Étude du changement de couleur des perles par traitement

Study of the color modifications of pearls after treatment

• Auteur / Autrice : Stefanos Karampelas
• Direction : Emmanuel Fritsch, Spyros Sklavounos
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences des matériaux
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Nantes en cotutelle avec Université Aristote (Thessalonique, Grèce)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale sciences et technologies de l'information et des matériaux (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Nantes. Faculté des sciences et des techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Perles de culture

Polyènes

Porphyrines

Effet Raman augmenté en surface

Réflectance

Résumé

Nous avons démontré que les perles de culture d’eau douce des mollusques des genres Hyriopsis sont colorées, non pas par un seul pigment, mais par un mélange de pigments. Ces sont des « polyènes simples », non pas de caroténoïdes, ayant pour formule chimique générale R-(-CH=CH-)n-R’. Une série de pigments appartenant à la même famille est représentée dans les perles colorées et/où les coquilles des mollusques de 13 autres espèces. Les perles du genre Pinna sont les seules colorées par un mélange de caroténoïdes. Les perles et/où les coquilles colorées des mollusques des 7 espèces contiennent des porphyrines. Pour les pigments de quelques échantillons, nous avons pu décrire leurs caractéristiques spectroscopiques, mais pas leur nature exacte. Par exemple, la couleur jaune des perles de P. Maxima, P. Fucata et P. Margaritifera est due à la présence d’un pigment qui induit une absorption large entre environ 330 et 460 nm, avec deux maxima vers 355 et 435 nm. Les différentes couleurs des perles de P. Margaritifera sont causées par une superposition d’absorptions aux environs de 405, 435, 460, 495, 530, 585, 625, 650, 700 et 745 nm. Une grande partie des perles ayant une couleur obtenue par traitement présent une décomposition de la matière organique, provoquée par le traitement (pics Raman 1350 et 1600 cm-1 et absorptions centrées vers 280 nm ont des formes et des intensités relatives différentes par rapport à celles présentes dans les spectres des perles de couleur naturelle). De plus, quelques perles de couleur traitée présentent des pics Raman différents de ceux qui peuvent être observés pour les perles de couleur naturelle. La méthode déterminante pour la séparation des perles de couleur naturelle des perles de couleur traitée, est dépendante du mollusque d’origine. Quelquefois, il est nécessaire d’employer une combinaison de méthodes gemmologiques, dites « classiques », et de méthodes de laboratoire

This study demonstrates that natural colors of freshwater cultured pearls from mollusks of the Hyriopsis genus are due to colored mixtures of different pigments and not to a single pigment. This is a mixture of simple polyenes, not carotenoids, with general chemical formula R-(-CH=CH-)n-R’. A mixture of pigments from the same family is observed in colored pearls and/or the shells, from other 13 species. Pearls from the bivalve Pinna are the only pearls found until today with colors due to a mixture of carotenoids. Colored pearls and/or shells from 7 species contain a variety of porphyrins. In some samples it was not possible to identify the exact pigments but only their spectroscopic characteristics. The yellow color of pearls from P. Maxima, P. Fucata and P. Margaritifera is due to the reduction in reflectance from 330 to 460 nm, with peaks at about 355 and 435 nm. Different colors of pearls from P. Margaritifera are the result of a mixture of pigments with absorptions at 405, 435, 460, 495, 530, 585, 625, 650, 700 and 745 nm. The majority of treated-color samples show that treatments may decompose the pearls’ organic matter. Hence, their Raman spectra show broad bands at about 1350 and 1600 cm-1. Moreover, their reflectance spectra show differences in shape and relative intensities of peaks with center at 280 nm compared to the natural-colored samples. Additionally, some treated-color pearls show Raman peaks that have never observed to the natural-colored samples. Distinction between treated- and natural-color pearls strongly depends on the pearls’ mollusk. In some cases a combination of «classical» and advanced non-destructive gemological methods are necessary