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宝石の加熱処理

 無処理で美しい宝石は大変稀少で、手に入れるのがなかなか難しいものです。需要が多くても、全ての人の手に渡るのは、ほぼ不可能と言えます。その不足分を少しでも補うため、自然のままでは見劣りする石に対して、人が手を加えることがあります。それが処理(トリートメント)です。
 加熱処理はその方法の1つで、人工的に熱を加えることで、色や透明度の改善を目指します。加熱処理の仕上がり具合は、温度・時間・雰囲気(酸素が薄い、濃いなど)を調整することで、ある程度コントロール可能です。加熱処理と言えばルビーやサファイアですが、今回は簡単に出来る、低温で色の変わる石を紹介させていただきます。
(写真の石は当店店長が加熱処理を行ったものです。)


アクアマリン

左:未加熱のグリーンベリル
右:グリーンベリルを加熱して作り出したアクアマリン
グリーン(ブルー+イエロー)を加熱することによりイエローの発色が消失します。


タンザナイト(ブルーゾイサイト)

ブラウンの部分:未加熱のブラウンゾイサイト
ブルーの部分:ブラウンゾイサイトを加熱して作り出したブルーゾイサイト
写真は同じ原石の右半分のみを加熱したもので、色の変化は含有されるバナジウムの変化によるもの。非加熱のタンザナイトには、カット後も茶色い部分が残る場合があり、非加熱の判断材料として利用出来ます。余談ですが、ピンクゾイサイトは高温で加熱すると、無色になってしまいます。ブルーを更に高温で加熱する無色になるそうですが、自分で試したところ無色は作れませんでした。


インペリアルトパーズ

左:未加熱のインペリアルトパーズ
右:インペリアルトパーズを加熱して作り出したピンクトパーズ
加熱することにより、イエローが抜けピンクが残ります。


ジルコン

左:未加熱のブラウンジルコン
中央・右:ブラウンジルコンを加熱して作り出したゴールデンとライトイエロー
スリランカ産のブラウンジルコンは、アルコールランプで炙る程度の加熱で、ゴールデンジルコンになります。加熱し過ぎると色が抜け、無色に近くなります。


カラーリバースジルコン

左:未加熱のミャンマー産グリーンジルコン
右:グリーンジルコンを加熱して作り出したカラーリバースジルコン
スリランカ産のグリーンジルコンを加熱してもこの様な変化はありません。


パライバトルマリン

パライバトリマリンの加熱 ブラジル産
 地色がバイオレットでマンガンにより赤味を帯びたパライバトルマリンを徐々に加熱してみました。最初にマンガンに起因する赤色が飛び、銅に起因する青色が残ります。この状態ではあまり綺麗ではないので、更に加熱します。十分に加熱がされると、イエローの要素が加わり、ネオン発色の緑青、通称パライバカラーに変わります。
 このパライバトルマリンの発色には、通常のグリーントルマリンの発色である鉄も絡んで来ると思いましたが、ED-XRFにて成分分析をしたところ、鉄とチタンは検出されませんでした。
 後日、同様の加熱処理を、モザンビーク産でも試したところ、無色(淡いピンク)や灰緑の石をイエローやネオンイエローグリーンにする事に成功しましたが、個体差がある様で一部は色が抜けて灰色になってしまいました。

ED-XRFによる分析結果(ステップカット)
MnO(マンガン)=1.0968wt%
CuO(銅)=2.2437wt%
マンガンに比べ銅が多いことが分かります。典型的な”パライバカラー”になる石です。



グリーン系パライバトリマリンの加熱 ブラジル産
左:未加熱のパライバの原石
右:加熱により得たグリーン系のパライバ
ブルー系よりマンガンが多い石です。
加熱し過ぎるとグリーン(イエロー)が強くなり過ぎる場合があります。



グリーンになったパライバトルマリン ブラジル産
左:非加熱のパライバトルマリン
右:左に近い色味の石を加熱し過ぎた結果
加熱によりイエローグリーンになってしまったパライバトルマリンです。

ED-XRFによる分析結果(ラウンド)
MnO(マンガン)=3.1149wt%
CuO(銅)=2.5468wt%
この系統の石は未加熱の状態では青く見えますが、成分分析にかけてみると銅に比べてマンガンがかなり多いことが分かります。



非加熱の状態で綺麗に発色したブルー系のパライバトルマリン ブラジル産
加熱により得ることが出来るパライバ(カラーの)トリマリンですが、全てが加熱と言う訳ではありません。
写真はブルーの強い非加熱のパライバトルマリンです。綺麗なネオン発色です。
ちなみに原石はブルーとパープルのバイカラーでした。

ED-XRFによる分析結果(オーバル)
MnO(マンガン)=0.3504wt%
CuO(銅)=2.0779wt%
ブルーの強い石は銅が多くマンガンが非常に少ないことが分かります。



加熱された含銅トルマリン モザンビーク産
加熱処理されたモザンビーク産の含銅(未分析なので多分)トリマリンです。
銅に比べてマンガンが多く、完全にイエローグリーンに発色したと思われるものも見受けられます。
青いものもありますがパライバトルマリンと言うよりは色の薄いアクアマリンの様です。 (後日、ED-XRFにて分析して頂いたところ、銅が検出されました。)



パライバトルマリンの様な色味の鉄発色のトルマリン アフガニスタン産
こちらは銅を含まない石ですが、パライバトルマリンの様な発色です。
銅は含まれていなくても、前述のモザンビーク産よりもパライバらしい色味ではないでしょうか?


実験程度ですが実際に加熱処理を行ってみると、宝石が生まれる環境は非常にシビアなものであることが分かります。美しい非加熱無処理の石が稀少であることを改めて実感しました。(店長)

含マンガントルマリンはたくさん焼くと黄色くなる。。。地色が青ければパライバになる