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氧化铝、刚玉、红宝石和蓝宝石虽然名称各异,其形态、硬度、性质、用途也不相同,贵贱更是相距甚远,但是它们的化学成份却完全相同,皆是氧化铝. 一.氧化铝 纯净的氧化铝是白色无定形粉末,俗称矾土,密度9-0g/cm3,熔点2050℃、沸点2980℃,不溶于水,氧化铝主要有α型和γ型两种变体,工业上可从铝土矿中提取. 铝土矿(Al2O3·H2O和Al2O3·3H2O)是铝在自然界存在的主要矿物,将其粉碎后用高温氢氧化钠溶液浸渍,获得铝酸钠溶液;过滤去掉残渣,将滤液降温并加入氢氧化铝晶体,经长时间搅拌,铝酸钠溶液会分解析出氢氧化铝沉淀;将沉淀分离出来洗净,再在950-1200℃的温度下煅烧,就得到α型氧化铝粉末,母液可循环利用.此法由奥地利科学家拜耳(K.J.Bayer)在1888年发明,时至今日仍是工业生产氧化铝的主要方法,人称“拜耳法”. 在α型氧化铝的晶格中,氧离子为六方紧密堆积,Al3+对称地分布在氧离子围成的八面体配位中心,晶格能很大,故熔点、沸点很高.α型氧化铝不溶于水和酸,工业上也称铝氧,是制金属铝的基本原料;也用于制各种耐火砖、耐火坩埚、耐火管、耐高温实验仪器;还可作研磨剂、阻燃剂、填充料等;高纯的α型氧化铝还是生产人造刚玉、人造红宝石和蓝宝石的原料;还用于生产现代大规模集成电路的板基. γ型氧化铝是氢氧化铝在140-150℃的低温环境下脱水制得,工业上也叫活性氧化铝、铝胶.其结构中氧离子近似为立方面心紧密堆积,Al3+不规则地分布在由氧离子围成的八面体和四面体空隙之中.γ型氧化铝不溶于水,能溶于强酸或强碱溶液,将它加热至1200℃就全部转化为α型氧化铝.γ型氧化铝是一种多孔性物质,每克的内表面积高达数百平方米,活性高吸附能力强.工业品常为无色或微带粉红的圆柱型颗粒,耐压性好.在石油炼制和石油化工中是常用的吸附剂、催化剂和催化剂载体;在工业上是变压器油、透平油的脱酸剂,还用于色层分析;在实验室是中性强干燥剂,其干燥能力不亚于五氧化二磷,使用后在175℃以下加热6-8h还能再生重复使用. 目前世界上用拜耳法生产的氧化铝要占到总产量的90%以上,氧化铝大部分用于制金属铝,用作其它用途的不到10%. 二.刚玉 自然界天然存在的α型氧化铝晶体叫做刚玉,常因含有不同的杂质而呈现不同的颜色.刚玉一般呈带蓝或带黄的灰色,有玻璃或金刚光泽,密度在9-1g/cm3,硬度8,仅次于金刚石和碳化硅,能耐高温.含有铁的氧化物的刚玉砂叫金刚砂,呈暗灰色、暗黑色,常作研磨材料,用于制各种研磨纸、砂轮、研磨石,也用于加工光学仪器和某些金属制品. 因天然刚玉产量供不应求,工业上常将纯α型氧化铝粉末在高温电炉中烧结制成人造刚玉,也称电熔刚玉.它能耐1800℃以上的高温,是制造高级特殊耐火材料的原料,有高温下机械强度大,抗热震性好,抗侵蚀性强,热膨胀系数小等特点,用于制火箭发动机燃烧室内衬、喷咀,雷达天线保护罩,原子能反应堆材料,高级高频绝缘陶瓷,冶炼纯金属和合金的坩埚,高温发热原件,热电偶保护管,各种高温炉的炉衬等.人造刚玉还用于制精密仪表轴承和金属丝的拉丝模具.我国自1958年起就能产生人造刚玉了. 三.红宝石和蓝宝石 混有少量不同氧化物杂质的优质刚玉就是大名鼎鼎的红宝石和蓝宝石,是制作名贵首饰的材料,其微粒可制精密仪表和手表的轴承. 红宝石是天然产的透明红色刚玉,颜色从淡玫瑰红至深胭脂红,有的还略带紫色色调,有的有星光,以呈鸽子血红色最具有商业价值.红色是晶体中含少量氧化铬之故.红宝石是宝石中的珍品,七月生辰石.红宝石英语为Ruby,源出拉丁语ruber意为红色,硬度为9,密度常为4g/cm3,有金刚光泽.天然红宝石重量达1克拉的不多,超过5克拉已属罕见,世界上每年开采的红宝石其中品质最优者仅占千分之一.世界天然红宝石迄今发现最大的重3450克拉产自缅甸,世界著名的巨大星光红宝石重7克拉,著名的鸽血红宝石重55克拉.世界红宝石最有名的产地是缅甸曼德拉的东北部,还有泰国、斯里兰卡、柬埔寨.1973年在非洲肯尼亚的恩干加,1978年在澳大利亚中部阿利斯波利,70年代末在巴基斯担的罕萨先后发现大型红宝石矿藏,以上发现被誉为70年代世界红宝石矿三大发现.我国红宝石主要产地为云南 
天然星光红蓝宝石的星光线条细而直,且有宝光合成星光红蓝宝石的星光线条可能有弯曲或很粗,没有宝光。(这条是最容易鉴别的)
蓝宝石及其鉴别传统意义上的蓝宝石的(Sapphire)矿物学名称为刚玉,化学成分为Al2O3,一般是靛蓝、蓝、浅蓝乃至绿、灰蓝等。广义的蓝宝石是指除红宝石(Ruby)以外的所有宝石级的刚玉。狭义上的蓝宝石则专指呈现蓝色的透明且杂质较少并不影响石质的宝石级刚玉。蓝宝石的矿物学物理性质同普通刚玉一样,折光率为762~770,双折射率008~10,均具有明显的二色性,其密度大约在95g/cm3-10g/cm3之间,其硬度仅次于金刚石,摩氏硬度为9。宝石级刚玉若在加工过程中,垂直刚玉光轴切割,则可能出现六道放射状星线,呈现星光效应,故称之为星光蓝宝石。产生星光效应的原因是蓝宝石中含有金红石绢丝状包体,将其加工成高弧面形,在点光源的照射下,便会出现这种光学效应。星光蓝宝石一般价格较昂贵,总体来讲,蓝宝石颜色的优劣,依次是紫罗兰色、蓝色、淡蓝色、灰蓝色,而对于其它颜色的蓝宝石,其商品名称各不相同;白色蓝宝石、绿色蓝宝石、黄色蓝宝石、黄绿色蓝宝石、紫色蓝宝石等。蓝宝石重量应在6ct以上,优质者甚至可以更小。蓝宝石的主要产出国是澳大利亚、泰国、柬埔寨、缅甸、斯里兰卡、印度及中国。澳大利亚是世界上最大的蓝宝石原料产出国,约占世界蓝宝石产量的75%,产值50%,但澳大利亚的蓝宝石质地较差。克什米尔盛产优质蓝宝石,开采却颇不正常,产出量较少。斯里兰卡以产出星光蓝宝石而驰名。世界蓝宝石加工中心为泰国。澳大利亚所产出的蓝宝石90%输入泰国,因澳大利亚蓝宝石中含铁较高,并具有尘埃状包体,致使宝石颜色发暗,常显暗色条纹和带有绿、黄、褐色色调,在泰国加工过程中多将其进行热改色处理。我国市面上所见蓝宝石大都产于国内。国内蓝宝石的主要产地为山东昌乐县、海南省文昌县、黑龙江省干沟子地区,其中山东省昌乐县蓝宝石单粒在3~5g之间,最大单粒重达71g,属国内外罕见。与天然蓝宝石相似的矿物主要有蓝锥矿、蓝晶石、尖晶石、黝帘石、电气石、堇青石(水蓝宝石)及人工合成蓝宝石。当前市面上到处可见以非天然蓝宝石冒充天然蓝宝石,以与蓝宝石相似的低档宝石冒充高档蓝宝石和以假宝石冒充天然蓝宝石等现象。因此必须认真加以鉴别。当前世界上人工合成蓝宝石已大批量产出,其化学成分、物理光学性质几乎与天然蓝宝石无多大区别,用物理、化学方法和仪器进行检验是难以区别的,但可以参照下列方法加以鉴别:①天然的蓝宝石有直线状、平行的六方色带,而人造的蓝宝石所具有的28 珠宝检测是弯曲的色带或条纹,如把人工合成的蓝宝石放在白色的背景上用肉眼观察,它的弯曲条纹通常是很明显的,若把它放到盛有浸液的半透明白色容器中,然后把容器放在光源上方,在放大的条件下从几个方向观察,均可看到弯曲的条带。②天然蓝宝石具有“丝绢状”和“指纹状”包裹体,而人工合成蓝宝石常有球形气泡。③天然蓝宝石有彩色的环带,颜色分布往往不均匀,而人工合成的蓝宝石颜色过于均一,内部缺陷较少。④利用吸收光谱进行检验时,天然蓝宝石在450μm、460μm、670μm谱线区总有被吸收谱带出现,或强或弱,而合成蓝宝石上述吸收光谱相对模糊。⑤在紫外线辐射下,天然和合成蓝宝石都可能发出荧光,但合成的蓝宝石所发出的荧光较强,天然蓝宝石的荧光非常弱。⑥在偏光显微镜下测量聚片双晶交角,合成蓝宝石交角为60度角,而天然蓝宝石却无此现象。⑦当通过宝石顶面观察时,天然蓝宝石很少显示二色性,而合成蓝宝石呈现很强的二色性。蓝宝石与相似矿物可通过各自的矿物晶体特性加以正确区别。宝石级蓝锥矿只有美国一个产地,产量较少,虽然颜色与蓝宝石较为相近,但其硬度较小,摩氏硬度仅为6-5,因此单凭硬度即可与蓝宝石区别;天然蓝宝石具有双折射而尖晶石则为单折射,如若蓝色宝石中能出现红色的闪光,则可断定此蓝色宝石为尖晶石或黝帘石;蓝宝石的高硬度、高密度、高折射率可与电气石、堇青石、黝帘石加以区别。以假宝石冒充蓝宝石,在市场上也较为常见,冒充蓝宝石的假宝石一般为玻璃。玻璃为非晶体二氧化硅,在融熔过程中若加入适量的钴,即可制成钴蓝玻璃,青蓝色泽与蓝宝石极相似而得以冒充。对以钴蓝玻璃冒充的蓝宝石赝品较易鉴别,在偏光镜下呈全消光的即为钴蓝玻璃,另外由