熱處理使寶石中的雜質擴散或改變存在狀態而改變顏色有些寶石中存在著致色離子，
但由於存在狀態不好，使寶石顏色不好或不能致色，
加熱可以使致色離子在寶石內均勻擴散，進入晶格質點位置或晶格缺陷，
從而改變寶石的顏色。
如褐色紅寶石加熱變成紅寶石，白色藍寶石加熱變成藍色藍寶石;
有些寶石中的致色離子呈聚合態而使顏色不漂亮，
經加熱內部雜質「比如 Ti」擴散後可形成漂亮的顏色。
如斯里蘭卡產出的一種原石叫「古達，究打，牛奶石」（Geuda）剛玉，
沒有處理前是一種半透明，乳白色，有絲絹光澤的剛玉，稱不上寶石，
常被用來鋪墊花園小徑，裝點花床等，這種剛玉中鈦元素以金紅石礦物形式存在，
若進行高溫加熱可以使金紅石礦物熔化（此時剛玉礦物不熔化），
掌握好操作工藝使鈦元素均勻擴散，就能變成透明，顏色漂亮的藍色藍寶石。
工藝條件要使寶石達到最佳的優化效果，在熱處理過程中就要掌握最佳的處理條件。
一般考慮以下五個因素。
1 ·熱處理的溫度範圍和最高溫度
就是可能使寶石改善顏色或透明度的溫度，這是反復摸索的最重要條件，
熱處理的
2 ·熱處理時升溫和降溫的速度
將寶石放入加溫爐內加熱，都是從室溫開始升到設計的最高溫度，
由於大多數寶石的考慮以下五個影響因素。溫度範圍和最高溫度是不同的，
要根據寶石本身的性質和熔點而定。
有些寶石導熱性比較差，所以升溫速度不能過快，
否則會因寶石內外溫差太大產生內應力而出現裂紋，
也可以因寶石各部分受熱不均勻而產生色帶或色斑等，降溫速度太快時，
也會使寶石內外溫差太大而出現破裂，因此在實際操作時，
常把寶石埋在沙子或氧化鋁粉沫中加熱，使傳熱速度有一個緩衝而使寶石受熱均勻。
將升溫和降溫的速度繪製成曲線，這個曲線通常要求平滑，
絕大多數的升溫和降溫過程需緩慢進行。
3·熱處理達到最高溫度時的恆溫時間
在熱處理過程中，為了使寶石內部溫度達到一致是需要一定時間的;
同時，為了讓寶石的變化充分，還往往妥適當延長一段時間，這就是恆溫時間。
4·熱處理需要的氣氛通常氧化條件
是為了使低價態致色離子變成高價態，最簡單的方法是在空氣中加熱，
特殊需要時可以把寶石和氧化劑（化學試劑）一起密封在坩堝或其他容器中加熱。
還原條件是為了使高價態致色離子變成低價態，
產生還原環境最簡單的方法是將木炭和寶石-起密封在容器中加熱，
加熱時碳和氧反應生成一氧化碳，繼續反應生成二氧化碳，
這些反應把容器中的氧消耗盡，產生還原反應;
特殊需要時可以向密閉的容器中通入還原性氣體可達到預期效果。
5 ·熱處理過程與其他處理條件結合 - 預處理
用酸或鹼清洗（前處理）後再熱處理，往往會收到更好的效果。
有時候將含有致色離子的化學試劑作為添加劑放在寶石周圍一起加熱，
使致色離子擴散到寶石內部去，這就是擴散處理技術。實驗表明，
在熱處理過程中，向反應容器中充入氣體並適當加壓，
會提高寶石熱處理的效果
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