• Michael Miao

寶石鑑定的灰色地帶 熱處理綠珀的鑑定



天然的綠色琥珀是十分稀少的,幾年前的大型國際珠寶展上出現了一批坊間所謂的綠色琥珀產品,2009年珠寶界著名的ICA期刊還曾刊出一篇由日本寶石學家Ahmadjan Abduriyimn所發表名為”GREEN AMBER- CHARACTERISTICS AND TREATMENT” 的專文,文中的重點內容是關於綠色琥珀的寶石學特徵介紹,傳統鑑定儀器(紫外燈/折光率/比重)。以及簡單的破壞性物化檢測(酒精/熱針/靜電/硬度)、還提及其熱處理的機制以及精密儀器(FTIR/NMR)的實驗測試結果分析;由此可見國際寶石市場對於綠色琥珀的重視。目前優化處理的綠珀,顏色要比天然色透明且明顯(如下圖),極具市場流通性,仍是件可以進行銷售的產品


ICA期刊所附之綠色琥珀圖


何謂琥珀?


琥珀自古以來就因為它特有的透明度及明亮的顏色,及其硬度適中加工容易之特性,深具飾品上的價值,為一項極重要的有機寶石;一般認定必須在1500萬年歷史以上的方可稱琥珀,多明尼哥的琥珀多在4000萬年以上;1000萬年以下的多為柯巴,哥倫比亞柯巴的年代約在400~600萬年,印尼則較難確定估計有30~70%為柯巴樹脂。琥珀本質是石化的樹脂,為天然樹脂在不同地質環境的產物,是目前發現硬度最高的樹脂,它的主要成分為碳氫氧的化合物,以及少量的硫所混合而成。但目前仍無法定義出確切的化學組成,比較常見的琥珀顏色為金黃色系,比較少見的顏色為藍珀及綠珀,藍綠珀的致色機制應為其本體光照下所產生的螢光反應所造成。


琥珀優化處理的過程

由於天然琥珀逐漸稀少,品質好的琥珀更具市場上高價位的潛力,所以也紛紛出現了仿製品以及優化處理的產品。人工優化琥珀的製造流程主要為將各產地的琥珀碎料置入處理爐中進行加溫及加壓,隨著加壓加熱的程序,琥珀的淨度可能變好、顏色也逐漸加深、原料內含的有機物揮發,產出的成品具有更高的硬度及穩定性。優化處理的綠色琥珀的就是以品質差的琥珀或者柯巴脂在傳統優化過程之中加入,即能產出綠色琥珀


琥珀仿製品的鑑定

幾個月前,有一位客人攜帶從大陸購得的綠色琥珀如圖(一)要求鑑定所對此寶石進行鑑定,關於琥珀的鑑定,必須要先確定是否為琥珀,若非琥珀,則為琥珀的仿品(如塑料、賽璐珞或者電木)。通常可以使用高倍放大鏡觀察確認是否有天然琥珀的內含物、或者以螢光燈、比重法以及折光率點讀法用以鑑定,除了這些重要的傳統鑑定方法外;尚有一些對於寶石鑑定實驗室較不常用的破壞性測試(如熱針/丙酮)均能達到測試效果。


優化處理琥珀的鑑定


但是優化處理過後的琥珀和仿製品的鑑定方式是不相同的,其優化處理的琥珀在密度及折光率都和天然琥珀幾乎相同,故缺少鑑別診斷性,所以幾乎可以說在實驗室中,是無法使用有限的傳統鑑定儀器及肉眼來鑑定琥珀,其準確度是禁不起考驗的;所以必須使用更精密的高階鑑定儀器,才能找出各式樣品在分子結構上的相異點,用以作為鑑定的重要參考。這就是鑑定上的灰色地帶。


高階精密儀器對於琥珀的鑑定

由鑑定熱處理琥珀的關鍵性證據(參考資料2),由武漢大學提出的論文中可知道FTIR目前可以鑑定熱處理前後的琥珀,在光譜型態的差別如下:


上圖為琥珀在不同優化熱處理階段的紅外光譜差別:分別為未加熱前。經過210度4MPa氮氣狀況下加熱10小時。再經過210度0.5MPa氧氣狀況下加熱3小時。


在進行完初步的傳統鑑定方式之後,已可確定非仿冒品,接著再將客人提供的綠珀樣本以及本實驗室所收藏的天然綠珀原礦圖(二),進行拉曼光譜儀的測試;本次測試運用的雷射光源為780nm並且針對各待測樣品的綠色部分找點進行測試。


圖(一) 客人提供之綠珀樣本


圖(二) 史春仁先生提供天然綠珀樣本


測試的結果如下

圖(三) 客人提供之綠珀樣本的拉曼圖譜

圖(四) 勝宏史春仁先生提供天然綠珀樣本的拉曼圖譜


根據圖譜中拉曼位移1500cm-1前與後兩個主要波峰強度比例的觀察(資料4),還可發現客人所攜帶來的綠珀樣本應是由柯巴脂加熱加壓改色處理而成的產物;柯巴脂和琥珀的化學成分以及物理性質,其實都還是存在著某種程度上相似習性,柯巴脂的琥珀化過程是一緩慢的歷程,所以琥珀和柯巴脂之間,還存在很多過渡性的產物,所以要區分兩者,必須綜合各種物化特性,擷取每種測試儀器的優點,以拉曼光譜儀器為例即應該建立充分的圖譜樣本,方能達到準確鑑定的目的。

由於天然成色佳品質好的綠琥珀不多,故人工優化後的綠色琥珀,仍具其一定的市場價值及美感,理論雖說優化的綠色琥珀是經過人工處理的,但從未否定其銷售價值,不過在銷售時必須告知是否經過優化處理;並且在銷售的價位上和天然的綠色琥珀具有區別,才不致對市場造成負面的影響。


參考資料:

1.Green Amber – Characteristics and treatments By Ahmadjan Abduriyim, Gemmological Association of All Japan (GAAJ) – ZENHOKYO Laboratory

(Published in “In Color” Fall/Winter 2009)

2.鑑定熱處理琥珀的關鍵性證據 武漢大學 王雅玫 楊明星 楊一萍 牛盼 (Published in Journal of Gems and Gemmology Vol.12)

3.琥珀及其常見仿製品的紅外吸收光譜特徵 武漢大學朱莉 刑瑩瑩 (Published in Journal of Gems and Gemmology Vol.10)

4.琥珀及柯巴樹脂的有機成分及其譜學特徵綜述 武漢大學王雅玫 楊一萍 (Published in Journal of Gems and Gemmology Vol.12)

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