翡翠无机充填改性的试验性初探

翡翠无机充填改性的试验性初探

【摘要】目前市场上大量出现的多数为有机充填的B货翡翠，此种翡翠运用红外光谱分析技术较容易鉴别，且不易保存。该试验采用了不同浓度配比的水玻璃进行充填，旨在探索与翡翠成分接近的水玻璃如何进行充填，且能较为明显地改善翡翠的外观。
【关键字】翡翠；无机充填
翡翠的酸洗充填处理是指原本种水、颜色较差的翡翠经过强酸、强碱浸泡，使其种水、颜色得以改善，与此同时，翡翠的原始岩石结构也遭到了破坏。为掩盖被破坏的结构，增大翡翠的强度，在酸洗过后，经常用有机胶、无机胶或蜡对其进行充填处理的翡翠。这类翡翠称为“B货”翡翠。现今市场上出现的大多是有机胶充填的B货翡翠，有机充填的翡翠除了常规检测中的颜色、光泽、酸蚀网纹、荧光等鉴别特征区别于天然翡翠外，其红外光谱中2800～3200cm-1波段内出现的吸收峰能较容易地将其与天然翡翠相区分，而且有机充填的翡翠易发黄老化，从而影响翡翠的外观品质及保存价值。而据资料显示，无机材料可以弥补这些缺点，使充填后的翡翠在外观及价值方面得到较大的改善。本次试验仅为一种无机充填方案，在试验过程中仍有许多不足，且充填效果未达到预期，这些都为今后的充填试验打下了一定的基础，下面介绍本次的试验过程及充填完成翡翠的宝石学特征。
1.试验过程
从低档翡翠标本中挑选不同颜色及品种的翡翠样品，并选择硅酸钠进行充填。硅酸钠xNa2O·ySiO2，又名水玻璃、泡花碱，曾被作为无机充填材料。水玻璃为无色青绿色或棕色的固体或粘稠液体，其物理性质随着成品内氧化钠和二氧化硅的比例不同而不同，是日用化工和化工工业的重要原料。
将装有HF酸（浓度>40%）样品的容器放入沸水中进行水浴加热，HF酸温度控制在90℃，随后将其放入沸水中进行清洗。酸洗后的翡翠样品大部分表面粗糙，近表面部分呈白色粉末附着状态。随后用饱和的NaOH溶液进行碱洗增隙，并同样用沸水进行清洗。酸洗碱洗完毕后，将样品（图1，2）放入真空箱内进行恒温干燥12小时。
将酸洗碱洗完的翡翠样品置于不同浓度的水玻璃硅酸钠溶液（硅酸钠和水之比分别为1：1、1.5：1、2：1）进行五天的恒温真空充填，并让其在真空干燥箱中干燥。随后抛光测试其宝石学特征。
2.充填处理后翡翠的宝石学特征抛光水玻璃充填的翡翠，外观与处理前无太大改变，可能是由于温度的选择和水玻璃溶液的配比导致充填效果不太理想。
充填前翡翠的比重在3.33左右，而水玻璃充填后的翡翠比重明显增加，为4左右。据资料显示，有机充填的B货翡翠的比重一般小于3.30，而无机充填的翡翠比重无明显变化，此次试验中密度的增加可能是由于水玻璃充填不完全所导致的。
另外，处理后翡翠仍可见较为明显的酸蚀网纹（图3），这与有机充填的翡翠较为类似。
最后，运用透射法测试水玻璃充填翡翠的红外光谱。天然翡翠透射红外光谱从400～2200cm-1的红外光被样品完全吸收，在2200～3000cm-1有一中心位于2600cm-1的宽的透过峰。而水玻璃充填的翡翠透射红外光谱与天然翡翠相似（图3），这与有机充填翡翠有较大的差别，有机充填翡翠的透射光谱在2800～3200cm-1波段内存在吸收峰，通常位于2880cm-1、2925cm-1、2970cm-1、3040cm-1和3060cm-1附近。所以，利用红外吸收光谱能够较为简单地分辨天然与有机充填的翡翠，这也是现在质检部门较为常用的检测方法，但此方法无法区分天然与无机充填的翡翠。
综上，分析测试结果，此次充填的水玻璃可能由于水玻璃配比及充填温度原因未完全进入翡翠内部，且没有较好地改善低档翡翠的外观。但是，本次试验证实了无机充填翡翠利用红外光谱难以检测，若在今后的试验中将外观进行改善，这在宝石的优化处理方面将是一个较大的突破。  

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