琥珀的优化和处理及仿制品鉴别_马宏彦.pdf

第 41 卷第 4 期2022 年 12 月吉林地质JILIN GEOLOGYVol.41No.4Dec.2022文章编号:10012427(2022)04795琥珀的优化和处理及仿制品鉴别马宏彦，周欣红，周桃吉林省金银宝石饰品质量监督检验中心，吉林 长春130012摘要:琥珀是深受消费者喜爱的一种有机宝石，近年来，各种真假仿制品、处理品大量涌现，不仅给珠宝检测机构带来巨大挑战，也给喜爱琥珀的消费者带来不小的困惑。本文通过对琥珀各种优化处理及琥珀仿制品鉴别的具体分析、研究探讨，结合珠宝专家近年科研成果，利用大型检测仪器红外光谱仪及常规检测仪器，归纳总结了琥珀优化处理方法及仿制品的宝石学鉴定特征、鉴定方法，为珠宝检验人员日常检测提供有力的参考，为消费者购买琥珀提供一定的帮助。关键词:琥珀;优化;处理;仿制品;鉴别中图分类号:TS933.23文献标识码:B收稿日期:2022-08-10;改回日期:2022-12-15作者简介:马宏彦(1975)，女，吉林长春人，吉林省金银宝石饰品质量监督检验中心高级工程师，研究方向:珠宝玉石鉴定。Optimization and treatment of amber and identification of imitationsMA Hongyan，ZHOU Xinhong，ZHOU TaoJilin Provincial Gold and Silver Jewelry Quality Testing Center，Changchun 130012，Jilin，ChinaAbstract:Amber is a popular organic gemstone among consumers In recent years，a large number of imitation and pro-cessed products have emerged，which not only brings great challenges to jewelry inspection institutions，but also confusesconsumers who love amber Through the specific analysis，research and discussion of amber optimization treatment and am-ber imitation product identification，combined with the scientific research achievements of jewelry experts in recent years，in this paper，the authors summarize the optimized processing methods of amber gemological identification characteristicsand identification methods of amber imitations by using large detection instruments，infrared spectrometer and conventionaldetection instruments，which provides a strong reference for the daily inspection of jewelry inspectors，and also providescertain help for consumers to purchase amberKeywords:Amber;optimization;treatment;imitation;identify0引言近年来，在琥珀身价快速上升的同时，人们对琥珀的热情和关注空前高涨，各大商场、展会大量增加琥珀专柜，但随之而来的情况不容乐观，人工处理琥珀、再造琥珀及其琥珀仿制品大量出现，以假乱真、以次充好的不良商业行为频频出现，给整个珠宝行业带来了信任危机，也给珠宝检测机构带来严峻考验，验明真伪、识别身份成为行业重要诉求。众所周知，琥珀是数千万年乃至上亿年前由松柏科或豆科等植物的树脂石化后形成的一种有机宝石，其主要成分为琥珀酸和琥珀树脂等有机物，不同琥珀的组成有一定的差异。是主要构成元素 C、H、O 三种的有机化合物，在常温常压下物理化学性质比较稳定。按照现代科学和珠宝学观点，琥珀、蜜蜡同为一种物质，常把透明的称为琥珀，半透明或不透明称为蜜蜡1。琥珀产地众多，著名的有波罗的海沿岸的俄罗斯、乌克兰等国家，还有缅甸、多米尼加、墨西哥等地以及中国的抚顺。近年来随着琥珀市场热度不断攀升，面对大量各种各样的琥珀送检样品，单纯依靠常规仪器和凭经验鉴别已经很难得出准确的鉴定结论，检测人员主要根据琥珀的宝石学鉴定特征，通过红外光谱仪等大型仪器对样品进行研究分析来确定是琥珀、还是仿制品，比如人工塑料、树脂、还是天然相似品，比如天然树脂:包括柯巴树脂、硬树脂、松香等;为了改善琥珀外观颜色，提高琥珀的品相和利用价值，针对琥珀人们还采用了形形色色的优化处理方法，如覆膜(无色膜、有色膜)处理、充填处理、加热处理、辐照处理及再造琥珀等等，检测人员还要采用放大观察、紫外荧光等检测手段进行区分、鉴定。本文主要针对实验室检测常见的琥珀优化、处理情况及琥珀仿制品做具体分析。1琥珀的优化与处理及鉴别在珠宝行业，为了获得更好的价值，除了采用传统切磨和抛光工艺以外，将用于改善珠宝玉石的颜色、净度、透明度、光泽等改善外观和耐久性的各种方法统称为优化处理方法，按照国标 珠宝玉石名称GB/T165522017 说法:优化是传统的、被人们广泛接受的，能使珠宝玉石潜在的美显现出来的方法;处理就是非传统的，尚不被人们广泛接受的优化处理方法，其价值也要下降许多，在定名时要予以标注2。琥珀的颜色主要为浅黄、黄至深棕红、白色等少见绿色。未加工琥珀原料的光泽为树脂光泽，加工抛光后呈树脂光泽至近玻璃光泽。琥珀透明度从透明到不透明，半透明到不透明的琥珀称为“蜜蜡”。琥珀的密度很低，是已知宝石中最低的，仅有 1.08 g/cm3左右，摩氏硬度也很低:2 2.5，折射率点测法常为 1.54。加工后的琥珀长波紫外荧光比较有鉴定特点，不同产地不同品种荧光为弱至强的蓝、蓝白、紫蓝、黄绿至橙黄色。光性均质体，常见异常消光。断口呈贝壳状，韧性差，外力冲击容易碎裂。以上为琥珀的常规鉴定特点。不同产地的琥珀红外光谱有所不同，但还是具有共同的特征，中红外区具有机物中官能团(基团)振动所致的特征红外吸收。3 000 cm12 800cm1范围的吸收峰由脂肪族 C H 键伸缩振动引起。1 735 cm1吸收峰是琥珀的典型峰。1 157cm1与琥珀酯和琥珀存在有关(见图 1、图 2、图3)。图 1波罗的海琥珀红外光谱图(K K 转换)Fig.1Infrared spectrogram of Baltic amber(K K conversion)1.1覆膜处理覆膜是将有色或无色的人造树脂均匀涂在琥珀表面，达到改善琥珀光泽、颜色或其保护作用等的目的，常在一些雕刻形状的饰品中出现。无色膜可以保护琥珀的表层，增加琥珀的光泽;有色膜可以使琥珀表层具有所需要的颜色。由于琥珀样品覆膜08吉林地质第 40 卷图 2缅甸琥珀红外光谱图(K K 转换)Fig.2Infrared spectrum of Myanmar amber(K K conversion)图 3波罗的海琥珀缅甸琥珀红外光谱图二者比较Fig.3Comparison of infrared spectra of Baltic amber and Myanmar amber后有一定的厚度，红外吸收光谱检测结果为人造树脂特征吸收峰，无法确定到底是不是琥珀，需在不显著位置进行打磨，表层膜脱落后进行红外光谱采集，同时还要通过显微镜放大仔细观察，发现覆膜琥珀表面不平滑，包裹了小气泡或灰尘等杂质导致的小突起，或表层膜有脱落，或凹陷处有气泡聚集和颜色不均匀等细微的细节可以找到特征。按照国标 珠宝玉石名称GB/T165522017 规定，琥珀覆无色膜为优化，有色膜为处理，需在鉴定证书珠宝玉石名称处注明2 3。1.2充填处理琥珀由于在长期的形成过程中，受外界自然环境的巨大影响，完美的原石非常少见，加上内部含有丰富的内含物，多有大小不一的断面和裂隙，因此加工打磨原石，常常会形成孔洞、裂隙，影响了琥珀的外观品相，采用人工树脂充填成为商家常用18第 4 期马宏彦，等:琥珀的优化和处理及仿制品鉴别的手段。此类充填处理的琥珀在检测中十分常见，但需要检测人员足够仔细，放大观察充填部位，因树脂收缩在表面出现凹陷，用紫外光下观察琥珀蓝色荧光和充填部位淡黄色荧光有明显区别、红外光谱测试可见充填物特征红外光谱吸收峰。按照国标 珠宝玉石名称GB/T165522017规定，用少量树脂充填珠宝玉石缝隙和孔洞，改善其耐久性和外观，属于优化，在鉴定证书备注要注明;用人工树脂等固化材料灌注多孔隙珠宝玉石，改变其耐久性和外观，属于处理，在鉴定证书珠宝玉石名称处必须注明2 3。1.3加热优化处理加热优化处理一般基于改善琥珀的净度、颜色、透明度等要求进行的处理方法。如把蜜蜡或接近蜜蜡的云雾状琥珀通过热处理为较为透明的琥珀，还有通过烤色加速琥珀表层的氧化过程使得琥珀表面颜色加深、将透明琥珀在一定的温度压力下，处理成含有大量微小气泡的不透明蜜蜡等等。这类样品经过优化的特征在鉴定过程中我们可以发现它。比如加热处理过的透明度很好的琥珀会产生气泡炸裂在琥珀内部形成类似太阳光芒的特征。表面烤色处理的蜜蜡，放大检查可发现裂隙处颜色富集、珠孔处可观察到颜色浮于表面且界限清晰。水煮蜜蜡的特征是表面光泽发暗呈土状光泽、放大检查发现大量微小气泡聚集。另外加热后的琥珀表面荧光的强度、颜色也会发生改变。这类样品检测中经常遇见，但是上述方法不会对琥珀本身产生本质的影响，按照国标 珠宝玉石名称GB/T165522017 规定，属于优化，不必在鉴定证书进行注明，消费者也无需多虑2 3。1.4辐照处理辐照处理是用高能射线照射珠宝玉石，主要用于改变珠宝玉石的颜色，市场上经过辐照处理的琥珀蜜蜡不多见，但有一种俗称的“血蜜蜡”却是通过辐照处理来获得颜色，通过放大观察，琥珀里面“根须状包体”十分明显。据专家介绍，通过实验，在一定的工艺条件下，琥珀蜜蜡可以通过辐照源(钴 60 电子束)辐照，产生根须状包体，实际上这些根须状包体是琥珀蜜蜡被击穿放电形成的伴有应力裂纹的树枝状通道，因此琥珀中的根须状包体并不是天然琥珀的证据。另外辐照导致琥珀中某些羟基共价键均裂而形成自由基，该自由基导致琥珀由浅黄色渐变为橙黄色或红色调，这种红色调里外颜色不一致，颜色稳定性较差，当温度升高至140时，自由基离解，红色调退除，在紫外可见吸收光谱表现为一组由自由基导致的多峰分布的吸收和荧光谱峰(500 585 nm);而经过自然风化作用形成的红色琥珀(血蜜蜡、血珀)颜色里外均匀一致，在紫外可见吸收光谱表现为单峰高斯分布的紫外谱峰，可辅助鉴别辐照处理和天然琥珀。按照国标 珠宝玉石名称GB/T165522017 规定，辐照琥珀为处理，在鉴定证书珠宝玉石名称处必须标注2 3。1.5再造琥珀再造琥珀也叫压制琥珀，是将琥珀碎块(碎屑)在一定压力和高温下烧结，形成一块整体的琥珀。这种琥珀检验工作中经常遇到，其密度较琥珀偏低，红外光谱检测为天然琥珀特征吸收峰，但是通过放大观察不具有天然琥珀“似玛瑙纹”流纹，而是具有碎粒状结构，流纹呈不规则拉扯状，颗粒之间常出现红色氧化层，呈“血丝状”构造。在正交偏光镜下，具有碎斑、碎粒或碎花状异常消光。在紫外光下检测荧光更强，为明亮的白垩状蓝色荧光，其碎粒状结构更加明显4。按照国标珠宝玉石名称GB/T165522017 规定，属于人工宝石，定名为再造琥珀2 3。2琥珀仿制品的鉴定日常检验中还有很多琥珀仿制品，以成熟度不够的柯巴树脂，琥珀粉与树脂压制而成的“二代蜜蜡”以及各种塑料制品居多。2.1柯巴树脂琥珀的形成过程相当复杂，而柯巴树脂是石化的天然树脂在地质运动过程中的中间产物，琥珀与柯巴树脂的化学成分、物理性质存在相似性和过渡性。在一定条件下，柯巴树脂可以转化为耐久性更好的琥珀，这是一个非常缓慢的渐变过程。从宝石学的角度讲琥珀较柯巴树脂成熟度高、硬度大、不易溶解、耐热性强，才符合珠宝首饰的属性要求。柯巴树脂作为天然树脂和琥珀的中间产物，它与琥珀最为相近。相对其他天然树脂鉴定难度较大。红外光谱、拉曼光谱等光谱学分析虽然能有效地分辨琥珀与柯巴树脂中的各种特征基团或官能团，在一定程度上能够反映其化学结构特征，获取28吉林地质第 40 卷与鉴别有关的重要信息，但由于琥珀和柯巴树脂在成分上的差异性，琥珀与柯巴树脂完全单纯依靠光谱分析还不全面，还要综合分析其物理化学性质，才能得到科学的结论5。由于柯巴树脂的成熟度低于琥珀，故其硬度与耐热性也低于琥珀，但其在有机溶剂中如乙醚的溶解度则高于琥珀的，柯巴树脂的折射率与琥珀一样，颜色以淡黄色、柠檬黄色居多，没有琥珀由浅到深的黄、棕、褐、橙到红、蓝、白等颜色丰富，树脂光泽也十分接近，在短波紫外光下，柯巴树脂发出白色荧光，比琥珀发出的荧光更明亮。2.2二代蜜蜡市场上俗称的“二代蜜蜡”是在琥珀碎块、琥珀粉的熔结过程中掺入外来添加物，如起固结作用的人工树脂等，其正交偏光及紫外荧光特征均不明显，但在强透射光源照射下，仍可在冰裂纹下、磨砂面下、有色覆膜下及雕刻的繁复花纹附近发现断续状的闭合“血丝”、局部带棱角的颗粒边界或流动的“砂糖”构造。如果加入的添加物种类或数量过多，利用红外光谱能检测到外来物，琥珀的原有成分已遭到严重破坏，不能再将其定名为再造琥珀，而应定名为仿琥珀，属于琥珀的仿制品。2.3塑料类的仿制品塑料类的仿制品包括酚醛树脂、安全赛璐珞、赛璐珞、有机玻璃、聚苯乙烯等，具有明显的流动构造，不但能模仿琥珀颜色，更能制造出类似“太阳光芒”的盘状裂隙，与琥珀十分相似，但是在折射率和密度上与琥珀有较大差异，在实验室里十分容易区别1。由于塑料本身化学成分不同，在紫外荧光灯下比天然琥珀荧光更加丰富，但这只是辅助鉴定手段，利用红外光谱，天然琥珀具有特征吸收峰，塑料是没有的，能较好地区分琥珀和塑料，现在是实验室主要鉴定手段。3结论上述种种优化处理方法以及琥珀仿制品，不但令消费者感到十分困惑，也经常给检测人员带来不小的检测难度。作为专业的珠宝检验机构，一方面不断加强检测人员的专业技术培训，培养检验人员良好的职业道德，另一方面还要实时了解掌握琥珀市场动态，出现什么新品，包括加工处理的工艺，做到知己知彼。消费者作为非专业人士，如果能了解一些琥珀基本常识及市场上常见的优化处理方法，在购买自己喜欢的琥珀时将会有一些帮助，并在必要时去正规专业检验机构进行检验。参考文献:1 张蓓莉 系统宝石学(第二版)M北京:地质出版社，2006，5(2):9，542 548 2 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会 GB/T 16553 2017，珠宝玉石 鉴定 S中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会，2017 3 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会 GB/T 16552 2017，珠宝玉石 名称 S中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会，2017 4 李海波，陆太进，沈美冬，等 不同时期再造琥珀的微细结构对比及鉴定 J 宝石和宝石学杂志，2012，14(02):36 39+43 5 杨一萍，王雅玫琥珀与柯巴树脂的有机成分及其谱学特征综述 J 宝石和宝石学杂志，2010，12(01):16 2238第 4 期马宏彦，等:琥珀的优化和处理及仿制品鉴别