樊融豪

摘 要 随着科学技术的快速发展和生活水平的日益提高，人们对宝石的需求量逐渐增大，而宝石鉴定的方法也变得多种多样。本文主要介绍了六种国际认可度高的珠宝检测方法。这些方法皆是通过使用光学原理来达到无损和准确鉴定宝石的目的，并且在全社会都已经获得了普遍的认可和广泛的使用。

关键词 珠宝；光学；检测方法

中图分类号 TH703 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）17-0089-01

随着社会的发展，珠宝因具有色彩艳丽的特点而越来越受到人们的追捧，越来越多合成技术和优化处理方法被运用于珠宝材料的制备和加工上，其中有些方法与自然界天然宝石的形成具有相似的原理，市场上常常有人运用镀膜、化学漂白、染色、填充油、注入蜡或树脂等方法以达到改善翡翠等宝石外观的目的。因此准确鉴定珠宝材料对维护天然宝石的价值至关重要。光学检测因其对宝石无损在市场上得到广泛的应用。目前常用的光学检测方法有拉曼光谱技术、红外光谱技术、紫外光谱技术、X射线衍射技术、分光光度计检测法、X荧光能谱技术等，本文从原理和方法两方面就这六种检测技术进行阐述。

1 拉曼光谱技术

拉曼光谱，是一种基于物质分子发生振动形成的散射光谱。由于不同的宝石分子具有不同的基本晶体结构，因此，它们的拉曼光谱特征也有着很大的差异。宝石的鉴定识别可以通过分析物质拉曼光谱的特征峰位、峰强、线型、线宽实[1]。该技术可以检测翡翠、祖母绿、橄榄石、碧玺等宝石。

为了使结果更加准确可以采用分辨率2cm-1的显微共焦拉曼光谱仪，激发光源多采用波长为514.5nm的Ar+固体激光器。将清洁过的样品直接放置于载物台上，进行扫描获得拉曼光谱。谱图上显示出的特征峰是判定宝石主要成分的依据。除此之外，我们可以将特征峰的峰型、展宽和拉曼光谱中的光荧光谱作为鉴定宝石矿物的辅助信息。

2 红外光谱技术

红外光谱是指在红外光的照射下，宝石中的络阴离子团、配位基和晶格分子，吸收了相应波长的红外光发生能级跃迁，从而产生的光谱。峰强和峰位的变化不同证明宝石种类不同，因此红外光谱从某种意义上来说是宝石的“身份证”。宝石的鉴定参数可以通过分析红外吸收谱带的数目、强度、分裂状态和波数位以及位移等信息来获得，据此来鉴定宝石的物种[2]。该方法多用来识别、鉴定玉石、祖母绿、翡翠、钻石、玛瑙等。

基于宝石结构的特点，可以使用扫描范围为6 000～2 000cm-1的红外光谱仪进行扫描。根据样品的状态及信号强弱的差异，合理选择透射法、反射法、透—反射法等3种方法进行测试[3]。

3 紫外光谱技术

由于种类和颜色的不同，不同宝石的紫外可见吸收光谱会有差异。一些经人工方法处理的宝石虽然颜色与天然宝石一样，但吸收光谱会因致色机理、致色集团不同而存在差异[4]。紫外可见吸收光谱技术可用于翡翠、红宝石、蓝宝石、祖母绿、水晶等宝石的鉴别。

该方法一方面可用紫外荧光灯照射宝石，并用肉眼观察不同宝石的荧光特征，通过分析不同宝石的发光性的差异来鉴别。另一方面可用紫外-可见分光光度计对宝石的吸收光谱进行测试，并对比分析。

4 X射线衍射技术

从晶体学结构角度考虑，不同种类的晶态宝石具有不同的结构。X射线衍射技术（XRD）恰可以通过X射线和宝石晶體的作用，对其内部原子空间排布状况进行分析。正因为X射线衍射技术可得到宝石的微观结构特征[5]，所以该技术主要用于鉴别较难分辨的珠宝种类，例如红色尖晶石与天然红宝石。

在使用X射线衍射仪鉴定珠宝的时候，其发射出来的X射线直接射击待测样品，珠宝样品内的晶体结构会反射部分X射线。而宝石晶体结构的衍射花样信息可以通过反射的X射线获得，通过进一步的结构解析可分析出不同宝石样品的晶体物质、原子坐标和化合物形态等重要参数，由此实现珠宝鉴定的目的[6]。

5 分光光度计检测法

分光光度计检测法是利用物质把吸收的光子能量转变为光辐射的过程中宝石所发出的荧光的波长不尽相同来达到鉴别的目的。荧光是非平衡辐射，所以不同种类的宝石被不同波长的激发光照射，就会发散出特有的荧光[7]。主要用来检测红宝石、石榴石、碧玺等珠宝。

荧光分光光度计的组成主要包括激发光源，单色器，样品室、检测系统。将表面平整的样品放入样品室，以氙灯作为光源，用激发光照射，而后得到样品的激发光谱，然后再用荧光发射扫描（EM扫描）扫描得到荧光光谱。比较光谱的位置，形状及强度，以此作为鉴定依据。

6 X荧光能谱技术

珠宝的组成元素多种多样，当其被光子源照射时，就会发出混合的且具有许多特征的X荧光。随着宝石种类的不一致，元素含量占比自然会有差异，所以发出的荧光的强度、波长都具有很强的特征性。由此就可以对元素进行定性和半定量分析[8]，也为宝石的检测提供辅助依据。主要用于翡翠、珍珠、橄榄石、蓝宝石等的检测鉴定。

为了采集的谱线能够精准地反映受检样品的组分及其占比，应选取大小适宜，完整度较好的样品。在符合仪器规范操作的条件下，对样品进行检测，采谱、存谱，然后进行元素的定性和半定量分析。

随着社会生产力的不断提高和科学技术的飞速发展，珠宝的检测与鉴定技术备受人们关注。由于传统的检测技术容易对珠宝造成一定的损坏，在应用过程中存在一定的局限性。因此要求我们对检测技术进行不断地改进和完善，从而使宝石检测的可靠性和准确性得到有效提高，保障人民群众的合法权益。

参考文献

[1]熊飞，周小芳，祖恩东，等.显微拉曼光谱对几种宝石矿物的无损鉴定[J].云南地质，2006，25（2）：227.

[2]庞宇.傅立叶变换红外光谱仪在宝石鉴定中的应用[J].计量与测试技术，2014，41（8）：68.

[3]徐麟.红外光谱在宝石检测中存在问题及对策分析[J].质量探索，2016（5）：46.

[4]谢意红.紫外—可见分光光度计在优化处理宝石鉴定中的应用[J].分析仪器，2003（2）：31.

[5]张妮，林春明.X射线衍射技术应用于宝石鉴定-合成及晶体结构研究进展[J].岩矿测试，2016，35（3）：217.

[6]余西丹.现代测试技术在珠宝检测中的应用[J].企业技术开发，2014，33（36）：55.

[7]李朝霞.用荧光分光光度计对红宝石进行鉴定[J].实验科学与技术，2013，11（5）：211.

[8]高岩，杨德辉，杨军涛.X荧光能谱技术应用于珠宝首饰检测的原理和方法[J].宝石和宝石学杂志，2000，2

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