红、蓝宝石的优化处理及其鉴定(2)

(2)扩散处理 A.表面扩散处理
表面扩散处理是对传统热处理法的改进，即往坩埚中添加致色化合物，将传统热处理法不能改善的无色蓝宝石处理为彩色蓝宝石。加入铁、钛的氧化物或铬的氧化物可在刚玉宝石的表面分别产生蓝色或红色。但是，这些过渡元素不能深度扩散进入宝石致色，颜色仅局限于宝石的表面或相对集中在裂隙处，过度抛光就会去除表面颜色。因此，这种处理方法能够很容易地通过浸油放大观察，找寻刻面结合处的颜色富集及通过 EDXRF 测量上述元素的含量是否增加而被检测出来。同时，放大检查具有热处理宝石相似的特点。
表面扩散处理红宝石的主要鉴定特征:①外观颜色似红色尖晶石，色调红偏橙色，具特征橙黄/红色多色性;②RI>1.78，分光镜下缺少蓝区 468 nm 或红区吸收谱线，694nm 荧光谱线微弱或缺失;③表层有时可见不规则网状淬火裂纹及微气泡群，可产生雾状外观;④散射板上或浸油中观察，渗色剂不均匀，浓集于刻面棱、刻面上及腰围处。
表面扩散处理蓝宝石的主要鉴定特征:①外观颜色呈艳蓝色、紫蓝色;②散射板或浸油中，渗色剂不均匀，浓集于刻面棱、刻面、腰围及次生玻璃体处,可见色料沉积(图 2-1-34 );③分光镜下,Fe/Ti扩散处理蓝宝石普遍缺少 450 nm吸收谱线，钴扩散处理蓝宝石具有Co吸收光谱;④短波紫外荧光灯下，有时可见白垩状蓝绿/蓝白色弱荧光;⑤滤色镜下，钴扩散处理蓝宝石变红色。
刚玉宝石经表面扩散处理可产生星光效应，其物理参数及内部某些包裹体特征与天然星光红、蓝宝石相同。表面扩散处理星光蓝宝石主要鉴别特征如下:①体色呈灰黑至深蓝色，星线完美，外观似合成星光宝石;②显微镜下放大检查可见扩散处理星光蓝宝石表面有絮状物(Ti、Al化合物)呈云烟状分布，仅局限于蓝宝石近表层，内部可见天然刚玉的各种包裹体及高温热处理特征;③扩散处理星光蓝宝石底部或裂隙中可能存在红色斑点，这些斑点在LWUV、SWUV下会有红色荧光；④样品表面可能出现 CrzO; 含量异常，可高达 4%，在油浸中观察，表面呈红色。
深层扩散处理(体扩散或 Be扩散)
2002年市场上出现了新型的扩散处理方法，由日本宝石协会首先报道，该方法是将轻元素(如Be)由外部扩散至刚玉中。Be元素已被证明作为黄色色心的稳定剂参与了宝石的呈色机理。 Be扩散处理主要是把无色或近无色的刚玉处理后而使其产生黄色、橙色或棕色色调，外观似斯里兰卡产的天然padparadscha蓝宝石。由于其原子半径小，Be原子进入刚玉晶体的深度比 Ti、Cr 原子大得多，结果导致了更深的颜色渗透，有时甚至可穿透整颗宝石，因此被称为深层扩散处理或体扩散(Be扩散)。目前，市场上出现的Be扩散处理蓝宝石有多种颜色。某些山东深色蓝宝石在氧化条件下经Be扩散后可减轻蓝色而产生轻微的黄色，然后在还原条件下再进行热处理可加深蓝色，这样最终得到比较理想的蓝色。