原標題：紫外-可見光譜檢測技術在珠寶玉石鑑定中的應用

隨著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、最佳化處理的、仿製的珠寶玉石，如何對它們進行無損、快速、準確的判斷和鑑定，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）特有的吸收光譜特徵，透過紫外-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、準確度高、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。

1 紫外-可見光譜檢測技術的方法及特點

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，選擇合適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

採用直接透射方法測試珠寶玉石樣品時，應儘量使樣品的最大光面讓光束透過。同時在大樣品室中，應使樣品儘量靠近測試臺。直接透射法適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資訊相對有限，不適合測試底部包鑲的樣品，對於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，並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，適合測試透明至不透明的珠寶玉石樣品。

2 紫外-可見光譜檢測技術在珠寶玉石鑑定中的應用

2.1 有助於鑑定寶石的品種

測試樣品的紫外-可見吸收光譜特徵，並與紫外-可見吸收光譜譜相簿進行分析比對，進而推測出寶石的品種。或者利用Color analysis軟體對樣品進行測試，對測試結果CIEXYZ、CIEL＊a＊b＊等引數數值，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徵的特徵吸收峰位明顯不同，如圖1所示。對於同一種玉石的不同顏色品種，如和田玉中的碧玉和青玉品種，某些青玉在外觀特徵上與碧玉非常相似，除了透過X熒光光譜儀定性測試樣品的元素組份外，還可以透過兩者的紫外-可見吸收光譜特徵和顏色三刺激值CIEXYZ、CIEL＊a＊b＊等，計算得出各顏色引數，進而對顏色量化引數進行比對和分析。

本文使用日本島津公司的紫外-可見分光光度計，型號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，取樣間隔為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 有助於鑑定天然寶石與合成寶石、天然寶石與最佳化處理寶石

利用直接透射法或反射法，對比珠寶玉石樣品的譜學特徵，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最佳化處理。

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-可見吸收光譜特徵，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）和集合體氮導致的吸收；（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致的吸收，同時在500 nm以下逐漸透過，表明鑽石樣品的顏色肯定是橙黃色，綜合兩方面的資訊得出由單原子氮致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、三原子氮所導致的吸收，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]。透過測試合成鑽石的紫外-可見吸收光譜特徵，可以得出表徵合成鑽石的足夠證據，特別是對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元素所致的吸收譜，水熱法合成紅色綠柱石則顯示特徵的Co、Fe元素所致的吸收譜[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。譜圖資訊表明三者都有由O2-→Fe3+電荷遷移產生的紫外區吸收，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電子躍遷所致）；熱處理黃色藍寶石只有紫外區吸收；輻照處理黃色藍寶石在387 nm和450 nm處吸收谷弱，並有以405 nm（可能是空穴心所致）和580 nm（由Fe2+→Ti4+電荷遷移所致）為中心的吸收寬頻[3]。

2.3 珠寶玉石顏色成因的研究

3 結語

隨著珠寶玉石鑑定技術的發展和細化，紫外-可見吸收光譜檢測技術不僅是鑑定珠寶玉石的有效手段之一，也是準確、快速、無損鑑定珠寶玉石的重要補充，特別是在合成寶石和寶石最佳化處理檢測以及致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內容. 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-可見分光光度計在最佳化處理寶石鑑定中的應用[J]. 分析儀器, 2003. (2): 31-33.