귀금속 보석공예사, 보석디자인 전공 등 보석 감정사 요점 정리 86. 착색 처리
86. 착색 처리
| 표백(bleaching) - 색을 엷게 하거나 없애는 처리 염색(染色, dyeing) - 색을 더해주거나 바꾸는 처리이며, 염색을 위해서는 염색 재가 주입될 수 있는 다공질 보석이거나 표면에 닿아 있는 프랙처가 있어야 한 다. 착색(着色, coloring) - 보석의 색을 변화시키는 모든 처리 과정이며, 염료의 주 입으로 이루어지는 염색과 열처리, 방사선 조사, 고온고압 등 다양하다. 표면 확산(surface diffusion) - 색 유발 원소들이 보석의 표면에 스며들어 얇은 색 층 또는 스타 효과를 만들어내는 처리 퀜치-크랙클링(quench-crackling) - 염색을 할 수 있도록 하기 위해 보석에 열을 가한 후 급냉시켜 프랙처를 인위적으로 만드는 과정 |
(1) 표백
1) 표백 처리
표백(漂白, bleaching) 처리는 화학 약품을 사용하여 보석의 전체적인 색이나 보석의
어두운 내포물을 엷게 하거나 없애 준다. 진주, 상아, 산호, 셸 등은 어두운 얼룩을 지우
고 균일한 색을 만들기 위한 표백이 행해진다. 위와 같이 유기질 보석들은 빛에 노출시
켜 희석된 과산화수소와 같이 부드러운 표백제로 표백을 하며, 비취, 호안석, 칼세도니
등은 묽은 산이나 표백 원액을 사용하여 표백한다[그림 6-8].
2) 표백된 보석의 감별
표백 과정중 산과 같은 화학 약품에 의해 보석의 내포물이 제거되거나 보석 표면에
구멍이나 틈이 생길 수 있으며, 보석의 광택이 떨어질 수 있는데, 이러한 표백제의 흔적
을 통해 보석의 표백여부를 짐작할 수 있다. 이러한 표백과정은 주입이나 방사선, 염색
을 하기 전에 1차적으로 행해지는 경우가 많다.
표백 처리된 진주는 전문적인 첨단 분석 기기인 UV-Vis-NIR(자외선·가시광선·
근적외선) 분광광도계를 이용하여 표백에 의해 유기물이 변화되어 나타나는 특징적인
스펙트럼 흡수 현상을 분석하여 진주의 표백 여부를 식별할 수 있다.
(2) 염색
1) 염색 처리
염색(染色, dying)은 표백의 반대 개념으로서 유기염료를 사용해 보석의 색을 더욱
짙게 하거나 색을 고르게 혹은 다른 색으로 변화시키는 것을 말한다.
염색을 하기 위해서는 다공질 보석이거나, 표면에 닿아있는 프랙처가 있어야 한다.
수정과 같이 단결정 보석을 염색하기 위해서는 인위적으로 프랙처를 만들어야 하는데,
보석에 열을 가한 후 급 냉각시키는 퀜치-크랙클링(quench-crackling)을 통해 생겨난
틈새로 염료를 침투시키는 방법을 사용한다. 특히 녹색의 염료를 사용하여 무색의 수정
이나 무색의 베릴을 에메랄드로 모조하기 위한 방법도 있다[그림 6-9].
진주는 밝은 핑크나 흑진주, 실버 컬러, 골든 컬러 등으로 염색하는데 옅게 처리되거
나 색 뭉침이 없이 고르게 염색된 경우 일반 보석학적 검사로는 감지가 어렵다. 주로 염
색이 행해지는 보석에는 비취, 라피스 라줄리, 진주, 산호, 커런덤, 수정, 터키석 등이
있다[그림 6-10, 11].
2) 염색된 보석의 감별
확대 검사 시 보석의 크랙 사이에 염료가 침투한 흔적인 색의 집중이 관찰되기도 하
며, 또한 분광기를 사용하여 염료에 의해 보일 수 있는 특징적인 흡수 스펙트럼의 확인
이 감별 포인트가 된다.
염색된 진주의 경우 드릴링 주위나 진주층 표면에 생긴 홈에 염료가 집중된 것을 볼
수 있으며, 염색된 라피스 라줄리를 감별하기 위해서는 확대 검사와 함께 아세톤을 묻
힌 면봉으로 보석을 문질러 보아 염료가 묻어나는 지를 검사해야 한다[그림 6-12]. 그
러나 염색한 후 광택을 높이고 염료를 보호하기 위해서 가끔 플라스틱과 같은 물질이 도
포되어 염료가 검출이 되지 않을 수도 있다.
라벤더 색의 비취와 골든펄의 염색여부를 검사하기 위해서는 자외선 형광 검사가 보
조적으로 사용되기도 한다. 특히 실버나 골든 컬러로 염색된 진주를 감별하기 위해서는
확대검사와 함께 전문적인 첨단 분석기기인 UV-Vis-NIR 분광광도계를 사용한 감별
이 중요하다.
(3) 확산
1) 표면 확산 및 내부 확산
확산(擴散, diffusion) 처리는 보석 내 결정격자의 결함 또는 원자의 이동을 의미하며,
원자의 이동은 가열 과정 중 발생하게 된다. 단순 가열과 달리 확산은 보석이 용융점에
가까울 정도의 고온에서 처리되며, 이렇게 높은 온도에 의해 철, 티타늄, 크롬, 베릴륨
과 같은 색 유발 원소들이 보석의 표면이나 내부에 스며들어 색이 나타나게 된다.
이러한 움직임이 단지 표면에만 국한되었을 때는 표면 확산이라 하며, 이러한 과정이
보석의 자체에 깊숙이 침투되거나 내부에 있는 색 유발 원소가 고온에 의해 내부에서 확
산이 이루어진 경우 내부 확산이라고 한다.
표면 확산은 무색이나 옅은 색의 블루 사파이어에 주로 이루어지며, 약 0.01mm에서
0.5mm까지의 얇은 색 층과 스타 효과를 만들어 낼 수 있다. 또한 내부 확산을 통해 보
석의 색을 기존 색보다 짙게 하거나 전혀 다른 색으로 변화시키는 경우도 있다. 표면에
만 한정된 표면 확산과 달리 색이 보석 전반에 걸쳐 깊숙이 확산된 경우 일반적으로 베
릴륨 확산이라고 한다. 이 베릴륨 확산은 주로 태국에서 처리되었는데, 2001년 12월 전
세계적으로 오렌지-핑크 컬러를 띠는 파파라차 사파이어(padparacha sapphire)의 공
급이 급증함으로 인해 이에 대한 연구가 시작되었으며, 많은 논란 끝에 2003년 1월 태
국의 찬타부리보석주얼리협회가 열처리 업자들이 컬러의 개선을 위해 베릴륨을 사용했
다는 점을 공식적으로 발표함으로서 새로운 처리 방법에 대한 감별 및 연구에 박차를 가
하는 계기가 되었다. 지금 현재에는 이러한 오렌지-핑크 컬러뿐만 아니라 거의 모든 컬
러를 베릴륨 확산에 의해 변화시킬 수 있다.
표면 확산된 보석은 침투된 색의 두께가 너무 얇기 때문에 재연마를 하거나 표면이
일부 파손되어 떨어져 나갔을 경우 보석의 색에 영향을 미칠 수 있기 때문에 주의가 필
요하다.
2) 표면 확산 및 내부 확산된 보석의 감별
확산된 보석을 감별하는 방법은 표면 반사를 감소시켜주는 메틸렌 아이오다이드
(M.I.) 용액에 보석을 침적시키거나 확산 조명을 이용한 확대검사가 이루어진다.
침적 검사 시 표면 확산 처리된 사파이어는 그림 [6-13]과 같이 거들과 패싯 접합선
(능선)에 색이 집중되어 보인다. 그러나 표면 확산 후 패싯이 재연마 된 경우 이러한 색
의 집중현상을 확인하기 어려운 경우도 있다. 베릴륨 확산된 보석의 경우 그림 [6-14]
에서 보여 지는 것처럼 오렌지색이나 황색이 표면과 가장자리에 집중된 림(rim)이 관찰
된다. 그러나 이러한 현상이 확산 처리된 모든 보석에서 일정하게 나타나지는 않는다.
그리고 내부 확산된 경우 그림 [6-15]와 같이 내부의 확산된 부분이 주위 색과 달리 청
색이나 흑색의 반점 형태로 보여 지는 경우가 있다.
외부적 물질로서 보석 내에 무거운 원소인 철, 티타늄, 크롬 등이 들어가 확산이 이루
어진 경우 주로 확대와 침적을 통해 감별이 이루어진다. 그러나 베릴륨이나 리튬과 같
은 경원소(輕元素)에 의해 확산이 이루어진 경우 경원소의 검출을 확인하기 위해서는 전
문적인 첨단 분석기기인 LA-ICP-MS 또는 SIMS와 간이로 LIBS 분석기기 검사가 필
요하다[그림 6-16].