X荧光光谱仪在珠宝玉石检测中的应用

卞瑶

摘要：在我国社会主义市场经济高速发展的今天，珠宝玉石行业的发展速度明显加快。究其原因，一方面是因为社会处于稳定状态，人们的生活质量明显提高，越来越多的人开始追求物质和精神上的享受，珠宝玉石作为能够彰显身份地位的奢侈品，被广大人群所喜爱；另一方面是因为购买珠宝玉石可以作为一种囤资手段，货币会贬值，但是珠宝的价值在相当长一段时间内不会有太大波动。在珠宝玉石行业中，珠宝玉石的检测工作至关重要，本文就专门对其进行相关介绍。

关键词：X荧光 光谱仪 珠宝玉石 检测

在现今珠宝玉石行业中，检测珠宝玉石的贵金属含量的主要手段是X荧光光谱法。这种方法不仅检测效率高，而且还不会损伤珠宝玉石，故而被珠宝玉石行业广泛接受。X射线是一种电磁辐射，波长约在0.001～50nm之间。当使用X射线照射被测物时，被测物能够被激发出各种不同波长的荧光X射线，此时需将波长不同的X射线分开。通过使用波长、能量探测器接收珠宝玉石发出的X荧光，便可判断出其组成元素，再通过能量计数，便可得知各类元素的含量。根据此原理可将X荧光光谱仪分为能量色散型X荧光光谱仪（ED-XRF）和波长色散型X荧光光谱仪（WD-XRF）。本文就针对X荧光光谱仪在珠宝玉石检测中的应用进行了简要的分析。

1 X荧光光谱仪的优点

X荧光光谱仪的优点主要有以下几个方面：①分析速度极快。一般情况下，只需要短短的两至五分钟就可完成对一件珠宝玉石中各种元素种类和含量的检测；②X荧光光谱不受被测物体形状、化学结合状态等方面的影响，适用于任何珠宝玉石的检测工作；③X荧光光谱仪在分析珠宝玉石元素以及含量的过程中不会对其造成破坏，这是其他检测方式所不具备的优势；④X荧光光谱仪的分析精密度极高；⑤X射线荧光分析属于物理分析方法的范畴，只要被测物的化学性质属于同一族，都可进行分析。X荧光光谱法的众多优势，尤其是在分析的过程中不会破坏珠宝玉石的完整性，这完全符合珠宝玉石行业的产品检测需要。

2 X荧光光谱仪在珠宝玉石检测中的应用

本文主要通过利用X荧光光谱仪对菱锰矿、磷灰石的组成元素进行分析，以此来证明X荧光光谱法在珠宝玉石检测中的可行性。

2.1 利用X荧光光谱仪对菱锰矿进行检测

菱锰矿是典型的自色矿物，其主要化学成分是MnCO3，常含有Fe、Ca等元素。因为含有致色离子Mn2+，所以呈红色。不过，菱锰矿的颜色会随着Ca元素含量的增加而逐渐变浅，当Fe元素完全代替Mn以后，菱锰矿就会转换为褐色或是黄色。菱锰矿的硬度不高，在佩戴的过程常常会被磨损，这就导致很多常规检测手段无法再准确的检测出元素含量。本文所检测的菱锰矿为大红色，且饱和度较高。从其颜色中不难看出，该菱锰矿的Mn元素含量极高，Ca元素的含量比较低，Fe元素几乎没有。然后用X荧光光谱仪对其进行检测，得出如图1所示的X荧光光谱。由此可见，X荧光光谱法适合用于菱锰矿的检测。

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2.2 利用X荧光光谱仪对磷灰石进行检测

为了进一步证明X荧光光谱仪在珠宝玉石检测中的科学性，本文再以磷灰石为例，对此进行证明。本文专门选择一块抛光不佳，无法用常规折射检测手段测得元素含量的磷灰石。在对这块磷灰石进行检测之前，并不知道它是磷灰石，通过对其颜色（蓝色透明宝石）的观察，类似海蓝宝石，又像黄玉。为了证明该玉石的“真实身份”，采用X荧光光谱仪对其进行检测。

海蓝宝石的主要化学成分是Be3Al2（Si2O6）3，之所以呈现出海蓝色，是因为其含有致色离子Fe2+。黄玉的主要化学成分Al2SiO4（F，OH）2，致色原因多为色心致色。黄玉和海蓝宝石都不含Ca元素，而通过X荧光光谱仪检测后得出了明显的Ca峰，如图2所示。

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由此可以排除该宝石是黄玉或是海蓝宝石的可能性，再结合以往检测经验以及X荧光光谱的提示，可以看出该宝石属于磷灰石Ca5（PO4）（F，OH，Cl），它是典型的阳离子为Ca的矿物。最后，再经过比重测试以及二色镜测试，充分证实了该宝石为磷灰石。

通过上述两项试验可以充分证实将X荧光光谱仪用于珠宝玉石的检测是可行的，而且X荧光光谱仪所具备的优势是其他常规检测手段所不具备的。

3 结束语

总而言之，本文通过对菱锰矿、磷灰石的检测证实在珠宝玉石检测中应用X荧光光谱仪的可行性。X荧光光谱仪能够在短短的几分钟内完成检测，不仅可以大大的提高珠宝玉石检测的效率，而且关键在于这种利用X荧光光谱仪的检测方法不会对珠宝玉石造成任何损伤，能够极好的保护珠宝玉石的价值。上述两种优势是其他检测手段难以比拟的。因此，在珠宝玉石检测的过程中，如果利用传统的检测手段无法测出某些珠宝玉石的元素种类和含量，就可以尝试用X荧光光谱仪对其进行检测。不过，现今我国在这方面的技术还存在着一些瑕疵，需要在积累经验的基础上，不断改进和完善。

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