等

以下对巴西、湖北鄂州和新疆阿勒泰三产地的玛瑙进行结构特征和染色对比实验。
1.玛瑙的显微结构
玛瑙是玉髓的一个亚种,它是隐晶质的石英微晶组成的集合体。这些石英微晶可呈粒状、针状、短纤维状等多种晶形。且常以较松散的状态混杂地堆积在一起,构成各种不同的结构,常见的有交织结构、放射状纤维结构、粒状纤维状结构和斑状等粒状结构等。由于结构的松散性,而使玛瑙内存在大量的微孔隙。这种特殊结构决定了玛瑙的某些性质(如微透明,韧性好,渗透性好等)。表1给出巴西、湖北鄂州和新疆阿尔泰三产地的玛瑙结构特征。尽管它们的成分相差不大,但结构却有明显差异。从高倍显微镜下可以看到,巴西玛瑙以交织纤维状结构为主,微孔隙度和孔隙连通性都是最高的,而新疆阿尔泰玛瑙除少数为细纤维结构外,多为粒状结构,微孔隙度和孔隙连通性都较差。湖北鄂州玛瑙介于二者之间。

玛瑙改色处理有两种方法:热处理和化学致色处理。
热处理主要用于处理原生浅红或肉红色玛瑙,因为原生肉红色玛瑙中致色成分是褐铁矿,它是Fe3+和Fe2+的含水氧化物,Fe2+氧化物往往色灰暗,影响了玛瑙的颜色。通过氧化条件下的热处理,玛瑙中的Fe2+氧化成Fe3+,且水份被消除,即褐铁矿转变为赤铁矿。使浅红色玛瑙变成红色鲜艳的玛瑙。部分浅红色的鄂州玛瑙和一些巴西玛瑙就可用此法变为红玛瑙,且这样处理的玛瑙,颜色稳定,具有永久性。不过,可供直接热处理改色的玛瑙,数量十分有限,大多数玛瑙的改色是通过化学处理完成的。
化学致色处理主要用于那些不含或极少含铁氧化物的玛瑙。从原理上讲,就是利用玛瑙有大量微29的结构特点,用化学的方法把某些有色物质渗入到玛瑙孔隙之中,以此改变玛瑙的体色。根据所用染色剂及所染颜色的特点,可采用不同方法,如渗入沉淀法、染料染色法等。对巴西、鄂州和新疆三地玛瑙的化学处理主要采用化学渗入沉淀法。就是先将致色离子的可溶性溶液渗入玛瑙孔隙之中,然后让其在孔隙发生化学反应,生成有色的不溶化合物沉淀,并附着于孔隙壁上。具体有两种做法:

(1)把白玛瑙浸泡在事先配制好的可溶性着色的金属盐溶液中,持续一段时间(几天至数周),然后取出干燥,并放入加热炉内加热,使渗入玛瑙中的金属盐分解变为有色的不溶性金属氧化物沉淀。
(2)先把玛瑙浸泡在某种着色盐溶液中一定的时间,然后取出放入第二种溶液中浸泡,使两种溶液发生化学反应,沉淀出不溶性的有色化合物。本文采用第一种方法分别对巴西、鄂州和新疆五块样品进行了红色、绿色和黑色染色实验。具体步骤和方法如下:
(1)红色玛瑙:主要用Fe3+氧化物致色。把玛瑙浸入配制好的硝酸铁溶液中一定时间后(6-10天),将玛瑙取出,进行干燥脱水,硝酸铁在玛瑙中晶出,然后把玛瑙放入加热炉内加热至300℃左右,硝酸铁发生热分解,生成红色氧化铁,玛瑙就染成了红色,
其化学反应式为:
4Fe(NO3)3=△2 Fe2O3(红色)↓+12NO2↑+3O2↑
(2)绿色玛瑙:绿色玛瑙的致色离子用Cr3+,它的不溶性氧化物是Cr2O3,呈绿色。把玛瑙用饱和的铬酸钾溶液浸泡一定时间,取出后加热,就可得到绿色玛瑙,其化学反应式为:
4K2CrO4=△2Cr2O3(绿色)↓+4K2O↑+3O2↑
(3)黑色玛瑙:把黑色玛瑙用糖溶液浸泡2-3周后,取出浸入浓硫酸中进行脱水炭化处理,适当加热硫酸30-90分钟,完成后再冲洗干燥,就染成黑色玛瑙。此过程主要化学反应为:
C6H12O6H2SO4△6H2O+ 6C↓(黑色)

化学式怎么都乱了……换截图吧。

好冷清。

对比表1与表2可知,决定玛瑙可染性的内部结构因素有两个,一是要有微孔隙度的大小,二是微孔隙之间的连通性。二者取决于玛瑙的结构。巴西和部分新疆的玛瑙最易于染色,因为巴西玛瑙主要呈粗纤维结构,微孔隙度高,孔隙连通性好,染色效果最好,不仅染色层厚,而且浓艳。新疆玛瑙部分呈细纤维结构玛瑙,染色效果也较好。但新疆粒状结构的玛瑙染色效果差,颜色只是在玛瑙表面成色点分布。鄂州玛瑙染色效果介于二者之间,颜色呈淡色。当然,除了内部结构因素外,染色剂的类型、染色液的浓度、玛瑙浸泡时间、加热时间及加热温度等外部因素也不同程度地影响玛瑙染色效果。
以上来自合成优化/珠宝科技
李珍　　　玛瑙的结构特征与改色
在这里就不注意参考文献格式了吧。

太……太专业了……
珠宝专业的论文啊……
我的化学早换给老师了啊嗷嗷嗷——

好高深

巴西玛瑙着红色的机理与工艺
１，染色前必须用刷子等工具将表面由于雕刻时留下的石粉刷掉，以免影响渗透和污染溶液。最好采用洗衣粉水刷洗，这样可以去掉玛瑙表面因手拿等因素带来的油污，如果表面存在明显油污，则严重影响玛瑙表面的可湿润性，降低染色液的渗透。浸入染色液之前进行适当的干燥也是必要的，这有利于溶液的渗透，因为干燥之后排除了玛瑙气孔中的水分，为染液的进入提供了方便。
２，染液配制：染色液中硝酸铁的含量不同，玛瑙的染色效果也明显不同。当硝酸铁浓度较低时，得到的玛瑙颜色浅而且不鲜艳。随着浓度的提高，改色效果明显提高，达到一定浓度后，得到的玛瑙色彩鲜艳，色光纯正，效果理想。如果进一步提高硝酸铁浓度，效果不再有进一步提高，反而在某些情况下会使色光沉闷、发暗。因而不建议采用过高的浓度。具体浓度可因材质不同而适当调整，一般原则是，原料属于易染材质时，浓度应低些，难染的则可高些。浓度的调整一般靠婆梅氏比重计即可，它使用方便又可靠。一般情况下浓度为40-50%可满足许多情况，相应的婆梅度则变动于40—50oBe之间。
３，浸泡．实际操作中发现，随着温度的上升，浸泡效率明显提高。在室温下，夏天浸泡染色需要的时间明显比冬天短。适当的加热可以增加分子的活动能力，降低溶液表面张力和黏度，这都对提高溶液的渗透力很有好处，所以最好采用加热浸泡的方式。至于加热的温度取多高，从渗透角度考虑，温度越高渗透力越强，但同时，在高温下比如超过80℃，三价铁的水解反应加剧，释放大量酸气，污染环境，同时使溶液的稳定性下降。因而适宜的加热温度以60℃左右为好。
４，烧制烧制．温度不同玛瑙改色效果也不同。温度较低时，例如，100-150℃，烧制后玛瑙微显黄色。此时，硝酸铁转变量过低，不至于显色。温度升高则效果明显，200℃左右即可得到黄红色，此时的转变产物成分比较复杂，红色颜料的比例较低，同时可能还存在黄色水合氧化铁，甚至有碱式盐，所以这时的红色色光不正，而且化学稳定性不高，易于褪色。要得到鲜艳的红色，温度必须达到300℃左右，这时，硝酸铁基本完全分解，而且产物也转向着色力强、色泽鲜艳的红色颜料——铁氧红。
染色效果还与烧制时间有关。烧制时间不足，转变不完全，改色后玛瑙色彩不鲜艳，放置过程中易泛黄色。随着烧制时间的延长，铁氧红生成量升高，改色效果提高。当然，无限延长烧制时间也是不必要的，一定时间后转变量不可能再提高。一般来说，在300℃温度下保持2-4个小时已足够了。

顶一下认真的软妹子。

这个是江辉等在中国科技信息发表的。

另外，单秉锐等对玛瑙的染黄色工艺进行了研究。在使用Fe(NO3)3等试剂浸泡灰白色玛瑙后,再经过适当的加热处理(210℃,3h),可以得到颜色较鲜艳的黄色玛瑙。