一、 研究背景
琥珀以浑然天成的庄重之美、质地温润的古典之美成为大众首饰消费品。它与金、银、珍珠珊瑚、车渠、琉璃被列为佛教七宝。由于琥珀的价值高、需求量大、品种少，已成为优化处理技术攻关的主要对象，目前有加热、再造、压固、染、覆膜等处理方法，这些均会使琥珀的外观有明显的改善，也给检测工作带来了极大的困难，是珠宝检测中最具挑战的难题之一。
琥珀主要是松柏科植物的树脂，经地质作用掩埋地下，经过很长的地质时期，经过压实、脱水、胶结、聚合作用，树脂失去挥发成分并聚合、固化形成琥珀。它常与煤层相伴而生。琥珀属于沉积作用的产物，主要产于白垩纪和第三纪的砂砾岩、煤层的沉积物中。由于这样的地质过程的复杂性、漫长性，使得琥珀作为一种不可再生资源越来越受到重视。而天然形成的大多数琥珀因为内含物等缺陷而使其很难进入高档宝石之列。
二、 研究方法与意义
本文研究琥珀的优化处理主要从热处理角度出发，结合目前市场较常见的处理方法，以寻求比较好的优化工艺技术，并讨论该过程中影响琥珀颜的各因素条件。琥珀是大众很早就认识并喜爱的宝石之一，具有很多品种。如果能用热处理方法对琥珀处理使其透明度、颜乃至硬度方面都大大改善，并且将该方法用于市场的话可以大大降低某些高档品种琥珀的价格，对于普通消费者而言无疑具有很大的购买诱惑。
（波罗的海琥珀） （抚顺琥珀）
优酷汪聪三、 何炅的资料琥珀的物理化学性质
1.化学成分
琥珀是碳氢化合物，含有琥珀酸和琥珀树脂，化学成分为C10H16O，其中碳79％、氢10.5%、氧10.5%，次要化学元素含量:硫0.25%-0.35%，氮0.04%-0.52%，三氧化二铁0.58%-0.97%。微量元素种类有：铝、镁、钙、硅、锰、铜等。
其有机成分（据谱分析结果）中琥珀脂酸69.5―87.3%、琥珀松香酸10.4―14.9%、琥珀酯醇1.2―8.3%、琥珀脂酸盐4.0―4.6%、琥珀脂酸油1.6―5.8%。琥珀酸含量越少，琥珀越清澈透明。琥珀酸含量高多则黄较深。透明琥珀的琥珀酸含量为3－4%，琥珀酸超过4%，则会出现云雾般的半透明状态。而泡沫状琥珀的琥珀酸甚至超过8%。琥珀作为有机矿物，其成分是有一大致固定范围的。由于组成琥珀的各功能团相对数量的变化而出现亚种，但其组分中的碳、氢比例比较固定（大致2：3）
查阅相关资料并联想刚玉的颜成因，笔者认为导致琥珀颜丰富的原因有5点：
①与琥珀形成初期所处的土壤地质环境有关，当土壤中琥珀酸含量较高时，琥珀黄较深且透明度较差，琥珀酸含量较低时颜浅较透明。
②原石蜜蜡埋于蓝土层（含云母、石灰质）会受石灰质、氧化钛影响而变成蓝。
③硫及硫化物使琥珀呈蓝绿。硫酸铜的渗入致使琥珀成绿。
④当琥珀埋于地层下，与煤矿伴生时呈黑。当围岩富含铁、朱砂、锰等导致琥珀呈红、棕、褐。
⑤琥珀内部裂纹及表面因氧化作用呈红褐。
2.物理性质
以金黄、黄褐、橙红为主、少量蓝、浅红、浅绿、浅紫。波罗的海琥珀多为黄、金黄及褐；罗马尼亚琥珀为黄、褐、绿、蓝；多米尼加琥珀多为金黄，西西里和缅甸琥珀以红褐为主。导热性差，有温感，加热到150℃即软化，250℃－300℃熔融，散发出芳香的松香气味。常见动、植物碎片、气泡、漩涡纹、裂纹、气液相包体、杂质等。易溶于硫酸和热硝酸中，部分溶解于汽油、乙醇、松节油。
（琥珀中的动物和气泡） （琥珀中的杂质）
3.产出形态及结构
琥珀的形状多呈饼状、肾状、瘤状、拉长的水滴状和其它不规则形状。属非晶质体。据电子显微镜观察可知它由微细的椭圆形胶粒堆积而成，小胶粒堆积呈肾状、花瓣形，再进一步堆积呈菜花状球粒。这种不断凝集可能代表了琥珀的生长过程，树脂体的粘结加大是形成特大琥珀的原因。胶粒之间局部的有序排列致使琥珀有时出现干涉，在X射线衍射曲线上出现强而宽的衍射峰。琥珀形成过程中常混入一些机械分散的杂质，经X射线衍射分析证实为石英、长石、高岭石、勃姆石等。
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4.琥珀的品种和质量评价
琥珀的分类首先依据透明度分为两大类：呈透明状的通称琥珀；呈微透明—半透明状的俗称蜜蜡；透明琥珀和微透明蜜蜡绞合在一起的称为金绞蜜。其次按颜分为血珀、金珀、黄珀、蓝琥珀、绿琥珀，此外还有虫珀，香珀。其中以血珀、金珀、虫珀等为首饰收藏和佩戴首选宝石，名贵。在琥珀的质量评价因素为：块度、颜、透明度、包体、裂纹杂质。在琥珀分级中颜正浓艳、质地透明、包体完整、杂质裂纹少者为佳品。
（金珀） （血珀）
（绿珀）
四、 琥珀的优化处理讨论
因为琥珀熔点低，加热琥珀改变其透明度和颜特征的办法很早就被人们利用，它的基本原理是通过温度的提升来加快琥珀的氧化，通过压力改变琥珀的透明度。人们也通过压制的方法使一些小碎块琥珀凝集成较大块体。另外，利用现代商用优化处理技术已经可以获得珍珠蜜、阴雕血珀、双琥珀、花珀等美丽宝石产品。
（阴雕血珀） （双琥珀） （花珀）
1.琥珀的传统优化
张蓓丽在《系统宝石学》中提到，将琥珀放入植物油中加热，可提高琥珀的透明度，并且使用此方法还可以使琥珀产生“太阳光芒”；Williamson George在《The Book of Amber》一书中指出，将琥珀置于盛满细沙的铁锅，缓缓加热30～40小时，可以让琥珀的颜改变到近似深咖啡，甚至黑的泽。苏联Almazjuvelirexport公司曾经开发出一种可以改变琥珀硬度和颜的制程，利用压力锅提高琥珀透明度，再使用电子锅加热琥珀来增加其硬度，加深其颜。
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具体方法：使用高压锅，在高压下往炉膛里注入惰性气体。炉膛内气压由几个大气压加到每平方300千克。温度上升到200℃时琥珀开始变软，里面所含的气泡开始浮向表面，琥珀变得透明。但是这个过程也使琥珀丢失了原本的颜，而呈无或是带水样的浅绿。为了获得想要的颜，有时会对它们进行高温烘焙，在琥珀的外层烘上很薄的一层颜，模仿氧化后的颜。
不难发现，使用植物油和细沙加热琥珀的方法虽然可以取得一定的优化效果，但是不适于大规模的商业化生产，“太阳光芒”的产生也具有不可控制性，热油的使用带来安全隐患。整个优化过程都存在不确定性，很容易导致优化失败。
相比之下，Almazjuvelirexport公司的优化方法更为科学，不过该方法将净化过程与烤过程单独分开，不能使两个优化过程同时进行。虽然这种热处理和烤的方法使琥珀变得坚硬，但是并不适合处理含动植物的琥珀，因为高温会使得它们受到损害。净化后本体颜丢失，后期烤形成的颜通常只停留在表层，不能深及内部。通常琥珀中的气液两相包体会因为加热而破裂，形成盘状裂隙，而后又会因为氧化作用导致颜变深，降低透明度。
（太阳光芒） （珍珠蜜）
2.琥珀的现代优化工艺
⑴琥珀的净化
净化是通过控制压炉内的温度与压力，在惰性气氛环境下达到去除琥珀中的气泡、提高其透明度的目的。对透明度差、厚度大的琥珀材料，往往需要多次净化或者增加压力、温度和时间才能实现完全透明。
净化工艺的流程为：
①准备阶段 检查压炉的操作系统，根据琥珀半成品或成品的特征(厚度、大小及透明度)有选择地将其摆放在添料筐内或托盘上，并确定工艺参数。对越不透明、厚度越大者应放置越深；
王岳伦的家世②)装炉阶段 将添料筐或托盘放入压炉内，安上盖子，插入传感器，紧固螺母，封炉检查；
③优化阶段 向压炉内充惰性气体达到初始气压，设置压力的控制值；升温的同时调节温度，控制所需的温度、升温速率、恒温时间等；开启加热，加热完成后自动关闭。压力炉配有冷却空气输入流通系统，可加快炉体自然冷却的速度；
④开炉阶段 当炉体温度下降到约40℃以下时，便可开炉，取出样品。
在实验准备阶段预先提升压力至0.3MPa，目的是排出炉内空气。在达到加热温度后，缓慢释放部分惰性气体，利于控制炉内压力。
⑵琥珀的烤工艺流程
目前血珀的制作通常经过人工烤，即经过氧化作用致使琥珀表面产生红至深红褐的氧化薄层。
烤工艺流程：与净化实验有所不同，烤实验的气氛环境须在惰性环境中加入部分氧气，且两种气体的体积比也需谨慎控制。如果氧气太少，则琥珀表面的氧化效果不理想；如果氧气过量，则可能会增加实验设备及材料碳化的危险性。工艺参数：压力为4．5 MPa，加热温度为210℃，加热时间为3 h，惰性气体与氧气。通常在保持温度不变，稍微提高压力，延长加热时间的条件下，琥珀的颜更加均匀和深化。温度或压力过高会使琥珀爆花。
现代优化处理工艺比之传统工艺有了很大的改善，不过仍将净化和改单独分开，给商业化生产带来困难。目前还没有听说除了利用氧化作用之外其他的改方法。
五、 设想实验
根据以上对琥珀的物理化学性质的了解，以及对传统和现代琥珀优化处理工艺的对比，笔者认为针对不同的琥珀材料和实验目的我们应该采取合理可行的优化方案，实现改善琥珀颜和透明度的目的。在前人实验基础上本人设想了一个改善实验：
1、 选取透明度较差的黄蜜蜡样品A和透明度较好的亮黄金珀样品B，将其按净化工艺流程处理，将样品置于沸点较高的植物油中，这样可以保证样品各方向受热均匀，并且能进一步防止炉内残留的氧气对样品的破坏。控制压力在4.5MPa，起始室温为25℃，在炉内调节加热温度为200℃，升温时间为3 h，恒温约2 h，自然冷却14 h，至35℃时取出样品。
工作励志名言2、 再将样品B放入同样的装置，控制压力在5MPa，加热温度为210℃，炉内位惰性气体和适量的氧气，其它条件与第一步相同。
3、 选取气液两相包体的浅黄样品C，置于硫酸铜溶液中，充入惰性和少量还原性气体（H2S），同样方法处理。加热时间应延长，或重复实验。
可能得出的改善效果：样品A和B在第一步完成后透明度会提高，且表面可能呈现本或褐黄，因为炉内氧气无法保证完全排除。样品B在完成第二步后可能显示暗红或红褐。样品C可能出现蓝绿。此法基本思想为：利用加热使无机盐渗入由于净化过程产生的大量裂纹中，一旦溶剂蒸发，致物质留在裂隙中。另外还原性气体可以与琥珀中Fe2O3反应，降低黄调。
六、 结论
琥珀优化处理的影响因素非常复杂，主要包括：(1)琥珀原料的颜、透明度及块度等，这些会直接影响优化工艺参数的设定；(2)升温时间、恒温时间、降温时间、初始压力、压力释放速度等是优化产品最终能否实现的必要条件；(3)环境气氛如惰性气体、氧气及其比例决定优化处理琥珀的颜。但是在整个优化过程中并不能很好的控制与改变各项参数，主要原因是琥珀的熔点很低容易氧化，温度稍高压力稍大就会损坏琥珀。最近市场新出现了优化的绿琥珀等品种，由于商业机密厂家不会公布其优化工艺细节，而实验室中没有相关理论指导具体细节，所以琥珀的优化处理还需要不断的探索了解影响其性质的内外因。
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