【搬运】宝石的优化与处理（3）
课程重难点:
1.染色处理技术的工艺条件。
2.常见染色处理宝石的鉴别。
课程要求:
1.熟悉染色处理技术的工艺条件。
2.掌握五种以上常见染色处理宝石的处理工艺及鉴别特征。
一、染色处理技术简介
使致色物质渗入珠宝玉石，达到产生颜色、增强颜色或改善颜色均匀性的目的。如：将绿色染料渗入无色石英岩内，使其成为绿色,放大镜下呈现丝瓜瓤状。
染色处理历史悠久，据报道，公元前1300年在埃及土坦人的坟墓中就有染过色的肉红色玉髓。埃及四世纪时已有文字记载：加热石英或其他宝石产生裂隙，而后渗透进染料，想要红色就渗入红染料，想要绿色就渗入绿染料，要求什么颜色就渗透什么颜色染料。近代由于化学及染料业的发展，使宝石的染色、填充达到了新的水平。现代染色处理工艺愈加完善，使染色处理宝石的品质不断提高，颜色更持久。
二、染色处理技术的原理
主要用于那些颜色浅淡、价值低的宝石的改色，这类宝石通常结构疏松多孔或含有相当多裂纹、裂隙，从而颜料可渗透进去。当使用溶剂法时，染料多为有机的。一旦溶剂蒸发，带色物质就留在了宝石的孔隙或裂隙中。该方法的一个缺点是这些有机染料会褪色。当使用沉淀法，则染色剂多为无机，通过化学反应而沉淀在宝石内部。这种色一般是耐久的。（这将在化学处理——化学沉淀作详细介绍）
三、染色处理技术的工艺条件
（1）对宝石材料的要求
1.宝石材料要耐热和耐酸碱。因为被处理的宝石材料都必须先用酸或碱清洗，在处理中要加热，有时还需要煮沸。
2.被处理的宝石材料需要含有一定的孔隙度，以使色料浸入到宝石材料内部。对于那些没有孔隙的宝石，需要人工制造孔隙或裂纹，以便色料进入晶体。
（2）对染料的要求
1.染料的颜色要十分接近天然宝石的颜色。
2.染料要尽量选那些可与宝石内部的元素部分进行化学反应，或能被宝石材料的孔隙吸附的色料。
3.选择染料时要选择那些不退色的品种。
染绿色元素：Cr、Cr2O3,及其重铬酸铵、氯化镍、氧化铜；铁盐等化合物。
染红色元素：硫氰化钾、铁盐、锰盐等浸泡然后加温。
染蓝色元素：CoCI2：、钴盐、铜盐等。
染紫色元素：钴盐、铁盐、镍、钡盐等。
染黑色元素：烟薰、糖酸化、碳等。
有机染料：各色染料。
无机染料：CoCl2、CuO、Fe2O3、Cr2O3、NiCl2等
植物染料：普鲁士蓝（铁蓝）、橙黄[C16H11N2O4SNa]、金丝雀黄等。
（3）影响染色处理的因素
1.温度、时间、压力、浓度的影响
温度：指染色的温度高低，包括升温、降温、恒温等温度条件。
时间：指染色的时间长短。包括升温、降温、恒温的时间、染色的时间、浸泡的时间、退火的时间等等。
压力：指着色过程中反应容器的压力大小，浓度压力。
浓度：指染色、着色、浸泡过程中溶液的浓度，反应过程中的液体的浓度等。
2.酸性、碱性反应条件控制
由于染色过程中对不同的珠宝因其生长过程中酸、碱环境不同。在给染色时就得考虑其化学反应的条件，否则无法进行反应。当然就染不上色。
一、翡翠
其价值主要取决于颜色，颜色越鲜艳、越浓郁价值就越高。但大多数的翡翠原料都是白色或浅色的。染色处理就是把这些原来无色或浅色的翡翠通过人为方法使颜料染入翡翠，以仿冒质好的翡翠。染色的翡翠也称为C货。
（1）翡翠染色处理的工艺过程：
翡翠染色工艺的细节是厂家不轻易透露的秘密，根据零星的资料记载，染色工艺的主要过程如下：
1.选料：一般要挑选中粗结构，有一定孔隙度的翡翠作为原料，特别致密的翡翠不能染；并切磨成成品后，用稀酸洗去油污和表面杂质，再放在烤箱式炉子中烘干和加热，加热可以达到扩张孔隙的作用。然后把翡翠浸泡到准备好的染料溶液中，加热烧煮以加快染料溶液浸入翡翠的速度。
2.染料：染料的种类很多，要挑选不易褪色，颜色与天然翡翠相似，又容易浸入翡翠内部的染料。
3.染色处理：翡翠在染料中一般要浸泡至少1～2周，上了色的翡翠再经烘干，染料就沉淀在翡翠孔隙，使翡翠产生颜色，最后进行蜡保护，使之不易再被水溶解，使颜色分布更柔和，同时提高玉件的光泽。
（2）染色处理翡翠的鉴别特征：
1.染绿色翡翠：
颜色沿缝隙分布：染绿色翡翠的绿色易浓集在小裂纹中，并沿着裂纹充填在裂纹附近的晶粒间隙中，呈丝网状分布。而天然翡翠的裂纹和 孔隙都是没有颜色的。这些特征用10倍放大镜下观察最好，用显微镜观察时，也只能用低倍，以不超过20倍为宜。
可见光吸收光谱：尽管染色翡翠的颜色与天然的可以非常相似，但是它们呈色机制完全不同，天然翡翠的绿色是由于含铬硬玉所致，其有特征的吸收线，与绿色染料对可见光的吸收特征截然不同。在分光镜下观察，染绿色翡翠在红光区内有一强的吸收窄带，而天然翡翠则是从红光区的末端开始有三条间隔排列的吸收线（690、660、630nm向短波方向强度递减的吸收窄带）。尤是绿色特别鲜艳的翡翠如果观察不到铬吸收线，不管其它的吸收线是否存在，都可能不是天然的绿色。
早期的染绿色翡翠在查尔斯滤色镜下观察常常会变成橙红色调，但是，近期的染绿翡翠，因采用不同种类的染料，多不变色，故不可因为滤色镜下不变色而认为是天然的绿色。
大多数的染绿色翡翠的紫外荧光与天然翡翠相似，没有明显的荧光，但可有弱的黄白色荧光，这种荧光也可以是蜡引起的，有少量染绿色翡翠具有很强的紫外荧光。如果绿色部分发出反常的强荧光，则是染色的标志。
2.染紫色翡翠等
一般认为染紫色的翡翠比染绿色的翡翠更不好鉴定，诊断性的特征比染绿色翡翠少，但只要认真观察仍然可以找到染紫色翡翠的特征性标志。
天然紫色翡翠往往是成片分布，颜色由带浅紫或淡紫色的硬玉颗粒集合而成，少呈脉状分布，颜色浅，深的少见。染色处理形成的紫色充填在翡翠的裂隙和孔隙之中，可形成紫色的细脉，或者充填在白色翡翠颗粒的粒间空隙中，出现白色颗粒被紫色包围的现象，这种情况与天然的紫色翡翠相反。天然的紫色翡翠没有荧光或因含有蜡发弱的蓝白色荧光，而染紫色翡翠多有粉红色的荧光。但由于荧光较弱，当不易分辨时，只可作为指示性的特征。传统翡翠通常染成绿色和紫色，而少染成其它的颜色，但近几年来这种情况有所改变，出现有染黄、染红、及仿古等杂色的染色翡翠，新近的工作表明，染成紫红色的翡翠有时可根据其在长波紫外光下有明亮的橙色荧光而与天然带色材料相区别。天然紫红色翡翠可能有弱褐红色荧光。天然的翡翠，无论是绿色还是紫色，它的颜色都是矿物本身的颜色，即是矿物晶体中着色离子的颜色，不会褪色。而经人工染色翡翠的颜色耐久性差，会因环境的变化而减少，时间一长就会褪色。特别是经常浸入到一些有机溶剂或酸液中，混入的颜料或染料会部分或全部溶解出来，而使宝石的颜色变浅或消失。此外，汗浸、光照、或海浴等也会使染色剂分解，溶失而引起褪色。
染色处理的翡翠不论是在批发市场，或是零售市场都十分常见，而且现在的染色品已不是一眼即可识别，一定要仔细观察，保持对染色处理的警惕性，根据前面所述的各种特征，不难加以识别。
二、石英类宝石
（一）玛瑙
玛瑙的染色在国标中被称为优化方法。可直接称其名称在鉴定证书中不附说明。玛瑙的染色是将色料浸入玛瑙内部的孔隙，使玛瑙整体着色。
（1）用于染色的玛瑙必须符合以下要求
1.结构 要求玛瑙的结构密度小，有微孔隙的这类品种易着色，而密度大的色料不易浸入，很难加上颜色。高博禹等对其结构进行电子显微镜研究提出“三上色，五不上色”。三上色是具有人字形肋骨状长纤维状的玛瑙能上颜色，且效果很好。具波浪状长纤维结构的玛瑙能上颜色。多世代细长纤维结构的玛瑙能上颜色。五不上色是不定向短纤维粒状结构、似花斑状球粒结构、石英的他形不等粒结构的玛瑙不能上色。玛瑙中心的砂心石英颗粒不能上色。玛瑙中石英晶粒，结晶粗大，颗粒边缘界线清楚，粒间紧密，没有微孔，不能形成通道的不能上色。
2.颜色 为了使玛瑙染成人们需要的颜色，玛瑙的原料要求必须是浅色或白色的品种，且要清洗干净，若染成黑色的则玛瑙原料的颜色可深一点。
3.热历史 待加色的玛瑙必须是没有经过焙烧的玛瑙，经过焙烧的玛瑙很难上色。
（2）对色料的要求
不管是采用有机染料还是无机颜料，使玛瑙加色，都要求这些色料具有下列性质：
1.易溶于水或其他试剂中；
2.能与一些化学试剂作用生成不溶于水和醇的沉淀物，且沉淀物显色；
3.生成的显色物稳定性好，应不受日光、空气、水和氧化剂、还原剂作用分解破坏。
（3）染色方法
玛瑙的染色法归纳起来有以下三种：
1.将染色剂直接浸入玛瑙，然后进行加热分解，氧化或还原，生成呈色的氧化物。如要将玛瑙染成苹果绿色可用硝酸镍溶液浸泡玛瑙，然后加热，生成的氧化镍呈绿色。
2.将两种可以起化学反应生成着色剂的化学试剂，先后分两次浸入玛瑙，生成的着色剂经热处理可以分解成呈色氧化物或简单化合物。例如，染蓝绿色的方法，重铬酸钾与碳酸铵反应生成的重铬酸铵加热分解生成的三氧化二铬呈色。
3.先将一种着色剂浸入玛瑙内部，然后再用一种固色剂浸泡，让着色剂与固色剂反应产生一种难溶呈色化合物，而使玛瑙着色。这种方法不需要高温加热，生成的沉淀要求稳定性好。
（4）染色玛瑙的鉴别特征
染色玛瑙的颜色不是玛瑙本身固有的，是人工的方法加入，且只是沉积在玛瑙孔隙内的颜色，一般可以从以下两个方面进行鉴别：
1.染色玛瑙与天然玛瑙的颜色色调不同，以前用有机染料染的玛瑙颜色与天然品差距大。有机染料颜色艳丽，而易退色，明显地呈现出“假色”。目前采用的无机颜料颜色更接近天然品，但只要认真观察也能找到区别。从常见的三种颜色观察区别如下：天然的红色玛瑙为正红色，“烧红”的也一样，颜色纯正，而人工染色的红色玛瑙则是人工加入铁离子化合物而呈的红色，这种红色常常有黄色调。蓝色玛瑙，天然产出品极少，多为一种宝石蓝的蓝色，并且常有不同程度的缠丝现象。而人工染色的蓝玛瑙由于加入了钴盐为紫罗兰色，即蓝中带有紫色调的颜色，极少数情况下出现有宝石蓝色的染色品，这需要通过进一步放大观察等测试手段来确定。绿色玛瑙的染色品与天然品颜色十分接近。但仔细观察天然品为葱心绿色，颜色柔和，而染绿色玛瑙为翠绿色，颜色也较艳丽。
2.由于染色玛瑙都是经色料浸泡、干燥而呈的颜色，色料沉积在玛瑙的孔隙中，在放大的条件下可以在裂纹和孔隙内找到不均匀的色点。一般用十倍放大镜即可鉴别，精细的染色品要在宝石显微镜下观察。由于玛瑙的价值有限，一般不采用大型仪器测试。
（二）玉髓
玉髓的染色在国标中也称为优化，不需要说明。
染绿的玉髓被用来仿制天然的绿玉髓品种。几乎所有的黑玉髓（常被错误的定为缟玛瑙）都是灰玉髓经糖或硫酸处理而成。
天然绿玉髓是镍致色，而人工改色则是靠铬盐致色，所以仿制品在查尔斯滤色镜下显红色。光谱也能区别人工染色的与天然铬致色的绿玉髓。染色的在光谱的红区有三条模糊的吸收带，而天然的只有一条吸收带。
（三）水晶
加热的水晶如果在染料溶液中淬火，因染料渗透可得到染色的变体。这些材料有时称为“晕彩”、“彩虹”或“火石”石英。
（四）虎睛石
无色、浅红色、浅黄色的虎睛石可染成红色、黄色、等色调。
对于染色处理的虎睛石，在放大镜下，可观察到染色集中在斑点。
（五）芙蓉石
天然芙蓉石只有红色、粉红色、白色等；染色芙蓉石可有多种颜色。天然芙蓉石颜色鲜艳，无深浅之分，裂隙处无染色集中现象：染色芙蓉石颜色不鲜，颜色深浅不均匀，裂隙处有染色集中现象。在放大镜下观察，染色芙蓉石有染色痕迹看到颜色集中隙缝中。
三、珍珠
（1）染色珍珠简介
用化学试剂染珍珠的方法很多，开展得也很早，一般是用无机颜料或有机染料浸泡那些颜色灰暗不太理想的珍珠，使其变成人们所喜欢的颜色。
最常用的方法是用硝酸银给珍珠加上黑颜色，具体做法是：将珍珠浸泡在稀硝酸银和氨水溶液中，然后将浸泡好的珍珠放在阳光下或放到硫化氢气体中还原，使珍珠的颜色变成黑色，这样产生的褐黑色、绿黑色和黑色的色调与同色天然珍珠十分相似，处理后的颜色对光、热稳定。
此外，还可以根据需要使用不同的化学试剂将珍珠染成所需要的颜色。例如,用高锰酸钾溶液作着色剂，可以使珍珠变成棕色。将珍珠放在碱与钴盐配置的溶液中，可着上粉红色。在美国，人们将红色染料溶解在油或酒精中，将珍珠染成玫瑰色。还可以用天然的有机燃料和苯胺燃料将珍珠染成各种颜色，这些颜色有时容易褪色。
除了使珍珠外部着色外，还有一种中心染色法，就是从养殖珍珠的线孔注入染料，使珍珠染上颜色，染料根据所需要的颜色来决定，如银色染料，白色染料等。 染色可使有核养珠带浅的粉红色。在珠核—珍珠质的接合处可看到一条染色线。
（2）染色珍珠的鉴别特征
染成杂色的珍珠比较好鉴别，可用其颜色与天然产出色相差太大而确定。需要大量鉴别的是天然黑珍珠与染色处理的黑珍珠。因为他们的颜色和外观极其相似，要进行鉴别需要对肉眼观察和仪器测试的结果进行综合分析，才能得出正确的结论。
1.肉眼和放大观察
对银盐着色的珍珠最快速的鉴别方法就是用肉眼观察，经验丰富的珠宝鉴定师常可以在着色的珍珠上找到破绽。着色的珍珠在整体上观察有时会在整个珠体甚至整串珠中显示出与天然色不同的色调，这要在看过大量天然色后才能感觉出来。在放大的条件下，会看到染料集中在串珠孔附近或成脉状分布在整个珠中。在某些情况下，也可以用棉球蘸些稀硝酸(2/)在珍珠不显眼的地方进行试搽，外加颜色会被搽到棉球上一些。因为这属于破坏性的方法，使用时要十分小心。然而，最行之有效的方法还是仪器测试法，这要在装备好的宝石实验室中进行。通常使用长波紫外线，x射线荧光，x射线照相等方法。在肉眼和显微镜放大的基础上，再加上这些仪器测试，进行综合分析，得出的结论就确定无
疑了。
2.紫外荧光法
天然黑珍珠通常在长波紫外线照射下，呈现亮红—暗红褐色荧光，有些珍珠没有荧光效应，但它们有时可根据其近表面的绿色杆状包裹体来识别。而染色处理的黑珍珠在长波紫外线照射下，往往荧光不明显或呈暗绿色。
3.x射线荧光光谱法
将珍珠放在x射线下照射并用光谱仪测量其荧光波长。这种方法可检测出用各种银盐染色珍珠中的银，但使用这种方法很慎重，因为在波长散射x光荧光系统中，珍珠有可能会变成黑褐色。因而很多宝石测试实验室改用一种能量散射x荧光系统。
4.x射线照相法
鉴别各种银盐着色的珍珠，利用银透不过x光的性质。经银盐处理的珍珠，银往往会沉积在珍珠质与珠核之间硬蛋白层中，不透过x射线的银，使这个硬蛋白层在x射线照片中呈现白色。在处理的黑珍珠中，这种环绕珠核的环形空白带有时也被称为反转环。
日本在珍珠研究方面处于领先位置，曾报道过用红外照相的方法成功地来区分天然与着色黑珍珠；近年来还报道了光谱测定法，利用天然黑珍珠在700nm处的特殊吸收峰来鉴别；另处还利用激光诱发荧光光谱的方法来鉴别珍珠。
四、蛋白石（欧泊）
欧泊染色的方法很多，这大概是由于欧泊多孔的性质所决定的。由于黑色的欧泊倍受人们喜爱，最常染出的是黑色的欧泊。多采用糖酸方法。这种方法可将澳大利亚Andamooka的脉石欧泊染黑，这种欧泊中含有许多高岭石，高岭石散射的白光使欧泊的颜色暗淡，变彩不明显。经染黑后，那些过多的白光被沉积在孔隙中的黑色炭所吸收，于是增强了欧泊的颜色，使其很象高品级欧泊。
（1）糖酸染色处理：
1.预制清洗，在低于100℃温度下烘干。
2.将欧泊放在热糖溶液中浸泡几天。
3.等欧泊慢慢冷却后迅速擦净多余的表面糖汁，然后放入100℃左右的浓硫酸中浸泡1～2天，再慢慢冷却；
4.将欧泊仔细冲洗后，再在碳酸盐溶液中迅速漂洗一下，然后再冲洗干净。
这样染色就完成了，还可进一步抛光做成成品。浸泡中溶液渗透的程度取决于欧泊孔隙的大小、多少和浸泡时间的长短。即使渗入欧泊内部的黑色不多，表层的黑化也会使欧泊的表面发生巨大的变化。另处，染黑色欧泊的其他染料还有，苯胺染料和硝酸铬、硝酸银等。
（2）染色欧泊的鉴别特征：
1.经染色的欧泊，在显微镜下观察，可以看到在欧泊中，色斑呈破碎的小块并仅局限在宝石的表面，结构为粒状。含有象胡椒粒或卵石子一样的炭或染料的颗粒，天然黑蛋白石很少看到黑色斑点。也可发现裂隙中浓集着的染料。一般这样观察不需在正面，只需在圆顶形欧泊的底平面即可看到。
2.荧光法：经过染色处理的蛋白石在长波紫外线下没有正常的强荧光反应，天然蛋白石在长波以紫外线下能发出正常的强荧光效应。
五、钻石
蓝色或紫色染料被涂在颜色不好的钻石的亭部，这将中和不好看的黄色调，使钻石显白色。将有裂隙的钻石染成黑色、粉色来充当天然彩色钻石。
（1）染色黑色钻石与天然黑色钻石的区别方法
染色钻石薄的部分通常是浅绿色。天然钻石薄的部分透过来的颜色为浅灰色。人工染色黑色钻石的黑颜色浓而不透光。天然黑色钻石其颜色表现为一条深、一条浅不均匀的黑色(也称色带)。
（2）天然粉色钻石与处理粉红色钻石的区别方法
天然粉红色钻石的特点是在光谱中不出现592nm谱线，经过处理的粉红色钻石一般呈浅褐粉红色，在光谱中出现592nm谱线。
天然粉红色钻石颜色鲜艳，表里颜色一致，刻划、加热、酸中煮都不褪色。染色的粉红钻石表里颜色不一致有颜色集中现象。刻划、加热、酸中煮均褪色。
六、刚玉
将宝石加热后淬泠，使之形成微小裂纹后浸入色料，沉淀的色料的颜色即为宝石色。有时用染料和油一道来改进刚玉的颜色。例如“红宝石油”就是一种稳定的矿物油加上红色染料和少量杀菌剂型的芳香剂，这种油的注入可以使浅粉色或无色的刚玉，特别是那些具有天然裂隙者加上颜色，以“红宝石”出售。
染色刚玉只要仔细观察是不难鉴别的。用放大镜或显微镜观察有无颜色集中的染色痕迹，同时可以用一个蘸满丙酮的棉签对宝石进行擦试来检查。此外染色红宝石常带橙色或黑灰色调，有时会出现橙色的紫外荧光，无明显的692nm的荧光线。
七、绿柱石类宝石
对无色、有裂隙的绿柱石类宝石用有色的石腊；清漆，合成树脂混合进行染色处理，可改变原宝石的颜色、裂隙度、光泽，掩盖宝石中疵点、缺陷等来充当好宝石。
具体操作方法可参见玛瑙一节，绿柱石一般只染成绿色或蓝色，其它颜色很少用，且由于绿柱石为单晶体无孔隙，仅是天然或人工裂纹浸入颜色，所以绿柱石的染色只是作为加强颜色的补救措施，很少用于将无色的染成有色的。
（1）那些染色获得颜色的祖母绿，其吸收光谱将是模糊的或缺失。
（2）观察裂隙中的染色物
（3）观察镶好的戒面背面是否有染料。
八、岫玉
天然岫玉颜色鲜艳，透光性好，色调均匀。经过改色处理的岫玉，染色后出现染料集中现象。透光性差，色调不均。质地粗糙，手感差，光泽发呆。
九、珊瑚
碳酸盐型珊瑚可被染色。放大观察可见方解石颗粒 间，裂隙内等处颜色深，用蘸有丙酮的棉签可擦下染色剂。天然黑色珊瑚有光泽，染色后无光泽。
十、其他宝石
1.绿松石
选用浅绿色、月白色松石，放入蓝色苯胺染料中。或是用带有颜色的材料，如蓝色的蜡，或者蓝色的塑料等注入的方法进行人工染色。
如果在染过色的绿松石上滴一滴氨水，染的蓝色就会褪掉。对染色的绿松石除了要进行常规的宝石物理性质测试外，人们还采用了红外光谱和X射线衍射相结合的方法进行鉴定。
2.青金石
质量差的青金石常染色以提高颜色效果。
仔细地细观察被染色的材料会发现颜色沿缝隙富集。当这些缝隙相交时可形成网络图案。染料能被浸有合适溶液（如丙酮）的棉签擦洗掉。日常生活中可用毛笔尖沾上一点指甲油去除剂在青金石样品上轻轻摩擦，观察毛笔尖上是否有浅蓝色痕迹，若有浅蓝色痕迹，可以证明是染色青金石。
如果材料曾经上蜡，丙酮将无法检验染剂的存在。因此在进行检测之前应仔细地检查青金石的表面。如发现有蜡，在宝石的检测部位应采取步骤去除蜡层或用合适的溶剂清除之。这种测试方法应在样品的不引人注目的部位进行。
3.白玉、青白玉
天然白玉、青白玉、其色调纯正、细腻、油感强，其中有杂色者，用放大镜观察无染色迹象。经过染色处理的白玉、青白玉其色调浓淡分明 。 在放大镜下观察到颜色痕迹，并看到许多裂隙中藏有染色的斑点。
4.方解石、冰洲石
天然无色透明，若有色者颜色鲜艳，色泽均匀，无条带现象，无染色痕迹，个别有条带。染色方解石冰洲石其色泽深浅分明，有染色斑迹，在放大镜下可观察细微裂隙中的染色剂分布、浓艳斑点、来判断之。
5.琥珀
可被染色处理以改善其颜色，特别是为了产生绿颜色；或为了给人以“陈年老货”的观感而将它的表面染成红褐色。没有检测方法可用于验证是否用了这一方法。
6.象牙
可被染成各种颜色，然而没有一种能与天然致色的材料相像。
1.染色处理技术的工艺条件。
2.常见染色处理宝石的鉴别。
课程要求:
1.熟悉染色处理技术的工艺条件。
2.掌握五种以上常见染色处理宝石的处理工艺及鉴别特征。
一、染色处理技术简介
使致色物质渗入珠宝玉石，达到产生颜色、增强颜色或改善颜色均匀性的目的。如：将绿色染料渗入无色石英岩内，使其成为绿色,放大镜下呈现丝瓜瓤状。
染色处理历史悠久，据报道，公元前1300年在埃及土坦人的坟墓中就有染过色的肉红色玉髓。埃及四世纪时已有文字记载：加热石英或其他宝石产生裂隙，而后渗透进染料，想要红色就渗入红染料，想要绿色就渗入绿染料，要求什么颜色就渗透什么颜色染料。近代由于化学及染料业的发展，使宝石的染色、填充达到了新的水平。现代染色处理工艺愈加完善，使染色处理宝石的品质不断提高，颜色更持久。
二、染色处理技术的原理
主要用于那些颜色浅淡、价值低的宝石的改色，这类宝石通常结构疏松多孔或含有相当多裂纹、裂隙，从而颜料可渗透进去。当使用溶剂法时，染料多为有机的。一旦溶剂蒸发，带色物质就留在了宝石的孔隙或裂隙中。该方法的一个缺点是这些有机染料会褪色。当使用沉淀法，则染色剂多为无机，通过化学反应而沉淀在宝石内部。这种色一般是耐久的。（这将在化学处理——化学沉淀作详细介绍）
三、染色处理技术的工艺条件
（1）对宝石材料的要求
1.宝石材料要耐热和耐酸碱。因为被处理的宝石材料都必须先用酸或碱清洗，在处理中要加热，有时还需要煮沸。
2.被处理的宝石材料需要含有一定的孔隙度，以使色料浸入到宝石材料内部。对于那些没有孔隙的宝石，需要人工制造孔隙或裂纹，以便色料进入晶体。
（2）对染料的要求
1.染料的颜色要十分接近天然宝石的颜色。
2.染料要尽量选那些可与宝石内部的元素部分进行化学反应，或能被宝石材料的孔隙吸附的色料。
3.选择染料时要选择那些不退色的品种。
染绿色元素：Cr、Cr2O3,及其重铬酸铵、氯化镍、氧化铜；铁盐等化合物。
染红色元素：硫氰化钾、铁盐、锰盐等浸泡然后加温。
染蓝色元素：CoCI2：、钴盐、铜盐等。
染紫色元素：钴盐、铁盐、镍、钡盐等。
染黑色元素：烟薰、糖酸化、碳等。
有机染料：各色染料。
无机染料：CoCl2、CuO、Fe2O3、Cr2O3、NiCl2等
植物染料：普鲁士蓝（铁蓝）、橙黄[C16H11N2O4SNa]、金丝雀黄等。
（3）影响染色处理的因素
1.温度、时间、压力、浓度的影响
温度：指染色的温度高低，包括升温、降温、恒温等温度条件。
时间：指染色的时间长短。包括升温、降温、恒温的时间、染色的时间、浸泡的时间、退火的时间等等。
压力：指着色过程中反应容器的压力大小，浓度压力。
浓度：指染色、着色、浸泡过程中溶液的浓度，反应过程中的液体的浓度等。
2.酸性、碱性反应条件控制
由于染色过程中对不同的珠宝因其生长过程中酸、碱环境不同。在给染色时就得考虑其化学反应的条件，否则无法进行反应。当然就染不上色。
一、翡翠
其价值主要取决于颜色，颜色越鲜艳、越浓郁价值就越高。但大多数的翡翠原料都是白色或浅色的。染色处理就是把这些原来无色或浅色的翡翠通过人为方法使颜料染入翡翠，以仿冒质好的翡翠。染色的翡翠也称为C货。
（1）翡翠染色处理的工艺过程：
翡翠染色工艺的细节是厂家不轻易透露的秘密，根据零星的资料记载，染色工艺的主要过程如下：
1.选料：一般要挑选中粗结构，有一定孔隙度的翡翠作为原料，特别致密的翡翠不能染；并切磨成成品后，用稀酸洗去油污和表面杂质，再放在烤箱式炉子中烘干和加热，加热可以达到扩张孔隙的作用。然后把翡翠浸泡到准备好的染料溶液中，加热烧煮以加快染料溶液浸入翡翠的速度。
2.染料：染料的种类很多，要挑选不易褪色，颜色与天然翡翠相似，又容易浸入翡翠内部的染料。
3.染色处理：翡翠在染料中一般要浸泡至少1～2周，上了色的翡翠再经烘干，染料就沉淀在翡翠孔隙，使翡翠产生颜色，最后进行蜡保护，使之不易再被水溶解，使颜色分布更柔和，同时提高玉件的光泽。
（2）染色处理翡翠的鉴别特征：
1.染绿色翡翠：
颜色沿缝隙分布：染绿色翡翠的绿色易浓集在小裂纹中，并沿着裂纹充填在裂纹附近的晶粒间隙中，呈丝网状分布。而天然翡翠的裂纹和 孔隙都是没有颜色的。这些特征用10倍放大镜下观察最好，用显微镜观察时，也只能用低倍，以不超过20倍为宜。
可见光吸收光谱：尽管染色翡翠的颜色与天然的可以非常相似，但是它们呈色机制完全不同，天然翡翠的绿色是由于含铬硬玉所致，其有特征的吸收线，与绿色染料对可见光的吸收特征截然不同。在分光镜下观察，染绿色翡翠在红光区内有一强的吸收窄带，而天然翡翠则是从红光区的末端开始有三条间隔排列的吸收线（690、660、630nm向短波方向强度递减的吸收窄带）。尤是绿色特别鲜艳的翡翠如果观察不到铬吸收线，不管其它的吸收线是否存在，都可能不是天然的绿色。
早期的染绿色翡翠在查尔斯滤色镜下观察常常会变成橙红色调，但是，近期的染绿翡翠，因采用不同种类的染料，多不变色，故不可因为滤色镜下不变色而认为是天然的绿色。
大多数的染绿色翡翠的紫外荧光与天然翡翠相似，没有明显的荧光，但可有弱的黄白色荧光，这种荧光也可以是蜡引起的，有少量染绿色翡翠具有很强的紫外荧光。如果绿色部分发出反常的强荧光，则是染色的标志。
2.染紫色翡翠等
一般认为染紫色的翡翠比染绿色的翡翠更不好鉴定，诊断性的特征比染绿色翡翠少，但只要认真观察仍然可以找到染紫色翡翠的特征性标志。
天然紫色翡翠往往是成片分布，颜色由带浅紫或淡紫色的硬玉颗粒集合而成，少呈脉状分布，颜色浅，深的少见。染色处理形成的紫色充填在翡翠的裂隙和孔隙之中，可形成紫色的细脉，或者充填在白色翡翠颗粒的粒间空隙中，出现白色颗粒被紫色包围的现象，这种情况与天然的紫色翡翠相反。天然的紫色翡翠没有荧光或因含有蜡发弱的蓝白色荧光，而染紫色翡翠多有粉红色的荧光。但由于荧光较弱，当不易分辨时，只可作为指示性的特征。传统翡翠通常染成绿色和紫色，而少染成其它的颜色，但近几年来这种情况有所改变，出现有染黄、染红、及仿古等杂色的染色翡翠，新近的工作表明，染成紫红色的翡翠有时可根据其在长波紫外光下有明亮的橙色荧光而与天然带色材料相区别。天然紫红色翡翠可能有弱褐红色荧光。天然的翡翠，无论是绿色还是紫色，它的颜色都是矿物本身的颜色，即是矿物晶体中着色离子的颜色，不会褪色。而经人工染色翡翠的颜色耐久性差，会因环境的变化而减少，时间一长就会褪色。特别是经常浸入到一些有机溶剂或酸液中，混入的颜料或染料会部分或全部溶解出来，而使宝石的颜色变浅或消失。此外，汗浸、光照、或海浴等也会使染色剂分解，溶失而引起褪色。
染色处理的翡翠不论是在批发市场，或是零售市场都十分常见，而且现在的染色品已不是一眼即可识别，一定要仔细观察，保持对染色处理的警惕性，根据前面所述的各种特征，不难加以识别。
二、石英类宝石
（一）玛瑙
玛瑙的染色在国标中被称为优化方法。可直接称其名称在鉴定证书中不附说明。玛瑙的染色是将色料浸入玛瑙内部的孔隙，使玛瑙整体着色。
（1）用于染色的玛瑙必须符合以下要求
1.结构 要求玛瑙的结构密度小，有微孔隙的这类品种易着色，而密度大的色料不易浸入，很难加上颜色。高博禹等对其结构进行电子显微镜研究提出“三上色，五不上色”。三上色是具有人字形肋骨状长纤维状的玛瑙能上颜色，且效果很好。具波浪状长纤维结构的玛瑙能上颜色。多世代细长纤维结构的玛瑙能上颜色。五不上色是不定向短纤维粒状结构、似花斑状球粒结构、石英的他形不等粒结构的玛瑙不能上色。玛瑙中心的砂心石英颗粒不能上色。玛瑙中石英晶粒，结晶粗大，颗粒边缘界线清楚，粒间紧密，没有微孔，不能形成通道的不能上色。
2.颜色 为了使玛瑙染成人们需要的颜色，玛瑙的原料要求必须是浅色或白色的品种，且要清洗干净，若染成黑色的则玛瑙原料的颜色可深一点。
3.热历史 待加色的玛瑙必须是没有经过焙烧的玛瑙，经过焙烧的玛瑙很难上色。
（2）对色料的要求
不管是采用有机染料还是无机颜料，使玛瑙加色，都要求这些色料具有下列性质：
1.易溶于水或其他试剂中；
2.能与一些化学试剂作用生成不溶于水和醇的沉淀物，且沉淀物显色；
3.生成的显色物稳定性好，应不受日光、空气、水和氧化剂、还原剂作用分解破坏。
（3）染色方法
玛瑙的染色法归纳起来有以下三种：
1.将染色剂直接浸入玛瑙，然后进行加热分解，氧化或还原，生成呈色的氧化物。如要将玛瑙染成苹果绿色可用硝酸镍溶液浸泡玛瑙，然后加热，生成的氧化镍呈绿色。
2.将两种可以起化学反应生成着色剂的化学试剂，先后分两次浸入玛瑙，生成的着色剂经热处理可以分解成呈色氧化物或简单化合物。例如，染蓝绿色的方法，重铬酸钾与碳酸铵反应生成的重铬酸铵加热分解生成的三氧化二铬呈色。
3.先将一种着色剂浸入玛瑙内部，然后再用一种固色剂浸泡，让着色剂与固色剂反应产生一种难溶呈色化合物，而使玛瑙着色。这种方法不需要高温加热，生成的沉淀要求稳定性好。
（4）染色玛瑙的鉴别特征
染色玛瑙的颜色不是玛瑙本身固有的，是人工的方法加入，且只是沉积在玛瑙孔隙内的颜色，一般可以从以下两个方面进行鉴别：
1.染色玛瑙与天然玛瑙的颜色色调不同，以前用有机染料染的玛瑙颜色与天然品差距大。有机染料颜色艳丽，而易退色，明显地呈现出“假色”。目前采用的无机颜料颜色更接近天然品，但只要认真观察也能找到区别。从常见的三种颜色观察区别如下：天然的红色玛瑙为正红色，“烧红”的也一样，颜色纯正，而人工染色的红色玛瑙则是人工加入铁离子化合物而呈的红色，这种红色常常有黄色调。蓝色玛瑙，天然产出品极少，多为一种宝石蓝的蓝色，并且常有不同程度的缠丝现象。而人工染色的蓝玛瑙由于加入了钴盐为紫罗兰色，即蓝中带有紫色调的颜色，极少数情况下出现有宝石蓝色的染色品，这需要通过进一步放大观察等测试手段来确定。绿色玛瑙的染色品与天然品颜色十分接近。但仔细观察天然品为葱心绿色，颜色柔和，而染绿色玛瑙为翠绿色，颜色也较艳丽。
2.由于染色玛瑙都是经色料浸泡、干燥而呈的颜色，色料沉积在玛瑙的孔隙中，在放大的条件下可以在裂纹和孔隙内找到不均匀的色点。一般用十倍放大镜即可鉴别，精细的染色品要在宝石显微镜下观察。由于玛瑙的价值有限，一般不采用大型仪器测试。
（二）玉髓
玉髓的染色在国标中也称为优化，不需要说明。
染绿的玉髓被用来仿制天然的绿玉髓品种。几乎所有的黑玉髓（常被错误的定为缟玛瑙）都是灰玉髓经糖或硫酸处理而成。
天然绿玉髓是镍致色，而人工改色则是靠铬盐致色，所以仿制品在查尔斯滤色镜下显红色。光谱也能区别人工染色的与天然铬致色的绿玉髓。染色的在光谱的红区有三条模糊的吸收带，而天然的只有一条吸收带。
（三）水晶
加热的水晶如果在染料溶液中淬火，因染料渗透可得到染色的变体。这些材料有时称为“晕彩”、“彩虹”或“火石”石英。
（四）虎睛石
无色、浅红色、浅黄色的虎睛石可染成红色、黄色、等色调。
对于染色处理的虎睛石，在放大镜下，可观察到染色集中在斑点。
（五）芙蓉石
天然芙蓉石只有红色、粉红色、白色等；染色芙蓉石可有多种颜色。天然芙蓉石颜色鲜艳，无深浅之分，裂隙处无染色集中现象：染色芙蓉石颜色不鲜，颜色深浅不均匀，裂隙处有染色集中现象。在放大镜下观察，染色芙蓉石有染色痕迹看到颜色集中隙缝中。
三、珍珠
（1）染色珍珠简介
用化学试剂染珍珠的方法很多，开展得也很早，一般是用无机颜料或有机染料浸泡那些颜色灰暗不太理想的珍珠，使其变成人们所喜欢的颜色。
最常用的方法是用硝酸银给珍珠加上黑颜色，具体做法是：将珍珠浸泡在稀硝酸银和氨水溶液中，然后将浸泡好的珍珠放在阳光下或放到硫化氢气体中还原，使珍珠的颜色变成黑色，这样产生的褐黑色、绿黑色和黑色的色调与同色天然珍珠十分相似，处理后的颜色对光、热稳定。
此外，还可以根据需要使用不同的化学试剂将珍珠染成所需要的颜色。例如,用高锰酸钾溶液作着色剂，可以使珍珠变成棕色。将珍珠放在碱与钴盐配置的溶液中，可着上粉红色。在美国，人们将红色染料溶解在油或酒精中，将珍珠染成玫瑰色。还可以用天然的有机燃料和苯胺燃料将珍珠染成各种颜色，这些颜色有时容易褪色。
除了使珍珠外部着色外，还有一种中心染色法，就是从养殖珍珠的线孔注入染料，使珍珠染上颜色，染料根据所需要的颜色来决定，如银色染料，白色染料等。 染色可使有核养珠带浅的粉红色。在珠核—珍珠质的接合处可看到一条染色线。
（2）染色珍珠的鉴别特征
染成杂色的珍珠比较好鉴别，可用其颜色与天然产出色相差太大而确定。需要大量鉴别的是天然黑珍珠与染色处理的黑珍珠。因为他们的颜色和外观极其相似，要进行鉴别需要对肉眼观察和仪器测试的结果进行综合分析，才能得出正确的结论。
1.肉眼和放大观察
对银盐着色的珍珠最快速的鉴别方法就是用肉眼观察，经验丰富的珠宝鉴定师常可以在着色的珍珠上找到破绽。着色的珍珠在整体上观察有时会在整个珠体甚至整串珠中显示出与天然色不同的色调，这要在看过大量天然色后才能感觉出来。在放大的条件下，会看到染料集中在串珠孔附近或成脉状分布在整个珠中。在某些情况下，也可以用棉球蘸些稀硝酸(2/)在珍珠不显眼的地方进行试搽，外加颜色会被搽到棉球上一些。因为这属于破坏性的方法，使用时要十分小心。然而，最行之有效的方法还是仪器测试法，这要在装备好的宝石实验室中进行。通常使用长波紫外线，x射线荧光，x射线照相等方法。在肉眼和显微镜放大的基础上，再加上这些仪器测试，进行综合分析，得出的结论就确定无
疑了。
2.紫外荧光法
天然黑珍珠通常在长波紫外线照射下，呈现亮红—暗红褐色荧光，有些珍珠没有荧光效应，但它们有时可根据其近表面的绿色杆状包裹体来识别。而染色处理的黑珍珠在长波紫外线照射下，往往荧光不明显或呈暗绿色。
3.x射线荧光光谱法
将珍珠放在x射线下照射并用光谱仪测量其荧光波长。这种方法可检测出用各种银盐染色珍珠中的银，但使用这种方法很慎重，因为在波长散射x光荧光系统中，珍珠有可能会变成黑褐色。因而很多宝石测试实验室改用一种能量散射x荧光系统。
4.x射线照相法
鉴别各种银盐着色的珍珠，利用银透不过x光的性质。经银盐处理的珍珠，银往往会沉积在珍珠质与珠核之间硬蛋白层中，不透过x射线的银，使这个硬蛋白层在x射线照片中呈现白色。在处理的黑珍珠中，这种环绕珠核的环形空白带有时也被称为反转环。
日本在珍珠研究方面处于领先位置，曾报道过用红外照相的方法成功地来区分天然与着色黑珍珠；近年来还报道了光谱测定法，利用天然黑珍珠在700nm处的特殊吸收峰来鉴别；另处还利用激光诱发荧光光谱的方法来鉴别珍珠。
四、蛋白石（欧泊）
欧泊染色的方法很多，这大概是由于欧泊多孔的性质所决定的。由于黑色的欧泊倍受人们喜爱，最常染出的是黑色的欧泊。多采用糖酸方法。这种方法可将澳大利亚Andamooka的脉石欧泊染黑，这种欧泊中含有许多高岭石，高岭石散射的白光使欧泊的颜色暗淡，变彩不明显。经染黑后，那些过多的白光被沉积在孔隙中的黑色炭所吸收，于是增强了欧泊的颜色，使其很象高品级欧泊。
（1）糖酸染色处理：
1.预制清洗，在低于100℃温度下烘干。
2.将欧泊放在热糖溶液中浸泡几天。
3.等欧泊慢慢冷却后迅速擦净多余的表面糖汁，然后放入100℃左右的浓硫酸中浸泡1～2天，再慢慢冷却；
4.将欧泊仔细冲洗后，再在碳酸盐溶液中迅速漂洗一下，然后再冲洗干净。
这样染色就完成了，还可进一步抛光做成成品。浸泡中溶液渗透的程度取决于欧泊孔隙的大小、多少和浸泡时间的长短。即使渗入欧泊内部的黑色不多，表层的黑化也会使欧泊的表面发生巨大的变化。另处，染黑色欧泊的其他染料还有，苯胺染料和硝酸铬、硝酸银等。
（2）染色欧泊的鉴别特征：
1.经染色的欧泊，在显微镜下观察，可以看到在欧泊中，色斑呈破碎的小块并仅局限在宝石的表面，结构为粒状。含有象胡椒粒或卵石子一样的炭或染料的颗粒，天然黑蛋白石很少看到黑色斑点。也可发现裂隙中浓集着的染料。一般这样观察不需在正面，只需在圆顶形欧泊的底平面即可看到。
2.荧光法：经过染色处理的蛋白石在长波紫外线下没有正常的强荧光反应，天然蛋白石在长波以紫外线下能发出正常的强荧光效应。
五、钻石
蓝色或紫色染料被涂在颜色不好的钻石的亭部，这将中和不好看的黄色调，使钻石显白色。将有裂隙的钻石染成黑色、粉色来充当天然彩色钻石。
（1）染色黑色钻石与天然黑色钻石的区别方法
染色钻石薄的部分通常是浅绿色。天然钻石薄的部分透过来的颜色为浅灰色。人工染色黑色钻石的黑颜色浓而不透光。天然黑色钻石其颜色表现为一条深、一条浅不均匀的黑色(也称色带)。
（2）天然粉色钻石与处理粉红色钻石的区别方法
天然粉红色钻石的特点是在光谱中不出现592nm谱线，经过处理的粉红色钻石一般呈浅褐粉红色，在光谱中出现592nm谱线。
天然粉红色钻石颜色鲜艳，表里颜色一致，刻划、加热、酸中煮都不褪色。染色的粉红钻石表里颜色不一致有颜色集中现象。刻划、加热、酸中煮均褪色。
六、刚玉
将宝石加热后淬泠，使之形成微小裂纹后浸入色料，沉淀的色料的颜色即为宝石色。有时用染料和油一道来改进刚玉的颜色。例如“红宝石油”就是一种稳定的矿物油加上红色染料和少量杀菌剂型的芳香剂，这种油的注入可以使浅粉色或无色的刚玉，特别是那些具有天然裂隙者加上颜色，以“红宝石”出售。
染色刚玉只要仔细观察是不难鉴别的。用放大镜或显微镜观察有无颜色集中的染色痕迹，同时可以用一个蘸满丙酮的棉签对宝石进行擦试来检查。此外染色红宝石常带橙色或黑灰色调，有时会出现橙色的紫外荧光，无明显的692nm的荧光线。
七、绿柱石类宝石
对无色、有裂隙的绿柱石类宝石用有色的石腊；清漆，合成树脂混合进行染色处理，可改变原宝石的颜色、裂隙度、光泽，掩盖宝石中疵点、缺陷等来充当好宝石。
具体操作方法可参见玛瑙一节，绿柱石一般只染成绿色或蓝色，其它颜色很少用，且由于绿柱石为单晶体无孔隙，仅是天然或人工裂纹浸入颜色，所以绿柱石的染色只是作为加强颜色的补救措施，很少用于将无色的染成有色的。
（1）那些染色获得颜色的祖母绿，其吸收光谱将是模糊的或缺失。
（2）观察裂隙中的染色物
（3）观察镶好的戒面背面是否有染料。
八、岫玉
天然岫玉颜色鲜艳，透光性好，色调均匀。经过改色处理的岫玉，染色后出现染料集中现象。透光性差，色调不均。质地粗糙，手感差，光泽发呆。
九、珊瑚
碳酸盐型珊瑚可被染色。放大观察可见方解石颗粒 间，裂隙内等处颜色深，用蘸有丙酮的棉签可擦下染色剂。天然黑色珊瑚有光泽，染色后无光泽。
十、其他宝石
1.绿松石
选用浅绿色、月白色松石，放入蓝色苯胺染料中。或是用带有颜色的材料，如蓝色的蜡，或者蓝色的塑料等注入的方法进行人工染色。
如果在染过色的绿松石上滴一滴氨水，染的蓝色就会褪掉。对染色的绿松石除了要进行常规的宝石物理性质测试外，人们还采用了红外光谱和X射线衍射相结合的方法进行鉴定。
2.青金石
质量差的青金石常染色以提高颜色效果。
仔细地细观察被染色的材料会发现颜色沿缝隙富集。当这些缝隙相交时可形成网络图案。染料能被浸有合适溶液（如丙酮）的棉签擦洗掉。日常生活中可用毛笔尖沾上一点指甲油去除剂在青金石样品上轻轻摩擦，观察毛笔尖上是否有浅蓝色痕迹，若有浅蓝色痕迹，可以证明是染色青金石。
如果材料曾经上蜡，丙酮将无法检验染剂的存在。因此在进行检测之前应仔细地检查青金石的表面。如发现有蜡，在宝石的检测部位应采取步骤去除蜡层或用合适的溶剂清除之。这种测试方法应在样品的不引人注目的部位进行。
3.白玉、青白玉
天然白玉、青白玉、其色调纯正、细腻、油感强，其中有杂色者，用放大镜观察无染色迹象。经过染色处理的白玉、青白玉其色调浓淡分明 。 在放大镜下观察到颜色痕迹，并看到许多裂隙中藏有染色的斑点。
4.方解石、冰洲石
天然无色透明，若有色者颜色鲜艳，色泽均匀，无条带现象，无染色痕迹，个别有条带。染色方解石冰洲石其色泽深浅分明，有染色斑迹，在放大镜下可观察细微裂隙中的染色剂分布、浓艳斑点、来判断之。
5.琥珀
可被染色处理以改善其颜色，特别是为了产生绿颜色；或为了给人以“陈年老货”的观感而将它的表面染成红褐色。没有检测方法可用于验证是否用了这一方法。
6.象牙
可被染成各种颜色，然而没有一种能与天然致色的材料相像。
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