淺談珠寶玉石鑒定技術(shù)

王書(shū)火

摘?要： 隨著人民生活水平的提高，促進(jìn)了我國(guó)珠寶行業(yè)的發(fā)展。在珠寶行業(yè)快速發(fā)展的同時(shí)，混珠、假冒珠寶市場(chǎng)的現(xiàn)象影響了整個(gè)珠寶行業(yè)的健康發(fā)展。珠寶鑒定對(duì)于判斷珠寶真?zhèn)?，維護(hù)消費(fèi)者權(quán)益至關(guān)重要。隨著首飾科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，首飾的合成工藝和加工工藝越來(lái)越復(fù)雜，增加了首飾識(shí)別的難度?，F(xiàn)代信息技術(shù)和電子技術(shù)在珠寶鑒定中的應(yīng)用，可以提高珠寶鑒定工作的效率和準(zhǔn)確性。本文在分析現(xiàn)代技術(shù)在珠寶鑒定中的應(yīng)用的基礎(chǔ)上，分析了紅外光譜技術(shù)的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞： 珠寶技術(shù);珠寶鑒定;合成工藝

【中圖分類號(hào)】TS933?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A?【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.34.210

隨著現(xiàn)代技術(shù)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的現(xiàn)代技術(shù)被應(yīng)用到首飾和玉石的合成和加工中，導(dǎo)致首飾和玉石的鑒定難度越來(lái)越大。為了更有效地識(shí)別珠寶玉石，提高識(shí)別的準(zhǔn)確性，相應(yīng)的識(shí)別技術(shù)也在逐步完善。其中，紅外光譜技術(shù)由于能夠快速、準(zhǔn)確地完成鑒定工作，具有較高的鑒定精度，在珠寶玉石鑒定領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。因此，積極研究的應(yīng)用紅外光譜識(shí)別的珠寶和翡翠紅外光譜學(xué)的發(fā)展具有積極意義。

1?現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)在珠寶鑒定中的應(yīng)用

1.1?紅外光譜法

紅外光譜技術(shù)是目前珠寶鑒定中應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)之一。該技術(shù)的主要原理是利用不同物質(zhì)和分子的不同振動(dòng)頻率來(lái)判斷和分析它們。在技術(shù)鑒定珠寶的應(yīng)用程序，您需要使用不間斷連續(xù)變化的紅外輻照鑒定珠寶，和珠寶在紅外光譜的輻照下，當(dāng)入射光的頻率和分子或原子的振動(dòng)組接近生成一個(gè)諧振頻率，從而形成共振譜，分析首飾的共振光譜特征可以判斷首飾的材料組成和主要成分，從而識(shí)別首飾的真假和價(jià)值。除了對(duì)珠寶等晶體物質(zhì)的分析，紅外光譜還可以對(duì)氣體、液體等物質(zhì)進(jìn)行分析，以確定珠寶中可能存在的氣體或液體腔，從而判斷寶石是天然的還是合成的。

1.2?紫外可見(jiàn)光譜

寶石的顏色是影響寶石價(jià)值的一個(gè)重要因素。寶石的顏色主要是由金屬元素的顯色決定的。紫外可見(jiàn)光譜是一種通過(guò)分析寶石顯色元素來(lái)鑒定寶石的技術(shù)。紫外線照射后，電子能級(jí)躍遷會(huì)發(fā)生顏色元素，這反映了分子光譜的某些特征，及其特點(diǎn)與寶石的紫色光的吸收度，同樣的不同顏色的石頭，用不同的顏色為紫色寶石等光吸收程度不同，顯示不同的光譜特征。

和合成寶石和天然石頭甚至同樣的顏色，顏色的主要原因機(jī)制也存在一定的差異，因此，紫外可見(jiàn)光譜的有效使用珠寶顏色元素不同，無(wú)論是自然的識(shí)別，通過(guò)其顯示分子光譜與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相比，是否能有效地判斷珠寶合成。例如，有色寶石中最常見(jiàn)的變色金屬元素是鐵。鐵的價(jià)態(tài)和含量不同，反映出不同的顏色。例如，鐵在紫水晶中的價(jià)態(tài)主要為三價(jià)，而鐵在綠水晶中的價(jià)態(tài)主要為二價(jià)。天然寶石吸收峰多，分布隨機(jī)，合成寶石吸收峰少，分布均勻。另外，天然寶石經(jīng)過(guò)輻射處理后吸收峰可能會(huì)發(fā)生變化，因?yàn)樘烊粚毷赡軙?huì)有氣腔或液腔，而人工寶石不會(huì)發(fā)生變化。

1.3?拉曼光譜

拉曼光譜技術(shù)主要采用拉曼散射原理，也就是說(shuō)，珠寶表面照射的光，不同的首飾表面上的物質(zhì)有不同的反射率，會(huì)發(fā)生非彈性散射，形成拉曼譜線。不同材料對(duì)不同頻率的光的反射率不同，散射譜也不同。這是因?yàn)椴煌镔|(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)和分子組成不同。因此，通過(guò)拉曼光譜分析可以確定該物質(zhì)的主要化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)。拉曼光譜鑒定珠寶是科學(xué)，操作相對(duì)復(fù)雜，但沒(méi)有任何損害的珠寶，保持你的珠寶評(píng)估過(guò)程中處于良好狀態(tài)，不會(huì)引起珠寶缺陷，導(dǎo)致下降的價(jià)值問(wèn)題，和識(shí)別精度非常高，可以有效地確定的主要化學(xué)成分珠寶與內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)、檢出限低，靈敏度是很強(qiáng)的，所以可以很準(zhǔn)確的判斷首飾是自然的。拉曼光譜的檢測(cè)過(guò)程中，需要注意的細(xì)節(jié)變化的拉曼光譜，區(qū)分其狹窄的區(qū)別，而拉曼光譜的操作相對(duì)復(fù)雜，但其科學(xué)性和準(zhǔn)確性非常高，非常明顯的優(yōu)勢(shì)，特別是具有無(wú)損性的特點(diǎn)，所以在高端珠寶鑒定，拉曼光譜有非常廣泛的應(yīng)用。

1.4?x射線熒光光譜

x射線熒光光譜主要是利用物質(zhì)元素通過(guò)激發(fā)釋放二次x射線。不同元素激發(fā)釋放的二次x射線的能量特性和波長(zhǎng)特性不同。x射線熒光光譜的使用要求首飾首先受到二次x射線的刺激，然后通過(guò)一個(gè)特殊的裝置收集物質(zhì)元素釋放x射線，分析能量特性和波長(zhǎng)特性，然后進(jìn)行定性分析。x射線熒光光譜能準(zhǔn)確地測(cè)定不同元素，并能有效地測(cè)定同一物質(zhì)中不同組成元素的含量。而且在鑒定過(guò)程中不會(huì)對(duì)珠寶造成任何損害，應(yīng)用比較廣泛。例如無(wú)色長(zhǎng)石和無(wú)色晶體的鑒定，無(wú)色長(zhǎng)石的主要物質(zhì)元素是鈉和鉀，而無(wú)色晶體主要是二氧化硅，通過(guò)x射線熒光光譜技術(shù)可以有效地區(qū)分這兩種不同的元素，從而進(jìn)行鑒定。

2?紅外光譜技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1?紅外光譜技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

1）結(jié)果精度高。紅外光譜由于其獨(dú)特的原理，在識(shí)別過(guò)程中可以完全分辨出兩種結(jié)構(gòu)和成分非常相似的首飾，結(jié)果的準(zhǔn)確性極高。

2）紅外光譜識(shí)別珠寶和玉石的過(guò)程中不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不會(huì)影響或損壞被識(shí)別的珠寶。

3）紅外光譜可以用來(lái)鑒別結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的珠寶和翡翠。在識(shí)別過(guò)程中，可以通過(guò)改變識(shí)別方法來(lái)達(dá)到最終的結(jié)果。

2.2?紅外光譜技術(shù)的主要應(yīng)用

2.2.1?紅外光譜可以區(qū)分珠寶和翡翠的種類

紅外光譜之所以能夠區(qū)分珠寶和翡翠的種類，是因?yàn)橹閷毢汪浯涞慕Y(jié)構(gòu)不一致。因此，根據(jù)紅外光譜的原理，其吸收光譜的譜圖的內(nèi)容會(huì)有所不同。紅外光譜的識(shí)別方法，吸收光譜法只是其中一種。在后期，也發(fā)展了紅外光譜反射的識(shí)別方法，也可以區(qū)分兩種不同的珠寶和玉石。事實(shí)上，有些珠寶和玉石的折射率是一樣的。此時(shí)，紅外光譜技術(shù)表現(xiàn)出了一種特殊的識(shí)別功能，可以對(duì)它們進(jìn)行準(zhǔn)確的識(shí)別。

2.2.2?寶石品種的鑒定

不同類型的首飾對(duì)紅外光的吸收特性不同。因此，在珠寶玉石的鑒定過(guò)程中，可以通過(guò)紅外光譜技術(shù)分析紅外光譜圖來(lái)實(shí)現(xiàn)鑒定，從而對(duì)珠寶玉石的種類進(jìn)行鑒定。其中，反射法在紅外光譜技術(shù)是一種常見(jiàn)的方法在識(shí)別物種的珠寶和玉器，也就是說(shuō)，珠寶的表面是由紅外線輻射，和珠寶和玉器的鑒定的物種是意識(shí)到通過(guò)分析反射光。在鑒別類似品種的珠寶玉石的過(guò)程中，如和田玉，它們的硬度和密度等物理特性并沒(méi)有太大的差異，因此需要通過(guò)紅外光譜準(zhǔn)確地鑒別不同品種的寶石。

2.2.3?天然寶石和合成寶石的鑒定

由于珠寶玉石產(chǎn)量較低，經(jīng)濟(jì)價(jià)值得到了一定程度的提高。珠寶玉石的銷售價(jià)格不斷上漲，為珠寶玉石合成產(chǎn)業(yè)的存在提供了空間。此外，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人造寶石與天然寶石的鑒別難度大大增加，使得傳統(tǒng)的鑒別方法難以實(shí)現(xiàn)珠寶和玉石的鑒別。隨著紅外光譜技術(shù)的不斷完善，其在珠寶玉石鑒定中的應(yīng)用具有良好的鑒定效果，因此在現(xiàn)階段廣泛應(yīng)用于珠寶玉石鑒定中。在天然祖母綠和合成祖母綠的鑒別過(guò)程中，由于折射率、密度等物理性質(zhì)幾乎相同，傳統(tǒng)的鑒別方法無(wú)法有效地鑒別這兩種祖母綠。利用紅外光譜技術(shù)可以準(zhǔn)確分析綠寶石中水分子的伸縮振動(dòng)和強(qiáng)度，并根據(jù)分析結(jié)果對(duì)天然和合成綠寶石進(jìn)行準(zhǔn)確的鑒別，對(duì)綠寶石沒(méi)有任何損傷。

2.2.4?寶石及其仿制品的鑒定

除了對(duì)合成和天然珠寶的鑒定外，紅外光譜還可用于珠寶和仿制品的鑒定。一般來(lái)說(shuō)，天然珠寶與其仿制品在性質(zhì)和外觀上有很多相似之處，很難通過(guò)經(jīng)驗(yàn)和傳統(tǒng)的鑒定手段來(lái)準(zhǔn)確區(qū)分，因此真?zhèn)舞b定需要運(yùn)用紅外光譜技術(shù)。例如，在鉆石和合成立方氧化鋯鑒定的過(guò)程，盡管合成立方氧化鋯和很少有鉆石的外觀和物理性質(zhì)不同，但通過(guò)合理利用紅外光譜，金剛石和立方氧化鋯的合成可以紅外反射，為了分析紅外反射的結(jié)果，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的識(shí)別和合成立方氧化鋯鉆石。此外，在鑒別紫水晶和紫色方柱、琥珀和硬質(zhì)樹(shù)脂仿制品時(shí)，利用紅外光譜也可以得到準(zhǔn)確有效的鑒別結(jié)果。

結(jié)論：為了提高鑒定的準(zhǔn)確性，將紅外光譜技術(shù)應(yīng)用于珠寶玉石鑒定過(guò)程中具有重要的意義。借助紅外光譜技術(shù)、化學(xué)成分和功能組信息識(shí)別珠寶可以詳細(xì)、準(zhǔn)確地分析，這有助于評(píng)估師掌握珠寶更準(zhǔn)確的化學(xué)成分，并有助于改善的程度區(qū)分珠寶和玉器的真實(shí)性。此外，在紅外光譜技術(shù)的應(yīng)用，它能有效地確保標(biāo)識(shí)的完整性珠寶沒(méi)有損傷，有效提高識(shí)別的準(zhǔn)確性和效率，因此，紅外光譜技術(shù)領(lǐng)域的鑒定珠寶和翡翠有更廣泛的應(yīng)用。

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