王续斌工作室67期化学人教您鉴别珠宝

珠宝的化学成份------化学人教您鉴别珠宝

多数天然珠宝是在特定的地质作用和物理化学条件下,化学元素相互结合的产物。珠宝的特征,从根本上说决定于构成元素本身的性质。因此,化学成分对了解珠宝的特征、开展珠宝优化处理和合成,以及对珠宝进行鉴定与评价等,都具有重要的意义。

珠宝是珍珠与宝石的总称。珍珠是砂粒微生物进入贝蚌壳内受刺激分泌的珍珠质逐渐形成的具有光泽的美丽小圆体,化学成分是碳酸钙及少量有机物,除作饰物外,还有药用价值。而宝石一般来说是指,凡硬度在7度以上,色泽美丽,受大气及药品作用不起化学变化,产量稀少,极为宝贵的矿物。性优者如:金刚石、钢玉、绿柱玉、贵石榴石、电气石、贵蛋白石等;质稍劣者如:水晶、玉髓、玛瑙、碧玉、孔雀石、琥珀、石榴石、蛋白石等。

现对一些常见宝石的化学成份介绍如下:

1.珍珠是一种古老的有机宝石,产在珍珠贝类和珠母贝类软体动物体内,由于内分泌作用而生成的含CaCO3的矿物(文石)珠粒,是由大量微小的文石晶体集合而成的。珍珠的化学成分为:CaCO.6%、HO和有机质各4%,其他0.4%。因为其主要成分性质,导致珍珠化学稳定性差,所以在日常生活中不适宜接触醋、油、盐、香水、酒精灯等有机溶剂,佩戴久了的白色珍珠会泛黄,使光泽变差,可以用1%---1.5%的双氧水漂白,要注意不可漂白过头,否则会失去光泽。

.金刚石亦名金刚,俗称金刚钻、钻石或水钻,成分为C,是碳元素的一种同素异形体,常为无色透明,硬度为10,是矿物中最硬的。人工制造的又叫人造金刚石。钻石具有发光性,日光照射后,夜晚能发出淡青色磷光。X射线照射,发出天蓝色荧光。钻石的化学性质很稳定,在常温下不容易溶于酸和碱,酸碱不会对其产生作用。钻石与相似宝石、合成钻石的区别。宝石市场上常见的代用品或赝品有无色宝石、无色尖晶石、立方氧化锆、钛酸锶、钇铝榴石、钇镓榴石、人造金红石。合成钻石于年首先由日本研制成功,但未批量生产。因为合成钻石要比天然钻石费用高,所以市场上合成钻石很少见。钻石以其特有的硬度、密度、色散、折光率可以与其相似的宝石区别。如:仿钻立方氧化锆多无色,色散强(0.)、光泽强、密度大,为5.8克/立方厘米,手掂重感明显。钇铝榴石色散柔和,肉眼很难将它与钻石区别开。所以,选购时要牢记钻石的鉴定特征,以免造成不必要的损失。

3.刚玉 

透明晶体,硬度为9,仅次于金刚石,主要成分为AlO3,有无色、红色、蓝色、星彩的。无色透明的也叫白玉;含Ti或Fe呈蓝色的叫青玉,也叫蓝宝石;含Cr呈红色的叫红玉,也叫红宝石;面现星彩的又叫星彩宝石。

红宝石的英文名称为Ruby,源于拉丁文Ruber,意思是红色。红宝石的矿物名称为刚玉。红宝石的化学成分为三氧化二铝(AlO3),因含微量元素铬(Cr3+)而成红至粉红色。红宝石的评价与选购。红宝石的首要评价与选购因素是颜色,其次是重量、透明度和净度。一般来说,颜色纯正,颗粒大,透明,无或极少包裹体与瑕疵,加工精细,各部分比例匀称的刻面红宝石为上等品。缅甸红宝石,多呈鸽血红,色匀,透明度大,粒大,极少瑕疵与裂纹。斯里兰卡红宝石,色浅,主要品种是星光红宝石。泰国尖竹纹红宝石,深红色,颜色不太鲜艳,比较洁净。红宝石具有脆性,怕敲击、摔打,佩带时应该注意。

蓝宝石的英文名称为Sapphire,源于拉丁文Spphins,意思是蓝色。蓝宝石的矿物名称为刚玉,属刚玉族矿物。目前宝石界将红宝石之外,其余各色宝石级刚玉统称为蓝宝石。蓝宝石的化学成分为三氧化二铝(AlO3),因含微量元素钛(Ti4+)或铁(Fe+)而呈蓝色。蓝宝石的评价与选购。蓝宝石的评价与选购因素是颜色、重量、透明度和净度。蓝宝石的最大特点是颜色不均匀,聚片双晶不发育,二色性强。缅甸地区产的蓝宝石,呈鲜艳的蓝色(含钛致色),因含包裹体,可产生六射或十二射星光。印度克什米尔蓝宝石,呈矢车菊蓝色,是微带紫的靛蓝色,颜色鲜艳,属优质蓝宝石。斯里兰卡、泰国、中国、澳大利亚产的蓝宝石也各具特色。蓝宝石具有脆性,佩带时应避免摔打、磕碰。

4.绿柱石亦称绿玉、绿宝石,透明至半透明晶体,硬度为7,多为翠绿、淡绿、亦有无色或蓝、黄、白、粉红色者,主要成分为3BeO·AlO3·6SiO。其中,含CrO3呈翠绿者叫绿柱玉,又叫翠玉或祖母绿;含铁呈透明蓝色的叫海蓝宝石;含铯呈玫瑰色者叫玫魂绿柱石。因宝石中心有一六边型的核心,由此放射出太阳光芒似的六道线条,形成一个星状的图案,故因此得名。当地人深信这是神的特别恩赐,每一道线条都代表祝福:健康,财富,爱情,幸运,智慧,快乐。因为宝石的特殊性质,故均打磨成弧面型,而不作平面切割。

5.硬玉 与软玉通称为玉,成分为NaAl(SiO3),结晶或致密块状,有浓绿、淡绿或白色,绿色者常名翡翠,略透明,硬度为6.5~7,较软玉难溶解。软玉的成分为Ca(Mg,Fe)3(SiO3)4,硬度为5.5~6。.翡翠是岩石,有很多微小的矿物组成。这些小矿物是硬玉NaAl[SiO6]、钠铬辉石NaGr[SiO6]、和霓石NaFe[SiO6],这三种主要矿物按不同的比例存在,矿物学称之为类质同相。纯净的硬玉是无色的,而钠铬辉石多为艳绿色,霓石多为浅绿色,不同的翡翠含有不同的比例,从而形成千差万别的颜色和质地。除了以上三种矿物,翡翠中还有角闪石类矿物、长石类矿物,甚至还有石英、铬铁矿等,翡翠的表层则会有褐铁矿、赤铁矿、高岭石等矿物。褐铁矿和赤铁矿为棕红色、红色、黄色、使翡翠表面呈红黄色,行家称之为“翡”。(翡翠的比重是3.4—3.43,在宝石中算比重较高的,所以行家常用“掂手头”来区分翡翠与石英,玻璃类的冒仿品。翡翠比较压手,而石英类冒仿品则较轻)

6.金绿宝石是含铍铝氧化物,化学分子式为BeAlO4。属斜方晶系。晶体形态常呈短柱状或板状。猫眼石有各种各样的颜色,如蜜黄、褐黄、酒黄、棕黄、黄绿、黄褐、灰绿色等,其中以蜜黄色最为名贵。透明至半透明。玻璃至油脂光泽。折光率1.-1.,双折射率0.-0.。二色性明显,色散0.,非均质体。硬度8.5,密度3.71-3.75克/立方厘米。贝壳状断口。

猫眼石是因为它本身如猫眼一般溜溜转动的色彩而被命名,因此以英文直译也称为‘猫眼石’也只有金绿宝石猫眼可直称为猫眼。猫眼石具有蜂蜜的色彩,尤其是它的一道光痕,会映到两侧面成为‘3道光痕’,因此它的价格被评断得很高。以颜色而论,奶油色及柠檬色次于蜂蜜色,而褐色和灰色的评价则较低。把猫眼放在光线之下。可以显现出一条很清楚的光线,而转动它时,光条则会产生左右摇动的现象,这就是猫眼的变色现象。能显现如猫眼光彩变形效果的宝石,除了金绿宝石以外还有其它种类。象电石,磷灰石,蓝晶等,另外还有以其石棉纤维状组织关系而产生同样效果的矿石[虎眼石],但与金绿猫眼是无法比拟的。在伊朗国王的王冠上镶有一颗黄绿色猫眼,重.7克拉。

7.和田玉

和田玉在我国至少有年的历史,也称为软玉,是我国玉文化的主体。和田玉由于质地十分细腻,所以它的美表现在光洁滋润,颜色均一,柔和如脂,它具有一种特殊分细腻,所以它的美表现在光洁滋润,颜色均一,柔和如脂,它具有一种特殊的光泽,介于玻璃光泽,油脂光泽,蜡状光泽之间,可以称为玉的光泽,这种美显得十分高雅;而且和田玉非常坚韧,抗压能力可以超过钢铁。如果加上精巧的雕琢,真是可以陶冶人的性情和品格。

和田玉是一种具链状结构的含水钙镁硅酸盐。它是造岩矿物角闪石族中以透闪石、阳起石为主,并含有其它微量矿物成分的显微纤维状或致密块状矿物集合体。化学成分为Ca(Mg,Fe+)5(Si4O11)(OH)。属单斜晶系。晶体呈纤维状或针柱状。颜色多种多样,呈白、青、黄、绿、黑、红等色。一般为油脂光泽,有时为蜡状光泽。半透明至不透明。折光率1.-1.63,双折射率0.01-0.03。无荧光或磷光。硬度6-6.5,密度.9-3.1g/cm3。断口参差状。韧性极强,质地细腻,坚韧,抛光后表面十分明亮。

软玉主要产于接触交代变质带及浅变质岩带的绿片岩相中,有时也可由基性岩浆岩蚀变或变质而成。中国是世界上出产玉石最古老而又最著名的国家。最主要的产地为新疆南部的和田玉龙喀什河、喀拉喀什河及叶尔羌河上游的昆仑山上。其它产软玉的国家有澳大利亚、加拿大、美国、俄罗斯、新西兰、巴西等国。

8.水晶 水晶的英文名称为Rock-crystal,是根据希腊文Krystallos演变而来的,其含义为“洁白的冰”,形象地刻画了水晶清亮、透彻的外观。水晶是透明度高,晶形完好的石英晶体。水晶属于石英庞大“家族”中显晶质一类。化学成分为二氧化硅,化学分子式为SiO,可含有微量的铁、锰、镁、铝、钛等杂质。属三方晶系。晶体是六方柱和菱面体或六方双锥的聚形,柱面有横向晶纹,集合体常为晶簇,水晶多为无色透明,含杂质者可呈紫、黄、粉红、褐、灰、黑等颜色。透明度好,晶面玻璃光泽,断口油脂光泽。硬度7,密度.66g/cm3。贝壳状断口。具有压电性。根据颜色、包裹体及工艺特性可分为:水晶、紫晶、黄水晶、烟晶、蔷薇水晶、黑晶、发晶及鬃晶、水胆水晶、星光水晶、猫眼水晶和砂晶等。

水晶的评价与选购。水晶类宝石的价值评价因素为颜色、透明度、重量和净度。工艺上要求水晶无色或颜色鲜艳均匀,透明度高,无裂隙,晶体直径在3cm以上。选购时从以上两方面考虑。除天然紫晶价值略高外,其它均为低档宝石。紫晶颜色不稳定,遇高温和长期曝晒易褪色,佩戴和收藏时应避免高温和曝晒。

9.欧泊

欧泊的英文名称为pal,源于拉丁文Opalus,意思是“集宝石之美于一身”,或来源于梵文Upala,意思是“贵重的宝石”。中国的“欧泊”一词,是根据英文音译过来的。欧泊在矿物学中属蛋白石类,是具有变彩效应的宝石蛋白石,是一种含水的非晶质的二氧化硅。化学成分为SiO·nHO,含水量一般为3%-10%。非晶质体。内部具球粒结构,集合体多呈葡萄状、钟乳状。底色呈黑色、乳白色、浅黄色、桔红色等。半透明至微透明。玻璃光泽、珍珠光泽、蛋白光泽。具变彩效应。折光率1.37-1.47,无双折射现象,色散很微弱。硬度为5.5-6.5,密度.15-.3g/cm3。性脆,易干裂,贝壳状断口。在长波紫外线照射下,不同种类的欧泊发出不同颜色的荧光。

欧泊,外观光润灿烂,以其美丽迷人的变幻色彩令人赞叹不已。它具有红宝石的火焰、紫水晶的亮紫色和祖母绿的翠绿色,集红宝石的艳丽、紫水晶的华贵和绿宝石的迷人于一身。在欧洲,欧泊是幸运的代表,古罗马人称之为“丘比特”之子,是恋爱中美丽的天使,被认为是希望和纯洁的象征。据普林尼记载:诺尼元老宁肯流放,也不愿意把自己的欧泊让给渴望得到这块宝石的安东尼(公元前83-30年古罗马领袖)。东方人把它看做象征忠诚精神的神圣宝石。美国人大多喜欢红色、桔红色的欧泊,日本人普遍喜爱蓝色和绿色的欧泊,中国人民垂青于喜庆的暖色调的红色欧泊。国际宝石界把欧泊列为“十月诞生石”,是希望和安乐之石。

美国史密森学院珍藏世界最大一块珍贵欧泊,重.19克拉。爱多姆克欧泊重05克拉,年,澳大利亚政府将它镶在项链上送给了英国女王。

10.玉髓透明或半透明,成分为SiO,硬度为7。有肉红、淡红、浓绿、血红等,不透明者即为玛瑙。

11.碧玉 是由硅质物质沉积而成,化学成分为SiO,并含FeO3,因含有铁质,故常呈各种颜色。其浓绿者极似浓绿玉髓,质致密不透明,

1.琥珀 成分为碳氢化合物(C10H16O),非晶体,透明至半透明,有赤褐等色,硬度为~.5,摩擦能生电。

13.孔雀石成分为Cu(OH)CO3,由含铜矿物受碳酸及水的作用而形成,光泽似金刚石,色翠绿,间有呈孔雀尾之彩绞

14.黄玉亦名黄晶,外形类似水晶,常为黄色,透明,硬度为8,主要化学成分为Al[SiO4](FOH)。

15.石榴石是一荧硅酸盐,成分不定,有以下式子:3RO·R¢O3·3SO,其中R代表钙、镁、铁或锰,又代表铝、铁、铬或钴,硬度为6.5~7.5,透明至微透明,时或光性异常,呈双折射现象,色译一般美丽。组成为Fe3AlSi3O1者名为贵石榴石,常为血红或粉红,外观略带黑色。

附:在各种珠宝中,常见的化合物有以下几种:

1.硫化物及其类似化合物:

为一系列金属元素与S,Se,As等元素相结合而形成的化合物,代表的宝石有:白铁矿FeS、黄铁矿Fe岛和辰砂HgS等。

.氧化物类:

由一系列金属和非金属元素与氧结合而形成的化合物。代表的宝石有刚玉AO3、赤铁矿FeO3、欧泊SiqnHO、水晶SiO、金红石TiO,锡石SnO等.属于复杂氧化物的宝石有尖晶石(Mg,Fe)A10,和金绿宝石BeAlO3。

3.卤化物类:

由金属元素与卤族元素相结合而形成的化合物。代表的宝石有萤石CaF。

4.碳酸盐类:

由金属元素与碳酸根离子相结合而形成的化合物。代表的宝有萤石CaF0石有孔雀石CuC03Cu(OH)、汉白玉CaC03、珍珠CaC03、珊瑚CaCO3等。

5.磷酸盐类:

由金属元素与磷酸根结合形成的化合物。代表宝石有绿松石CuAI6(PO3),(OH),·5HO、天河石(Fe,Mg)A1(OH)(PO)等。

6.硅酸盐类:

是由一系列金属元素与硅酸根结合形成的化合物,代表宝石有:错石ZrSiO,橄榄石(Mg,Fe)SiO3、石榴子石L3M(SiO)3(在铝榴石系列中,L可能是Mg,Fe,Mn,M永远是Al;在钙榴石系列中,I_永远是Ca,M可以是Cr,A1和Fe)、托帕石ALSiOF,相石CaTi(SiO3)O、十字石FeAl9(SiO4)O6(OH)、绿柱石Be,A1(Si03)61荃青石A13(Mg,Fe)(A1Si;01,I)、电气石Na(Mg,Fe,Mn,Li,Al)3Alb(Si03)6(B03)3(OH,F),硬玉NaAI(SiO3)、软玉CaMg5(OH)(SH4O11)、月光石(K,Na)A1Si3O8,等等。

在研究或鉴赏珠宝时,还要注意化合物与混合物的区别。化合物是通过化学作用形成的,同时也只能通过化学作用来分离。而混合物是通过物理过程混合而形成的.同样可通过物理过程来分离.最简单的实例是盐和铁屑的混合物可通过两种简单的物理方法来将它们分开:一是利用磁铁可吸起铁屑而留下盐;二是用水可溶解盐而留下铁屑。

在宝石学中,由混合物构成的珠宝是很多的,许多玉石就是由各种矿物混合胶结而成的混合物,这也是区分宝石和玉石最重要的特征之一如翡翠就主要是由硬玉,另加少量角闪石、钠长石等矿物组成的混合物。

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