探究現(xiàn)代測試技術在珠寶檢測中的應用

張新蓉

摘 要：本文以珠寶檢測技術為研究對象，分析現(xiàn)代技術條件下的應用方法。通過對現(xiàn)代技術條件優(yōu)勢作用的論述，說明其對于珠寶檢測工作的積極意義，并以拉曼光譜、紅外光、電子探針、X射線、電子顯微鏡這五種技術類型入手，論述其技術內容在珠寶檢測中的應用條件，為相關實踐拓展提供參考材料。

關鍵詞：珠寶檢測;測試技術;拉曼光譜

中圖分類號：TS934.3 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）21-0195-02

0 引言

珠寶是我國經濟中的重要組成部分，由于人們生活質量的不斷提升，對于優(yōu)質珠寶的客觀要求也愈發(fā)嚴格。而在珠寶行業(yè)領域中，合成珠寶與天然珠寶之間的差異逐漸縮小，為人們分辨珠寶的真?zhèn)螏砹艘欢ǖ募夹g難度。對此，需要對具體的技術方案進行分析，在深刻認識現(xiàn)代檢測技術重要性的同時，說明各類型檢測科技的應用條件，為相關技術研究提供參考材料。

1 珠寶檢測中現(xiàn)代檢測技術的應用價值

現(xiàn)代檢測科技在珠寶檢測中的應用，直接提升了珠寶檢測工作的技術水平，為辨別珠寶玉石的真?zhèn)?，提供了有效的技術保障。同時，通過這種技術手段，也能為珠寶企業(yè)，樹立良好的市場形象，在形成品牌化特征的基礎上，獲得更加穩(wěn)定的市場發(fā)展空間。而在珠寶檢測技術的現(xiàn)代化升級中，其基本的科技性價值，還會在以下幾個方面呈現(xiàn)出優(yōu)勢性作用。第一，通過現(xiàn)代化珠寶檢測技術的應用，有效地維護了珠寶消費者的合法權益。利用檢測技術，可以有效地判斷天然珠寶與合成珠寶，并為產品進行有效的價值定位，加強其辨識度水平的同時，防止不法分子利用合成珠寶欺騙消費者。第二，通過現(xiàn)代化珠寶檢測技術，可為為珠寶市場行業(yè)提供良好的運行環(huán)境，在監(jiān)督并規(guī)范企業(yè)行為的同時，減少了“以次充好”現(xiàn)象對于珠寶市場造成的負面影響，尤其在消除“劣幣驅逐良幣”問題的控制效果上，使珠寶行業(yè)的穩(wěn)定性得到了基本的保障，實現(xiàn)了凈化市場空間的管理目標。第三，從技術角度出發(fā)，現(xiàn)代檢測技術的應用發(fā)展，是對傳統(tǒng)珠寶檢測技術的應用升級。通過技術開發(fā)與科技創(chuàng)新，明顯地提升了珠寶檢測技術的科技型條件，并提高了檢測過程中的準確性與效率性，在保證珠寶企業(yè)經濟利益的同時，使珠寶檢測工作也獲得了一定程度的發(fā)展與推廣[1]。

2 珠寶檢測中現(xiàn)代技術的類型應用說明

2.1 拉曼光譜

拉曼光譜技術作為典型的現(xiàn)代檢測技術，可以適應珠寶檢驗的工作需要，并通過自身發(fā)散性光譜的基本特征，對珠寶物質內部構成進行振動頻率檢測與分析，以此確定珠寶的成分屬性，判斷其是自然或是合成的。而在不同類型礦石的檢測中，拉曼光譜也會以不同的技術形式出現(xiàn)，并主要表現(xiàn)為以下三種類型。

2.1.1 天然與合成對比

藍寶石玉石，帶有多種顏色的形態(tài)特征，并在其結構中，有剛玉晶體。而這一晶體內部，含有微量狀態(tài)的雜質元素，正是這種雜質元素，確定了藍寶石的顏色特征。例如，最為典型的藍色狀態(tài)，即是由于其晶體中帶有少量的鐵與鈦元素，因此，在元素組合的形態(tài)下，表現(xiàn)出了外部的藍色特征。而視覺呈綠色的藍寶石，則在其晶體結構中，積累了微量的釩與鈷。另外，生成換顏色視覺效果，主要是由于晶體中積累了微量的鎳元素。

因此，在對藍寶石進行鑒定的過程中，需要采用系列的技術手段完成檢驗處理。例如，在檢驗分析中，需要將樣本材料包入細線狀態(tài)下的金紅石包體中，并在其出現(xiàn)不同形態(tài)氫氣的同時，對拉曼特征峰值數(shù)據進行分析，以此判斷人工寶石與自然寶石的差異。比照條件下，人工合成的寶石材料，不會在191cm-1、241cm-1、341cm-1數(shù)值位置出現(xiàn)峰值。所以，根據這一特征，就可對藍寶石材料做出基本判斷。

2.1.2 熒光光譜測試

在自然海水環(huán)境中生成的珍珠叫珠寶，然而在市場環(huán)境中，同樣也有經過人工養(yǎng)殖而形成的淡水珍珠與海水珍珠，會混淆人們的判斷。在進行技術檢測的過程中，可以使用熒光光譜對這一差異化類型進行分析。技術條件上，當碳酸鈣處在2000cm-1～6000cm-1區(qū)間內時，可以通過熒光光譜作出分析，并形成拉普數(shù)值。例如，天然海水中形成的珍珠，會在4200cm-1左右出現(xiàn)峰值，并保證整體熒光檢測曲線的平滑狀態(tài)。而在人工養(yǎng)殖的珍珠珠寶中，其檢測峰值數(shù)據則出現(xiàn)在3000cm-1左右，由此可以對珍珠的自然狀態(tài)作出判斷，并確定珍珠的經濟價值。

2.1.3 翡翠鑒別

拉曼檢測技術，可以應用在高檔翡翠的檢測分析中，并有效地判斷其經濟價值。在市場環(huán)境中，AB膠填充或環(huán)氧樹脂技術下的人造翡翠，是較為常見的人工翡翠技術類型，為翡翠真?zhèn)舞b別帶來了較大的技術難度。由于化學成分的差異，可以通過拉曼光譜技術，對石蠟、石蠟油、AB膠、環(huán)氧樹脂等材料進行分析，并在確定其基本特征的同時，完成技術檢測。作為天然翡翠主要成分的硬玉，可以在拉曼檢測中，設置兩個不同波段，并在200cm-1～1200cm-1區(qū)間內展開測定。然后為進一步確定翡翠中是否帶有環(huán)氧樹脂基團，還需將波段數(shù)值調整到2800cm-1～3000cm-1區(qū)間，并在檢驗有機素色與有機配位基團的同時，確定翡翠的商業(yè)價值[2]。技術條件上，天然翡翠結構的拉曼檢測分析中，會在200cm-1～1200cm-1區(qū)間內形成兩個獨立的尖銳峰值，而在2800cm-1～3000cm-1區(qū)間內則無拉曼峰值表現(xiàn)。如果檢測樣品不滿足這一技術條件，則說明其并非自然翡翠材料。而技術條件上，出現(xiàn)這兩個尖銳的峰值數(shù)據狀態(tài)，主要是由于結構中的Si-O伸縮振動與Si-O-Si彎曲振動，并通過振動狀態(tài)，在1041cm-1與701cm-1上出現(xiàn)峰值數(shù)據。

2.2 紅外光譜

2.2.1 紅外光

紅外光譜簡稱為RI，其波長范圍為0.78μm～1000μm，波數(shù)區(qū)間取值在12820～10cm-1范圍內。在應用紅外光進行寶石檢測的過程中，可以有效地完成祖母綠寶石的檢測。檢測中，通過紅外光，能夠分析出晶體水結構、二氧化碳等成分數(shù)據，以此保證祖母綠寶石檢驗分析的有效性。

天然祖母綠寶石，會在2400cm-1～2500cm-1的區(qū)間內，進行光譜吸收。而在3000cm-1～4000cm-1的范圍內，由水分子對紅外光進行吸收。由于合成的祖母綠寶石中其熱液光譜吸收峰值會出現(xiàn)在3500cm-1附近，所以，可以憑借這一數(shù)值，對寶石的自然屬性進行檢驗。

2.2.2 紫外光與可見光

應用紫外光與可見光，也可以對珠寶進行檢測，并在分析珠寶致色元素價態(tài)的基礎上，確定其基本屬性條件。例如，在有色水晶的組成條件上，基本都含有一定的微量致色金屬。其中，紫晶中的鐵元素，以Fe3+的形態(tài)存在，并可采用吸收光譜技術做出檢驗;綠水晶與藍水晶的寶石形態(tài)下，致色金屬為Fe2+形式存在，也可利用相應光譜進行檢測[3]。同時，通過此項技術，也可以對輻照改色寶石進行檢驗，并通過不同光照范圍的調整，利用翡翠紅光吸收條件進行分析，以此確定翡翠的染色狀態(tài)，實現(xiàn)在可見光下的寶石分析。

2.3 電子探針

作為微區(qū)分技術的代表，電子探針技術在寶石檢驗中的應用，可以對其形貌與成分作出分析，并在對應性狀態(tài)上表現(xiàn)出明顯的技術優(yōu)勢，在細化寶石類型分組的條件下，對其化學成分作出判斷，更加系統(tǒng)的完成檢驗分析。同時，電子探針技術中，在空間分辨率條件上也表現(xiàn)出明顯的技術優(yōu)勢，進行快速分析的同時，可以提高元素分析的范圍空間，并在成分、包裹體、生長紋等內容的檢測上，都表現(xiàn)出較高的應用效果。而在設計電子探針技術應用條件的過程中，還可以對區(qū)域元素進行分析。例如，在藍寶石檢測分析中，可以通過對包裹體成分的檢測，判斷其是否屬于天然藍寶石。另外，此項技術也可以對寶石表面進行選擇性掃描，并確定某一位置上的元素含量與成分條件。

2.4 X射線

2.4.1 X射線衍射

X射線衍射，也被稱作X射線物相分析法，作為高能電磁波的特殊形式，帶有明顯的衍射性特征。應用X射線衍射展開珠寶鑒別的過程中，可以定位一束X射線，并對待檢測樣品進行轟擊，通過X射線在晶面的反射，形成特殊性的衍射圖形，經過對此類圖形數(shù)據的分析，可以確定物質晶體的構造密度，以此確定寶石材料的基本屬性。同時，通過X射線衍射技術，可以掌握珠寶樣本的原子排列狀態(tài)，并在獲取潔凈物質資料的基礎上，完成寶石檢驗。

另外，在此項技術條件下，還可以通過射線的結構分析，定位寶石內部存在的缺陷問題，更好的服務于寶石檢測工作。實際檢測工作中，寶石通常作為單顆粒結構存在，并帶有一定的商業(yè)化價值。在檢測分析中，難以滿足粉晶樣品的檢測形式需求。因此，需要在檢測處理中，將樣品晶石放置在試樣板上，并保持衍射源與衍射面的相切狀態(tài)。如果樣品的體積相對較大，則可利用樣品座對其進行固定，在快速鑒別處理中，完成寶石屬性分析。注意，如果寶石不存在天然晶原石，則需在應用X射線衍射技術的同時，輔以其他檢測技術，保證檢驗的有效性。

2.4.2 X熒光分析

針對不同元素，X射線熒光帶有明顯的差異性，并直接表現(xiàn)在波長與能量狀態(tài)上。因此，通過X射線熒光，也可對寶石的屬性作出分析，并判斷出樣品元素的種類與組成條件。技術處理中，應保證特定波長條件與熒光X射線強度的結合狀態(tài)，由此省去對于樣品材料的二次處理。這種方法下，可以快速地完成寶石檢測，并不受樣品規(guī)格、形狀等條件的限制，使檢驗分析更加簡易和科學[4]。

2.5 電子顯微鏡

電子顯微鏡作為一種現(xiàn)代化的掃描儀器，具有較高的分辨率水平，并表現(xiàn)出較高的數(shù)字化程度，可以更加定向性、精確化的完成物體的掃描。在珠寶檢測中的應用，能夠充分展現(xiàn)此項技術條件的特征優(yōu)勢，形成高清分辨圖像的同時，以數(shù)字化放大倍數(shù)為基礎，獲得更具立體感的圖像資料，并在圖像顯示范圍、呈現(xiàn)深度上，都表現(xiàn)出明顯的技術優(yōu)勢。尤其在珠寶礦石基本結構特征上看，通過這種電子化的顯微鏡技術，可以有效的分析樣品材料的晶體結構，并對包裹體形態(tài)特征作出判斷，確定晶粒狀態(tài)。這一技術條件，能夠直觀地對珠寶礦石作出判斷，以鑒別其自然或合成屬性，完成技術檢測目標。

3 結語

綜上，珠寶行業(yè)的高速發(fā)展，催生了人工合成珠寶技術的進步，在進行珠寶檢驗的過程中，務必要采用新型技術手段，在現(xiàn)代科技的支撐下，盡可能地提升檢驗能力，并通過對檢測技術的應用升級，保證珠寶鑒定的有效性。而通過拉曼光譜、紅外光、電子探針等技術的細化研究與深入開發(fā)，也實現(xiàn)了現(xiàn)代珠寶檢測技術的科技性成長，為珠寶行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定了科技基礎。

參考文獻

[1] 金榮江.探析X熒光能譜技術應用于珠寶首飾檢測的原理和方法[J].冶金管理，2019（05）：60.

[2] 湯紫薇.現(xiàn)代測試技術在高端珠寶首飾鑒定中的應用[J].產業(yè)創(chuàng)新研究，2018（11）：113-114.

[3] 王志麟，劉常凱，吳冰.迎接行業(yè)新挑戰(zhàn)——中國珠寶標準化建議[J].寶石和寶石學雜志，2018，20（S1）：147-153.

[4] 劉奕忍，李琴梅，趙婷，等.X射線熒光光譜技術在藥品檢測中的應用[J].分析儀器，2018（03）：21-23.