山东蓝宝石的杂质元素对颜色的影响

【摘要】：蓝宝石(英文：Sapphire)是世界上公认的四大名贵宝石(钻石、红宝石、蓝宝石和祖母绿)之一，具有很高的美学价值和经济价值。按照目前国家标准，蓝宝石是指除红色以外的其它各种颜色的刚玉(矿物名)，如蓝色、黄色、绿色、紫色、橙色及其过渡色等，甚至包括无色的刚玉。通常蓝宝石泛指蓝色的刚玉，其它颜色的刚玉则通常用其颜色来描述，如黄色蓝宝石、绿色蓝宝石等。山东自1984年在昌乐发现蓝宝石以来，先后在潍城区、临朐、坊子等地亦发现蓝宝石砂矿。自发现并开采以来，山东蓝宝石在我国的珠宝玉石市场中占据着举足轻重的地位，为促进我国珠宝玉石行业的发展起到了重要的作用。 山东蓝宝石的产量全国第一，且以其颗粒大、晶体形态完整、内部包体少而著称。但由于其颜色过深，价格远比同等结晶质量的斯里兰卡蓝宝石低，因此，山东蓝宝石的退色研究具有重要的意义。如改色成功，将使山东蓝宝石的价格提高几至十几倍。人们一直想方设法改善山东蓝宝石的颜色，以获得更大的经济利益。目前人们在山东蓝宝石的颜色改善方面已经做了许多工作，但其改善效果却一直不尽人意。如果能够真正确定山东蓝宝石的颜色影响因素，对今后的颜色改善工艺真正起到理论指导作用，将会产生巨大的经济效益和社会效益。 微量元素对蓝宝石的颜色有非常重要的影响。研究证明，当刚玉不含任何微量元素时，呈现为无色；当含有微量的铬元素时，呈现为红色，即红宝石；当含有微量的铁、钛元素时，呈现为蓝色；当含有铁、镍等元素时呈现为黄色。蓝宝石中含有什么元素直接决定宝石的颜色色调，含量多少则决定色调的饱和度。在目前宝石的优化处理过程中，许多工作就是围绕微量元素开展的。 本论文通过对各种颜色蓝宝石(含处理过的蓝宝石)的试验和测试，进一步确定影响山东蓝宝石颜色的因素，为下一步的颜色改善提供有力的理论依据。本论文首先收集各种颜色的山东蓝宝石标本，制成薄片后，通过有效的测试手段，对其化学成份中的微量元素分析、紫外-可见吸收光谱分析、红外吸收光谱分析，探讨不同颜色蓝宝石中的微量化学成份与其颜色的关系。然后通过一系列的实验对山东蓝宝石的改色处理工艺进一步探索。主要工作如下：