天然紅寶石與合成紅寶石(一)

因科技的進步,紅寶石也不需要從大自然的醞釀及地底下的生成,人類也可以以人為方式,從實驗室或工廠中合成製造出紅寶石,合成品價值上遠低於天然品,市場上卻到處充斥著合成品,以天然的名義販賣。

 

合成的方法中有熔化法及溶解法。

 

熔化法包括火焰法、拉晶法及銅壁熔融法,其中以火焰法最常見。

 

火焰法約在十九世紀末就以用來合成紅寶石,全名為凡努爾火焰法,以創始人Auguste Verneuil命名。

火焰法是將粉末狀的化學物質,以高溫熔化後滴在旋轉平台上,順著旋轉台上的圓筒結晶,而形成長條狀的晶體,稱之為晶棒,每小時約可生長約1至1.3公分。

 

上圖為火焰法的儀器原理

 

 

 

 

 

拉晶法為另一個熔化法製程,以發明者J. Czochralski命名,此法發展於1918年,全名為沙可夫斯基拉晶法。

 

拉晶法是將粉狀化學原料放至坩鍋內加熱熔化,再將上方有晶種之旋轉桿旋轉入液面,然後緩緩拉起,冷卻後慢慢結晶。拉晶法生產成本較火焰法高,但生長速度較快,每小時最快可生長10公分,

且生長出晶體的長度也較長。

 

上圖為拉晶法法的儀器原理

 

 


此圖為晶棒  圖上為拉晶法、圖下為火焰法

 

 

 

分辨天然紅寶石與合成紅寶石,肉眼上的鑑定是非常危險,須以內含物辨別較為保險。

天然紅寶石不乏包含了含晶共生礦、針狀物、天然直型生長線條、攣晶紋及熱處理所形成內含物。

火焰法及拉晶法形成的合成紅寶石,較常以合成所產生的弧形線條及氣泡作為鑑別。


上圖為天然紅寶石內的含晶

 

 

 

 

上圖為天然紅寶石內的負晶

 

 

上圖為合成紅寶石內的氣泡與弧形線條

 

 

上圖為合成紅寶石內的氣泡與弧形線條

 

 

 

銅壁熔融法較常用於製造二氧化鋯石(CZ),本篇暫不介紹。

本文章圖片來源自GIA教學單位,文字內容屬瑄展當舖所有。