多变,有一定层次感。“烧红”的翡色通常鲜艳,颜色明亮,单一,没有层次感。看细腻圆润程度。天然翡色质地细腻圆润,通常为糯化地。
3、看颜色的明度:天然翡翠往往颜色较深,棕**或棕红色,颜色多样,层次感强;“烧红”翡翠的翡翠色永远是鲜红色,颜色鲜艳,颜色单一,没有层次感。
4、翡翠是烧红还是无烧可以通过看颜色来判断,烧红翡翠颜色整体非常单均匀,没有层次感,无烧翡翠颜色自然、柔美、有深浅变化。
5、分辨翡翠是否烧红,主要看两个方面:1,色上有水头!就是说,红色部分,翡翠的底子,必须是细腻,剔透,有水汪汪的质感。如果红色部分,翡翠底子晶体粗,光泽暗淡,干巴巴的,那就是烧红的。
6、不管是翡翠、还是和田玉、甚至钻石,都是怕高温火烧的。翡翠是天然的石材,经历亿万年的时间才形成。部难免会有杂裂存在。火烧翡翠会把水分蒸发,失去水分翡翠就不温润,受热过度内部会形成白棉。
翡翠手镯被热灯烤了变得发白色了,还能变回原来色吗
1、光下变色没有关系的,任何物品在灯光下和自然光下都不是一样颜色的,这不能说明是假货。
2、在这么短时间里翡翠就发生这么大的变化,肯定不是好的现象。产生这样情况一般有两种:一是翡翠种水太嫩,结构比较粗,在佩戴中翡翠水分流失导致发白、发黄等现象。
3、玉手镯变色的原因:是光线的问题造成的颜色变化。也有可能是购买到假货玉石手镯。经过人工处理的假货玉石非常不稳定,表面的颜色极有可能是人工染上去的,时间一长,这些颜色会发生脱落,因此手镯变色的事件就发生了。
翡翠烧红是怎么回事翡翠怎么变红了翡翠会变红的原因是由两种不同的作用形成的,一种是因为翡翠次生地质作用下形成的红色色,主要出现在翡翠原料的表皮上,或沿裂隙分布在翡翠中。
一方面原因是由于翡翠氧化人体的酸性或碱性的汗液,经过体温催化,在长期接触翡翠的情况下,会通过裂隙渗透其中,导致内含的钴元素被氧化,就会呈现红色。
翡翠戴久了变成红色的原因是由两种不同的作用形成的,一种是因为翡翠次生地质作用下形成的红色,主要出现在翡翠原料的表皮上,或沿裂隙分布在翡翠中。
翡翠烧红是通过加热的方式让翡翠中的胶状褐铁矿物质失去部分吸水性,原来的胶状物转化成细小纤铁矿或针铁矿微晶集合体,翡翠就会变成鲜红色。
翡翠手镯变种发红是不可逆的,一旦形成无法改变。
翡翠遇热变色了怎么办如果只是一般的高温,就导致变色,可以考虑是C货翡翠,即染色翡翠。最好是,你上几张自然光下的清晰照。我帮你看看。希望对你有帮助。谢谢。
其实呢,手镯之所以会变色,可能是因为买到假货,翡翠手镯不是天然翡翠而是用了氨基染料或是抛光粉在外表进行了染色处理。
在一般的高温下是不会变色的。除非是很高的温度,有可能会变色。如果只是一般的高温,就导致变色,可以考虑是C货翡翠,即染色翡翠。最好是,你上几张自然光下的清晰照。我帮你看看。希望对你有帮助。谢谢。
翡翠是天然矿物石累,常温下不易氧化变色,但是不宜人为加热,尤其是用火直接加热,温度过高翡翠会变质的,褪色昏暗开裂等,那就没法补救了。如果是表面熏黑的话经过擦拭打磨可以去掉,要是翡翠变黑了就没办法了。
穿戴时出了很多汗,可用软湿毛巾小心抹净翡翠上的汗液,自然晾干后放回首饰盒。偶尔可以用淡碱水清洗,使翡翠重现晶莹绚丽色泽。但如果颜色变黄得厉害,则难以逆转。用稀盐酸浸泡。
高温、暴晒、干燥的环境是翡翠的大忌,这种情况下最容易导致翡翠变黄、变干。
翡翠变色在家修复的方法翡翠褪色怎么办1、需要将翡翠重新清洗干净,给翡翠上蜡抛光,翡翠就可以恢复原来的色泽。此外翡翠戴久了变黄也可能是因为变种造成的,这种情况只能在平时坚持佩戴,同时注意日常保养,才能让翡翠变黄的情况得到改善。
2、翡翠变黄了可以用百分之一到百分之二的稀盐酸或双氧水浸泡,便可溶掉变黄的外壳,而使翡翠重现晶莹绚丽、光彩迷人的色泽。一些质地差的翡翠都较易发生变种。
3、重新抛光打蜡。有些翡翠变黄是因为氧化,并不是变种,在抛光后同样可以恢复原样,焕发光彩。抛光上蜡前,记得先在专业的翡翠清洗店清洗,这样才能焕然一新。
4、尽可能避免灰尘、油污、酸碱液体,并且定期给翡翠泡水清洗。重新抛光打蜡。有些翡翠变黄是因为氧化,并不是变种,在抛光后同样可以恢复原样,焕发光彩。抛光上蜡前,记得先在专业的翡翠清洗店清洗,这样才能焕然一新。
翡翠被火烧过后怎么还原翡翠被火烧伤怎么处理
1、如果是表面的保护蜡被熏黑的话,用冷水和洗洁精洗洁精轻轻刷洗即可。也可以先用冷水煮开把翡翠,然后再洗洁精刷洗,把表面的保护蜡蜡洗掉即可。可以试着在玉上涂上牙膏,放温水里泡,再用锦布重复摩擦即可。
2、解决的方法:因为翡翠内部结构稳定,火焰里的有害物质无法侵入天然翡翠,只能简单的附着在上面,用干净的布轻轻擦拭便可去除。
3、Si2O6〕,常含Ca、Cr、Ni、Mn、Mg、Fe等微量元素。火烧会导致翡翠因脱水,而失去光泽,变得黯淡,粗糙,皲裂,并最终粉末状解体。这种变化是不可逆的,一般最多用一些劣质翡翠原料做做实验,千万别用成品,损失惨重。
4、经过火焰灼烧后变黑的原因是火焰外焰部分包含一层杂质,灼烧后沾染在翡翠外部,由于内部稳定,无法进入内部,所以一擦进没有了。B,C货翡翠:经过灼烧,由于经过注胶,会火焰的高温,产生融化效应。
翡翠加热后,出现很多白色絮状物,怎么回事正常那是蜡,百分之99的翡翠最后一道程序就是打蜡,使翡翠的光泽度变的更加好!这跟是不是好货没关系,不过我不明白,你为什么清洗要放热水里煮,稍微清洗一下就好了。
玉的棉絮是聚集在内部的一种白色晶状体,形状看起来就像是一块块的棉一样,并且分布形式是不一样的,有些是大小颗粒状的,也有是雾状和花状的,因为是天然的,所以形状会有所不同。
翡翠里的棉絮越来越多是因为翡翠的表面物质发生了氧化反应。翡翠随着人的佩戴时长,在汗水皮脂的反复浸润下,会发生一些微妙的改变。人体汗水的主要成分是水分,其次还含有一些氯化钠。
玉的棉絮是聚集在它内部的一种白色晶状体,形状看起来就像是一块块的棉一样,并且它的分布形式是不一样的,有些是大小颗粒状的,也有是雾状和花状的,因为是天然的,所以形状会有所不同。
翡翠手镯里的棉絮指的就是翡翠里白色棉絮状的杂质,有点状的,有丝状的还有块状的。在翡翠行业内,一般都称呼为白棉。白棉是在翡翠形成过程中就有的,是一种杂质,大部分时候是会影响翡翠的美观的。
翡翠在火里烧会怎么样翡翠高温熔化后是什么样的1、后果:由于火焰中含有一定量的焦油以及其他物质,灼烧天然翡翠后,会在翡翠的表面留下一些黑色物质,影响品相。
2、翡翠用火烧过之后,首先会爆裂,产生很多道裂纹,还有可能裂成几段。即使不裂开,由于火烧的氧化作用,翡翠内部的分子会被氧化。氧化后,无法复原。所以,最好别烧翡翠,除非你不想要了。
3、冷却后则是这两种矿物的玻璃态混合体,而不再是硬玉。硬玉融化后的熔态以及凝固后的玻璃态中的铝多为配位4,且很多时候基本检验不到配位6的铝存在,而翡翠中的硬玉中的铝基本全是配位6。
4、通常翡翠含氧化铬O2~O5%,个别达2~75%以上。所以它不是金刚不坏的,说白了,就是很好的石头。如果你的是B货,那死定了。如果是A货,烧出裂痕就只有哭了。当然,我是说高温!不是说打火机的温度。
5、翡翠不同于黄金,翡翠用火烧会对翡翠有影响,经过高温会导致各种各样的损害。
6、经过火焰灼烧后变黑的原因是火焰外焰部分包含一层杂质,灼烧后沾染在翡翠外部,由于内部稳定,无法进入内部,所以一擦进没有了。B,C货翡翠:经过灼烧,由于经过注胶,会火焰的高温,产生融化效应。
沈才卿
作者简介:沈才卿,中宝协人工宝石专业委员会第一届副主任委员,第二、三届常务副主任委员兼秘书长,核工业北京地质研究院成矿模拟实验室高级工程师。
翡翠(Jadeite)的矿物名称叫“钠辉石”,也叫“硬玉”,分子式为NaAlSi2O6。优质翡翠是由无数细小的纤维状结晶纵横交织而成的致密状集合体,称为“毡状结构”,所以非常牢固和坚韧,是玉石中最珍贵的品种之一,深受中华民族和东南亚各国人民的喜爱。优质翡翠产于缅甸密支那地区,我国至今没有找到翡翠矿床。
翡翠属于高档玉石,最优质的翡翠是一种似祖母绿色的、透明的、颗粒很细的、色调均匀而鲜艳绿色的翡翠,其价格很贵,与优质祖母绿的价格相当。传说慈禧太后生前酷爱翡翠,死后的陪葬品中握在她右手中的翡翠“降魔杵”,就属于这一档次的翡翠。据《慈禧墓珍宝失窃案》一书中记载:“这降魔杵颜色浓翠而透明,比水晶更洁净,可透视物体,实在是宝中之极品啊!”但这样的翡翠自然界中极少,不能满足社会的需要。人们依据人工合成宝石的品质优于天然宝石的一般规律,试图人工合成出高档的翡翠来。我们就是在这样的思想指导下,进行了翡翠的人工合成研究。
一、翡翠人工合成方法的选择及其依据
翡翠人工合成方案的制订,首先就涉及合成方法的选择问题。经过一系列的实验方法试探,最后选择了高温超高压法(一般认为超高压是指压力在10×108Pa以上)。选择该人工合成方法的依据,一方面是从实验中得出来的,另一方面是由下列因素决定的:①天然翡翠的形成,目前有三种观点(地质部情报所,1981),一种观点认为是岩浆在高压条件下侵入到超基性岩中的残余花岗岩浆的脱硅产物;第二种观点认为是在区域变质作用时原生钠长石分解为硬玉和二氧化硅形成的;第三种观点认为是花岗岩类岩脉和淡色辉长岩类岩脉在(12~14)×108Pa压力下,在钠的化学势高的热水溶液作用下发生交代而产生的。仔细分析这三种观点,可以发现它们有一个共同点,即翡翠是在高温超高压的条件下形成的。②世界上最优质的翡翠矿床位于缅甸北部密支那乌龙河流域,这个区域位于阿尔卑斯褶皱区外带与前寒武纪岩石巨大隆起的交界处,为第三纪变质带,包括一组始新世侵入的超基性岩体,广泛分布有蓝闪石片岩、阳起石片岩和绿泥石片岩,而这些矿物都是高温超高压变质相的代表矿物,翡翠生长于这个区域,说明形成于高温超高压环境。③贝尔(Bell)和罗赛布姆(Roseboom)曾用实验的方法研究了硬玉的温度—压力关系曲线(图1),由图中可见,形成硬玉的温度下限约400℃,压力下限约18×108Pa,证明只有在高温超高压条件下才能形成硬玉。由此可见,翡翠的人工合成必须在高温超高压的条件下才能获得成功。
二、翡翠人工合成的步骤与方法
按照人工合成宝石的常规方法,是要先设法合成出宝石相对应的矿物,然后再设法使合成的相应矿物达到宝石级的要求。由此,我们要先设法合成出翡翠的相应矿物“钠辉石”或“硬玉”,再使其达到宝石级(即翡翠)的要求。
图1 硬玉成分的温度—压力关系图解
(据WADcer等,1983)
实验表明,翡翠的人工合成不仅必须采用高温超高压法,即利用生产人工合成金刚石的高温超高压设备,并且必须分两步:第一步是按照翡翠矿物“钠辉石”或“硬玉”的分子式NaAlSi2O6中的各元素理论含量(Na2O为1534%,Al2O3为2521%,SiO2为5945%)选用合适的化学试剂,制成非晶质的翡翠成分玻璃料;第二步是将翡翠成分玻璃料粉碎,进行预成型工艺处理后,在人工合成金刚石的高温超高压设备上进行结构转化处理,即可得到晶质的翡翠相应矿物“钠辉石”或“硬玉”。具体方法如下。
1非晶质翡翠成分玻璃料的合成
非晶质翡翠成分玻璃料的合成,首先要根据翡翠的矿物分子式NaAlSi2O6的主要元素,选用相应的化学试剂进行组合,例如,选用Na2O、SiO2、Na2SiO3、Na2CO3、Al2(SiO3)。等进行组合。经过实验对比,确定采用硅酸钠和硅酸铝作为合成非晶质翡翠成分玻璃料最理想。其反应式如下:
Na2SiO3+Al2(SiO3)3=2 NaAlSi2O6
此配方的优点是:①熔点低,在1050℃以上即可被熔融成玻璃料;②等物质的量硅酸钠与硅酸铝混合后,恰好能获得两倍物质的量的非晶质翡翠成分玻璃料,没有多余的离子存在(化学试剂中带入的杂质除外)。
具体合成工艺是:称取等物质的量的硅酸钠和硅酸铝试剂,再按一定比例称量致色离子的试剂,一起倒在磨钵中加以混匀和磨细,然后倒入坩埚,盖上坩埚盖,放在马弗炉中加热到1100℃,恒温几小时后冷却,即可得到带各种颜色的非晶质翡翠成分玻璃料(照片1)。这些玻璃料用X射线粉晶分析鉴定时没有谱线。
照片1 翡翠成分非晶质玻璃料
2晶质翡翠的高温超高压合成方法
由非晶质翡翠成分玻璃料转化成晶质翡翠,必须在高温超高压条件下进行,可采用人工合成金刚石时用的六面顶压机进行。其合成工艺如下:
1)将带颜色的非晶质翡翠成分玻璃料从坩埚中取出,剔除沾有坩埚皮的玻璃料,然后在破碎机上粉碎到125目以上(即粒径小于0125mm)。
2)根据叶蜡石内径大小和设计的石墨坩埚内径大小,将经过粉碎的非晶质翡翠成分玻璃料在6000N/cm2的嵌样机上加热加压预成型成直径为14mm、长度为15mm的圆柱体或直径为14mm、长度为6mm的圆片。
照片2 人工合成翡翠的步骤
1—非晶质翡翠成分玻璃料;2非晶质翡翠成分玻璃料的粉末;3晶质翡翠产品
3)将预成型的非晶质翡翠成分玻璃料块装入特制的高纯石墨坩埚中,石墨坩埚的外径为18mm,内径为12mm,壁厚2mm,长度有6mm与15mm两种,它们与直径为18mm,厚为2mm的高纯石墨片配套组成石墨坩埚。
4)将组装在石墨坩埚中预成型的非晶质翡翠成分玻璃料块,装在叶蜡石孔中,空隙部分用不同大小和厚度的石墨片填满,然后放在140℃烘箱中烘烤24h以上。
5)将叶蜡石块放入六面顶金刚石压机的压腔内,启动压机,使六面顶的六个顶锤合拢,随后,加压与加电流,并保持尽量长的时间(本实验使用的压机最长只能保持15min)。然后,断电和卸压,打开六个顶锤,取出叶蜡石块。冷却后将叶蜡石块打碎,取出翡翠块。此时翡翠块表面由于石墨坩埚中碳的扩散而呈黑色,用金刚石锉或金刚石磨盘打磨后可见到人工合成翡翠的颜色,经琢磨和抛光后就成成品。人工合成翡翠的步骤(照片 2)。不同条件下合成的晶质翡翠圆片(柱)及琢磨的产品参见照片3。
三、各种致色离子对合成翡翠颜色影响的试验
天然翡翠的颜色是多种多样的,其中最珍贵的颜色是翠绿色,这些颜色与哪些致色元素有关呢?为此,我们做了13种致色离子对合成翡翠颜色影响的试验。
实验中发现,用硅酸钠和硅酸铝制备的非晶质翡翠玻璃料是透明而无色的,若加入铬、镍、钴、锰、铜等致色离子后所得的非晶质翡翠成分玻璃料将带有不同的颜色,并且颜色随着加入致色离子浓度的变化而变化。随后,非晶质有色翡翠成分玻璃料粉碎后用六面顶压机再合成时,颜色基本不变,由此可以研究各种致色离子对翡翠颜色的影响。
照片3 不同条件合成的晶质翡翠圆片(柱)及琢磨产品
实验方法是:选择好各种致色离子的氧化物或其他试剂,按硅酸钠和硅酸铝混合料的量,用质量分数法计算并称量致色离子试剂,加入混合料中一起混匀,放入坩埚并在马弗炉中加热,在1100℃下熔融几小时后冷却,即得到各种不同颜色的非晶质翡翠成分玻璃料。所选用的13种致色离子浓度从001%~10%,由小到大变化,所得非晶质翡翠玻璃料颜色变化的规律见表1,相应的某些颜色变化规律见照片4,5,6,7,8,9。
照片4 加入氧化铬的颜色变化
照片5 加入氧化钴的颜色变化
照片6 加入氧化镍的颜色变化
照片7 加入氧化铜的颜色变化
照片8 加入硫酸锰的颜色变化
照片9 加入氧化铬和氧化铜的颜色变化
表1 不同浓度的不同致色离子对合成翡翠颜色的影响
实验表明:①产生翡翠中翡的红色不是这13种致色元素(三价铁在本体系中被还原成二价铁);产生翡翠的紫色或紫罗蓝色可能是镍或锰元素;产生翠色的主要元素是铬。铁和镥也能产生绿色,但影响甚小。②透明度与致色离子浓度有关,例如加入铬的致色离子所得玻璃料中,含Cr2O3在07%以前是透明的,大于07%后不透明。③以铬离子为主,分别加入镍,铁,钴,铜等致色离子时,将出现以绿色调为主色的,相互间有差别的翡翠绿色。照片 9是加入不同量的氧化铬和氧化铜时的颜色变化,当氧化铬含量为主时呈现绿色。④以铬离子为主,镍、铁、钴、锰、铜等离子为辅,再加入少量能协同致色的离子如钒、镥、钕等致色元素,所得绿色色彩将更鲜艳,色调更丰富。所以,可以认为,天然翡翠多种多样的绿色是由不同浓度的铬离子与各种不同浓度的其他致色离子组合形成的。
四、高温超高压法合成翡翠相应矿物的岩矿鉴定结果
合成产品是不是预先设计的矿物,只有经过各项岩矿鉴定才能确定。其中,最主要的是结构分析鉴定,这也是矿物定名的鉴定,其次是成分,硬度,密度等鉴定。用高温超高压法合成翡翠相应矿物的矿物学鉴定结果如下。
1X射线粉晶分析鉴定
合成产品与天然翡翠同时进行X射线粉晶分析,其分析数据基本一致,与标准数据也一致,所以,确定合成产品具有硬玉矿物的结构,也就是具有天然翡翠的结构。鉴定报告定名为硬玉矿物。可见,合成基本成功,X射线粉晶分析的数据见表2。
表2 合成翡翠的X射线粉晶分析数据
2红外吸收光谱分析鉴定
红外吸收光谱分析是利用红外线照射样品,使被分析矿物中的原子、离子或原子基团共振,产生共振吸收光谱,与标准矿物的红外吸收光谱进行比较[3],其主要特征峰出现,则可证明被分析矿物与标准矿物一致。从图2~图4可知。
硬玉的标准矿物红外吸收光谱图中的主要特征峰 1060cm-1,985 cm-1,930 cm-1,582 cm-1,460cm-1等在合成产品中均有,并且合成产品与天然翡翠的红外光谱图基本一致,所以,鉴定结果定名为硬玉矿物。
3成分分析
合成翡翠的各成分含量,是按翡翠矿物分子式的理论量配的,因此,最终产品中各主要成分与理论量接近。表3是最终合成产品的电子探针分析结果。
图2 硬玉的标准红外吸收光谱图
(据彭文世等,1982)
图3 合成翡翠红外光谱图
图4 天然翡翠红外光谱图
表3 合成翡翠的电子探针分析结果
4硬度测定结果
硬度测定要把被测矿物磨出一个抛光面,在硬度计上测定,所测结果的维氏硬度(10N/mm2),可通过图表查相应的摩氏硬度。结果与资料列出的天然翡翠硬度范围基本一致。
表4 合成翡翠的硬度测定结果
5相对密度测定结果
送样88—5号样品,经岩矿鉴定室用比重显微管法测定相对密度为336;两个成品经测定分别为328和331,与资料所列数据基本一致。
6折射率测定结果
两个成品经测定分别为165和166~168,与资料所列数据基本一致。
7荧光测定结果
两个成品经测定,一个在紫外线长波下无荧光,短波下为暗紫色荧光;另一个在紫外线长波下为弱暗蓝色荧光,短波下为弱灰蓝紫色荧光。
由上面7个方面的鉴定结果,可以确定合成产品是硬玉矿物,是我们预想要合成的矿物,所以,合成基本上是成功的。但这些矿物能否当翡翠用,还要达到翡翠宝石的指标才行。
五、结果与讨论
1)实验表明,晶质翡翠的转化条件必须是高温超高压,我们实验的范围为:温度 900~1500℃,压力(25~70)×108Pa。六面顶金刚石合成用压机可以达到1900℃,360×108Pa的条件,但在900℃以下,非晶质翡翠成分玻璃料不能被熔化,所以900℃以下不能转化其结构;温度和压力低时,合成翡翠的结构转化不好,产品硬度低,比较松散,到雨季时吸潮;合成压力增大,可在较低的温度下获得晶质翡翠,并且压力越大,所得产品的硬度也越大。压力大温度高时的产品在雨季不吸潮,说明结构转化较好。这些合成产品虽然都达到了天然翡翠(或硬玉)的各项矿物学指标,可以认为合成成功,但离进入商品市场还有距离,主要是对作为宝石用的几项指标不过关,如“水头”不足,颜色呆板,“地”比较脏等。
2)压力过大时(约1700℃,70×108Pa),在转化成晶质翡翠的过程中,将出现透明的玻璃质翡翠,如照片10所示。经X射线粉晶分析鉴定,原来的晶质翡翠结构此时又转化成非晶质,可见高温超高压合成翡翠时也有其稳定范围,超过其稳定的上限又会转化成非晶质。
照片10 约1700℃70×108Pa合成翡翠时出现玻璃体(透明)
3)在高温超高压合成晶质翡翠时,若选用温度高,压力大的条件,经常在压块中心出现玻璃体,此时,用双目镜能见到在玻璃体与晶质非玻璃体翡翠相应矿物交界处有放射状或平行的针状晶体,可能是硬玉晶体,见照片11,12,13,14,15。
照片11 87-3号样品在玻璃体结合部的硬玉晶体
照片12 87-3号样品另一边的硬玉晶体
魏然借用笔者的样品对玻璃体与非玻璃体部分作了矿物学方面的研究(魏然等,2004),它是由结晶质和玻璃质物质组成,结晶矿物为自形的长柱状硬玉;玻璃质区域在偏光镜下表现为全消光,为均质体,折射率1541,在显微镜下可见到该区含有大量颜色较深的包裹体。结晶质与玻璃质物质的化学成分基本一致,接近硬玉矿物的组成。
李汉声也借用笔者的样品作了矿物学方面的研究,发现合成翡翠样品在偏光镜下具有不等粒粒状结构,松散;束状结构(菊花状)和空心骸晶结构;还有镶嵌变晶结构交代脉。
由此可见,玻璃地天然翡翠生成于温度较高(估计1500℃以上),压力大(估计60×108Pa以上)。合成翡翠时若掌握好这些合成条件,有可能合成出玻璃地的高档翡翠。
4)高温超高压下的合成翡翠用查尔斯滤色镜检查时,有的合成产品呈现红色,表明铬离子没有进入晶格;有的合成产品呈现绿色,表明铬离子已进入晶格。所以,总结实验条件,找出铬离子进入晶格的规律和实验条件,定能合成出半透明至透明,在查氏滤色镜下呈现绿色的合成翡翠来。
照片13 不等粒粒状结构,松散 正交偏光63×63
照片14 束状结构(菊花状)和空心骸晶结构 单构偏光63×16
照片15 镶嵌变晶结构交代脉 正交偏光63×63
照片13,14和15是李汉声同志借用笔者的样品,磨成薄片后在显微镜下拍的照片。发表在欧阳秋眉著的《翡翠全集》中(欧阳秋眉,2002)。
5)将高温超高压合成的晶质翡翠在800℃下加热几小时(常压下热处理),结果体积增大,内部出现空洞,绿色比加热前鲜艳,并且较鲜艳的绿色通常在压块的中间。所以处理后的压块在雨季不再吸潮(照片16)。
照片16 在800℃下热处理后的合成晶质翡翠
6)六面顶金刚石压机通过液压原理加压,由上下顶锤通电流加热。金刚石合成用高纯石墨作原料,石墨本身导电,可直接加热。翡翠原料不导电,因此要做石墨坩埚辅助导电发热,在操作时要特别小心,别使顶锤“放炮”。
7)由于某些客观原因,本研究课题没有能继续进行下去,所以没有得到可以进入市场的产品。希望有意于进行合成翡翠的同志能从中得到启发,早日使高温超高压法合成翡翠的产品进入市场。
致谢:本文的宝石学方面的部分测试由王曼君协助完成,还借用了魏然与李汉声对合成样品矿物学的研究成果,谨此表示衷心的感谢。
参考文献
地质部情报所编1981翡翠国外地质科技,(2):75
欧阳秋眉2002翡翠全集香港:天地图书有限公司
彭文世等1982矿物红外光谱图集北京:科学出版社
魏然,张蓓莉,沈才卿2004合成硬玉玉石的矿物学研究宝石和宝石学杂志,(2):7~9
WADcer等,谢宇平等译校1983造岩矿物北京:地质出版社
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