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琥珀色


背景

虽然被认为是一种宝石,但琥珀是一种完全有机的材料,来自已灭绝树种的树脂。在 10 到 1 亿年前的中白垩纪和第三纪的茂密森林中,这些含树脂的树木倒下并被河流带到沿海地区。在那里,树木及其树脂被沉积物覆盖,经过数百万年的时间,树脂硬化成琥珀。尽管许多琥珀沉积物仍留在海洋残渣中,但地质事件经常将琥珀重新定位到其他地方。

几千年来,琥珀一直被雕刻成珠子、珠宝和其他类型的装饰品。然而,今天琥珀的价值主要在于其内部保存的大量化石。由于树木散发出粘性树脂,动物、矿物质和植物材料被困在其中。随着树脂硬化,这些被称为内含物的化石得到了完美的保存,为现代科学家提供了有关已灭绝物种的宝贵信息。

与其他类型的化石不同,琥珀化石是三维的,具有栩栩如生的颜色和图案。甚至细胞的内部结构也可能完好无损。通常,昆虫以及它们的捕食者、猎物以及内部和外部寄生虫都会以活跃的姿势被树脂捕获。在琥珀中发现了以前未知的昆虫化石属。琥珀中保存了完整的青蛙和蜥蜴、蛇皮、鸟类羽毛、哺乳动物的毛发和骨骼以及各种植物材料。在某些情况下,可以从化石生物中提取脱氧核糖核酸 (DNA),并将其与现代对应物的脱氧核糖核酸 (DNA) 进行比较。

历史

琥珀自古以来就是一种非常有价值的材料。工作琥珀可追溯到公元前 11,000 年 已在英格兰的考古遗址中发现。人们普遍认为琥珀具有神奇的治愈能力。早在公元前 250 年,它就被用来制作清漆。 ,琥珀粉被视为香。琥珀也在世界各地进行交易。通过确定古代文物中使用的琥珀类型,学者可以确定琥珀的地理来源并得出有关早期贸易路线的结论。

在大约 600 B.C. ,希腊哲学家泰勒斯用丝绸摩擦琥珀,使其吸引灰尘和羽毛。这种静电被认为是琥珀的独特属性,直到 16 世纪,英国科学家威廉吉尔伯特证明它是众多材料的特征。他称之为电气化,在 elektron 之后, 琥珀的希腊词。

在西半球,阿兹特克人和玛雅人雕刻琥珀并烧成香。伊斯帕尼奥拉岛的泰诺印第安人向克里斯托弗·哥伦布赠送琥珀礼物。

琥珀的装饰用途在 1712 年达到顶峰,整个宴会厅由为普鲁士国王弗雷德里克一世建造的琥珀镶板建成。 19 世纪,当德国科学家开始研究嵌入其中的化石时,琥珀获得了新的意义。

原材料

树脂是复杂的物质,包括称为萜烯的油性化合物。随着时间的推移,一些萜烯会蒸发,而另一些萜烯会凝结并相互交联,形成硬聚合物。然而,不同种类的树木会产生不同类型和数量的树脂。琥珀的确切结构和成分取决于原始树树脂的组成、琥珀的年龄、沉积环境以及它所暴露的热条件和地质作用力。因此,即使是从相似地点获得的琥珀,其化学结构和物理特性也可能有所不同。

琥珀的种类

尽管世界各地都有琥珀矿床,但波罗的海沿岸的琥珀最为人所知。它被称为琥珀琥珀,因为它含有大量的琥珀酸。大多数波罗的海琥珀来自松树树脂。缺乏琥珀酸的琥珀被归类为视黄琥珀。

来自墨西哥和多米尼加共和国的琥珀在 20-3000 万年前开始由 Hymenaea 灭绝物种的树脂形成 或 algarrobo 树。这些开花的树木在广阔的热带雨林的树冠中茁壮成长。他们生产了大量的树脂,最终硬化成琥珀色。暴雨将琥珀冲刷到三角洲,在那里它被淤泥覆盖。随着海平面的变化,琥珀沉淀在海底,上面的沉积物硬化成岩石。后来,山阵推高了岩石。

设计

物理特性

琥珀的许多成分与现代树脂的成分相似。然而,这些化合物的交联使琥珀变硬,具有高熔点和低溶解度。琥珀的莫氏硬度为 2-3,这是矿物和宝石的标准。在这个尺度上,滑石为 I,金刚石为 10。琥珀在 302°F (150°C) 软化,在 482-662°F (250-350°C) 熔化。琥珀的比重为 1.05-1.12,仅比水的密度稍大。它不会完全溶解在有机溶剂中。

琥珀通常以不规则的小团块、结节或液滴的形式出现。虽然它可以有多种不同的颜色,但最常见的是淡至金黄色或橙色,并且可以发出荧光。暴露在光线和空气中几年后,琥珀通常会变成深红色,并在表面形成无数裂纹。有些琥珀是半透明的,甚至是透明的。但是,滞留的气泡会导致琥珀色混浊或不透明。琥珀是热的不良导体,温度的剧烈变化会导致其破裂。

制造
过程

琥珀的提取方式不同,具体取决于其位置。波罗的海琥珀沿着波罗的海沿岸被冲刷,远至丹麦、挪威和英国。北美最大的琥珀矿床位于阿肯色州露天粘土矿的表面。在新泽西州,白垩纪琥珀是从废弃矿坑的沙子和粘土中挖掘出来的。它被筛选、洗涤和检查夹杂物。在亚洲,琥珀可以在煤矿中发现。直到 20 世纪中叶,珍贵的琥珀才从缅甸北部(今缅甸)的深坑中开采出来。

采矿和洗涤

  • 1 一滴或几块波罗的海琥珀是从 40-6000 万年前海绿石砂的露天矿坑中开采出来的。海绿石是一种水合钾铁硅酸盐矿物,这些矿床因其蓝绿色而被称为“蓝土”。清理表面后,用蒸汽铲和挖泥机挖出蓝色土壤。它被倒入洗涤厂的格栅中,在那里使用水流将琥珀与沙子分开。二十世纪初,每年从波罗的海东部萨姆兰半岛的蓝土层中提取多达 100 万磅(450,000 公斤)的琥珀。

    墨西哥和多米尼加琥珀可能因陡峭山坡上的山体滑坡而暴露,并用镐和铲子提取。它也是从深挖地下的坑中开采出来的。许多多米尼加琥珀是从深达 600 英尺 (183 m) 的狭窄隧道中开采到山脉两侧的。水被打包或泵出隧道,矿工爬过,凿在岩石上,挑出裸露的琥珀。多米尼加 对波罗的海琥珀进行开采和澄清,以获得内含物的清晰视图。琥珀由矿工清洗,按大小分类,并检查内含物。

澄清和着色

  • 2 大气泡会产生泡沫状或泡沫状的琥珀色。微小的气泡导致看起来像干骨头的骨质或骨质琥珀。非常混浊的琥珀被称为混蛋。琥珀通过在菜籽油中加热而澄清。油渗入表面附近的气泡并减少混浊,即使是骨质或混蛋琥珀也更加透明。琥珀色也可以通过在压力下用氮气加热然后在烘箱中烘烤来澄清。澄清会使琥珀变暗并产生圆盘状的应力痕迹,称为“太阳光斑”。琥珀可能染成绿色或微红色。墨西哥和多米尼加琥珀通常清澈透明,不需要澄清。

切割和整形

  • 3 对于珠宝或雕刻,琥珀通常是手工制作的,使用珠宝商的锯子和细齿锉刀。它用 320 号粒度的布湿磨,并用 400 或 600 号粒度的湿磨布完成。可以用干钢钻进行钻孔,使用低速和轻微的压力,以防止加热和开裂。
  • 4 为了清楚地看到内含物,可以切掉一块琥珀色的一端。带有内含物的琥珀可能会被切割或重塑,以检查生物标本或将两个标本分开。使用珠宝商的手锯进行切割,对于较大的工件,使用带金刚石刀片的高速修边锯以高达 4,200 rpm 的速度进行切割。
  • 5 使用各种等级的砂纸进行整形。锯片的粗糙边缘可以用 200 和 400 目砂纸、手工或配备水冷系统的砂带打磨机打磨光滑,以去除灰尘并防止过热和破裂或上釉。

抛光

  • 6 用于珠宝的琥珀用氧化锡或氧化铈抛光,使用皮革抛光轮、Jelt 轮或垫,或麂皮板。用硅基蜡定期抛光可恢复光泽并减少蒸发和表面氧化。

    多米尼加琥珀按照自然轮廓用砂光机打磨。多米尼加琥珀的表面氧化会减弱荧光和蓝色、绿色或紫色。去除外层并重新抛光可恢复荧光。可以用手或用棉质抛光轮进行再抛光,使用牙科抛光剂、塑料研磨剂或其他精细的中性色抛光剂。最后的手工抛光会去除抛光剂。

    超过 6500 万年的白垩纪琥珀非常脆且破碎。经过几年的暴露,它很容易解体。将白垩纪琥珀包裹在合成树脂中有助于保护它。

按下

  • 7 为了生产宝石,小块透明的琥珀在真空中用 400°F (204°C) 或更高温度的蒸汽软化和融合。
  • 8 将这些碎片压过细钢筛或筛网,混合并硬化成块。这种压制的琥珀被称为 ambroid 或 amberoid 并且可能包含在热量和压力下拉长的气泡。有时现代昆虫内含物被插入压制的琥珀中,琥珀可能被染色,通常是深红色。

其他处理

  • 9 小块劣质琥珀,包括大约 90% 的波罗的海琥珀,在巨大的干铁蒸馏器中蒸馏。大约 60% 被回收为琥珀色松香,一种高级清漆。另外 15-20% 变成琥珀油,用于医药、铸造和最高级的清漆。大约 2% 的产品是蒸馏酸,如琥珀酸,用于药物和清漆。

质量控制

较硬且可能较旧的琥珀通常被认为质量较高。由于开采成本比原琥珀的价值高 28%,其价值主要取决于其内含物或最终加工成珠宝和艺术品。因此,琥珀是根据其大小和美丽,以及内含物的存在和类型来分级的。

带有假内含物的仿琥珀已经生产了至少 600 年。新鲜树脂、合成聚苯乙烯、电木、环氧树脂、赛璐珞、有色玻璃、塑料和聚酯都被用于仿琥珀。然而,真正的琥珀可以通过其硬度、熔化温度、溶解度的缺乏、荧光、比重、折光率(衡量它弯曲光线的程度)和燃烧时的气味来区分。有时真琥珀会破裂,在其中雕刻一个空腔,将内含物嵌入新鲜树脂中,然后重新密封。

副产品/废物

世界上大约 90% 的可提取琥珀位于俄罗斯波罗的海的加里宁格勒地区。在那里,琥珀的开采和加工造成了广泛的环境退化。在过去的一个世纪里,有超过 1 亿吨废物从 Palmnicken (Yantarny) 矿山排放到波罗的海。这种不溶性废物导致波罗的海的高浊度。污染敏感的波罗的海水域需要 25 到 30 年才能自我更新。

未来

到 1800 年代中期,易于提取的波罗的海琥珀顶层已经枯竭。然而,据估计,在加里宁格勒的 Yantarny 矿中仍有超过 180,000 吨的琥珀。按照目前的开采速度,琥珀可以在那里再开采 300 年。此外,缅甸的采矿业已恢复,高品质的缅甸琥珀正在出售给博物馆。

尽管树树脂形成琥珀的过程仍在继续,但树脂硬化成琥珀需要数百万年的时间。由于琥珀矿床因采矿而枯竭,含树脂的树木被砍伐或烧毁,而不是被化石化,原始琥珀的供应将继续减少。

哪里可以了解更多

书籍

Anderson, K. B. 和 J. C. Crelling,编辑。 琥珀、树脂和化石树脂。 华盛顿特区:美国化学学会,1995 年。

Grimaldi, David A. 琥珀:过去的窗口。 纽约:Harry N. Abrams, Inc. 和美国自然历史博物馆,1996 年。

Poinar Jr.、George 和 Roberta Poinar。 琥珀森林:消失世界的重建。 普林斯顿:普林斯顿大学出版社,1999 年。

其他

“加里宁格勒州的琥珀贸易和环境。” TED 案例研究。 2001 年 7 月 27 日。

布罗斯特,莱夫。 “琥珀:一种化石树树脂。” 瑞典琥珀博物馆主页。 2001 年 7 月 27 日。

玛格丽特 艾丽克


制造工艺

  1. 浓缩汤
  2. 守门员面具
  3. 断头台
  4. 墓碑
  5. 沙袋
  6. 耐热玻璃
  7. 弹片外壳
  8. 泳装
  9. 铁氟龙
  10. 伏特加