취옥처리 (Emerald Treatment)

보석원석(gemstone) 처리(treatment)는 그 오용이 널리 알려진 관계로 많은 사람들이 다소 경멸적인 것으로 생각하려는 경향이 있다. 그들은 그것을 합성(synthetic)에 비유한다. 대부분의 경우들에 있어서, 보석원석의 처리는 자연적으로 일어나는 것을 복제할 따름이다. 대부분의 사람들이 반대하는 이유들은 그것의 본 바탕을 단순히 이해하지 못하기 때문이다. 그것은 부적절한 보석원석을 강화(enhancement)하는 행위가 아니다 - 그것은 어떻게 되었으면 관리해야 하지를 구매자에게 밝히지 않는 것이 문제이다.

사실, 채광과정을 처리의 한 과정이라고 생각한다면, 추출되어 시장에 나오는 동안 수없이 많은 열(heat), 산(acid)와 화학적인 처리들을 받는 돌들을 생각하여야 할 것이다. 단지 절단과 연마뿐만이 아닌 보석세공(lapidary) 과정은 그 자체가 처리로, 돌의 본 바탕을 바꾸는 것이다. 이에는 다양한 열처리들과 화학적인 광택들과 도포(coating), 등등이 포함되어 있다. 그러한 기준으로 볼 때, 모든 보석원석들은 강화되는 것이다. 진정한 자연석(natural stone)이란 아무런 간섭도 없이 페그머타이트(pegmatite)에 놓여 있는 것이다.

보석원석들은 나날이 점점 더 귀해진다. 나는 과정에 대한 정보를 제공하므로써 가능한 한 많은 것들이 완전한 잠재력을 지닐 수 있도록 하고자 한다. 사람들은 어떻게 이루어는 지를 알게 되면, 잘못된 정보에 기초한 대부분의 반대들을 이해하고 받아들게 될 것이다. 소지하기 위하여 발견된 그대로 보석원석을 부착하는 사람들을 없을 것이다. 당신을 베거나 당신의 옷을 찢을 수 있는 가공되지 않은 모서리들과 끝단부들이 화학적으로나 기계적으로 제거된 후에라도, 표면 오염물들은 얼룩을 내거나 불쾌하게 만들 수 있다. 모든 보석원석들은 인간소비에 적합하도록 여러 가지의 방법들이나 수단으로 처리된다. 나는 내가 줄 수 있는 가장 심한 예를 인용하고자 하는데, 우선 우유 곽으로부터 흘러 나온 조사처리(irradiation)되지 않은 비저온살균 우유를 마시지 않기를 바랄 것이다.

현재 진짜 문제는 알지 못하며 교육도 받지 않은 사람들이 실제로 강화된 보석원석들을 다루는 것이다. 나의 본 글의 목적은 어떻게 인지하는 가에 대한 교훈이 아니라 알리기 위한 것이다. 어떻게 이루어는 지 또는 결국 되었는 지를 알게 된 일반인은 전체적인 채광과 보석세공과정을 판별하고 이해한다는 경종을 울리게 될 것이다.

- Mark Liccini -

취옥(emerald) 처리(treatment)는 수 많은 형태의 충전재(filler)들, 주입물(impregnation)들과 염료(dye)들로 이루어지는데, 그 목적은 보기에 더 좋은 "자르뎅(Jardin)"(불어로, "정원(garden)"을 뜻하는데, 취옥에서 마주치는 생생한 내포물(inclusion)들을 기술하는 데에 사용한다)을 만들기 위함이다. 거의 모든 취옥강화들은 시간이 지날수록 탈색되거나 흐려질 수 있으므로, 취옥처리 또는 재처리를 하기 위하여, 당신은 우선 돌들을 철저히 세척해야 한다. 세척과정은 끓는 것이 아닌 따뜻한 상태에서 하는 것이 가장 효과적이다. 돌을 끓이거나 끓는 뜨거운 액체에 담그면, 돌에 균열이 생기거나 산산조각날 것이 틀림없다. 그러나, 돌을 따뜻하게 씻으면, 세척하거나 또는 충전/관통하는 데에 사용한 액체는 돌의 세공(pore)들을 열어서 깊게 관통할 수 있게 만들어줄 것이다.

세척은 단순히 세척액을 담은 단지에 돌을 넣고 열판(hotplate) 위에 밤새 두는 것으로 구성될 수 있다. 유기용재들이나 더 강력한 세척액들을 사용할 수 있다. 사용되는 유기용재들로는 애시토운(acetone), 메틸 앨커홀(methyl alcohol), 에틸 앨커홀(ethyl alcohol)과 좋은 것은 이폭시(epoxy)와 폴리에스터 수지(polyester resin)들을 용해하는 데에 사용되는 "공격적인" 염화메털린(methylene chloride) 용액이 있다. 이 준비물들은 공기 중으로 증발되어 본래의 문제들보다 더 나쁜 잔류물을 남길 수 있으므로, 뚜껑이 있는 용기를 사용하게 될 것이다.

만약에 용제들로 오염물들이 제거되지 않으면, 산(acid)들을 사용할 수 있다: 염화수소(hydrochloric)(염산)과 강한 세척용으로, 농축질산과 농축염산을 용량대비 1 대 3으로 혼합한 왕수(aqua regia)가 있다. 오랜지빛/갈색 때들은 옥셀릭 산(oxalic acid) 용액으로 제거할 수 있다. 이 산들을 사용하거나 처분할 때 주의하여야 한다. 산 처리 후, 비누와 물로 세척하고 어떤 경우들에 있어서는 중화액에 담근다. 일부 산들은 더딘 탈색화학반응을 지닐 수 있으므로, 소위 식초(vinegar)와 물 또는 중탄산나트륨(baking soda)와 물의 용액으로 중화시켜야 한다.

돌이 잘 세척되면, 완전히 건조시킨 뒤, 가장 극적인 결과들을 얻기 위해서 다시 단순히 충전재/관통 용액에 넣고 열판 위에 밤새 두어 흡수되게 한다. 또는 가장 효과적인 것은 돌을 진공 상태에 넣고 진공 상태에서 압력을 가하면서 처리재들 주입하는 것이다. 다시, 이 모든 것들은 돌의 세공들을 열고 다소라도 남아있는 물을 제거하기 위하여 온화하게 가열된 상태에서 이루어진다. 일부 경우들에 있어서, 용액을 액체상태로 유지하기 위하여 가열하여야 한다.

종(bell) 모양의 플래스틱(plastic) 또는 유리 덮개, 열판(hot plate)와 유압장치를 이용한 비싸지 않은 간단한 용기를 만들 수 있다. 충전재공급이 이루어질 종 모양의 덮개, 유압공급장치를 만들기 위한 부품들은 당신 지역의 자동차 부품공급상으로부터 구할 수 있다. 여기 조립물의 사진이 있다.
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취옥을 처리하기 위하여 당신이 사용하고자 하는 물질로서, 현재 여러 가지의 것들이 있다.

첫째, 돌의 굴절률(refractive index)들과 가까운 재료를 사용한다면, 균열들과 내포물들을 위장하는 데에 도움이 될 것이다. 만약에 돌에 표면까지 깨진 작은 구멍(pit)들 또는 틈새(fissure)들이 있다면, 더 두꺼운 충전재를 사용하고자 할 것이다. 그리고, 옅거나 색역(color zone)이 있는 경우, 착색제를 고려해야 할지도 모른다.

취옥을 착색하기 위하여, 다수의 염료들, 크로우미엄(chromium) 분말 그리고 "Crown 또는 King" Emerald oil 이라는 상품명으로 Bangkok에서 판매되고 있는, 기름과 염료가 함께 들어있는 즉석 조제품을 사용할 수 있다. 취옥에 크로우미엄 분말을 침투시키면, 취옥필터(emerald filter) 또는 자외선(ultraviolet) 광선 아래에서 멋진 적색효과를 더할 수 있을 것이다.

다양한 일반적인 처리재들의 굴절률 도표와 상업적으로 처리를 하는 회사들의 목록, 장비와 화학제품들의 출처들을 아래에 기술한다. 그리고, 다소의 요령들, 정보와 더 일반적 재료들의 장기적인 효과들을 여기에 기술한다.

우선, 비록 광범위하게 검사되지 않았지만, 조사처리(irradiation treatment)는 취옥에 영향을 주지 않는 것 같다. Colombia산의 결정과 호주산의 Scandium Emerald 모두 천연결정들에 조사처리하고, 색 중심(color center)들을 없애기 위하여 백색까지 가열하여 표백(bleaching)한 뒤, 방사처리된 취옥은 방사처리된 대부분의 녹주석(beryl)에서 일반적으로 생기는 적어도 황색으로 변할 것이라고 기대하였었다. 그러나, 다시 제한된 실험들에서는 변화가 없었다.

종종 발견되는 검정색 반점들의 내포물들을 제거하기 위하여 레이저(laser)를 고려하고 있는 사람들을 위하여: 레이저를 쏘이면 검정색 반점들을 제거할 수 있지만, 레이저가 돌을 관통하여 태운 곳에 검정색 흔적을 남긴다. 취옥에 레이저 흔적이 남아있더라도, 가열된 산조(酸槽, acid bath) 안에서 흩어지기 때문에 검정색 흔적들을 없애는 데에 산조가 사용된다.

가장 일반적인 취옥처리재의 일부로서 삼나무기름 (Cedar wood oil)있는데, 아주 빠르게 방출된다. 진하게 적용하여도, 이 효과는 지연되지 않으며, 삼나무기름 역시 자외선 광선에 쏘이면 얼룩지게 할 수 있는 생성물로서 산소를 방출한다.

북미 볼섬 전나무(balsam fir)으로부터 얻어지는 함유수지(oleoresin)인 캐너다 볼섬(Canadian Balsam(Abies balsamea))은 가열된 액체상태에서도 진하기 때문에 훌륭한 충전재이지만, 유기물질인 관계로 시간이 지날수록 부패하여 변색될 수 있다. 이것은 지연시키거나 사전에 대체할 수 있으며 톨루올(Toluol)과 같은 화학품들을 첨가하여 관통이 잘 되도록 희석된 물질이다. 캐너다 볼섬은 실험실의 현미경 슬라이드(slider) 덮개들을 붙잡는 접착제로서 사용된다. 이러한 품질저하를 보전하기 위한 첨가재들을 지닌 화학용기들에 의한 즉석 조제품이 종종 판매되고 있다.

옵티컨(opticon)은 보석세공 파면(fracture) 충전재로, 그것과 함께 사용된 밀봉재가 일 년 후에 갈라져서 산화를 시작하고 황색으로 변하는 결함을 지니고 있다. 그러나, 일부 다른 것들에 보다, 굳으면, 광택을 낼 수 있을 정도로 단단해지는 장점을 지니고 있다.

팜 기름(palm oil) 또는 Palma (Epoxy 828 또는 6010의 합성 유도물)은 오래되면 우유빛으로 흐려지는 단점을 지니고 있다.

다이어먼드(diamond)에 사용되는 예후다(Yehuda)와 비슷한 훌륭한 충전재는 250 ℃의 용융점을 지닌 전자산업에 사용되고 있는 땝납유리(solder glass)이다. 그리고 유색유리를 사용할 수 있다.

사소한 작은 구멍들을 채우기 위한 모든 처리들 또는 스스로 이루어지고 난 뒤, 돌에 훌륭한 광택(luster)을 내기 위하여 당신이 할 수 있는 가장 간단하고 훌륭한 마무리는 꿀벌의 밀랍(Bee's wax), 배설린(Vaseline) 또는 광물유(mineral oil)(액체 패러핀(paraffin))이다. 이 모든 것들은 내구성이 상당히 길며 변색하지도 않는다.

물유리(water-glass)(규산나트륨, sodium silicate)는 훌륭한 충전재이며, 변색되지 않는다. 그리고 광택을 낼 수 있을 정도로 단단하다.

이폭시(epoxy) No.224 + 경화제는 오래되면 황색을 띤 오랜지빛으로 변한다.

자외선 광선에 의해서 굳어지는 치과용 충전재들과 이폭시 기반의 접착제도 거론된다. 그것들은 변색되지 않는다.

주목되는 것은 Arthur Groom사의 이폭시수지와 경화제의 "Gemtrat"공정에 적용된 특허이다. 이것은 영구적이며 변색되지 않는 것으로 알려져 있다.

굴절률(refractive index)

천연의 돌:

석영(quartz) 1.55

녹주석(beryl), 취옥(emerald) 1.58

황옥(topaz) 1.61

홍옥(ruby), 청옥(sapphire) 1.77

다이어먼드(diamond) 2.42

충전재(filler):

야자기름(coconut oil), 패러핀왁스(paraffin wax) 1.45

우족기름(neat's foot oil), 고래기름(whale oil) 1.46

옥수수, 광물, 올리브, 땅콩, 평지씨(rapeseed)와 콩 기름 1.47

캐스터 기름(caster oil), 아마씨 기름(linseed oil) 1.48

윤활유 1.49

삼나무 기름(cedar wood oil) 1.51

캐너다 볼섬(Canada Balsam) 1.53

옵티컨(opticon) 1.54

이폭시(epoxy) No. 224 1.54

Gemtrat 1.53

중합체들(polymers)(수지들) 1.5-1.6

유리(glass) 1.5-1.9

팜 기름(Palm oil) 1.57

상업적인 취옥 처리업체들:

기름질(oiling)과 옵티컨(opticon)전문
Robert Linder Lindeau Gems

Gemtrat 이폭시 수지 + 경화제
Arthur Groom & Co.

실험장비와 화학품들
- Fisher Scientific
- City Chemical