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Una guida completa a 10 tipi di pietre preziose migliorate
Caratteristiche di diverse pietre preziose migliorate
Introduzione:
La valorizzazione delle gemme è un processo affascinante in cui scienza e arte si uniscono per rivelare la bellezza interiore delle gemme, trasformandole in splendidi gioielli e opere d'arte decorative. Questa panoramica approfondisce le varie tecniche utilizzate per migliorare le gemme, come il trattamento termico, le reazioni chimiche e le modifiche fisiche, che possono migliorare il colore, la chiarezza e la durata di rubini, zaffiri, smeraldi e altre gemme. Il libro tratta anche dei metodi tradizionali e moderni che sono stati utilizzati per esaltare la brillantezza interna di queste gemme, rendendole le stelle del mondo della gioielleria. Che siate appassionati di gioielli, designer, rivenditori o persone che desiderano aggiungere un tocco di luce alla propria collezione, questa guida offre una panoramica sul mondo della valorizzazione delle pietre preziose. Tratta di metodi come il trattamento termico, le reazioni chimiche e le modifiche fisiche che esaltano la brillantezza interna di rubini, zaffiri, smeraldi e altro ancora, e di come questi metodi possano essere utilizzati per migliorare la qualità e il valore delle gemme. Per coloro che sono coinvolti nell'industria della gioielleria, questa guida offre una visione completa delle tecniche e dei processi utilizzati per migliorare la bellezza e il valore delle gemme, rendendole più desiderabili per la gioielleria e per scopi decorativi.
Spettri infrarossi di turchese naturale e riempito N-Tur: Turchese naturale; T-Tur: Turchese caricato
Indice dei contenuti
Sezione I Miglioramento delle caratteristiche dei diamanti
I diamanti costosi e redditizi spesso presentano in qualche misura vari difetti, come scarsa chiarezza, colore scadente o dimensioni ridotte. Per aumentare il loro prezzo di vendita, si cercano vari metodi per migliorare i diamanti.
1. Riempimento dei diamanti
Il riempimento delle fessure dei diamanti con vetro di piombo incolore, trasparente, ad alto indice di rifrazione, duro e a basso punto di fusione e altri materiali amorfi può nascondere le fessure, migliorare la chiarezza e quindi perseguire maggiori profitti.
L'iniezione di sostanze estranee è una caratteristica dei diamanti riempiti e la sua manifestazione è:
(1) Effetto flash
Dopo l'iniezione del riempitivo lungo le fessure, al microscopio è possibile osservare un fenomeno di lampeggiamento luminoso simile a un arcobaleno lungo la direzione delle fessure. Quando il palcoscenico viene ruotato o il diamante viene spostato lentamente avanti e indietro, anche le fessure cambiano e i colori e le aree dei lampi cambiano di conseguenza.
(2) Struttura del flusso
In alcune fessure o cavità riempite, è possibile osservare una sostanza simile al vetro che scorre all'interno e, a volte, linee curve trasparenti molto sottili di materiale che scorre all'interno del riempimento. Poiché i modelli di flusso del riempitivo non si dissolvono facilmente, possono essere osservati solo in alcune aree delle fessure. Questo senso di struttura di flusso si produce quando il riempitivo viene iniettato nelle fessure del diamante ad alta temperatura e pressione, e la sua direzione è coerente con quella delle fessure.
(3) Inclusioni di bolle di gas
A causa del riempimento incompleto delle fessure o delle cavità dei diamanti, il gas spesso occupa questi spazi, dando luogo a un fenomeno ad alto contrasto. Le bolle possono essere distribuite sulle pareti delle crepe o all'interno del materiale di riempimento, apparendo singolarmente o in gruppi, alcuni visibili a occhio nudo mentre altri sono molto piccoli.
Inoltre, quando i diamanti di riempimento vengono tagliati e lucidati in diamanti sciolti, la durezza del materiale di riempimento è molto inferiore a quella del diamante, con conseguenti depressioni paraboliche e crepe sulle sfaccettature. Allo stesso tempo, poiché l'indice di rifrazione del materiale di riempimento è inferiore a quello del diamante, lungo le fessure del diamante riempito compaiono spesso linee di Becke. Se il diamante viene immerso in un olio ad alto indice di rifrazione, le linee di Becke diventano più pronunciate. Se il diamante viene immerso nella benzina e illuminato con una luce forte, si possono osservare arcobaleni fluenti nella benzina all'interno delle crepe.
Quando si esegue un test di combustione alla fiamma su diamanti riempiti, il materiale di riempimento viene eliminato ad alte temperature e si possono osservare sostanze fuse ai bordi delle fessure, mentre l'interno delle fessure o delle cavità appare nebbioso.
(4) Metodi di rilevamento
Angolo di osservazione: L'angolo per rilevare il fenomeno del flashing nei diamanti pieni dovrebbe essere parallelo alle crepe, mentre l'angolo di osservazione ottimale per i diamanti non pieni dovrebbe essere perpendicolare alla superficie della crepa.
② Illuminazione a spot: Utilizzando l'illuminazione a fibre ottiche, l'effetto flash è particolarmente pronunciato, rivelando l'intervallo di riempimento ed esponendo eventuali crepe nell'otturazione. Se si interpone un filtro polarizzatore tra il microscopio e la gemma, insieme a una fonte di luce trasmessa, si può visualizzare la gamma di riempimento e aiutare a distinguere l'effetto flash dall'iridescenza naturale.
③ Metodo dell'ombra: L'utilizzo di uno schermo opaco, nero e non riflettente, posto tra il diamante e la sorgente luminosa del microscopio, può aiutare a osservare la struttura del flusso.
Osservazione ingrandita: I diamanti pieni sono generalmente superiori a 0,3 carati. Per valutare se un diamante è riempito, occorre osservarlo attentamente al microscopio a 6 x 10 o 8 x l0, mentre una lente d'ingrandimento a 10x può rivelare solo alcuni indizi e segni approssimativi.
2. Diamanti irradiati termicamente
Il colore dei diamanti è causato principalmente da vari centri di colore che assorbono diverse gamme di luce visibile e la formazione dei centri di colore è strettamente correlata a vari difetti nella struttura cristallina del diamante. L'eliminazione e la formazione dei difetti strutturali hanno funzioni speciali nel processo di irradiazione termica.
Esistono vari centri di colore che determinano la colorazione dei diamanti, come il "giallo canarino" caratteristico del centro N; il centro N3 è il più comune tra i produttori di diamanti gialli, con una linea di assorbimento a 415 nm; il centro N2 il centro è rappresentato da 478nm, che mostra una fluorescenza gialla brillante alla luce ultravioletta a onde lunghe, e questo diamante appare spesso come un incantevole giallo ambra alla luce del sole; il centro H3 (con una linea di assorbimento a 503 nm) insieme al centro N3 e N2 sono i principali fattori che causano il colore dei diamanti marroni, mentre i centri H3 e H4 I centri sono le ragioni principali per cui i diamanti di tipo I, incolori o giallo chiaro, mostrano un giallo più brillante dopo l'irradiazione termica. Inoltre, i diamanti in genere il cuore GRI prodotto dall'irradiazione (come particelle, neutroni, elettroni ad alta energia, protoni, ecc.) si manifesta come una banda di assorbimento molto ampia (da 741 nm- nella gamma della luce visibile giallo-verde), consentendo ai diamanti di mostrare vari colori come verde, blu, blu-verde, verde intenso, nero, giallo e altro. I posti vacanti creati dalla sostituzione del boro con atomi di carbonio nei diamanti di tipo Ⅱ b sono chiamati cuori B, che fanno apparire i diamanti blu. Tuttavia, i cuori B sono rari nei diamanti naturali. Pertanto, il cambiamento di colore nei diamanti riguarda principalmente i diamanti gialli.
3. Diamanti rivestiti
Il rivestimento diamantato è un metodo di crescita di uno strato di film di diamante policristallino sulla superficie di un diamante mediante deposizione chimica da vapore (DF), che presenta una struttura granulare distinta, relativamente facile da vedere sotto ingrandimento. La spettroscopia Raman determina che il picco caratteristico del film di diamante è vicino a 1332cm-1con un'ampiezza a metà del massimo (FWHM); i film di diamante di scarsa qualità presentano uno spostamento significativo del picco e un'intensità ridotta, e possono persino mostrare un picco ampio vicino a 1500 cm.-1.
4. Lavorazione GE dei diamanti
Questo metodo si rivolge principalmente a diamanti bruni di tipo Ⅱ a con un certo livello di chiarezza, spostando i centri di colore esterni ad alta temperatura e pressione per presentare il miglior colore interno. Si ritiene che i diamanti della serie brown siano causati da difetti reticolari derivanti dalla deformazione plastica del reticolo cristallino del diamante, che si verifica durante il processo di formazione del diamante dal mantello alla superficie a causa dei cambiamenti di pressione. Pertanto, dovrebbe essere possibile riparare questa deformazione attraverso la pressurizzazione o la depressurizzazione. Tuttavia, solo circa 1％ dei diamanti può essere effettivamente trattato, come descritto di seguito.
La maggior parte mostra una morfologia da debole a evidente, bianca o raramente marrone. La metà presenta una morfologia leggermente sfocata, che può essere dovuta all'effetto di diffusione delle linee di crescita su altre luci.
② Fenditure o crepe simili a piume in prossimità della superficie.
Molte scissioni vicino alla superficie presentano una "guarigione parziale", simile alle "inclusioni simili a impronte digitali" che si trovano comunemente nelle gemme di zaffiro. Altre scissioni mostrano un aspetto smerigliato o granulare vicino alla superficie, ma diventano vetrose a profondità maggiori. In alcune scanalature si può notare un'area nera (inclusione di grafite piumosa).
Le inclusioni sono spesso circondate da fratture da stress, come le inclusioni di grafite circondate da aloni traslucidi che si irradiano verso l'esterno da piccole fratture, e alcune inclusioni di grafite sono circondate da una rete di fratture sottili. Questo schema di fratture a raggiera può essere causato dalla diversa espansione termica dell'inclusione e del diamante dopo il riscaldamento ad alta temperatura. Una serie di fratture circolari è distribuita lungo la forma ottaedrica e deriva dal rilascio di stress interno intorno alle inclusioni nel diamante. Alcune inclusioni solide opache non presentano le suddette fratture radianti o circolari, ma mostrano una struttura fluida e fondente, e talvolta si osservano sostanze simili a nubi o nebbie.
Al microscopio a luce polarizzata, si possono osservare modelli di stress da medi a forti e una forma a croce "Tammie", disposta in bande e macchie. I colori di interferenza delle tensioni sono per lo più di primo e secondo ordine, grigio, blu o arancione, mentre i diamanti naturali di tipo Ⅱ a mostrano solitamente colori di interferenza di minore intensità, grigio e marrone.
5. Diamanti rivestiti, tinti e trattati al laser
(1) Diamanti rivestiti
Il rivestimento e la spruzzatura di un sottilissimo strato di materiale organico colorato sulla superficie dei diamanti possono migliorare il colore del diamante ed esaltarne il "fuoco".
(2) Diamanti colorati
L'applicazione di colori rossi, blu, rosa e altri alla cintura del diamante, che può essere difficile da individuare dopo l'intarsio del metallo, può dare al diamante una tonalità rossa o blu. Per ridurre il tono giallo del diamante, si possono utilizzare colori complementari al giallo (blu o viola) per tingere la superficie del diamante, facendolo apparire più bianco.
(3) Diamanti per la pulizia laser
Utilizzando la tecnologia di perforazione laser, le "imperfezioni" del diamante possono essere vaporizzate o corrose con un acido forte, quindi le cavità possono essere riempite con vetro per migliorare la chiarezza del diamante.
Sezione II Miglioramento delle gemme di berillo
Le gemme di berillo comprendono, tra le altre, lo smeraldo, l'acquamarina, il berillo dorato, il berillo cesiano e il berillo Max-ixe (tipo Max-ixe). Gli smeraldi sono costituiti da 0,15％-0,5％berillo sostituito da alluminio e sono di colore verde; l'acquamarina è costituita da una piccola quantità di berillo Al3+ e Be2+ sostituito da Fe3+ e Fe2+, rispettivamente, in un affascinante blu cielo e blu-verde; il colore del berillo dorato è da giallo a giallo bruno, che è causato da Fe3+sostituendo Al3+ nell'ottaedro in forma di isomorfismo. Berillo rosa e rosso porpora del cesio, gli ioni di colore sono principalmente Mn2+ e Mn3+, oltre a Cs1+e Fe3+ Il berillo Maxisi è un berillo blu scuro colorato da un centro di colore più chiaro.
I metodi comuni per migliorare le gemme di berillo includono il trattamento termico a bassa o media temperatura, il trattamento di irradiazione e i metodi di infusione. Ad esempio, alcuni berilli verdi e blu-verdi possono essere sottoposti a un trattamento termico (400-450℃), che può eliminare i toni gialli dall'acquamarina blu chiaro o celeste, trasformare alcuni berilli dorati in pietre incolori e trasformare il berillo rosso arancio in berillo rosa cesiano, nonché cambiare il berillo cesiano in rosso o rosso porpora. Il trattamento di irradiazione può trasformare il berillo incolore, verde chiaro e azzurro in giallo, verde o blu, mentre alcuni berilli cesiani incolori possono diventare rosa o rosso arancio. Alcuni berilli incolori o rosa possono diventare blu intenso dopo l'irradiazione, ma svaniscono rapidamente alla luce del sole. Il metodo dell'infusione è la tecnica principale per migliorare gli smeraldi naturali, che prevede l'immersione in un acido forte, seguita da ripetuti lavaggi con acqua pulita e soluzione alcalina diluita, l'asciugatura e quindi l'infusione con balsamo canadese con metodi di infusione a caldo o ad alta pressione (infusione sotto vuoto), la sigillatura con cera e la lucidatura. Alcuni utilizzano anche coloranti o pigmenti colorati per l'infusione.
Le gemme di berillo migliorate presentano caratteristiche diverse a causa dei vari processi di miglioramento. Tuttavia, allo stato attuale, distinguere le gemme di berillo trattate con calore e irradiazione a bassa o media temperatura dalle loro controparti naturali rimane piuttosto difficile.
1. Migliorare gli smeraldi
(1) Smeraldo trattato con il metodo dell'iniezione
Esistono tre tipi di agenti di iniezione: olio incolore, olio colorato e resina di riempimento, ciascuno con le proprie caratteristiche.
① Iniezione di olio incolore: Lo scopo principale è quello di coprire le crepe e i fori esistenti senza modificare il colore della gemma. È riconosciuto dall'industria della gioielleria e dai consumatori come un'ottimizzazione della gemma. Durante l'identificazione, lo smeraldo può essere posto in acqua o in un'altra soluzione incolore e osservato sotto la luce riflessa. Ruotando la gemma, si possono osservare i colori di interferenza causati dall'olio incolore o dalle inclusioni liquide in una direzione; gli esperimenti di riscaldamento possono mostrare il flusso di olio, comunemente chiamato "sudorazione".
② Iniezione di olio colorato: Con l'ingrandimento, è possibile vedere l'olio verde distribuito in modo filiforme all'interno delle fessure e alcuni oli presentano una fluorescenza. Dopo l'asciugatura, l'olio lascia un colorante verde nelle fessure.
③ Iniezione di resina: Nelle fessure possono rimanere delle bolle, che a volte appaiono nebbiose o con una struttura fluida. Sotto la luce riflessa, sulla superficie della gemma si possono vedere materiali di riempimento simili a ragnatele.
(2) I metodi di rivestimento della superficie comprendono due tipi: il metodo del supporto e il metodo del rivestimento.
① Metodo di supporto: Alla base dell'anello di smeraldo viene posto uno strato di pellicola verde o di foglio verde, che spesso non si nota facilmente dopo l'incastonatura a forma di domanda. Durante l'identificazione, la cucitura di giunzione è visibile e possono essere presenti bolle nella cucitura. A volte la pellicola può raggrinzirsi, incrinarsi o cadere e il supporto non mostra alcun dicroismo.
② Metodo di rivestimento: È facile notare una rete di fessure intrecciate e, se immerso in acqua, il colore si concentra sui bordi. Lateralmente si osserva un fenomeno di distribuzione a strati.
2. Miglioramento del berillo blu Maxixe
Il metodo principale per migliorare il berillo blu Maxixe è l'irradiazione. Dopo l'irradiazione con raggi γ o ultravioletti a onde corte, il berillo diventa blu cobalto e il suo spettro di assorbimento della luce visibile è di 695 nm, 655 nm, 628 nm, 615 nm, 581 nm, 550 nm, bande di assorbimento deboli.
Sezione III Miglioramento delle gemme di corindone
1. Miglioramento di Ruby
La gemma di corindone di colore rosso è chiamata rubino. I colori dei rubini comprendono il rosso chiaro, il rosso medio, il rosso intenso e il rosso con altre sfumature. Nella Bibbia è indicato come una delle gemme più preziose. Oggi i rubini migliorati rappresentano la stragrande maggioranza del mercato dei rubini e hanno caratteristiche diverse dai rubini naturali a causa dei diversi tipi di processi di miglioramento.
(1) Trattamento termico
I rubini trattati ad alte temperature hanno spesso colori non uniformi e la chiarezza delle bande di colore originali può cambiare in misura variabile.
② Anche le inclusioni si modificano in misura variabile (ad esempio, le inclusioni solide con basso punto di fusione possono fondere parzialmente, i bordi possono diventare arrotondati e le inclusioni fibrose possono diventare intermittenti; le inclusioni liquide possono rompersi a causa dell'espansione del volume, entrando anche nelle linee di frattura appena formate).
③ La superficie delle gemme presenta spesso dei "pockmark" o buchi.
(2) Trattamento iniettivo
I rubini chiari vengono immersi in un colorante organico (immersione) e riscaldati per solidificare il colorante e colorarli.
② L'olio colorato viene riempito nelle fessure della gemma, producendo a volte delle interferenze cromatiche.
Nelle fessure dei rubini vengono inseriti borace, acqua di vetro, paraffina, plastica, silice, vetro ad alto tenore di piombo, ecc. oppure vengono aggiunti coloranti a base di ossido di cromo per esaltare il colore rosso del rubino.
Lo scopo principale dell'iniezione lungo la fessura è quello di migliorare il colore e la trasparenza del rubino. La sua caratteristica è che tutti gli iniettori si trovano nel dio spaccato della gemma, l'indice di rifrazione degli iniettori è diverso da quello del rubino e lo spettro di assorbimento del rubino può essere diverso da quello dell'analisi spettrale a infrarossi. L'analisi spettroscopica Raman mostra che elementi che non compaiono nei rubini naturali, come piombo, boro, silicio, fosforo, calcio e così via.
(3) Trattamento di diffusione termica
① Diffusione del cromo
Le alte temperature permettono agli elementi esterni di cromo di entrare nello strato superficiale dei rubini chiari per sostituzione isomorfa, occupando il reticolo di alluminio e formando uno strato di diffusione rosso.
I rubini trattati con diffusione termica spesso presentano sfumature di rosso variabili, sono disomogenei o appaiono screziati. Se questi rubini vengono immersi in dibromometano e osservati in luce riflessa diffusa, si può notare una concentrazione di rosso in corrispondenza della cintura, dei bordi delle faccette e delle superfici delle fessure. Inoltre, i rubini diffusi termicamente possono avere un indice di rifrazione anomalo, fino a 1,80.
② Diffusione del berillio
La diffusione del berillio può conferire alle gemme di corindone una tonalità gialla, arancione o marrone, e gli elementi di berillio possono penetrare dalla superficie del rubino all'interno della gemma, o addirittura all'intera pietra. Lo strato esterno è rosso-arancio, mentre il centro è rosa e rosso.
Anche il rubino a diffusione di berillio può presentare una crescita di cristalli, ma la differenza è che il nuovo cristallo a forma di piccola piastra esiste nella cavità della superficie della gemma, ma non copre l'intera superficie della gemma. La crescita casuale dei cristalli attaccati può gradualmente crescere in una forma piatta ed esagonale, e un gran numero di aggregati può formare uno strato solido composto da blocchi irregolari. Il fenomeno dei cristalli attaccati sulla superficie della gemma è di solito facile da osservare nell'illuminazione di un'area buia, ed è facile da vedere con la luce trasmessa, e l'aspetto è torbido.
Un'altra caratteristica della diffusione del berillio è che le cavità all'interno della gemma sono riempite con una sostanza vetrosa e contengono bolle sferiche.
I rubini naturali (colore indotto dal cromo) presentano una forte fluorescenza alla luce ultravioletta e anche alla luce naturale. La fluorescenza dei rubini trattati non è evidente e appare come un verde chiaro molto debole. A occhio nudo, hanno generalmente una tonalità rosso-arancio, con un evidente pleocroismo, che mostra chiare tonalità giallo-arancio e rosso-arancio.
2. Migliorare gli zaffiri
Gli zaffiri, riconosciuti come una delle quattro principali gemme preziose del mondo, hanno un elevato valore economico ed estetico. I loro colori sono straordinariamente diversi e imprevedibili. Due zaffiri spesso differiscono nel prezzo a causa di minime differenze di colore. Attualmente, circa il 95％ degli zaffiri presenti sul mercato è stato trattato: il riscaldamento e la diffusione del calore in superficie sono i metodi più comuni. Il riempimento con olio, resina, vetro o polimeri ad alta molecolarità per le lacune o le imperfezioni o il rivestimento e la tintura della superficie sono metodi di trattamento attualmente meno utilizzati.
(1) Processo di energia termica
Riscaldando gli zaffiri a una temperatura compresa tra 450 e 900℃ e mantenendola per 7 ore-14 giorni, seguiti da un graduale raffreddamento a temperatura ambiente, si ottengono vari risultati: aumento del blu, schiarimento dei colori scuri, riduzione del verde, riempimento delle fessure, scomparsa della seta scura, ecc. Ad esempio, la pietra di latte di Geuda appare incolore o brunastra a causa del suo contenuto di Ti, Fe, e il riscaldamento a 1600℃ può cambiare il suo stato di Ti, Fe, migliorando notevolmente il suo colore e trasformandola in un prezioso zaffiro blu, migliorando anche la sua trasparenza e lucentezza.
(2) Trattamento di diffusione termica
① Trattamento di diffusione superficiale
Lo zaffiro viene posto in un crogiolo contenente allumina e ossido di sodio e riscaldato fino a raggiungere il punto di fusione, consentendo al composto di penetrare negli strati superficiali della gemma, formando un sottile strato blu (0,5 mm) per ottenere l'esaltazione del colore, caratterizzato in modo simile ai rubini a diffusione.
② Diffusione profonda del berillio
Questo si riferisce spesso agli zaffiri del Madagascar e della Tanzania come Red song, utilizzando la diffusione del calore per infondere il berillio nello zaffiro, anche in tutta la gemma, ottenendo un vibrante giallo-arancio fino all'arancione-rossastro, venduto come raro zaffiro arancione naturale di alta gamma dallo Sri Lanka.
Per determinare la diffusione del berillio nello zaffiro, il contenuto di berillio può essere misurato con la SIMS (spettrometria di massa a ioni secondari). Lo zaffiro naturale contiene berillio a 1,5-5PPM±, mentre il contenuto di berillio dopo la diffusione può essere compreso tra 10-35PPM.
Per l'identificazione degli zaffiri trattati con diffusione di berillio, il metodo di immersione con dibromo metano consente di osservare le zone di colore intorno alla gemma. Inoltre, se il metodo di diffusione del berillio viene utilizzato per "schiarire" il colore del corpo degli zaffiri scuri (ospiti del basalto), dopo l'immersione nel dibromo metano si può osservare un leggero strato di zona di colore da incolore a giallo che circonda il colore blu del corpo alla periferia, avvolgendo l'intera gemma.
A causa delle diverse temperature durante il processo di diffusione del berillio, anche i risultati variano. Se la temperatura del trattamento di diffusione è di 400-600℃, il colore dello zaffiro migliora, apparendo significativamente più giallo o marrone rispetto al Citrino color ferro. Se la diffusione del berillio avviene in un ambiente di ossidazione ad alta temperatura, il berillio può diffondersi negli strati più profondi della gemma; se il tempo di riscaldamento è lungo, può diffondersi in tutta la gemma.
Per gli zaffiri sottoposti a diffusione di berillio ad altissima temperatura, le zone di colore periferiche non sono più visibili se identificate con il dibromo metano. A questo punto, è possibile osservare le inclusioni interne per esprimere giudizi, come ad esempio la presenza di crepe cicatrizzate simili a piume, la presenza di bruciature sulla superficie della gemma e la presenza di nuove crescite di cristalli (corindone sintetico). Il corindone giallo e rosso è stato trattato con la diffusione del berillio e, talvolta, con la diffusione interna della gamma di colori blu formata da TiO2 dovuto al rilascio dell'elemento Ti ad alta temperatura.
In sintesi, l'identificazione degli zaffiri a diffusione di berillio può essere analizzata e giudicata in modo esaustivo sulla base delle caratteristiche sopra descritte.
3. Diffusione della luce stellare
Le gemme di corindone trattate per diffusione termica possono produrre zaffiri e rubini stellati. Le linee stellate hanno due cause: una è che durante il trattamento termico, le inclusioni originariamente disordinate nella gemma diventano ordinate a causa del calore; l'altra si forma per diffusione superficiale. La prima si trova all'interno della gemma, mentre la seconda si trova sulla superficie della gemma (strato superficiale).
(1) Luce stellare trattata termicamente
Il riscaldamento di zaffiri o rubini ricchi di Ti a 1600-1900℃ provoca la fusione delle inclusioni disordinate ricche di Ti (torbide), permettendo al Ti di entrare nel reticolo del corindone. Dopo aver mantenuto il calore per un periodo di tempo e poi essersi gradualmente raffreddato, il TiO2 si dissolverà nuovamente, formando inclusioni rutiliche aghiformi disposte in modo direzionale, producendo così l'effetto starlight. In alternativa, anche il mantenimento del calore a temperature medio-alte (1100-1300℃) e il lento raffreddamento possono rivelare potenziali effetti starlight.
(2) Diffusione superficiale della luce stellare.
I rubini e gli zaffiri stellati formati con metodi di diffusione superficiale sono già stati commercializzati nel nostro Paese. Dopo il trattamento di diffusione superficiale, l'indice di rifrazione, la densità e altri parametri fisici, nonché le caratteristiche delle inclusioni, sono uguali a quelli delle gemme di corindone naturale. La differenza tra le gemme starlight a diffusione e le gemme starlight naturali è:
Colore: zaffiro blu stellato a diffusione superficiale, con una tonalità blu intenso di nero e grigio, la superficie della gemma, soprattutto nella parte inferiore della gemma curva o sulla superficie di frattura, ha sostanze rosse a chiazze.
② Luce stellata: La diffusione superficiale della luce stellare è perfetta, con linee stellari uniformi che ricordano la luce stellare sintetica. A un'ispezione ingrandita, si può notare che la luce stellare è limitata alla superficie della gemma. Al microscopio, la superficie della gemma curva presenta un sottilissimo strato di lanugine formato da minuscoli punti bianchi, mentre all'interno della gemma non sono visibili tre gruppi di rutilo aghiforme rosso oro disposti in modo direzionale.
③ Fluorescenza: Alla luce ultravioletta SW e LW non c'è fluorescenza; occasionalmente, sulla superficie della gemma si possono notare macchie fluorescenti rosse.
Fenomeno del cerchio rosso: A causa della superficie della gemma Cr2O3 può raggiungere il 4％; se osservata in olio, la superficie della gemma appare rossa e presenta un cerchio di colore rosso ben definito e molto in rilievo.
Sezione IV Miglioramento della giadeite
1. Giadeite trattata termicamente
Trattamento termico della giada, comunemente noto come trattamento del colore. Consiste nel riscaldare i campioni di giadeite per rimuovere i colori giallo-grigiastro, giallo-bruno e altri, trasformandoli da arancione a marrone-rossastro. Gli esperimenti dimostrano che la giadeite gialla e marrone è causata dalla disidratazione del minerale di ferro marrone in condizioni naturali, con conseguente mineralizzazione dell'ematite. L'ematite si scioglie in acido diluito e può essere rimossa. Pertanto, dopo il lavaggio con acido, il campione viene posto su una piastra di ferro ricoperta di sabbia fine e riscaldato uniformemente in un forno a circa 200℃. Quando la giadeite diventa color fegato, viene raffreddata, ottenendo un colore rosso, e infine immersa in acqua sbiancante per diverse ore per garantire la completa ossidazione e la fissazione del colore. Le caratteristiche di identificazione sono le seguenti:
① Giadeite rossa riscaldata: Il rosso ha un aspetto secco e non è facile da distinguere.
② Caratteristiche spettrali infrarosse: La giadeite naturale ha una forte banda di assorbimento vicino ai 1500-1700cm.-1, 3500-3700cm-1mentre i prodotti trattati termicamente non lo sono.
2. Giadeite immersa nella cera
Il processo di immersione nella cera prevede il lavaggio del campione con acido diluito. Il danno strutturale non è grave, ma può aumentare la porosità della giadeite, portando a un maggiore riempimento di paraffina nella pietra. Se la giadeite immersa nella cera viene lasciata a lungo, invecchia e produce macchie bianche, causando una diminuzione della trasparenza della pietra.
Caratteristiche di identificazione:
① L'esposizione a temperature elevate provoca la trasudazione della cera (comunemente nota come "sudorazione"), indicando una scarsa durata.
② Alla luce ultravioletta è possibile osservare una fluorescenza bianco-blu.
③ Caratteristiche spettrali infrarosse: I picchi organici sono prominenti e mostrano 2854cm-1, 2920cm-1 spettro caratteristico.
3. Giada sbiancata e riempita
(1) Lucentezza
Spesso ha una lucentezza resinosa, cerosa o una miscela di lucentezza vetrosa con lucentezza resinosa e cerosa.
(2) Colore
Manca di profondità, con una base molto bianca, un verde che galleggia sulla superficie e un colore privo di direzionalità, che lo fa sembrare molto scomodo.
(3) Struttura
Alla luce trasmessa, sono visibili le fessure interne intrecciate; alla luce riflessa, si notano le fosse di incisione superficiale o i motivi a ragnatela.
(4) Caratteristiche della superficie
Talvolta, in corrispondenza delle fessure native si possono formare scanalature più pronunciate, all'interno delle quali possono essere visibili anche materiali cementanti o bolle residue.
(5) Densità e indice di rifrazione
La densità della maggioranza diminuisce a 3,00-3,43 g/cm3, con un indice di rifrazione di circa 1,65.
(6) Fluorescenza
Fluorescenza ultravioletta assente o da debole a forte, con distribuzione a chiazze. Sotto le onde corte, deboli, appare giallo-verde o blu-verde (bianco-blu); sotto le onde lunghe, da medie a forti, appare giallo-verde o bianco-blu.
(7) Carbonizzazione
Dopo il riscaldamento a 200-300℃, il gel subisce una carbonizzazione.
(8) Identificazione degli strumenti di grandi dimensioni
Al microscopio a luminescenza catodica, i colori della fluorescenza sono principalmente giallo, giallo-verde e verde-bluastro. La distribuzione del colore è relativamente uniforme e gli anelli dei bordi appaiono irregolari o incompleti a causa dell'erosione. Nei modelli di erosione e nelle crepe sono presenti sostanze colloidali di colore verdastro e blu intenso (Figura 6-7).
4. Giada tinta
Il processo di tintura è per lo più confidenziale: di solito si selezionano grani grezzi di giada con una certa porosità, che vengono poi trattati con acido diluito per rimuovere le impurità, essiccati, riscaldati e successivamente immersi in una soluzione colorante, fatta bollire per diversi giorni, che permette al colorante di penetrare e fissarsi nei pori (verde, viola, ecc.). Caratteristiche di identificazione:
(1) Colore
È distribuito in una rete di seta e la precipitazione o l'aggregazione dei coloranti può essere vista nelle fessure più grandi della serratura in macchie e punti di colore che imitano la giadeite naturale.
(2) Caratteristiche spettrali
Comparsa di un'ampia banda di assorbimento a 650 nm. Il colore verde cambia in rosso sotto un filtro colorato. Fluorescenza giallo-verde o rosso-arancio sotto lampada fluorescente UV. Picchi di assorbimento a 2854 cm-1 e 2920 cm-1 appaiono nello spettro infrarosso. Appare in fluorescenza blu-verde e giallo-verde sotto i raggi catodici.
5. Giadeite rivestita
Il processo di applicazione di una pellicola colorata è raramente riportato. Il materiale comunemente utilizzato è un polimero verde simile a un gel, altamente volatile.
Caratteristiche di identificazione:
(1) Colore
Distribuzione uniforme, tono costante, colore pieno. Il fronte e il retro sono identici, senza le caratteristiche di distribuzione del colore del prodotto naturale, come chiazze, strisce, venature sottili o seta.
(2) Indice di rifrazione
Circa 1,65 (indice di rifrazione della pellicola).
(3) Lucentezza
La lucentezza superficiale è debole, per lo più resinosa, senza sensazione di grana.
(4) Pacchetto
In alcune aree sono visibili delle bolle.
(5) Caratteristiche della superficie
La pellicola si stacca in modo visibile soprattutto sui bordi; al tatto è morbida; al tatto risulta appiccicosa. A un esame più attento, si notano piccoli graffi simili a capelli sulla superficie. L'effetto buccia d'arancia e le caratteristiche strutturali granulari (confini intergranulari) dei prodotti naturali non sono visibili.
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Sezione V Miglioramento dell'agata
L'agata naturale è bella, ma l'agata migliorata è ancora più bella, non solo per il colore ma anche per la permanenza del colore dopo il miglioramento. Ciò è dovuto alle caratteristiche dell'agata di essere microtrasparente e di avere una buona permeabilità, che la rendono facile da migliorare. Sappiamo che l'agata è un insieme composto da quarzo microcristallino, che forma varie strutture (fibrose, radiali, filamentose, granulari) e texture (a bande, a fili sottili, a muschio, a strisce, a licheni, a ramificazioni e a forme), creando innumerevoli motivi belli e accattivanti. Tuttavia, ci sono anche molte agate con forme poco chiare e colori monotoni che richiedono un miglioramento manuale. I metodi più comuni di miglioramento includono:
(1) Trattamento termico
Il semilavorato di agata marrone chiaro non uniforme viene riscaldato in un forno elettrico ad aria a 700-1000℃ per un certo periodo di tempo. Dopo aver terminato la disidratazione della limonite, viene raffreddato lentamente per evitare crepe, ottenendo infine un colore rosso brillante. Il trattamento termico non modifica la composizione dell'agata, ma ossida solo il contenuto di ferro.
L'agata rossa trattata termicamente è chiamata agata di fuoco o agata bruciata e la sua trasparenza e durezza sono leggermente ridotte rispetto all'agata naturale, con una maggiore fragilità.
L'occhio di tigre, simile all'agata, può passare dal giallo-bruno al rosso-bruno se riscaldato in condizioni di ossidazione e al grigio-giallo o grigio-bianco in condizioni di riduzione. Può essere utilizzato per imitare l'effetto occhio di gatto del crisoberillo.
(2) Tintura
La maggior parte dei prodotti di agata presenti sul mercato attuale è stata sottoposta a trattamento di tintura, in particolare l'agata naturale bianca, grigia e grigio-bianca, che è stata tutta tinta. Esistono due metodi di tintura.
① Reazione di precipitazione chimica per la colorazione
Quando l'agata naturale (calcedonio) è ricca di ferro, il trattamento termico può migliorarne il colore. Tuttavia, la maggior parte dell'agata contiene pochi o nessun ossido di ferro, quindi è possibile utilizzare solo metodi di reazione chimica per infiltrare sostanze inorganiche colorate nei pori dell'agata, modificandone il colore del corpo. Esistono due metodi di trattamento specifici.
- Si immerge l'agata in un colorante solubile a base di sali metallici per un certo periodo, poi la si estrae, la si asciuga e la si pone in un forno a riscaldare, permettendo al sale metallico di infiltrarsi nell'agata e di decomporsi in ossidi colorati insolubili, colorando l'agata.
- Si immerge l'agata in un colorante, la si estrae dopo un certo periodo e la si mette in un secondo solvente per immergerla, permettendo ai due solventi di subire una reazione chimica, facendo precipitare composti colorati insolubili, tingendo così l'agata di rosso, verde, blu, giallo o nero.
Per tingere l'agata di rosso, l'agata bianca può essere immersa in una soluzione di nitrato di ferro, estratta e disidratata, quindi riscaldata in un forno a circa 300℃; a questo punto il nitrato di ferro che si infiltra nei pori dell'agata si trasforma in ematite, oppure l'agata può essere immersa in una soluzione di cloruro di ferro e poi messa in acqua con ammoniaca per l'immersione; dopo che le due cose hanno subito una reazione chimica, viene estratta e riscaldata, producendo la precipitazione della limonite, può produrre agata rossa.
Per ottenere l'agata verde, si può immergere l'agata nell'acido cromico (H2CrO4) o cromato di potassio (K2CrO4) per un certo periodo di tempo, poi toglierla e riscaldarla oppure immergere l'agata (bianca) in una soluzione a base di bicromato di potassio, una quantità adeguata di solfito ferroso e acido solforico diluito, toglierla dopo un po' di tempo e riscaldarla può anche diventare verde.
L'utilizzo di due elementi coloranti, Fe e Co, può far diventare l'agata blu. Se si utilizzano ioni Fe per la colorazione, si può prima immergere l'agata bianca in una soluzione di ferrocianuro di potassio (Ⅱ)K4[Fe(CN)6] a una concentrazione di 20％ per 10-15 giorni, quindi estrarlo e immergerlo in una soluzione di solfato ferroso per diverse settimane per generare blu di Prussia o blu di Turnbull K4[Fe(CN)6]3o utilizzando sali di cobalto o di rame con sali di ammonio si può ottenere anche l'agata blu.
Esistono molti metodi per tingere di nero l'agata bianca; un metodo comune è quello di immergere l'agata in una soluzione zuccherina per diverse settimane, quindi estrarla e immergerla in acido solforico concentrato, riscaldandola opportunamente per 30 minuti-2 ore, quindi estrarla, sciacquarla e asciugarla completamente.
L'agata gialla viene tinta con bicromato di potassio (K2Cr2O7) e può anche essere immerso in una soluzione di cloruro di mercurio e in una soluzione di ioduro di potassio per formarlo. La reazione tra i due solventi può portare alla formazione di una sorgente di iodio (Hg2I) precipitato giallo.
② Tintura con coloranti
Il processo di tintura dell'agata con coloranti ha una storia di centinaia di anni. Grazie alla relativa semplicità del processo, l'agata tinta è spesso presente sul mercato. Attualmente, i coloranti utilizzati includono ammine, composti azoici o coloranti organici solforati. Prima di essere tinta, l'agata subisce alcuni pretrattamenti chimici per lo sbiancamento e la rimozione delle impurità, quindi viene immersa nella soluzione colorante. Dopo un certo periodo di tempo, viene estratta e asciugata, permettendo al colorante solubile in acqua di precipitare sulle pareti dei pori dell'agata, colorandola.
(3) Trattamento di iniezione dell'acqua
Quando il calcedonio d'acqua presenta molte fessure o sviluppa crepe durante la lavorazione, l'acqua al suo interno fuoriesce lentamente fino a seccarsi. Se il calcedonio perde umidità, perde il suo valore artigianale ed economico. A questo punto, è possibile eseguire un trattamento di iniezione d'acqua. Esistono due metodi per il trattamento con iniezione d'acqua.
① Agata riempita d'acqua: Immergere l'agata piena d'acqua che ha perso umidità nell'acqua, utilizzando l'azione capillare per riempire l'acqua o utilizzare metodi di iniezione per riempire l'acqua, quindi sigillare le piccole lacune con colla o altri materiali.
② Iniezione d'acqua nell'agata: L'agata originariamente non contiene acqua (riempita d'acqua). Per trasformarla in un prodotto d'agata pieno d'acqua, si può praticare una piccola incisione in una parte poco visibile del prodotto d'agata, scavare l'interno, iniettare acqua e poi coprire l'incisione con pezzi d'agata, per poi sigillarla ermeticamente.
(4) Miglioramento dell'ispezione dell'agata
① Il trattamento termico dell'agata è considerato un'ottimizzazione e non richiede test.
L'individuazione dell'agata tinta è relativamente semplice. I colori della maggior parte delle agate blu, verdi, gialle e nere non appaiono nell'agata naturale. Attualmente non esiste un metodo di rilevamento semplice e affidabile per l'agata trattata mediante precipitazione chimica, e spesso non è necessario. A volte, uno spettroscopio può rivelare sottili linee di assorbimento del Cr che appaiono alla fine della regione rossa nell'agata color Cr; sotto un filtro colorato, l'agata verde appare rossa.
③ L'agata iniettata d'acqua può essere esaminata per individuare segni di trattamento artificiale sulla parete della camera d'acqua. Nei punti sospetti, grattando con la punta di un ago si possono evidenziare fori o fessure riempite di sostanze gelatinose o cerose.
Sezione VI Miglioramento dell'opale
1. Meccanismo di miglioramento dell'opale
L'opale, noto come la "tavolozza" delle gemme, è famoso in tutto il mondo per il suo effetto unico di cambiamento di colore.
(1) Composizione dell'opale
L'opale naturale è un aggregato sub-microscopico composto da AG- opale (SiO2 particelle sferiche sono amorfe) e/o CT-opale (una miscela di strati di quarzo e feldspato) e contiene quantità variabili di acqua (generalmente 4％-9％, fino a un massimo di 20％). La sua formula chimica è SiO2 - nH2O.
(2) Tipi di opale
Esistono molte varietà di opale, che possono essere classificate a grandi linee in quattro categorie: opale nero, opale bianco, opale di fuoco e opale "cristallino".
2. Processo di miglioramento di Opal
Il miglioramento artificiale dell'opale naturale viene affrontato principalmente da due punti di vista: in primo luogo, cercando di approfondire il colore del corpo dell'opale per evidenziare l'effetto di gioco di colore; in secondo luogo, iniettando sostanze estranee per riempire i vuoti, producendo e potenziando così l'effetto di gioco di colore.
(1) Tintura
L'opale naturale è composto da innumerevoli piccole sfere di diametro compreso tra 150 e 400 nm e da SiO2, sfere strettamente impacchettate.
La presenza di innumerevoli vuoti tra le particelle favorisce il processo di tintura. La tintura può approfondire il colore del corpo dell'opale, rendendo più pronunciato l'effetto del gioco di colori e rendendo l'aspetto dell'opale più vibrante e incantevole. Esistono diversi metodi di tintura:
- Trattamento acido dello zucchero
Lo scopo è quello di migliorare il colore della carrozzeria fino al nero. Questo metodo è iniziato nel 1960. Il processo prevede prima il lavaggio, poi l'asciugatura dell'opale a una temperatura inferiore a 100℃, l'immersione in una soluzione calda di zucchero per diversi giorni; dopo un lento raffreddamento, si elimina rapidamente l'eccesso di succo di zucchero dalla superficie dell'opale e lo si immerge in acido solforico concentrato caldo (100℃±) per uno o due giorni; dopo il raffreddamento, si risciacqua accuratamente più volte, poi si risciacqua rapidamente in una soluzione di carbonato e infine si risciacqua in modo pulito. A questo punto, l'idrogeno e l'ossigeno presenti nello zucchero vengono rimossi, lasciando il carbonio nelle fessure e nei vuoti dell'opale, creando così uno sfondo scuro.
- Trattamento del fumo
Lo scopo è quello di far diventare l'opale nero, imitando l'opale nero. Il processo di trattamento del fumo consiste nell'avvolgere l'opale in carta e riscaldarlo fino a quando la carta si affumica. Dopo l'affumicatura, la superficie dell'opale sviluppa un fondo nero.
- Metodo di esposizione al nitrato d'argento
Lo scopo è quello di imitare l'opale nero. Dopo aver pulito l'opale e averlo asciugato a bassa temperatura, lo si immerge in una soluzione di nitrato d'argento, lasciando che la soluzione d'argento penetri completamente nei pori e nelle fessure dell'opale, quindi lo si estrae per l'esposizione; il nero d'argento fa diventare l'opale nero.
- Metodo di tintura all'anilina
Lo scopo è quello di imitare l'opale nero. Immergete l'opale in un colorante nero all'anilina e, una volta che l'opale è diventato nero, tiratelo fuori e lasciatelo asciugare (o cuocetelo).
(2) Iniezione di sostanze estranee
Il metodo di iniezione di sostanze estranee viene utilizzato principalmente per le pietre proteiche porose ad acqua e per le pietre proteiche di bassa qualità (incolori, nere o rosse) per creare un effetto di cambiamento di colore, nascondere i difetti e migliorare la trasparenza.
- Trattamento di stampaggio a iniezione
L'opale viene prima asciugato, l'acqua nei pori viene rimossa, e poi pompato in un vuoto, e poi immerso in un iniettore caldo (sotto i 100℃), e l'agente di iniezione viene premuto nel foro profondo dio dalla pressione atmosferica esterna per coprire le crepe e rendere l'opale (Opal) presentare uno sfondo scuro.
- Trattamento di iniezione dell'olio
Questo metodo utilizza l'iniezione di olio e la ceratura per coprire le crepe degli opali di qualità inferiore, migliorando l'aspetto della gemma e rendendola paragonabile agli opali di alta qualità.
3. Migliorare le caratteristiche dell'opale
(1) Opale tinto
- Opale trattato con acido zuccherino
All'osservazione ingrandita, le macchie di colore appaiono come piccoli pezzi frammentati limitati alla superficie dell'opale, con una struttura granulare, e negli spazi vuoti delle scaglie o dei granuli è visibile un colorante al carbonio simile a piccoli punti neri.
- Opale trattato con fumo
Il colore nero è limitato alla superficie, con una densità ridotta (1,38-1,39 g/cm).3)
- Trattamento dell'opale con nitrato d'argento
Ad un'ispezione ingrandita, si può notare un precipitato nero-argento nei pori; si può usare acetone o acido cloridrico diluito per eliminare la decolorazione e l'analisi chimica può rilevare l'argento.
- Opale colorato all'anilina
Il colorante precipita nei pori o nelle fessure, formando ammassi di pigmento a macchie, come se fosse stato cosparso di "polvere di pepe".
(2) Iniezione di sostanze estranee nell'opale
- Opale stampato a iniezione
Colori brillanti, proprietà stabili ed elevata trasparenza. Con l'ingrandimento, si notano bolle, schemi di flusso e bagliori; la spettroscopia a infrarossi mostra linee spettrali di assorbimento della plastica; il test dell'ago caldo rivela un odore; i panni di acetone provocano uno sbiadimento del colore; la densità dell'opale diminuisce e l'indice di rifrazione diminuisce.
- Oliatura (o ceratura) dell'opale
Può comparire una lucentezza grassa o cerosa e, se testato con un ago caldo, si estrae olio o cera.
(3) Trattamento termico dell'opale
Che si tratti di trattamento di tintura o di iniezione di sostanze estranee, l'opale deve essere purificato e riscaldato per rimuovere le impurità, lo scolorimento e l'acqua adsorbita. Se la temperatura di riscaldamento è relativamente alta (300℃), la maggior parte dell'umidità presente nell'opale può essere estratta, consentendo al colorante e agli agenti iniettati di occupare la posizione di umidità. Ciò indica che quando l'opale viene riscaldato a 300℃, alcune molecole d'acqua isolate vengono perse e tutta l'acqua liquida viene persa. Pertanto, quando si migliora l'opale naturale, il riscaldamento deve essere effettuato a una temperatura stabile e bassa.
Sezione VII Miglioramento del turchese
Con un turchese blu cielo unico, è composto principalmente da alluminofosfato di rame contenente acqua, composto da aggregati criptocristallini, che sono spesso Eloite, caolinite, quarzo, mica, limonite, fosfoaluminite e altre simbiosi. Questi minerali simbiotici influenzano la qualità del turchese.
Il colore puro del turchese è determinato dalla presenza di Cu2+ che definiscono il suo colore di base blu, mentre la presenza di ferro e la perdita di rame e acqua influiscono sui cambiamenti di colore e sulle variazioni strutturali.
Inoltre, il colore turchese, sotto l'azione di alcol, olio aromatico, acqua saponata e alcuni altri solventi organici, può verificarsi un fenomeno di sbiadimento.
Per questo motivo, il turchese di qualità inferiore deve essere migliorato artificialmente per accrescere il suo valore estetico ed economico, soddisfacendo le preferenze e l'usura di persone sia dell'antichità che dell'epoca moderna, nonché di tutto il mondo.
1. Processo di miglioramento
Poiché il turchese ha una certa porosità (soprattutto il turchese di spugna), i vari metodi di miglioramento possono migliorare notevolmente alcuni turchesi che hanno un aspetto scadente, una struttura poco stabile e un colore indesiderabile.
(1) Iniezione di oggetti estranei
- Iniezione di olio
L'immersione del turchese in liquidi come la benzina ne modifica il colore e la lucentezza. Tuttavia, i campioni immersi in questo modo sono soggetti a sbiadire. Si tratta di un metodo di miglioramento tradizionale, oggi raramente utilizzato.
- Ceretta
La bollitura del turchese nella paraffina (cera per insetti, cera di Sichuan) può rendere più intenso il colore del turchese e sigillare i pori sottili.
- Stampaggio a iniezione
Immergere il turchese in un liquido plastico incolore o colorato per infusione, talvolta aggiungendo agenti coloranti. Una volta che la plastica penetra completamente nei pori o nelle fessure, rimuoverla e pulire la plastica in eccesso dalla superficie. Questo metodo può migliorare la stabilità del turchese, aumentare la levigatezza della superficie, ridurre la dispersione della luce in superficie e conferire al turchese un tono blu medio, migliorandone l'aspetto.
- Bicchiere d'acqua
Immergere il turchese in un bicchiere d'acqua (silicato di sodio) per consentire al vetro d'acqua di penetrare nei pori o nelle fessure del turchese, condensandosi e solidificandosi per aumentare la stabilità del turchese e migliorarne la trasparenza.
(2) Tintura
Sfruttando la natura porosa del turchese, questo viene immerso in coloranti inorganici o organici per tingere il turchese chiaro o quasi bianco del colore desiderato. Dopo che il liquido colorante penetra all'interno della gemma, l'acqua viene riscaldata per far sì che il liquido colorante subisca una reazione chimica, in modo che il colorante blu (o pigmento) si depositi nei pori, rendendo la gemma colorata.
2. Migliorare le caratteristiche del turchese
Rispetto al turchese naturale, il turchese migliorato presenta le seguenti caratteristiche:
(1) Turchese oliato
Il turchese oliato è molto incline a sbiadire e oggi viene usato raramente. Fuma quando viene bruciato e, se tastato con un ago caldo, "suda".
(2) Turchese impregnato di cera
Se viene toccato da un ago caldo, "suda"; si sbiadisce dopo l'esposizione alla luce solare o al calore.
(3) Turchese stampato ad iniezione
Indice di rifrazione inferiore a 1,61 densità inferiore a 2,76 g/cm3(la durezza è generalmente solo 3-4, la superficie è soggetta a graffi. Ingrandire e vedere le bolle. Il test dell'ago caldo evidenzia un particolare odore di spezie e segni di bruciature. Nello spettro infrarosso, è presente una forte linea di assorbimento causata dalla plastica (1450-1500 cm).-1), e nella nuova varietà di iniezione è presente una forte banda di assorbimento di 1725 cm-1. L'analisi di diffrazione dei raggi X ha evidenziato la presenza di un blocco di fase fosfonamidica. (Figura 6-8).
(4) Vetro d'acqua turchese
La densità diminuisce, di solito 2,40-2,70 g/cm3L'osservazione ingrandita rivela la presenza di bolle.
(5) Turchese tinto
Il colore è innaturale, blu-verde intenso o verde intenso, con una distribuzione eccessivamente uniforme; il colore si scurisce in corrispondenza delle fessure a causa dell'accumulo di colorante; lo strato di colore è molto sottile, generalmente intorno a 1 mm; nelle aree di distacco sulla superficie del campione e nelle fosse retrostanti può essere esposto un nucleo chiaro non colorato; strofinando con un batuffolo di cotone imbevuto di ammoniaca il batuffolo di cotone può apparire blu-verde.
Sezione VIII Miglioramento dell'ambra
L'ambra è una miscela organica formata dalla resina di piante di conifere dell'era mesozoica, in particolare dal Cretaceo al Cenozoico, attraverso processi geologici. Si forma dalla resina di alberi di conifere sepolti nel sottosuolo, sottoposti a pietrificazione e diagenesi. Si presenta in vari colori, tra cui il giallo chiaro e il giallo miele sono chiamati cera di miele, il rosso è chiamato ambra sanguigna, il giallo oro è chiamato ambra dorata, quelli che contengono resti biologici sono chiamati ambra di insetti, quelli che appaiono blu sotto la luce ultravioletta sono chiamati ambra blu, quelli altamente pietrificati e duri sono chiamati ambra di pietra, e quelli con fragranza sono chiamati ambra profumata, ecc.
L'ambra è soggetta all'ossidazione, che può causare cambiamenti di colore e fragilità, e spesso contiene impurità come sabbia, pietre, insetti ed erba, per cui ha spesso bisogno di essere migliorata e aggiornata. I tipi più comuni sono l'ambra compressa e l'ambra rivestita.
1. Ambra rivestita
Negli ultimi anni, l'ambra rivestita comunemente può essere suddivisa in rivestimenti incolori e colorati, con i rivestimenti colorati ulteriormente classificati in rivestimento completo e rivestimento parziale.
Questi metodi di rivestimento migliorano la lucentezza dell'ambra, migliorano parzialmente il suo colore e aumentano l'effetto tridimensionale della "luce del sole" nell'ambra chiara, aumentando così la qualità dell'ambra.
(1) Ambra incolore rivestita
A causa della sua bassa durezza, l'ambra è facile da intagliare e difficile da lucidare. Oggi i prodotti in ambra venduti sul mercato sono ricoperti per circa il 99％ della loro superficie da una pellicola trasparente incolore per ottenere lo scopo di migliorare la lucentezza e la lucidatura, oltre a svolgere un certo ruolo antigraffio. Rispetto all'ambra naturale, le caratteristiche dell'ambra incolore rivestita sono le seguenti:
① La forte lucentezza può raggiungere una brillante lucentezza della resina.
② Nel film sono presenti bolle; quando il rivestimento è spesso, un gran numero di bolle può rimanere intrappolato nelle depressioni del prodotto e, quando si punge con un ago, il film si stacca in fogli.
Quando viene graffiata con un ago, la sua superficie è per lo più concava, ha una sensazione appiccicosa e morbida, non è facile da rompere e la sensazione è simile a quella dei prodotti in plastica graffiati.
La spettroscopia a infrarossi mostra che la composizione della pellicola incolore è complessa e varia.
(2) Ambra rivestita colorata
L'ambra rivestita colorata che si trova comunemente sul mercato è di due tipi: una pellicola colorata spalmata sul fondo dell'ambra per migliorare l'effetto tridimensionale di "ostruzione alla luce" dell'ambra chiara; l'altra pellicola lucida colorata spruzzata sulla superficie dell'ambra che presenta diverse sfumature di rosso sangue o di giallo bruno "cera d'api antica".
Le caratteristiche dell'ambra colorata rivestita possono servire come base per l'identificazione.
① Caratteristiche dell'ambra con una pellicola colorata sul fondo
- Sotto ingrandimento, lo strato di colore dell'ambra rivestita è poco profondo, senza transizione e con una colorazione non uniforme.
- La superficie rivestita spesso conserva tracce di spruzzatura.
- Utilizzando un ago per fare leva, la pellicola può talvolta staccarsi in fogli.
- Lo spettro nell'area rossa può rilevare la composizione della pellicola, che è diversa da quella ambrata.
② Caratteristiche dell'ambra con una pellicola colorata sulla superficie.
- All'osservazione ingrandita, lo strato di colore dell'ambra rivestita è poco profondo, senza transizione e con una colorazione non uniforme.
- A causa della grande quantità di spruzzatura, a volte si può verificare una concentrazione di colore nelle aree rientranti dell'ambra rivestita.
- A causa di una spruzzatura non uniforme, nelle parti rientranti dell'ambra rivestita possono talvolta essere presenti aree non colorate.
- Dopo la puntura con un ago o l'immersione in acetone, la pellicola può talvolta staccarsi in fogli.
- La spettroscopia a infrarossi può rilevare nell'ambra componenti della pellicola che non dovrebbero essere presenti.
Per l'ambra rivestita, secondo lo standard nazionale (GB/T16552), la definizione di pellicola è "una pellicola applicata alla superficie delle gemme con metodi quali il rivestimento, la placcatura o la foderatura per migliorare la lucentezza, il colore o produrre effetti speciali", che deve essere classificata come un tipo di "trattamento" per le gemme e deve essere annotata nel certificato di identificazione.
2. Trattamento termico dell'ambra
Per migliorare la trasparenza, la chiarezza, il colore e le dimensioni dell'ambra, si ricorre spesso all'ebollizione dell'olio e a metodi di ricostruzione per l'ottimizzazione.
(1) Ambra oliata
L'ambra torbida viene riscaldata e bollita in olio vegetale per aumentarne la trasparenza. Questo tipo di ambra trattata termicamente presenta spesso fessure simili a foglie di ninfea e raggi di sole.
(2) Ambra ricostruita
La ricostruzione dell'ambra è stata discussa nel capitolo sulle gemme sintetiche, ma durante il processo di ricostruzione l'energia termica gioca un ruolo importante. Pertanto, in una certa misura, anche l'ambra ricostruita rientra nella categoria dei processi di energia termica.
L'ambra ricostruita può essere suddivisa in tre tipi: ambra fusa, ambra compressa e ambra modellata.
L'ambra compressa è un tipo di ambra ricostruita, ottenuta da ambra naturale come materia prima, formata in una gemma organica complessiva attraverso il riscaldamento e la pressione a temperatura medio-bassa.
L'ambra compressa presenta caratteristiche diverse dall'ambra naturale e dall'ambra fusa e gli indicatori evidenti per l'identificazione sono:
① Corpi fibrosi di colore rosso scuro
Nell'ambra pressata sono presenti filamenti rosso scuro, nuvole e linee di sangue reticolari visibili a occhio nudo. Si tratta di una sottile pellicola di ossido rosso formata dall'ossidazione della materia prima ambra invecchiata, che si vede meglio sotto la fluorescenza ultravioletta. L'ambra naturale, a volte, a causa della temperatura, dell'umidità e di altri effetti, forma delle crepe e si ossida di rosso, ma si distribuisce lungo le crepe in forma dendritica piuttosto che lungo i bordi delle particelle.
② Inclusioni animali e vegetali
Nell'ambra compressa non si osservano inclusioni animali o vegetali complete e intatte, né l'introduzione di sostanze estranee.
Bolle di sapone
L'ambra compressa contiene abbondanti inclusioni gassose; queste bolle non solo provengono dall'ambra naturale originale, ma formano anche nuove bolle tra le particelle e, durante l'agitazione, sono distribuite irregolarmente in tutta l'ambra e densamente piccole. Anche se possono scoppiare durante il riscaldamento per formare "fiori d'ambra" simili a ninfee, sono particolarmente piccoli e spesso disposti in strati di spazio.
④ Strutture di flusso
Sebbene l'ambra pressata mostri talvolta strutture di flusso evidenti o meno, è accompagnata da confini indistinti tra le particelle, che appaiono molto uniformi all'interno; tuttavia, questa struttura può essere trovata anche nell'ambra naturale.
⑤ Luminescenza
Alla luce fluorescente ultravioletta, l'ambra pressata presenta le proprietà luminescenti dell'ambra naturale, che spesso rivelano i bordi e i contorni delle particelle di ambra, consentendo una chiara osservazione delle singole connessioni e delle forme delle particelle. Nei campioni con corpi filiformi di colore rosso scuro, i confini delle particelle possono essere visti distribuiti lungo i corpi filiformi.
(3) Ambra tinta
La pratica della tintura dell'ambra ha una lunga storia, con metodi antichi che utilizzano coloranti naturali vegetali per colorare l'ambra in varie tonalità (rosso, verde, viola, ecc.) per imitare le caratteristiche dell'ambra invecchiata. Nella tintura moderna, alcuni produttori di gioielli utilizzano anche coloranti organici, perché l'ambra è anche materia organica e le due cose sono facili da far reagire, così che il cromoforo del colorante penetra all'interno dell'ambra, dando luogo a diversi colori di tinture d'ambra.
Sezione IX Miglioramento delle perle
Le perle sono conosciute come la regina delle pietre preziose. Sono rotonde, hanno colori tenui e la loro lucentezza è affascinante. Sono pure e belle, molto apprezzate dalle persone. Le perle hanno un colore unico del corpo, colori di accompagnamento e una combinazione di iridescenze che le rendono facilmente distinguibili da qualsiasi altro gioiello o pietra preziosa.
Le belle perle vengono sottoposte a un trattamento di ottimizzazione, che ne esalta il colore e ne aumenta il valore commerciale. I metodi per migliorare le perle si dividono in due tipi principali: ottimizzazione e trattamento.
1. Perle ottimizzate
Il processo di ottimizzazione della perla è generalmente suddiviso in pretrattamento, purificazione, sbiancamento, sbiancatura e lucidatura.
(1) Pretrattamento
La qualità del pretrattamento delle perle influisce direttamente sull'efficacia dei processi successivi. Il pretrattamento comprende principalmente le fasi di selezione e di perforazione.
① Smistamento
Grading of Cultured Pearls", la selezione viene effettuata in base alle dimensioni, alla forma, alla lucentezza, al colore e allo spessore dello strato di perle, in modo da poterle trattare separatamente. Questo non solo va a vantaggio dell'utilizzo del valore economico ma, a causa dei diversi spessori degli strati di perle e dei diversi gruppi di pigmenti organici e impurità presenti nei diversi tipi di perle, i reagenti, il dosaggio, la concentrazione e i parametri di tempo utilizzati saranno diversi, rendendo la cernita utile per ottimizzare il miglioramento degli effetti.
② Perforazione
La foratura delle perle selezionate, in base alle esigenze di lavorazione, può essere eseguita come mezza foratura o foratura completa. La foratura può anche ridurre o eliminare i difetti superficiali, come le fosse sulle perle, e promuovere gli effetti di purificazione e sbiancamento.
(2) Purificazione
La purificazione è il processo di utilizzo di agenti purificanti per rimuovere lo sporco e l'umidità dalla superficie delle perle, che prevede le seguenti fasi:
① Espansione
Immergere le perle in una miscela di benzene (C6H6) e acqua ammoniacale (NH4OH) a bassa temperatura (35-50℃) per diverse ore, quindi estrarle e sciacquarle più volte con acqua deionizzata. Lo scopo del rigonfiamento è principalmente quello di migliorare la connettività dei pori nella struttura della perla, rendendola un po' più "sciolta".
② Disidratazione
Dopo aver gonfiato e pulito le perle, procedere alla disidratazione. Immergere le perle in una soluzione detergente per un po' di tempo, quindi sciacquarle più volte con acqua pulita e lasciarle asciugare; utilizzare etanolo anidro o glicerina pura come agente disidratante per rimuovere l'acqua adsorbita nei pori e nelle fessure della struttura della perla.
③ Luce solare
Dopo essere stata gonfiata e disidratata, la perla viene esposta al sole ed essiccata.
(3) Sbiancamento delle perle
Il processo di sbiancamento delle perle, iniziato nel 1924, è la parte più importante dell'ottimizzazione delle perle, poiché le perle spesso presentano colori indesiderati a causa della presenza di ammassi di pigmenti organici e ioni di impurità, che influiscono sul grado di colore delle perle. Lo sbiancamento delle perle è essenzialmente una reazione chimica: la soluzione sbiancante è una miscela di agenti sbiancanti (perossido di idrogeno), solventi (solventi organici, acqua), tensioattivi (alcoli, chetoni, eteri, ecc.) e stabilizzatori di pH (trietanolamina o silicato di sodio)]. Attualmente, l'industria della gioielleria utilizza principalmente due metodi: lo sbiancamento con perossido di idrogeno e lo sbiancamento con cloro.
Metodo di sbiancamento con perossido di idrogeno
La perla viene immersa in una soluzione di perossido di idrogeno (H2O2) con una concentrazione di 2％-4％, la temperatura è controllata a 20-30℃, il valore del PH è compreso tra 7-8, ed è esposta alla luce solare o ultravioletta; dopo circa 20 giorni di sbiancamento, la perla diventerà grigia o bianco argento, ed è meglio che diventi bianca pura.
Questo processo comprende principalmente cinque fasi: ammollo, lavaggio, sostituzione del liquido, selezione delle perle e decontaminazione. L'attrezzatura necessaria consiste principalmente in un dispositivo di controllo della luce e della temperatura, in un contenitore per il candeggio e in un dispositivo di lavaggio sotto vuoto. La formula della soluzione sbiancante è riservata; un istituto di ricerca giapponese ha proposto una formula nel 1930: 3％ di H2O2 1000 ml, 10 ml di benzene, 10 ml di etere, neutralizzati con acqua ammoniaca, aggiungendo una quantità appropriata di stabilizzatore di PH, temperatura inferiore a 30-50℃, con il tensioattivo che è diossano e lo stabilizzatore che è trietanolammina.
② Metodo di sbiancamento al cloro
La capacità sbiancante del cloro è più forte di quella del perossido di idrogeno. Un uso improprio può rendere le perle fragili e fragili o lasciare una superficie gessosa e polverosa sulla superficie della perla. Pertanto, questo metodo di sbiancamento non è comunemente utilizzato.
(4) Sbiancamento delle perle
Il metodo di sbiancamento non è in grado di eliminare completamente gli ammassi di pigmenti organici, per cui le perle non diventano completamente bianche. Dopo lo sbiancamento, il colore di base delle perle è principalmente bianco. Per migliorare il candore e la lucentezza delle perle, è necessario un trattamento di sbiancamento fluorescente. Il metodo di sbiancamento fluorescente è un metodo di sbiancamento ottico che utilizza il principio dei colori complementari nell'ottica per raggiungere l'obiettivo di rimuovere il giallo e la decolorazione dalle perle per migliorarne il bianco.
L'agente sbiancante che rende le perle più bianche è uno speciale rivestimento fluorescente? Emette una fluorescenza blu, complementare al giallo, che conferisce alle perle un aspetto bianco-blu. Gli agenti sbiancanti comunemente utilizzati sono AT, DT, VBL, PBS, WG, RBS, ecc. con un dosaggio tipico di circa 0,5％-3％.
Esistono due tipi di agenti sbiancanti fluorescenti: il tipo a colorazione diretta (solubile in acqua) e il tipo a dispersione.
① Metodo di sbiancamento a tintura diretta
Durante il processo di sbiancamento, l'agente sbiancante può essere utilizzato contemporaneamente alla soluzione sbiancante o da solo.
Se utilizzate da sole, le perle devono essere preventivamente purificate e poi immerse nella soluzione sbiancante. Nella soluzione sbiancante, oltre all'agente sbiancante, sono presenti anche solventi (acqua e solventi organici) e tensioattivi come ausiliari. Questo metodo richiede un'elevata qualità dell'acqua, priva di ioni metallici come ferro e rame, e in genere richiede un trattamento di addolcimento.
② Metodo di sbiancamento dispersivo
L'uso di polvere solida per sbiancare il colore delle perle è il processo di sbiancamento di terza generazione attualmente adottato in Giappone. Il processo specifico non è dettagliato, ma è probabile che venga utilizzato un metodo per permeare e riempire un certo agente sbiancante fluorescente nello strato interno delle perle.
(5) Lucidatura
Lucidatura, o lucidatura. Anche la lucidatura delle perle è un processo molto importante. Una buona lucidatura può potenziare gli effetti di sbiancamento e di sbiancatura. I materiali di lucidatura attualmente utilizzati comprendono piccoli pezzi di bambù, piccole pietre e paraffina, oltre a segatura, sale granulare e diatomee.
Dopo aver lucidato la perla, lavarla con un detergente e lasciarla asciugare al sole.
2. Elaborazione delle perle
(1) Perle tinte
Attualmente, sul mercato, la maggior parte delle perle colorate (nere, grigio-argento, rosa, rosse, giallo-arancio, ecc.) sono tinte, ad eccezione delle perle bianche.
Il processo di tintura delle perle è simile al processo di sbiancamento. Dopo il pretrattamento e la purificazione, le perle vengono poste in una bottiglia di filtrazione sottovuoto, quindi immerse nella soluzione colorante (a una temperatura inferiore a 30 〜40℃) per uno o due giorni, fino a ottenere il colore desiderato.
La soluzione colorante è composta da coloranti (per lo più organici), solventi (acqua pura, solventi organici) e penetranti (ioduro di potassio o piridina). I coloranti comunemente utilizzati sono il rosa pesca, il rosa e il magenta.
La tintura delle perle può essere suddivisa in due metodi: tintura chimica e tintura centrale.
① Metodo di tintura chimica
Per tingere le perle, immergerle in alcuni solventi chimici speciali. Ad esempio, se si usa come colorante una soluzione diluita di nitrato d'argento e ammoniaca, l'immersione delle perle le fa diventare nere; se si usa come colorante il permanganato di potassio freddo, le fa diventare marroni.
② Metodo di tintura centrale
In primo luogo, dopo aver gonfiato e rimosso le impurità dalle perle, si iniettano coloranti specifici nei pori e nei fori delle perle per farle colorare.
Indipendentemente dal metodo di tintura, esiste un certo livello di inganno. Le perle tinte hanno colori brillanti e una lucentezza uniforme. I coloranti si concentrano spesso nei pori e nelle fessure delle perle.
(2) Perle irradiate
Il metodo di irradiazione è un processo di miglioramento delle perle iniziato negli anni '60 e attualmente ampiamente utilizzato. La fonte di radiazioni utilizzata è 60 Co , con un'intensità di 3,7 x 1013 Bq, una distanza di irradiazione di 1 cm e un tempo di irradiazione di circa 30 minuti. Le perle irradiate possono produrre colori grigio-blu e neri, con le perle d'acqua di mare un po' più scure. Inoltre, l'irradiazione neutronica di alcune perle d'acqua dolce può produrre colori grigio-argento.
Il colore delle perle irradiate è stabile alla luce e al calore e si distingue facilmente dalla tintura con nitrato d'argento, ma l'irradiazione può causare radioattività e non tutte le perle possono utilizzare l'irradiazione per cambiare colore.
(3) Perle di riempimento
La superficie delle perle presenta spesso piccole crepe e protuberanze che ne compromettono la lucentezza e la levigatezza e che devono essere riparate e curate. Esistono due metodi di trattamento.
① Peeling e levigatura
Utilizzando strumenti molto fini, si stacca con cura l'antiestetico strato superficiale della perla per ottenere una superficie liscia e uniforme, sperando che sotto la superficie appaia uno strato migliore di perle, raggiungendo l'obiettivo di trasformarla in giada.
② Riempimento dei pori
Le piccole crepe sulla superficie della perla o i segni lasciati dalla pelatura e dalla lucidatura devono essere riparati e riempiti. Il metodo specifico consiste nell'immergere le perle sbucciate, lucidate e pulite in olio d'oliva caldo. La penetrazione dell'olio guarisce e ripara gradualmente le crepe e le ferite sulla superficie della perla, ottenendo una superficie liscia e arrotondata con un colore brillante. Se l'olio d'oliva viene riscaldato a 150℃, sulla superficie della perla appare un colore marrone intenso.
3. Migliorare l'identificazione delle perle
Dopo l'ottimizzazione o il trattamento di cui sopra, le perle diventano di colore brillante, lisce e rotonde. Le caratteristiche distintive delle perle tinte rispetto a quelle naturali sono le seguenti:
(1) Caratteristiche del colore
① Perle colorate
Le perle nere tinte hanno un colore uniforme, ma nelle aree con lesioni o crepe il colore è più profondo, con conseguente distribuzione locale del colore non uniforme. Per le perle tinte con trapano, spesso vi è una concentrazione di colore e piccole macchie di colore vicino al foro, sulle crepe superficiali e nelle aree di distacco. Sul filo di perle si possono notare tracce di sbiadimento del colore. Se si usa un batuffolo di cotone imbevuto di acido nitrico diluito per pulire una perla nera tinta, il batuffolo di cotone diventa nero. Altre perle tinte con colori vivaci hanno la stessa distribuzione di colore delle perle nere tinte; se sono infilate insieme, le loro tonalità e sfumature sono coerenti.
Nucleo ②
Le perle nucleate nere tinte mostrano una forte differenza di colore tra il nucleo bianco e la madreperla nera quando vengono osservate attraverso il foro; le perle nucleate tinte in altri colori hanno sia il nucleo che lo strato di madreperla tinti, rivelando un nucleo interno nero. Le perle nucleate che hanno subito un cambiamento di colore attraverso l'irradiazione mostrano un nucleo nero, mentre lo strato di madreperla è quasi incolore e trasparente.
③ Colori di accompagnamento
Le perle nere che hanno subito un cambiamento di colore attraverso l'irradiazione presentano tonalità vivaci nello spettro cromatico, insieme a una lucentezza metallica, ma il colore è uniforme e manca della diversità dei colori di accompagnamento presenti nelle perle coltivate.
(2) Fluorescenza ultravioletta
Le perle tinte sono spesso emozionali; le perle d'acqua dolce presentano spesso una fluorescenza giallo-verde, mentre le perle coltivate in acqua di mare mostrano spesso una debole fluorescenza bianco-blu.
Inoltre, in generale, le perle nere tinte hanno un diametro superiore a 9 mm, mentre le perle tinte o irradiate sono per lo più inferiori a 8 mm.
Sezione X Altri miglioramenti per le pietre preziose
Nell'attuale mercato della gioielleria, quasi tutte le gemme naturali possono essere migliorate e anche le gemme sintetiche hanno prodotti di miglioramento.
Le caratteristiche dei comuni prodotti per il miglioramento delle gemme sono riassunte nella Tabella 6-1; per maggiori dettagli, visitare il sito web: https://sobling.jewelry/improving-gemstones-the-art-and-science-of-enhancing-jewels/.
