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人工宝石

       由于天然宝石美丽而稀少,倍受人们青睐,因而它的价格十分昂贵,于是,天然宝石也成为了一种财富的象征。正因为如此,人们一直在寻求一些易于生产而价值低廉,又与天然宝石基本相同或相仿的材料。这些完全或部分由人工生产或制造的,用于制造首饰及装饰品的宝石材料称为人工宝石。 ?
   
从分类的角度, 根据人为因素的差异以及产品的具体特点,将人工宝石划分为合成宝石、人造宝石、拼合宝石及再造宝石。
   
合成宝石:指部分或完全由人工制造的晶质或非晶质材料,这些材料的物理性质、化学成分及晶体结构和与其相对应的天然宝石基本相同。如合成红宝石与天然红宝石化学成分均为Al2O3(含微量元素Cr),它们具有相同的折射率和硬度;
   
人造宝石:指由人工制造的晶质或非晶质材料,然而这些材料没有天然的对应物。如人造钛酸锶,迄今为止自然界中还未发现此种化合物;
   
拼合宝石:指由两种或两种以上材料经人工方法拼合在一起,在外形上给人以整体琢型印象的宝石。如目前流行的一种蓝宝石刻面琢型的拼合宝石,常常上部为合成蓝宝石,下部为天然蓝宝石,两者之间用树脂粘合,看上去似象一个完整的刻面宝石。
   
再造宝石:将一些天然宝石的碎块、碎屑经人工熔结后制成。常见的有再造琥珀、再造绿松石等。
   合成宝石与人造宝石的最大区别是其生成的材料是否有天然对应物。
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 下面, 我们就对常见的一些人工合成宝石的材料、特点和简单的区分方法做一简单介绍。 玻璃:     玻璃是一种价格低廉的人造宝石,用于仿制天然珠宝玉石,如玉髓、石英、绿柱石(祖母绿和海蓝宝石)、翡翠、软玉和黄玉等等。

    一般说来,区分玻璃和宝石还是比较容易的。宝石都是晶体,传热比较快,玻璃是没结晶的非晶质,传热比较慢。因此,用手触摸样品,天然宝石有一种冰凉感, 而玻璃则有温感。用舌尖舐样品确定凉或温会更灵敏些,可以。此外, 用放大镜观察, 玻璃的表面和内部常有弯曲或旋涡状的细线纹,其外观很象将蜂蜜或胶水倒入清水后加以搅拌时,由于混合不均匀所产生的现象; 玻璃内部还经常出现圆珠状、椭圆状、扁平状等各种各样的气泡,用放大镜也很容易观察到。
塑料:      塑料是一种人造材料,是由聚合物长链状分子组成的。塑料作为宝石的仿制品,主要用于模仿不透明的宝石材料如绿松石、翡翠、软玉、象牙,半透明的宝石品种如龟甲、珍珠、贝壳,透明的宝石如琥珀等。 ?
    
根据塑料的低密度(用手掂,明显感觉到很轻)、低硬度(用小刀可以划动)、低传导率(接触时有温感)、可燃性(用热针接触样品时,样品会熔化或烧焦,发出辛辣难闻的气味)等特点,很容易区分宝玉石和塑料。 合成立方氧化锆:
      合成立方氧化锆也亦称“CZ钻”,因为最早是由前苏联人合成并在70年代作为钻石的仿冒品成功地推向市场,也被人们称为“苏联钻”(此名称目前已经被废止了)。 ?
     
合成立方氧化锆的性质与钻石的性质很接近。首先是它的折射率高达2.17,色散为0.06,与钻石的2.42和0.044非常接近,尤其是高的色散,使磨成的宝石成品的彩色闪光更为艳丽。合成立方氧化锆的摩氏硬度为8.5,仅略低于红蓝宝石,可使琢磨出的棱线尖锐完美,闪光的平滑表面不易被划伤磨毛。而且,合成立方氧化锆可以制出透明度极佳,并完全无色的产品。这样,在将它琢磨成圆钻形的棱面石后,外观与钻石完全一样,几乎无法分辨。合成立方氧化锆除无色透明者外,成分中加入少量致色元素,可以获得鲜艳的红、黄、绿、蓝、紫和紫红色的产品。 ?
    
尽管合成立方氧化锆磨成宝石后,外观极象钻石,还是可以用一些简单的方法来加以区分的。合成立方氧化锆的比重为6左右,是钻石比重3.5的1.7倍,故它的手感比较沉重;或者用油性笔划过样品的表面,划过钻石表面时可留下清晰而连续的线条,划过合成立方氧化锆时则出现不连续的小液滴现象;或者对着样品哈气,对于雾气很快散开的样品为钻石,较慢散开的为合成立方氧化锆。当然要准确无误地区分它们最好还是通过仪器来鉴定,如反射仪、热导仪、显微镜等等。 ?
   
至于人工合成的真正的金刚石, 由于其合成成本高于天然金刚石, 并且合成的金刚石往往颗粒细小, 达不到宝石用的级别, 所以人们至少目前不用担心在珠宝市场上会买到人工合成的金刚石。 合成红宝石和蓝宝石:      红宝石和蓝宝石的合成试验始于19世纪60年代,但直到20世纪初维尔纳叶炉诞生后,合成红、蓝宝石才真正成功。合成的红蓝宝石是从熔体中结晶而来的, 其主要成分均为Al2O3, 在合成时加入微量的Cr, 则呈现红色, 即合成红宝石; 如果加入微量的Ti, 则就成为合成蓝宝石。 ?
    
合成红宝石和蓝宝石与天然的红蓝宝石的外观和性质十分接近,因此区分它们也比较困难。目前主要是根据样品内部的包裹体的差异进行鉴别,如合成红蓝宝石中常含有气泡、细密的弧线纹等等。如果包裹体细小, 用放大镜可能还观察不到这些现象, 此时就需要用光学显微镜来观察采能分辨。 合成水晶       由于自然界水晶资源较其他宝石要丰富得多,以往合成水晶主要是为了满足电讯和光学等工业等方面的需要,合成水晶作为宝石用显得不经济。然而,随着自然资源的减少以及人工合成技术的提高,现在合成水晶也大量用于珠宝首饰中。
  
    合成水晶和天然水晶几乎没有什么差别, 从成分上都是以SiO2为主, 加入不同的微量元素, 则可呈现不同颜色(如无色、紫、黄、蓝、绿、茶色等)的品种,但用于珠宝以紫色最广泛,其次为黄色; 在价格上两者之间的差别也不算大。 
  
    目前, 区分合成水晶与天然水晶的主要方法在于在于其内部的包裹体, 也可以用吸收光谱等一些简单的仪器来测量。此外, 如果见到蓝色或绿色的水晶, 通常可以判断是人工合成的,因为自然界几乎没有发现这两种颜色的水晶。

(责任编辑:化学自习室)
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