紫外-可见分光光度计在优化处理宝石鉴定中的应用

白芳芳 宋林

（1.四川文化艺术学院，四川 绵阳 622150；2.国检中心深圳珠宝检验实验室有限公司，广东 深圳 518001）

一、引言

紫外-可见分光光度技术在宝石鉴定行业当中是一种行之有效的鉴定手段，这种鉴定手段首先可以对宝石的晶体结构进行准确的鉴定，同时也可以鉴定出宝石的化学成分究竟都含有那些物质，宝石内部晶体都是怎样排列和布置在内部的，若想要进行价格低廉鉴定迅速对样品表面和内部组成不做改变，也没有损害来进行宝石样品的鉴定，那么紫外-可见分光光度技术在优化处理宝石的鉴定工作当中具有不可或缺的作用。在如今的宝石鉴定领域天然宝石、人工优化处理过的宝石、人工合成宝石之间还是有很大差异的，不仅体现在组成离子的致密程度和宝石的发光颜色导致的物理机理方面也有很大差异。紫外-可见分光光度技术在处理宝石鉴定样品的工作当中可以对传统手段进行一定的有效补充。在大多数宝石鉴定工作当中紫外-可见分光光度技术完全可以独挑大梁。紫外-可见分光光度技术检测技术手段需要进行图谱的信息采集和整理分析[1]。

二、紫外-可见分光光度计在优化处理宝石鉴定中的方法及优势

紫外-可见分光光度计在优化处理宝石鉴定中的方法主要包括反射法和直接透射法，它们各自有各自的特点。

（一）反射法

紫外-可见分光光度技术是利用不同的宝石品种在可见光区和紫外线区进行光谱吸收会产生不同的特征，通过研究紫外-可见分光光度技术对宝石的各种结构组成物质相互之间来进行待检测和鉴定，其利用可见光分光反射法可以进行。从0 度角至15 度角的精密测试。进行实验在进行反射法测试样品的时候，我们不需要将宝石样品倾斜放置，由于反射法最大的优点就是可以进行角度的调节，传统的宝石鉴定方法当中测试样品只能限于鉴定光泽比较高的宝石，而利用反射法紫外可见分光光度计进行宝石样品鉴定的过程当中，无论是透明的样品还是不透明的样品都可以利用反射法来进行试验，在试验当中反射法积分装置和较大的样品并不受实验条件的限制。

（二）直接透射法

直接透射法进行保湿样品的鉴定，一定要让样品的最光滑的那一侧接受光束的照射，所以当我们所鉴定的宝石样品，不透明的宝石就不能对宝石进行无损测试了，如果想通过直接透射法对不透明的宝石进行测试，我们需要从宝石样品当中取样，对宝石样品的粉末进行压片处理才能够满足实验要求与直接透射法。紫外-可见分光光度技术进行宝石鉴定的过程当中的种种局限性，所以在可以应用反射法进行宝石鉴定的场所和条件之下，不首先使用直接透射法来进行报审样品的鉴定。

紫外-可见分光光度技术在宝石鉴定领域当中具有很多优势，首先紫外-可见分光光度技术吸收光谱的特征是不同的，因为不同的待鉴定宝石样品具有不同的分子结构和不同的化学组成元素成分，所以我们得出的宝石鉴定品种通常需要借助于紫外-可见分光光度技术，利用专业的鉴定分析软件类似于物理机械和建筑行业当中所应用的有限元分析软件进行对比和分析，在进行分析检测的过程当中，我们需要对产品的各种参数数值进行设定，区分出不同的宝石，在可见光光度计的作用下，所产生的不同的光谱图来进行对比分析，明确该待鉴定的宝石品种与宝石数据库当中的最合理数值是否存在差异，这样就可以鉴定出不同的宝石品种究竟是属于哪一种宝石数据库之中的样品。

在查阅了大量的紫外可见光光度计图之后我们可以发现，日本岛津公司所生产的型号UV2700 吸收光谱仪所使用的双光束分析方法是比较好的，在此实验当中也用到了雾灯这种特殊的实验器材，实验条件是在五纳米当中利用波长350 纳米到850 纳米的光谱来进行扫描，采样间隔每隔0.2 纳米就进行一次通过这个实验我们可以很清晰地发现石英岩、玻璃、蛇纹岩、和田玉等不同种类的材料所表现出来的峰值是大相径庭的，可以看到他们的峰值顶部与谷底没有重合，所以我们可以得知利用紫外可见光光度计分析方法所得出来的实验结果是相对客观可靠的。

三、紫外-可见分光光度计在优化处理宝石鉴定中的应用

紫外-可见分光光度技术在宝石鉴定领域当中的优势，首先紫外-可见分光光度技术吸收光谱的特征是不同的，因为不同的待鉴定宝石样品具有不同的分子结构和不同的化学组成元素成分，所以我们得出的宝石鉴定品种通常需要借助于紫外-可见分光光度技术。

我们将待检测的宝石样品在紫外-可见分光光度技术仪器的检测下所呈现出来的种类进行初步判断，之后进入我们的应用软件当中对和田玉的品种、各种参数来进行设置，具体参数指标包括质量、体积、密度、抗拉强度、抗压强度。对它们在自然重力之下的洛氏硬度和布氏硬度，甚至维氏硬度来进行有效的检测，这样我们就可以在数据库当中来判定和田玉当中的品种是属于哪一参数值范围，和田玉当中的碧玉品种是属于哪一种范围，还可以选择其他类的宝石，如石榴石品种来与我们之前所设定好的各种参数数值进行比对，当待检测的样品处于我们所设定的参数数据库当中的数值范围之内，那么这种检测结果就是合理的，可以判定为产品合格，如果商家或收藏者所提供的该种品牌的宝石声称属于某种玉石，但进行实际的紫外可见光光度计实验之后，又通过计算分析软件来进行检测，他们所在的数据库值的范围与所生成的范围并不相符，那么我们就要对检测者所提供的宝石样品进行深度怀疑了，不同的差异量值进行横向对比和纵向对比，才能够完全来判断，这种研究方法有点类似于物理学上的控制单一变量法，控制单一变量法只是发现一点差异就做出判断，而我们所应用的专业分析鉴定软件，可以从多个角度来进行判别，避免产生误差，这也是由于宝石鉴定品种自身所含有的经济价值比较高所决定的。我们不能轻易由个人主观猜测就判定哪种宝石产品是伪造，是合格还是不合格，利用紫外可见分光光度计来鉴定宝石。可以很好地帮助我们区分是合成宝石还是天然宝石，是人工优化处理的宝石还是天然宝石，这两项分析是相当具有科学依据的[2]。

许多收藏爱好者和商家出于经济效益的考虑都需要对宝石进行专业的技术鉴定来提升和确保其收藏价值。但是如果通过分析鉴定方法的宝石样品是属于质量低劣的残次品甚至存在造假行为，那么其经济价值和收藏价值会大大降低，今年，市场上出现了大量的紫外-可见分光光度技术仪器由于这种仪器的制造成本低廉，技术鉴定功能强大，占地面积同时又比较小，可以广泛地应用在宝石产品加工场所，宝石产品出售的商场商店、宝石商品收藏室甚至是收藏玩家的家中都可以购置一台这种仪器，所以紫外可见光光度计检测仪在宝石鉴定当中获得了日趋成熟和完善的市场竞争力。物理结构组合方式的检测鉴定。主要可以用来研究宝石呈色的机理，区分是合成宝石还是天然宝石，鉴定宝石是属于哪一品种的检测样品，他们与哪一品种的检测样品在组成和结构方面趋于一致来进行宝石判定，即使是在同一类宝石样品当中也可以通过紫外可见光光度计的方法来进行宝石成色的筛选。例如在电子显微镜下紫外可见光光度计检测技术，在保持样品进行鉴定的过程当中所发射出来的光谱[3]。

即使紫外可见分光光度计的功能这么强大，仍然没有超出利用反射法和直接透射法的范围。我们可以对天然黄色系列钻石的可见光吸收光谱特征来进行分析。得出了如下的结论：天然淡黄色的HPHT 型钻石样品，含有单原子结构，导致在吸收的过程当中，逐渐透过表面可可以发出淡黄色的光，而经过专业分析鉴定技术处理的辐射退火，黄色钻石明显的含有了双原子结构和三原子结构，通过测试，我们可以较为明显地看出成黄色合成钻在600 纳米到800 纳米波段的变化趋势。表现的比较明显呈现出半透明的状态，而在900 纳米以下再进行直接反射和漫反射所呈现出的表面颜色一定是橙黄色的，其参数值也逐渐降低，所导致的吸收在处理600 纳米左右钻石的时候一定会呈现出上升或下降趋势，近两年来市场上出现了大量的CVD 合成钻石技术可以较为明显的为我们的实验理论带来支撑。因为天然的橙色红柱石会显现出锰元素和铁元素所带来的物理和化学特征的变化，这样在吸收光谱当中，水热法合成的宝石则会呈现出铁和钴元素所导致的吸收光谱。通过以上分析我们明显地感觉到天然宝石与人工优化处理的宝石，天然宝石与人工合成的宝石之间还是具有较明显的区别的[4]。

四、总结

通过对各种类型宝石紫外-可见分光光度技术优化鉴定宝石真伪成分组成等方面进行了细致严谨的分析工作，希望为之前的宝石紫外-可见分光光度技术鉴定工作积累宝贵经验，也可以在选择紫外-可见分光光度技术的实践当中提供参考。如有不足之处，还望行业内专家学者批评指正，在此不胜感激！宝石鉴定行业的大量工作任重道远，紫外-可见分光光度技术鉴别方法只是其中一种，后续还望各位专业技术从业人员系统的学习，保持鉴定学方面的各种知识，在完成相应的继续教育和大量培训之后，可以为宝石鉴定行业做出更多更大的贡献[5]。