合成方法概览
人工合成(生产)红宝石的历史至少可以追寻到19世纪上半叶。到了20世纪初叶,已经可以大批量工业化生产人造红宝石了。人工合成红宝石按照发明的先后顺序主要有4种方法:
- 焰熔法(Flame Fusion或Verneuil process):如下图一
- 柴可拉斯基法(又称作:直拉法=pulling process, Czochralski Process):如下图二
- 助焊剂法(Flux Process):
- 水热合成法(Hydrothermal Synthesis):
合成红宝石通常都具有:颜色均一、洁净,包裹体稀少,一般有圆气泡,为均质体的属性。人造红宝石中也可出现包裹体,它的包体不是各种矿物,而是气泡,气泡的出现通常无规律、密集成群,也可弧立出现。人工制造的假宝石,内部的棉、柳都是人工制作的,是由外向里伸展的,棉柳的道是外边大、里边小,是尖形的;有的内部有水泡,但形状是圆形或椭圆形的。
焰熔法
其中成本最为低廉的恰恰是最早发明的焰熔法,因此这也是市场上合成红宝石(Synthetic Ruby)最为常用的生产工艺。鉴别用焰熔法生产的人工红宝石也是最为简单的 -- 肉眼观察可能不会发现任何杂质(过于完美),但在微观下(10x放大)通常会发现弧线、气泡、拉伸痕迹等。
助焊剂法
助焊剂法生产的红宝石需要专业人员在高倍显微镜下观察其内部特征才能鉴定出来。
水热法
水热法红宝石合成环境仿照天然红宝石的生长环境,内部特征极象天然红宝石,一般仪器都很难将其区分,常需借助其它大型仪器,如x射线仪。
红宝石特征观察
微观观察
不同方法合成的红宝石有不同的包裹体,区别它们需在专业实验室进行或通过放大镜检查。合成红宝石的共同特征是颜色鲜艳,且比较均匀,肉眼难以发现其中有包裹体,感觉内部非常干净。而市场上大多数天然红宝石或多或少都明显存在所谓的“棉绺”,即沿一定方向(受晶体内部结构控制)分布的包体和内裂的组合,有时可见绢丝状包体。
荧光法
对于难以发现明显包裹体的天然红宝石可以用长波紫外灯(普通便携式袖珍验钞机)与合成红宝石区别。实验表明,天然红宝石与合成红宝石在长波紫外灯下均发红色荧光,但合成红宝石的更亮、更艳。
红宝石颜色艳丽,在光源照耀下,能反射出美丽动人的六射星光,俗称六道线,这是红宝石的特殊晶体结构所致,是其特有的光学现象。
天然红宝石在分光镜中光谱的蓝色部分可见到波长450mm的黑线,这一定是真的天然红宝石。如果没有这条吸收黑线,那一定是人造红宝石。
另,缅甸产天然红宝石含铁少,荧光反应强烈。泰国产天然红宝石无荧光反应,要使用多种方法检验。泰国红宝石大部分颜色较深,有些像石榴石那样从微紫红色到棕红色,另外,几乎缺失金红石包体,因此没有星光红宝石品种。
偏光法
在众多红色宝石中只有红宝石和红色尖晶石在长波紫外光照射下显红色—暗红色荧光,据此,对于未知红色宝石可首先用荧光法(验钞用紫外灯即可)检查:不发光的红色宝石肯定不是红宝石,发光的就有可能是红宝石或是尖晶石。红宝石是非均质体,尖晶石是均质体,在正常情况下只有用简易偏光镜检测才能予以区别。前者在正交偏光片之间旋转360度出现四次消光和四次明亮,后者为全消光。
磷光现象
缅甸产天然红宝石在紫外灯或交叉滤色镜下观察,无磷光现象。在暗室中观察,人造红宝石会有磷光残光现象,并持续较长时间。但是少数天然红宝石也能显示很短暂的磷光现象,应仔细注意区别。
宝石构造观察
缅甸红宝石颜色分布不均匀,常呈浓淡不一的絮状,团块状,在整体范围内表现出一种具流动特点的旋涡状,也称 “糖蜜状”构造,这种构造曾作为缅甸红宝石的鉴定特点,另外,缅甸红宝石含有丰富的金红石包体。
常见的红宝石其内部有很多的裂纹,即所谓红宝石的“十红九裂”,天然红宝石少有完好无缺的,常含有其它矿物小晶体及细针状红色金红石反射出一束束丝状物。并可观察到一些含液体的小空隙及不规则碎片的细管。用放大镜或显微镜观察,凡能看到这几种包体者为真品。天然的红宝石在结晶过程中,周围有一些其它的天然矿物晶体,这些矿物常被包入红宝石晶体中成为包体。这些包体有两大特点:一是呈带棱角的晶形;二是常按一定方向排列,彼此以60°角相交。肉眼观看时,好像红宝石表面有着许多丝状物,这恰恰是真宝石特有的重要标志。
二色性
天然红宝石有较强的“二色性”,红宝石在长、短波紫外线照射下发红色及暗红色荧光。所谓二色性,即从不同方向看有红色和橙红色二种色调,放大检查时,红宝石内气液包体和固态包体丰富。刻面宝石在合适方向可见后刻面棱重影。即使仅依赖红宝石具有“二色性”的手段进行观察辨别,当即就可以排除其中的一大半替代品和伪劣品。
by Ricky Sun