清代翡翠的研究

清代翡翠的研究

摘要:通過對現代翡翠檢測標準的分析研究,以及翡翠加工打磨工藝的實驗研究、清代翡翠(簡稱:老翡翠)的化學實驗研究和翡翠的礦物結構特點的分析等等,以充分的實驗數據為基礎,通過嚴謹的科學推導,發現了清代翡翠檢測的誤差,破除了清代翡翠鑑定的種種誤區;通過對翡翠的現代和古代造假工藝的研究,從科學的角度,全面揭示了各種造假方法的物理化學反應原理及其產品的特徵,提高了對翡翠的認識和鑑別能力,對翡翠文化的傳承和發展打下了一定的基礎。

研究發現:古人於實踐中總結出來的“浸動物膠”老翡翠加工工藝,是造成紅外光譜測試、紫外熒光測試和分光鏡測試誤差的根源;老翡翠所表現出來的有別於現代翡翠的種種特性多源自於古老的翡翠加工工藝,這些特性造成清代翡翠常被誤檢;限於儀器分析的侷限性,單一依靠紅外光譜或拉曼光譜測試,不能分辨出老翡翠內含的、未知的複雜有機混合物的類型,所以並不能證明內含有機物是天然的;帶文化屬性的清代翡翠之迷的破解需依靠多種綜合科學理論知識並結合實踐才能完成,單一學科知識是不能勝任的;清代翡翠的鑑別應根據其特性,提取特異性指標進行綜合鑑定。

關鍵詞:古代翡翠、清代翡翠、A B貨、紅外光譜、翡翠鑑定

譚貴平,北京良相都文化產業有限公司副總經理,1988年畢業於華東理工大學化學系應用化學專業,成為學校當年學分制改革以來,首批僅用了三年時間就完成了大學四年制本科學歷的優秀畢業生,畢業後,曾長期從事化學科研、開發和生產工作。

孫瑕,國家註冊鑑定評估師,北京良相都文化產業有限公司總經理,長期從事清代翡翠珠寶研究。她成立清代翡翠實驗工作室,亦是將清代翡翠走出國門鑑定為天然翡翠第一人。

清代翡翠的研究

目錄

清代翡翠的研究

1.翡翠研究的現狀及現實意義3

2.國標翡翠檢測標準的分析研究5

2.1 紅外光譜檢測翡翠的原理分析5

2.2 紫外熒光檢測翡翠的原理分析7

3.現代及古代造假工藝的研究8

3.1 酸洗造假工藝的研究9

3.2 現代染色工藝的研究14

3.3古代染色工藝的研究15

4.古代及現代翡翠加工工藝的初步研究16

4.1 古代及現代玉器加工工藝的特點和主要區別16

4.2玉器打磨拋光工藝的實驗對比研究17

5.清代翡翠的化學實驗研究22

5.1 實驗目的22

5.2 實驗設計思路22

5.3 主要實驗設備及用途23

5.4 實驗用化學試劑23

5.5 實驗樣品24

5.6 中間測試方法24

5.7 實驗方法24

5.8 實驗歷程25

5.9 實驗過程、現象及結果25

5.10 實驗結果分析27

6.清代翡翠打磨拋光工藝進一步研究28

6.1清代翡翠打磨拋光工藝的流程及其合理性28

6.2 古代浸㬵同現代注㬵的區別30

7.清代翡翠誤區解讀及深化認識31

7.1 清代翡翠表現出的現象及解讀31

7.2 關於清代翡翠的各種理論和學說的深入剖析42

7.3 關於翡翠各種說法的探討53

8.清代翡翠研究成果總結58

清代翡翠的研究

1.翡翠研究的現狀及現實意義

翡翠,一種美麗而珍貴的石頭。曾經是達官顯貴、文人墨客、富家千金的玩物。中國人喜歡翡翠源遠流長,清代晚期尤甚,慈禧老佛爺鍾愛翡翠,於是翡翠風靡起來。

中國古人似乎從來沒有對翡翠的鑑別發生過太大的分歧,但自從上世紀八十年代末出現酸煮造假法,以及隨後針對這種造假方法而引進的“國標”紅外光譜檢測以來,這種狀況便改變了,引發了不斷地紛爭。並且出現了很多奇怪的現象:一方面酸洗充㬵的造假產品充斥市場,讓人們心存芥蒂;另一方面家裡傳下的、奶奶留下的、藏家收藏的、甚至包括宮裡遺存的清代翡翠,大都過不了機檢,被打成“B十C”貨。針對翡翠鑑定還出現了各種方法,諸如:紅外光譜檢測法、紫外熒光法、可見分光鏡測試法、拉曼光譜法,還有簡化版的看酸洗紋法、聽聲音法等等。高深的理論、晦澀的語言讓大多數缺乏物理化學知識的翡翠愛好者雲裡霧裡、無所適從。對翡翠真與假的認識和鑑別方法,從來沒有如此的混亂,

由於認識的誤區,在新老翡翠收藏群體與國標質檢部門之間造成比較大的社會矛盾。

清代翡翠的研究

翡翠收藏家們根據自己長期形成的收藏經驗和眼力斷定為A貨的清代翡翠(簡稱:老翡翠),卻被國標質檢部門認定為B貨、C貨以及B+C貨。

藏家主要根據物品的理化指標如比重、硬度、折光率以及天然石頭所具有的靈動、自然性等特徵來鑑別;而質檢部門主要根據“國家標準”、紅外光譜、紫外熒光、分光鏡和一些較模糊的指標如“溝壑紋”等特徵來鑑定。民間藏家為證實藏品的真實性,相繼提出了“受浸論”、“燉蠟論”、“拉曼光譜蟲蠟老化石墨晶化論”,並以此質疑目前國際檢測的嚴謹性,而這些理論由於缺乏充分的證據,得不到國標質檢部門的認可,於是民間藏家把氣撒向國標質檢部門,認為它們故意打壓民間收藏,並嘲笑新翡翠玩家花大價錢買“磚頭料”,使矛盾進一步加劇。

國標檢測循規蹈矩、嚴格按照國標行事,對於民間藏家提出的對他們檢測權威性的質疑,首先內心就不容易接受,尤其對於一些送檢的高檔老翡翠,長期形成的“高高價格”印象首先在腦海裡發酵,第一反應是“怎麼可能,這還了得!”加上這些東西又通不過國標紅外光譜、紫外熒光等檢測,於是再結合一些較模糊的指標,就直接斷定為酸洗、注膠、染色之物,並形成習慣性思維。但面對這些理化指標完全符合,肉眼看不出真假的“假貨”,又找不出什麼造假方法做出來的,或許認為這不是他們的職責,於是市場就充斥著大多憑想象的“高高B貨理論”、“小小酸洗澡”、“激光打色理論”、“核染色理論”、“合成翡翠已商品化理論”,並出現了“只有你想不到的,沒有造不出假”的怪論,神化了造假者。

收藏、加工和經營新翡翠的群體,由於高檔新翡翠比較稀少,價格高高在上,面對民間湧現出的老翡翠精品,便按照他們習慣性的思維方式,武斷地判定:“絕不可能,如果對的話,怎麼不上佳士德拍賣?”再加上老翡翠細微之處確實有不同於新翡翠的地方,而且絕大多數老翡翠又不能過國標機檢,出於自身利益的考慮,有意、無意地同檢測部門一起也加入了打假隊伍。他們所推崇鑑別方法一定是:國標檢測第一、其次是看色根、看表面蠟狀光澤、看酸洗紋等諸如此類的鑑定方法,而基本上很少提及翡翠基本的理化指標,並且倡導消費者買翡翠不要貪便宜,一定要有正規部門出具的檢測證書,竭力宣揚造假手段高明得連專家肉眼都看不出來,甚至提出“翡翠不分新老,只要是真的老翡翠肯定能過機”、“古代開採的翡翠沒有好料”等奇談怪論。

以上各方的矛盾交匯在一起,產生了激烈的碰撞。好在互聯網的興起,為各方提供了相對公平的發表言論的平臺,矛盾各方各持己見,於是網上便充斥著帶有各自傾向性的言論和觀點,這便是目前翡翠認識混亂的根本原因,也是造成消費者無所適從的主要原因。

作為一個翡翠愛好者,上述翡翠紛爭亂象早已被筆者觀察到,也一直在思索和尋求答案。矛盾產生的原因,肯定是還有深層次的東西沒有得到破譯,從而形成不了共識。以現代新加工的翡翠作為參照物而制定的國標檢測標準,固然有可能在被應用於老翡翠的檢測中造成誤差,但民間對於清代翡翠的各種學說和解釋,多源於猜測,存在著證據不足、理由不充分甚至錯誤的地方,以致造成不被國檢部門認可,這是爭議不斷的最主要原因。筆者出於對翡翠文化的喜愛、加之所學專業以及長期從事化學科研的經歷,對上述現象產生了強烈的好奇心,決心嘗試破出種種關於翡翠的認識誤區。於是,從化學專業知識的角度出發,在大量的化學、物理實驗的基礎上,結合對國標翡翠檢測標準的分析研究、現代及古代造假工藝的研究、古代及現代加工工藝的研究、清代翡翠的化學實驗研究等諸多方面做了大量的工作,從中發現了很多新問題,現首次將研究成果發表出來,目的是讓更多的人認識什麼是新翡翠、什麼是老翡翠、假翡翠,希望對中國翡翠文化的傳承和發展起到一定的推動作用。

2.國標翡翠檢測標準的分析研究

國標翡翠檢測標準除了界定翡翠基本的理化指標外,主要引入紅外光譜、紫外熒光檢測法,對這兩種檢測方法的深入分析有助破解圍繞新老翡翠的種種誤區。

2.1 紅外光譜檢測翡翠的原理分析

在有機物分子中,組成化學鍵或官能團的原子處於不斷振動的狀態,其振動頻率與紅外光的振動頻率相當。所以,用紅外光譜照射有機物分子時,分子中的化學鍵或官能團可發生振動吸收,不同的化學鍵或官能團吸收頻率不同,在紅外光譜上將處於不同位置,從而可獲得分子中含有何種化學鍵或官能團的信息。因此,紅外光譜主要是用於有機物的化學鍵和官能團(又名基團)信息收集,而不能直接得出有機物的分子結構。

紅外光譜應用於充填翡翠的檢測,主要看譜圖上的五個吸收峰,分別是2880、2925、2970cm-1、3040和3060cm-1附近的吸收峰,並把它命名為環氧樹脂的“特徵峰”。雖然譜圖上也出現了一些細小的指紋峰,但因為指紋峰過於複雜,受干擾的因素很多,在實際應用中因無法解析而棄之不用

。從紅外光譜圖中發現有2880、2925、2970cm-1附近的吸收峰,可認為是甲基(-CH3)和亞甲基(-CH2)造成的,屬於脂肪族碳氫化合物具有的吸收峰;如果除了以上吸收峰外還有3040和3060cm-1附近的吸收峰,這是苯環C-H伸縮振動吸收峰,只要紅外光譜圖上同時出現上述五個吸收峰,就被認為是由假翡翠裡環氧樹脂引起的,這就是紅外光譜應用於翡翠檢測的原理[1]。從它的鑑定原理分析,它檢測的是基團,而不能直接測出環氧樹脂的結構,任何一種環氧樹脂除了帶有以上三個基團外,還帶有其它多種基團,環氧樹脂是一類物質而不是僅有一種,目前環氧樹脂類有機聚合物就有十幾種,它只是把環氧樹脂類各有機物的分子結構上普遍帶有的3個基團,作為標誌物而設定的分析標準,把是否帶有這3個基團作為是否是環氧樹脂的判斷標準,這就是紅外光譜翡翠檢測方法存在的不足之處,這也是有可能造成分析誤差的原因。僅依據這五個峰值所做出的鑑定,連是哪一種分子結構的環氧樹脂都無法確定;依據該方法所作的檢測,是針對一大類有機物物而不只是特定的環氧樹脂類有機物,環氧樹脂類有機物只是這一大類有機物中特定的一類,自然界帶有以上基團結構的芳烴有機物非常多,很多複雜的純有機物的分子結構中都帶有以上基團。而對於有機混合物來說,只要混合物中含有一定量的脂肪族有機物和帶有苯環基團的芳香族有機物,這樣的有機混合物體系用紅外光譜測試,也會出現以上所謂的環氧樹脂的“特徵峰”,兩者在紅外光譜圖上無法有效區分。

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清代翡翠的研究

部分環氧樹脂類有機聚合物的分子結構圖

凡從事化學科研工作的人都知道,在化學科學高度發達的今天,對很多複雜有機高分子化合物結構的定性、定量分析要達到高特異性、一一對應分析都還存在不少困難,存在一定的侷限性。大家熟知的“三聚氰胺毒牛奶事件”,就是類似的分析方法出現了問題。大家都知道牛奶的主要成分是蛋白質,是很多種蛋白質的混和物。牛奶的國標檢測中為了防止摻水造假,對蛋白質的含量有一定的要求,而蛋白質含氮,不同種類的蛋白質含氮量很接近,平均為16%,由於蛋白質的結構比較複雜,限於化學儀器分析方法的限制,只能通過測含氮基的量來反推牛奶中蛋白質的含量,這就是牛奶蛋白質含量的測定原理。但是自然界含氮的物質很多,三聚氰胺的含氮量比蛋白質高得多,是牛奶的151倍,少量的三聚氰胺加入牛奶中,按這種國標檢測方法全都折算成蛋白質的含量了,從而可以多加水造假非法謀利,這就是“三聚氰胺毒牛奶事件”由來。那為什麼不精確確定牛奶裡蛋白質的準確化學結構,找到特異性更強的檢測方法呢?現代化學儀器分析的發展水平還達不到在短時間內就能確定單種蛋白質的結構,況且牛奶裡也不是隻含一種蛋白質,而是很多種蛋白質的混合物,要快速分析出這樣複雜的生物高分子混合物體系的各種組分,只有寄希望於今後化學儀器分析科學的發展。

通過對紅外光譜測試翡翠的原理以及三聚氰胺牛奶事件的分析說明兩個問題,一是牛奶蛋白質含量的測定同紅外光譜檢測翡翠中環氧樹脂碰到相似的問題:蛋白質含氮、但含氮的物質不一定是蛋白質;紅外光譜檢測環氧樹脂類有機物時,肯定會出現上述五個所謂的“特徵峰”,但這五個“特徵峰”並不特徵,並不是環氧樹脂獨有的,其他純有機物或混合有機物中只要含有以上基團結構並達到一定量時,都會出現上述五個峰,環氧樹脂肯定會出峰,但出峰的有機物卻不一定是環氧樹脂,兩者不是一一對應的關係。二是要說明:國標檢測標準是人為制定的,限於化學儀器分析發展水平的限制以及認識上的偏差等因素的影響,就會使制定出來的檢測標準存在著考慮不周的情況,有一個不斷完善的過程。前幾年國家技術監督局公開向社會徵集地溝油的檢測方法,以及三聚氰胺牛奶事件充分說明了這一點,國標檢測標準也要根據隨時出現的新情況而不斷調整、完善。

另外,紅外光譜檢測法應用於翡翠有機物的檢測還具有以下特點:首先紅外光譜檢測法靈敏度很高,即使是痕量的有機物也會出峰;其次在不知道準確化學結構、沒有標準品對照和無法稱重的情況下,

只能作定性分析而不能作定量分析,更無法確定所測基團在分子結構中的數量,最多可根據峰值相對大小,確定相對量的大小而不能準確定量。

2.2 紫外熒光檢測翡翠的原理分析

眾所周知,除了極少數淺色翡翠以外,大多數天然翡翠在長波和短波紫外燈照射下無熒光反應,而環氧樹脂衝填的B貨翡翠在紫外燈照射下卻具有強烈的熒光反應,根據這一原理來進行B貨翡翠的鑑別。

那麼除了環氧樹脂外,其它有機物是否具有紫外熒光反應呢?答案是肯定的。經研究表明,一般具有共軛雙鍵結構的有機物都具有紫外熒光反應,環氧樹脂類有機物的分子結構中,因含苯環基團而具有環狀的-C=C-共軛雙鍵結構,就會有紫外熒光反應;但是,自然界除了環氧樹脂以外,含有此共軛結構的有機物也相當多,有天然的、也有合成的,如大眾熟知的熒光增白劑等等。因此,紫外熒光檢測翡翠同紅外光譜檢測翡翠類似,鑑定的是一大類物質,而不是特定的單一種類的物質,即環氧樹脂會產生紫外熒光反應,相反產生紫外熒光反應的物質卻不一定是環氧樹脂,兩者同樣不是一一對應的關係。另外,紫外熒光檢測同樣具有靈敏度高的特點,從事過化工生產的人大都知道,紫外熒光手電筒常常被用於探測清洗過的反應釜是否洗乾淨,是否還附著痕量會發熒光的有機物,以避免下一步反應中加入強氧化劑而發生爆炸。使用普通的紫外熒光燈檢測翡翠內含有機物,也一樣只能作定性分析而不能作定量分析。

紫外熒光檢測設備由於價格便宜在民間和國標質檢部門中,常常代替紅外光譜儀作為B翡翠的鑑別。因為實踐中發現,兩者的關聯度較好,即不能通過紫外熒光檢測的翡翠基本上也通不過紅外光譜檢測。因此,紫外熒光檢測也常常被當作一票否決的工具,這種作法很可能會導致檢測的誤差。

大量的研究表明,少部分的天然翡翠的天然孔隙中可以充填後期的沸石、黏土礦物等,在微裂隙處、白綿處會帶有淺黃色的紫外照射 “熒光”,而充填無機膠類的B貨以及大多數的C貨則無熒光;酸洗注膠的B貨發出的紫外熒光特徵同天然帶熒光的A貨不同,是整體的而不是局部的,紫外熒光只能作為輔助性的鑑別方法。

大量的實例證明絕大多數清代翡翠都通不過紅外光譜和紫外熒光檢測,按上述兩種檢測方法的原理分析,老翡翠裡面肯定含有某類少量的有機物,但它肯定不是環氧樹脂,它是什麼呢?對此物質的破解,對於解開清代翡翠之謎將起到尤為關鍵的作用。

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氧樹脂的“特徵峰”,兩者在紅外光譜圖上無法有效區分。

清代翡翠的研究

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部分環氧樹脂類有機聚合物的分子結構圖

凡從事化學科研工作的人都知道,在化學科學高度發達的今天,對很多複雜有機高分子化合物結構的定性、定量分析要達到高特異性、一一對應分析都還存在不少困難,存在一定的侷限性。大家熟知的“三聚氰胺毒牛奶事件”,就是類似的分析方法出現了問題。大家都知道牛奶的主要成分是蛋白質,是很多種蛋白質的混和物。牛奶的國標檢測中為了防止摻水造假,對蛋白質的含量有一定的要求,而蛋白質含氮,不同種類的蛋白質含氮量很接近,平均為16%,由於蛋白質的結構比較複雜,限於化學儀器分析方法的限制,只能通過測含氮基的量來反推牛奶中蛋白質的含量,這就是牛奶蛋白質含量的測定原理。但是自然界含氮的物質很多,三聚氰胺的含氮量比蛋白質高得多,是牛奶的151倍,少量的三聚氰胺加入牛奶中,按這種國標檢測方法全都折算成蛋白質的含量了,從而可以多加水造假非法謀利,這就是“三聚氰胺毒牛奶事件”由來。那為什麼不精確確定牛奶裡蛋白質的準確化學結構,找到特異性更強的檢測方法呢?現代化學儀器分析的發展水平還達不到在短時間內就能確定單種蛋白質的結構,況且牛奶裡也不是隻含一種蛋白質,而是很多種蛋白質的混合物,要快速分析出這樣複雜的生物高分子混合物體系的各種組分,只有寄希望於今後化學儀器分析科學的發展。

通過對紅外光譜測試翡翠的原理以及三聚氰胺牛奶事件的分析說明兩個問題,一是牛奶蛋白質含量的測定同紅外光譜檢測翡翠中環氧樹脂碰到相似的問題:蛋白質含氮、但含氮的物質不一定是蛋白質;紅外光譜檢測環氧樹脂類有機物時,肯定會出現上述五個所謂的“特徵峰”,但這五個“特徵峰”並不特徵,並不是環氧樹脂獨有的,其他純有機物或混合有機物中只要含有以上基團結構並達到一定量時,都會出現上述五個峰,環氧樹脂肯定會出峰,但出峰的有機物卻不一定是環氧樹脂,兩者不是一一對應的關係。二是要說明:國標檢測標準是人為制定的,限於化學儀器分析發展水平的限制以及認識上的偏差等因素的影響,就會使制定出來的檢測標準存在著考慮不周的情況,有一個不斷完善的過程。前幾年國家技術監督局公開向社會徵集地溝油的檢測方法,以及三聚氰胺牛奶事件充分說明了這一點,國標檢測標準也要根據隨時出現的新情況而不斷調整、完善。

另外,紅外光譜檢測法應用於翡翠有機物的檢測還具有以下特點:首先紅外光譜檢測法靈敏度很高,即使是痕量的有機物也會出峰;其次在不知道準確化學結構、沒有標準品對照和無法稱重的情況下,

只能作定性分析而不能作定量分析,更無法確定所測基團在分子結構中的數量,最多可根據峰值相對大小,確定相對量的大小而不能準確定量。

2.2 紫外熒光檢測翡翠的原理分析

眾所周知,除了極少數淺色翡翠以外,大多數天然翡翠在長波和短波紫外燈照射下無熒光反應,而環氧樹脂衝填的B貨翡翠在紫外燈照射下卻具有強烈的熒光反應,根據這一原理來進行B貨翡翠的鑑別。

那麼除了環氧樹脂外,其它有機物是否具有紫外熒光反應呢?答案是肯定的。經研究表明,一般具有共軛雙鍵結構的有機物都具有紫外熒光反應,環氧樹脂類有機物的分子結構中,因含苯環基團而具有環狀的-C=C-共軛雙鍵結構,就會有紫外熒光反應;但是,自然界除了環氧樹脂以外,含有此共軛結構的有機物也相當多,有天然的、也有合成的,如大眾熟知的熒光增白劑等等。因此,紫外熒光檢測翡翠同紅外光譜檢測翡翠類似,鑑定的是一大類物質,而不是特定的單一種類的物質,即環氧樹脂會產生紫外熒光反應,相反產生紫外熒光反應的物質卻不一定是環氧樹脂,兩者同樣不是一一對應的關係。另外,紫外熒光檢測同樣具有靈敏度高的特點,從事過化工生產的人大都知道,紫外熒光手電筒常常被用於探測清洗過的反應釜是否洗乾淨,是否還附著痕量會發熒光的有機物,以避免下一步反應中加入強氧化劑而發生爆炸。使用普通的紫外熒光燈檢測翡翠內含有機物,也一樣只能作定性分析而不能作定量分析。

紫外熒光檢測設備由於價格便宜在民間和國標質檢部門中,常常代替紅外光譜儀作為B翡翠的鑑別。因為實踐中發現,兩者的關聯度較好,即不能通過紫外熒光檢測的翡翠基本上也通不過紅外光譜檢測。因此,紫外熒光檢測也常常被當作一票否決的工具,這種作法很可能會導致檢測的誤差。

大量的研究表明,少部分的天然翡翠的天然孔隙中可以充填後期的沸石、黏土礦物等,在微裂隙處、白綿處會帶有淺黃色的紫外照射 “熒光”,而充填無機膠類的B貨以及大多數的C貨則無熒光;酸洗注膠的B貨發出的紫外熒光特徵同天然帶熒光的A貨不同,是整體的而不是局部的,紫外熒光只能作為輔助性的鑑別方法。

大量的實例證明絕大多數清代翡翠都通不過紅外光譜和紫外熒光檢測,按上述兩種檢測方法的原理分析,老翡翠裡面肯定含有某類少量的有機物,但它肯定不是環氧樹脂,它是什麼呢?對此物質的破解,對於解開清代翡翠之謎將起到尤為關鍵的作用。


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