琥珀与仿琥珀的鉴定特征

2020-07-10 11:22卢君
科学与财富 2020年11期
关键词:鉴定琥珀

卢君

摘 要:琥珀是一种天然有机宝石,随着价格的上升,各种仿制品逐渐增多,常见的品种有树脂、各类塑料、压制琥珀等,本文通过对琥珀和仿琥珀进行常规宝石学测试、破坏性测试、红外光谱测试发现:常规仪器可以区分大多数的塑料仿制品和天然琥珀;可溶性测试对于琥珀和柯巴树脂有着较为明显的区分作用;红外光谱测试对于琥珀和柯巴树脂区分有着决定性的作用。

关键词:琥珀;仿琥珀;鉴定

Abstract:Amber is a kind of natural organic gemstone. With the increase of price, there are more and more imitations. The common varieties are resin, plastics, pressed amber and so on. Through the routine gemmological test, destructive test and infrared spectrum test of amber and imitated amber, it is found that: the conventional instrument can distinguish most imitations of plastics and natural amber; solubility test The infrared spectrum test plays a decisive role in the distinction between amber and Copa resin.

Key words:amber; imitation amber; identification

琥珀英文名称为Amber,化学成分为C10H16O,是一种有机宝石,是松柏科植物分泌的树脂在地质作用下石化的产物,主要物质为琥珀酸和琥珀树脂,局部结晶;由于产出条件不同,致使琥珀的外形多样,产于砾石层中的琥珀一般呈圆形、椭圆形或有一定磨圆的不规则形。琥珀颜色丰富,常见浅黄、浅红棕色;透明至微透明;琥珀为树脂石化形成,保留了树脂光泽,品质好的琥珀抛光之后可达玻璃光泽。近年来,随着琥珀价格升高,各种技术手段不断革新,出现了大量的仿琥珀,其特征和天然琥珀十分相似。本文通过对琥珀和仿琥珀的样品进行常规宝石学、红外光谱对比研究,以期建立琥珀和仿琥珀的鉴定方法。

1 琥珀和仿琥珀的常规仪器测试

本文12件样品采购于石佛寺批发市场,对样品进行了常规的宝石学测试,现象如下:

1.1 手感

琥珀为有机宝石,在所有的宝石中密度最小,故手掂轻。琥珀的导热性差,所以触感温,冬天不冰手,比较温润。很多琥珀摩擦后有松香味,仿琥珀没有这种特征。

1.2 密度

采用静水称重法进行密度测试。琥珀的密度为1.08g/m3,柯巴树脂、压制琥珀的密度比琥珀略低,1.05g/m3,塑料类的密度高,大都在1.10g/m3以上。通过饱和食盐水可以区分塑料,塑料在饱和食盐水中下沉,而琥珀和柯巴树脂、压制琥珀漂浮或悬浮。

1.3 紫外荧光

天然琥珀在长波紫外光下具有弱到强的荧光,颜色浅蓝色、浅绿色,但在短波下荧光弱于长波。柯巴树脂的荧光不稳定,颜色多样。压制琥珀由多个小颗粒琥珀熔融压制而成,在短波紫外光下荧光强于长波,且可见斑块状、团块状荧光。

1.4 折射率

琥珀和柯巴树脂、压制琥珀在成分上相似,折射率基本一致,点测1.54。塑料仿琥珀折射率变化较大,在1.52-1.65之间,和琥珀差异较大。

1.5 偏光检查

在正交偏光镜下,天然琥珀由于局部结晶,常见异常消光。压制琥珀呈现斑状消光。塑料的消光特征各不相同。

1.6 内部特征

天然琥珀内部常有圆形气泡,气泡受热爆裂后形成“太阳光芒”,内部有形态自然的流动纹。压制琥珀在压制颗粒边缘部位可见红色的氧化圈和未熔融的块状物质。塑料仿琥珀内部可见不同形态的搅动纹路,透明部分和不透明部分界线清晰,有气泡。

2 琥珀和仿琥珀破坏性测试

破坏性测试为宝石鉴定中的非常规手段,但对于鉴定琥珀和仿琥珀效果明显。

2.1 热针测试

将烧红的细针刺入琥珀和仿琥珀等样品中,待样品熔化后迅速取出细针,观察接触位置的变化。琥珀为天然树脂硬化后的产物,故有松香味,且冒黑烟。塑料仿琥珀热针测试有辛辣味,有的具有甜香的水果味,并且烟呈白色。

2.2 针扎、可切性测试

琥珀针扎较难刺入,插孔处已发生崩裂;柯巴树脂的地质年代较短,针刺交易扎入,插孔处呈粉末状。塑料的硬度較大,针不易刺入。

琥珀和柯巴树脂、压制琥珀刀切易产生崩裂,不具有可切性。塑料刀切可产生卷曲的薄片。

2.3 可溶性测试

将酒精擦拭于琥珀和仿制品的表面,停留一段时间观察。琥珀没有任何变化,待酒精蒸发后,表面光泽、粘性和原来相同。柯巴树脂和酒精接触的位置会发生溶解,手指触摸有粘手的感觉。

3 红外光谱仪测试

利用傅里叶变换红外光谱仪测试天然琥珀、柯巴树脂、塑料三种样品。

琥珀的吸收峰位于2924cm-1、2868cm-1、1722cm-1、1697cm-1。柯巴树脂吸收峰位于3072cm-1、1642cm-1、887cm-1。塑料既没有1697cm-1的琥珀吸收峰,也没有1642cm-1和887cm-1的柯巴树脂吸收峰。

通过以上测试,对琥珀、仿琥珀进行总结如下:

4 琥珀的主要鉴定特征

琥珀为非晶质体,正交偏光镜下常见由于局部结晶而形成的异常消光;折射率点测通常为1.54;长波紫外线下具弱至强的蓝、蓝白、浅黄、浅绿。琥珀摩氏硬度2-3,随石化程度增高而变大;密度约1.08g/m3,为宝石中最轻的品种,在饱和食盐水中悬浮;断口呈贝壳状;韧性差,外力撞击易破碎;有滑腻感。琥珀为树脂石化形成,内部经常含有植物和动物包裹体,可见流动结构等。琥珀与绒布摩擦能产生静电;导热性比较差,手摸有温感;由于为非晶质体,没有固定的熔点,加热软化,同时发出松香味;在硫酸和热的硝酸中容易溶解。

5 仿琥珀的鉴定特征

琥珀的仿制品有树脂类,包括柯巴树脂、松香;塑料类,包括酚醛树脂、氨基塑料、聚苯乙烯等,主要鉴定特征如下:

5.1树脂类

5.1.1 柯巴树脂

是一种天然树脂,可分为两种,一是经过短时间埋藏石化作用的半石化柯巴树脂;二是未经地质作用的现代柯巴树脂。柯巴树脂和琥珀最为相似,其内部常含有昆虫、植物等包裹体,常被误认为是虫珀。柯巴树脂形成时代在18Ma以下,埋藏时间短,石化程度低,导致柯巴树脂硬度较低,抛光时不易抛得很亮,用指甲反复刻划,有明显的的划痕。用酒精或乙醚等有机溶剂擦拭柯巴树脂,其表面会很快变得粘手,与琥珀有着明显的区别。柯巴树脂的红外吸收峰位于3072cm-1、1642cm-1、887cm-1,不同于琥珀的2924cm-1、2868cm-1、1722cm-1、1697cm-1吸收峰。当前柯巴树脂的热处理技术日益完善,其特征吸收峰会淡化、漂移,甚至接近琥珀的吸收峰,因此在鉴定时需要多种方法综合验证。

5.1.2 松香

松香是一种未经地质作用的树脂,其颜色、光泽、密度和琥珀相似,松香在254nm的短波下,具有强的黄绿色荧光,而琥珀在短波下荧光不明显。松香的硬度很低,用手可捏成粉末,其表面有许多油滴状的气泡,和琥珀有着明显的不同。由于其与琥珀物理性质差别较大,市场上此类仿制品很少见。

5.2 塑料类

包括酚醛树脂、聚苯乙烯、氨基塑料等材料。塑料在颜色、导热性和电学性质上和琥珀十分相似,甚至可以仿制花珀中的圆盘状裂隙。在宝石学参数上,塑料和琥珀还是有较为明显的差异。

琥珀的折射率很稳定,点测1.54,虽然塑料的折射率变化较大,在1.49-1.66之间,包含了琥珀的折射率值,但大多数用来仿制琥珀的塑料如酚醛树脂,折射率1.61-1.66;聚苯乙烯,折射率1.59;氨基塑料,折射率1.55-1.62,和琥珀有着一定的差异,精确测定可区分。

塑料的密度较大,除聚苯乙烯外,其它密度在1.10g/cm3以上,在饱和食盐水中下沉。

塑料具有可切性,切片呈卷曲状并有韧性;琥珀具有脆性,切割时易崩裂产生小缺口。

热针接近塑料,有各种刺鼻的味道,且会熔化;琥珀热针测试会有松香味,会留下烧斑而不熔化。

塑料的种类不同,其红外光谱特征吸收峰也不同,但都与琥珀的红外谱线截然不同,既没有1697cm-1的琥珀吸收峰,也没有1642cm-1和887cm-1的柯巴树脂吸收峰。

5.3 压制琥珀

压制琥珀与琥珀物理性质相似,主要鉴别特征表现在:

(1)正交偏光镜下,压制琥珀常呈现异常消光现象,但和天然琥珀的异常消光有一定区别。天然琥珀的异常消光表现为局部明亮的蛇带状或波状异常消光,弧面琢型者,有时可见围绕一个中心的彩色干涉色环;压制琥珀表现出消光分区,多成碎粒状异常消光,界线分明,颗粒感强。颗粒较大时,颗粒内部表现为蛇带状消光或每个颗粒都有一独立的干涉色环;颗粒较小,尤其是粉屑压制的琥珀,表现为扭曲的似糜棱状异常彩色消光。

(2)肉眼及放大观察压制琥珀可见碎粒状结构;抛光面上相鄰碎粒因硬度不同显凹凸不平现象,并可见相邻碎粒间的接触界线;碎粒接触面中常有密集分布的小气泡;颜色不同的碎粒可使压制琥珀表现为不同颜色呈团块状或相互缠绞状的不均匀分布。

(3)压制琥珀在生产过程中去除了内部的杂质,加入了密度较小的粘合剂,其密度比天然琥珀稍低,一般为1.03-1.05g/cm3。长波紫外光下,压制琥珀中不同碎粒的荧光色和荧光强度常常不同,使其碎粒状结构更明显。

上述仿制品在外观上和琥珀较为相似,经验不足的消费者不易区分,因此,消费者在购买时需向商家索要鉴定证书,必要时可做二次鉴定。

参考文献:

[1]张蓓莉. 系统宝石学. 北京:地质出版社,2006

[2]李娅莉,薛琴芳. 宝石学教程. 武汉:中国地质大学出版社,2010

[3]王长秋,张丽葵.珠宝玉石学. 北京:地质出版社,2017

基金项目:河北省教育厅资助科研项目(Z2018219)

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