海水对翡翠有侵蚀吗?
首先,我们要弄清楚,海水和淡水对于珠宝首饰的侵蚀作用有何区别? 淡水中含有的离子成分和硬度较低,难以对其表面产生侵蚀,而海水中除了含有上述离子之外,还含有丰富的氯离子以及碳酸根离子等。这些离子具有较强腐蚀性,海水被称为“弱酸溶液”。[1][2]
目前,有关海洋环境对宝石破坏的研究大多集中在珊瑚礁地区。已有研究[3]表明,在自然海水的作用下,珊瑚礁中的黑曜石、蛋白石等隐晶质宝石的物质活性增加,表面氧化程度较高,但结构保持较好;珊瑚本身由于富含有机质,因此其化学性质较为活泼,在天然海水环境下极易受到腐蚀而失去原有的颜色。需要指出的是,这项研究中所指的海水均为天然海水,并未经过任何人工脱敏处理(也就是未对海水进行淡化处理)。
研究[4]还发现,天然海水的腐蚀性与Cl-浓度正相关。当Cl-浓度大于19000μg/L时,琥珀的腐蚀速率明显加快,可见高浓度的Cl-对琥珀的腐蚀具有很强促进作用。 有些研究者认为,淡水和咸水对宝石的腐蚀作用并无实质性区别。比如,S.F.Rosenfeld和P.E.Grim等人发现,用含有不同浓度Cl-离子的盐水浸泡蓝宝石和黄玉(托帕石)样品一段时间后,用电子扫描显微镜观察表面状态发现,不论浸泡液中CI-浓度高低,宝石表面均出现类似磨损的痕迹,说明在高浓度C1-存在情况下,盐水中对矿物表面会产生物理磨蚀作用;用电子探针分析沉积物含量,结果发现,除少数颗粒外,大部分宝石表面的矿物质沉积量约为5nm~10nm。[5][6]
也有研究者观察到,在淡水环境中,有机质可能会先于无机质而对宝石产生侵蚀作用。 有学者将红宝石和碧玺浸泡在经不同方法处理的淡水中(如加入NaHCO3、EDTA和柠檬酸等),两周后取出,利用扫描电镜观察到,未经处理的淡水中浸泡的宝石表面出现较为明显的磨损,而经其它方式处理的淡水中浸泡的宝石表面则无明显变化。[7]
不过,以上研究多聚焦于海水及含盐类水的腐蚀性,而对于淡水及未含盐类水的腐蚀性则研究较少,因此缺少对这两种介质相对作用的系统评估。
那么,为什么同样是水,海洋环境和淡水环境的腐蚀性却有天差地别呢? 目前,学界对此的解释并不统一。有的学者认为,因为海水是电解质水溶液,其中阳离子包括Ca2+、Mg2+等,阴离子包括SO42-、NO3-等,因此海水具有很强的腐蚀性;而淡水中有机物质含量高,对金属制品的腐蚀主要发生于导电率较低的有机质膜内,因而腐蚀速度很慢。[8]
但是,另有学者通过研究指出,虽然海水的腐蚀性强,但是其对金属的腐蚀性并不是通过电解作用产生的——即海水对金属的腐蚀并不会导致金属离子的溶出。相反,可能是海水中的溶解气体(主要是CO2和水汽)与金属间发生反应,生成可溶性碳酸盐和氢氧化物,继而通过扩散作用进入金属内部,从而引发腐蚀。[9]