[科普中国]-水铝石

简介：

水铝石的英文商业名称是“ZULTANITE”，得名于曾经统治过奥斯曼帝国的第36任苏丹的名字。1

水铝石（ZULTANITE）是一种新型的天然变色宝石，拥有独一无二的变色效应。在晴空万里的户外，其颜色是猕猴桃绿色并带有浅黄色的闪光；在室内传统灯光的照射下，又会变成浓郁的香槟色；在烛光下，又会散发出紫红的光晕。与所有的宝石一样，水铝石越大，变色效应越明显，给人的视觉冲击力越大。

水铝石（ZULTANITE）属斜方晶系，主要由内部微量的锰元素致色，并且由于锰元素的含量达到了各种光能量的吸收平衡，因此在不同的灯光下呈现不同的颜色。

水铝石（ZULTANITE）摩氏硬度为6.5-7.0，与石英的硬度相仿。

水铝石（ZULTANITE）拥有比钻石高的色散值——0.048（钻石0.044），因此水铝石拥有很强的火彩和闪烁度。

水铝石（ZULTANITE） VS 亚历山大变石（Alexander）

变色效应是一种特殊的光学效应，因此拥有变色效应的宝石都是非常稀有而珍贵的。

水铝石（ZULTANITE）和亚历山大变石的共性是颜色都很引人注目。亚历山大变石拥有两种颜色的变色效应，俗称“白天是绿宝石，晚上是红宝石”；然而水铝石的光敏度使它在不同光源下犹如变色龙般华丽:不同的光线条件下可呈现出鲜黄、干邑粉、姜黄、猕猴桃绿、覆盆子粉、深香槟金和灰绿色等色调，这一点使水铝石更胜一筹，另外，它自然而特别的颜色可以和更广泛的肤色及时尚元素相搭配。

性质：结晶习性：属斜方晶系，常呈片状、块状产出

透明度：透明2

光泽：亚金刚光泽至金刚光泽

折射率：1.702-1.750

双折射率：0.048

色散：高 0.048

多色性：二色性明显，常表现为：鲜黄/暗黄，鲜绿/淡绿，粉红/淡粉红等

光性：B +（二轴晶正光性）

特殊光学效应：猫眼效应，在光线的照射下会反射出一条迷人的亮线

摩氏硬度为：6.5-7.0

SG（相对密度）：3.40

解理：解理完全发育

发光性：红宝石在长、短波紫外线照射下有明显的-弱红色荧光。

色彩来源：微量锰元素致色并导致变色效应。

象征意义：美丽、道德、天然，稀有

称号：宝石界的华丽变色龙。

出产地：土耳其—安纳托利亚山脉。

最大宝石：1、105.10克拉十边型天然变色水铝石，是已知存世最大的刻面天然水铝石，由著名珠宝设计师Kat Florence设计，于2016年6月份香港天成国际拍卖会拍卖，最终成功获得高价竞投。

2、“苏丹之盾”重达96.20克拉，由著名的鬼才珠宝设计师Stephen Webster镶嵌在一个项链当中。“苏丹之盾”是由美国宝石学院（GIA）认证的超一流宝石工匠Stephen Kotlowski 在美国纽约的纽堡切割完成。原石重362.65克拉，Kotlowski先生花费了大约30多个小时才制作出这一杰作。

3、世界上第三大的水铝石宝石重达80.30克拉，也是由Kotlowski先生制作，在2009年美国宝石贸易协会的宝石切工大奖的角逐中位列第三名。原石重达260克，他花费了20多个小时才切割完成。

4、Kotlowski先生还切割出一块重达26.04克的水铝石，这块宝石为他赢得了1995年美国宝石贸易协会颁发的切工大奖。这款宝石很快被命名为“独一无二的K峰顶”，这款峰顶形状的宝石开始了其在宝石圈的旅程，也是美国宝石学院传奇宝石学家Richard T.Liddicoat 见过的第一个大的水铝石。

开采环境：上个世纪八十年代，水铝石主要由小矿主进行手工开采，真正的商业化开采始于2006年；

矿区位于4000英尺的高山上，从数吨的矿石中才能分离开采出极少量的宝石级的水铝石；开采出来的全部水铝石只有50%适合切割，而其中98%的原料晶体还将在加工过程中损耗，因此宝石级的水铝石出产量仅有2%。

据了解，矿区以道德为准绳，采取对环境无害的技术对水铝石进行开采，遵守土耳其的采矿及环境法，严格按照法律规定进行开采，并接受常规的检查；矿区采取地下开采方式，最大程度减少对地表的伤害，需要砍伐的为数不多的树木由林业部门负责砍伐，并且每砍伐一棵树矿区出资种植十棵树

宝石价值：市场上超过90%的宝石需要进行优化处理，水铝石（ZULTANITE）是为数不多的不需要任何优化处理的宝石，保证100%天然真品。

水铝石原石只有50%适合切割，而其中98%的原料晶体还将在加工过程中损耗，因此宝石级的水铝石出产量仅有2%，极其稀有。

单一的产地来源——稀有性；

特殊的变色效应——多功能性；

绝不进行任何优化处理——天然安全性；

道德开采——环保性。

因此，水铝石具有极高的购买和收藏价值。

水铝石（ZULTANITE）深受欧美名人追捧：“与星共舞”节目主持人－艾莉森·利·奥德森·德·马克思、布鲁克·波克、“咦！”节目支持人－克里斯蒂娜·格雷罗、喜剧演员－凯西·格里芬、“与星共舞”评委－卡瑞·安·因娜芭、奥斯卡.COM红地毯主持人－希拉·拉扎尔、以及奥斯卡最佳女主角－玛丽·玛特琳）追捧。水铝石也深受很多设计师、时尚评论员以及知名的珠宝设计师的喜爱:斯蒂芬·韦伯斯特、约翰·布彻纳、埃里克·科特尼、丹尼尔·吉布森、荣达·法波·格林、以及伊芙琳·何·塞万和克里斯汀·谢等。

变色水铝石土耳其变色水铝石在彩色宝石市场上有着不同的名字，但无论使用哪一个名字，珠宝商们都知道这是一种来自异国的非常稀有的宝石。土耳其变色水铝石仅在土耳其穆拉省安纳托利亚山脉的矿中发现。2005年玫莱央沐矿业有限公司（Milenyum Mining Ltd）从土耳其政府手中获得了开采权，土耳其变色水铝石开始被商业开采。2006年，第一批切割好的土耳其变色水铝石在美国亚利桑那州图森市的国际宝石矿物展上（Tucson Gem and Mineral Show)）展出。3

作为水铝石家族的其中一员，土耳其变色水铝石除了无色的之外还有各种不同的颜色。其价值由它在从不同角度所看到的不同光线下的变色现象决定。无论哪种尺寸的土耳其变色水铝石都可以看见变色现象，其中在尺寸较大的变色水铝石中看见的变色现象较为明显，变色范围可以从绿色到粉色。与一些新的宝石不同，变色水铝石是100%纯天然的，不经过加热、辐射、填充及其他任何的处理。

土耳其变色水铝石会产生猫眼效应，用一束关照射它可以看见光线透过石头。在发现土耳其变色水铝石之前只有亚历山大变石有这种变色现象并且会出现猫眼效应。之所以说这种土耳其变色水铝石很稀有是因为它的产量很低，只有2%的原石是在目测下无瑕疵的。而且切割这种石头也不是一件容易的事情，需要大师级的切割技术。

拟薄水铝石拟薄水铝石是具有特殊空间网状结构的氧化铝水合物，它具有高的比表面积、大孔容等物理特性和在酸性条件下胶溶触变的化学特性。拟薄水铝石的这些特性使它广泛应用在许多行业中，在石油工业中用作催化剂、载体、粘结剂；在汽车工业中用作汽车尾气处理催化剂的载体涂层；在消防领域用作阻燃材料的添加剂；在造纸行业中用作高档喷墨打印纸中的吸墨涂层；在环保行业中用作气体净化吸附剂、饮用水除氟剂、工业污水颜色和气味消除剂；在建筑行业用作涂料添加剂；陶瓷复合材料中的增强剂等。3

拟薄水铝石的物理化学性质决定了它的应用，而拟薄水铝石的物理化学性质又与制备方法直接相关。因此，研究更加绿色、经济、简洁、高效的新型拟薄水铝石的制备方法或者对现有制备方法进行优化改良，成为近年来国内外研究的热点。

国内外现有拟薄水铝石的制备方法，根据原料和制备方法的不同可以分为：醇铝法、碳化法、酸法等。

醇铝法醇铝法是目前被广泛应用的制备高纯度拟薄水铝石的方法。目前国内外常用的是德国Condea公司开发的以金属铝和高级醇(正戊醇、正己醇、异丙醇)为原料的制备方法。制备过程包括：金属铝与醇反应形成醇铝，然后还原醛或酮转变为新的醇铝，该醇铝水解得到拟薄水铝石。

醇铝法制备得到的拟薄水铝石纯度高、晶型好、孔径集中、比表面积大，但是该方法生产工艺复杂，制备得到的拟薄水铝石孔径小，不能满足如今对大孔径拟薄水铝石的需求。并且制备过程中使用的有机溶剂具有一定毒性，污染环境，不易回收。

碳化法碳化法是目前工业生产拟薄水铝石成本最低的方法。它以NaAlO2溶液及CO2为原料。主要包括了下面的化学反应：

2NaOH+CO2→Na2CO3+H2O

2NaAl O2+CO2+H2O→2Al(OH)3+Na2CO3

NaAlO2+ 2H2O→Al(OH)3+NaOH

AI(OH)3+CO2+Na2CO3→2Na Al(OH)2CO3+H2O

酸法酸法是以铝盐和碱性物质为原料，经过成胶、老化等步骤制备拟薄水铝石。

王楚等用氨水沉淀硫酸铝硫酸铝制备拟薄水铝石。考察了不同成胶方式对拟薄水铝石物性的影响。对不同成胶方法制得的产品进行XRD表征，结果表明所得产物均为拟薄水铝石，但是并流成胶制备得到的产物在结晶度和纯度上要明显高于其他成胶方式。Gilberto等认为当成胶温度高于氨水的沸点时，会导致氨水挥发，不仅使反应体系失去重要的反应物，还会破坏破坏反应液中的酸碱平衡。该课题组对在不同反应温度下得到的产物进行XRD表征，结果表明反应温度在氨水沸点下得到的产物具有高的结晶度和纯度。

酸法制备拟薄水铝石操作简单，原料易得，并且反应过程中不带入钠离子，洗涤工序简单，省去大量的洗涤水，节约资源。但是该方法原料成本高且易腐蚀设备。