張新蓉
摘 要:本文以珠寶檢測技術(shù)為研究對象,分析現(xiàn)代技術(shù)條件下的應用方法。通過對現(xiàn)代技術(shù)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(shù)類型入手,論述其技術(shù)內(nèi)容在珠寶檢測中的應用條件,為相關(guān)實踐拓展提供參考材料。
關(guān)鍵詞:珠寶檢測;測試技術(shù);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(jīng)濟中的重要組成部分,由于人們生活質(zhì)量的不斷提升,對于優(yōu)質(zhì)珠寶的客觀要求也愈發(fā)嚴格。而在珠寶行業(yè)領(lǐng)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(shù)難度。對此,需要對具體的技術(shù)方案進行分析,在深刻認識現(xiàn)代檢測技術(shù)重要性的同時,說明各類型檢測科技的應用條件,為相關(guān)技術(shù)研究提供參考材料。
1 珠寶檢測中現(xiàn)代檢測技術(shù)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(shù)水平,為辨別珠寶玉石的真?zhèn)?,提供了有效的技術(shù)保障。同時,通過這種技術(shù)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(shù)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(shù)的應用,有效地維護了珠寶消費者的合法權(quán)益。利用檢測技術(shù),可以有效地判斷天然珠寶與合成珠寶,并為產(chǎn)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(shù),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(qū)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(shù)角度出發(fā),現(xiàn)代檢測技術(shù)的應用發(fā)展,是對傳統(tǒng)珠寶檢測技術(shù)的應用升級。通過技術(shù)開發(fā)與科技創(chuàng)新,明顯地提升了珠寶檢測技術(shù)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(jīng)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(shù)的類型應用說明
2.1 拉曼光譜
拉曼光譜技術(shù)作為典型的現(xiàn)代檢測技術(shù),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(zhì)內(nèi)部構(gòu)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(shù)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(jié)構(gòu)中,有剛玉晶體。而這一晶體內(nèi)部,含有微量狀態(tài)的雜質(zhì)元素,正是這種雜質(zhì)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(jié)構(gòu)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(shù)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(jù)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(jù)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(jīng)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(shù)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(shù)條件上,當碳酸鈣處在2000cm-1~6000cm-1區(qū)間內(nèi)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(jù)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(jīng)濟價值。
2.1.3 翡翠鑒別
拉曼檢測技術(shù),可以應用在高檔翡翠的檢測分析中,并有效地判斷其經(jīng)濟價值。在市場環(huán)境中,AB膠填充或環(huán)氧樹脂技術(shù)下的人造翡翠,是較為常見的人工翡翠技術(shù)類型,為翡翠真?zhèn)舞b別帶來了較大的技術(shù)難度。由于化學成分的差異,可以通過拉曼光譜技術(shù),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(shù)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(nèi)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(diào)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(shù)條件上,天然翡翠結(jié)構(gòu)的拉曼檢測分析中,會在200cm-1~1200cm-1區(qū)間內(nèi)形成兩個獨立的尖銳峰值,而在2800cm-1~3000cm-1區(qū)間內(nèi)則無拉曼峰值表現(xiàn)。如果檢測樣品不滿足這一技術(shù)條件,則說明其并非自然翡翠材料。而技術(shù)條件上,出現(xiàn)這兩個尖銳的峰值數(shù)據(jù)狀態(tài),主要是由于結(jié)構(gòu)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(jù)。
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(nèi)。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(jié)構(gòu)、二氧化碳等成分數(shù)據(jù),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(nèi),進行光譜吸收。而在3000cm-1~4000cm-1的范圍內(nèi),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(shù)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(shù),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(diào)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(shù)的代表,電子探針技術(shù)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(shù)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(shù)中,在空間分辨率條件上也表現(xiàn)出明顯的技術(shù)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(nèi)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(shù)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(shù)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(jīng)過對此類圖形數(shù)據(jù)的分析,可以確定物質(zhì)晶體的構(gòu)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(shù),可以掌握珠寶樣本的原子排列狀態(tài),并在獲取潔凈物質(zhì)資料的基礎上,完成寶石檢驗。
另外,在此項技術(shù)條件下,還可以通過射線的結(jié)構(gòu)分析,定位寶石內(nèi)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(jié)構(gòu)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(shù)的同時,輔以其他檢測技術(shù),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(shù)處理中,應保證特定波長條件與熒光X射線強度的結(jié)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(shù)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(shù)優(yōu)勢。尤其在珠寶礦石基本結(jié)構(gòu)特征上看,通過這種電子化的顯微鏡技術(shù),可以有效的分析樣品材料的晶體結(jié)構(gòu),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(shù)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(shù)檢測目標。
3 結(jié)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(shù)的進步,在進行珠寶檢驗的過程中,務必要采用新型技術(shù)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(shù)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(shù)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(shù)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
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