原标題：紫外-可見光譜檢測技術在珠寶玉石鑒定中的應用

随着珠寶玉石市場的繁榮發展和玉器收藏的持續升溫，珠寶玉石飾品受到越來越多人們的購買和珍藏。大部分天然珠寶玉石的價格比較昂貴，而玉器市場上除了天然珠寶玉石，還存在合成的、優化處理的、仿制的珠寶玉石，如何對它們進行無損、快速、準确的判斷和鑒定，是一個至關重要的問題。紫外-可見吸收光譜檢測技術是根據不同物質對紫外可見光（波長範圍10 nm~780 nm）特有的吸收光譜特征，通過紫外-可見分光光度計對物質的成分、結構和物質間的相互作用進行檢測和研究，具有操作簡便、準确度高、靈敏度好、快速無損等優點，是珠寶玉石常規檢測手段的有效補充。

按照紫外-可見分光光度計結構可分為單光束、準雙光束、雙光束和雙波長四種，根據珠寶玉石樣品的透明度、大小、形狀、厚度等特點，選擇合适的樣品固定夾和實驗條件對樣品進行透射或反射測試。

1.1 直接透射法

采用直接透射方法測試珠寶玉石樣品時，應盡量使樣品的最大光面讓光束透過。同時在大樣品室中，應使樣品盡量靠近測試台。直接透射法适合透明至半透明珠寶玉石的無損測試，但獲得的珠寶玉石光譜信息相對有限，不适合測試底部包鑲的樣品，對于不透明樣品的測試需要使用粉末壓片透射法。

1.2 反射法

利用反射附件，如多用途大樣品室和積分球裝置，對樣品進行反射測試，并且在測試時寶石樣品不需要傾斜放置，即可進行0°和10°角測試，适合測試透明至不透明的珠寶玉石樣品。

2.1 有助于鑒定寶石的品種

測試樣品的紫外-可見吸收光譜特征，并與紫外-可見吸收光譜譜圖庫進行分析比對，進而推測出寶石的品種。或者利用Color analysis軟件對樣品進行測試，對測試結果CIEXYZ、CIEL＊a＊b＊等參數數值，進行比對和分析，找出不同寶石的差異量值。如和田玉、蛇紋石、石英岩、玻璃等相似玉石的紫外-可見吸收光譜譜圖所表征的特征吸收峰位明顯不同，如圖1所示。對于同一種玉石的不同顔色品種，如和田玉中的碧玉和青玉品種，某些青玉在外觀特征上與碧玉非常相似，除了通過X熒光光譜儀定性測試樣品的元素組份外，還可以通過兩者的紫外-可見吸收光譜特征和顔色三刺激值CIEXYZ、CIEL＊a＊b＊等，計算得出各顔色參數，進而對顔色量化參數進行比對和分析。

本文使用日本島津公司的紫外-可見分光光度計，型号UV-2700。使用分立的雙光束，鎢燈和氘燈。實驗條件：測定方法為透射法，狹縫5.0 nm；波長範圍為380~780 nm，掃描速度為中速，采樣間隔為0.5 nm。

上圖 和田玉、蛇紋石、石英岩和玻璃的紫外-可見吸收光譜圖

2.2 有助于鑒定天然寶石與合成寶石、天然寶石與優化處理寶石

利用直接透射法或反射法，對比珠寶玉石樣品的譜學特征，能有效地區分某些寶石的天然或是合成以及是否經過人工優化處理。

如對比天然黃色系列鑽石及其HPHT合成、HPHT處理和輻照退火處理樣品的紫外-可見吸收光譜特征，可以得出（1）天然的淡黃色Ia型鑽石樣品顯示有雙原子氮（477 nm、463 nm、452 nm）、三原子氮（415 nm）和集合體氮導緻的吸收；（2）橙黃色HPHT合成鑽石在590 nm~493 nm波段的變化趨勢表明鑽石樣品是由單原子氮導緻的吸收，同時在500 nm以下逐漸透過，表明鑽石樣品的顔色肯定是橙黃色，綜合兩方面的信息得出由單原子氮緻色的橙黃色鑽石樣品是由高溫高壓合成的；（3）經過HPHT處理和輻照退火處理的黃色鑽石顯示有天然的雙原子氮、三原子氮所導緻的吸收，同時也顯示有經過高溫高壓處理（986 nm）和輻照退火處理（594 nm）的證據[1]。通過測試合成鑽石的紫外-可見吸收光譜特征，可以得出表征合成鑽石的足夠證據，特别是對CVD合成鑽石的檢測，具有很大的說服力。

天然紅色綠柱石僅顯示Fe及Mn元素所緻的吸收譜，水熱法合成紅色綠柱石則顯示特征的Co、Fe元素所緻的吸收譜[2]。

黃色藍寶石的天然、熱處理和輻照處理三者的紫外-可見吸收光譜明顯不同。譜圖信息表明三者都有由O2-→Fe3 電荷遷移産生的紫外區吸收，天然黃色藍寶石在375 nm、387 nm和450 nm處有吸收窄帶（由Fe3 的d電子躍遷所緻）；熱處理黃色藍寶石隻有紫外區吸收；輻照處理黃色藍寶石在387 nm和450 nm處吸收谷弱，并有以405 nm（可能是空穴心所緻）和580 nm（由Fe2 →Ti4 電荷遷移所緻）為中心的吸收寬帶[3]。

2.3 珠寶玉石顔色成因的研究

紫外-可見吸收光譜在研究珠寶玉石顔色呈色機理方面具有很大的優勢。通過分析珠寶玉石的紫外-可見吸收光譜譜圖信息，分析特征的吸收峰位、峰強，可以對寶石的顔色進行系統研究，并對寶石的顔色質量進行分級和評價。如對山東黃色藍寶石、緬甸抹谷紅寶石、哥倫比亞祖母綠等具有産地意義寶石的緻色機理進行探讨，有助于對它們的彩色品種進行質量分級和市場價格評估；對和田玉中白色-青白色-青色系列對應顔色的定量表征參數進行深入分析，有助于對和田玉實物标準樣品的賦值、制定和複制。

随着珠寶玉石鑒定技術的發展和細化，紫外-可見吸收光譜檢測技術不僅是鑒定珠寶玉石的有效手段之一，也是準确、快速、無損鑒定珠寶玉石的重要補充，特别是在合成寶石和寶石優化處理檢測以及緻色機理分析方面的研究都非常重要和關鍵，具有廣闊的應用前景。

參考文獻

[1]亓利劍. 珠寶玉石質檢師繼續教育培訓内容. 北京. 2013. 10.

[2]張蓓莉. 系統寶石學[M]. 北京: 地質出版社, 2006.5.

[3]謝意紅. 紫外-可見分光光度計在優化處理寶石鑒定中的應用[J]. 分析儀器, 2003. (2): 31-33.

作者：申曉萍

文章來源于：國家和田玉檢驗中心

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