| 天然及优化处理翡翠发光特点的辨别研究 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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一直以来，紫外发光特点对于天然翡翠与优化处理翡翠的鉴别都是作为辅助鉴定依据使用。本论文主要是针对此特点进行实验并得出紫外荧光发光对于天然翡翠与优化处理翡翠鉴别的具体意义所在。论文中采用VP-2型紫外灯对59件天然及优化处理翡翠样品的紫外发光性进行了观察，记录了样品的发光性和强度，通过归纳分析，得出如下结论和相关推论：天然翡翠在紫外灯下一般成惰性，不发荧光。个别样品在紫外灯下显示的弱的淡绿色和白色荧光可能是翡翠加工处理是抛磨时遗留在翡翠表面的一层蜡所发出的；化处理翡翠全部发明显荧光，通常长波较短波荧光更强。翡翠自身颜色和透明度会影响其紫外发光性。 本次实验对天然翡翠及优化处理翡翠紫外荧光进行了初步研究，得出了以上结论。但由于实验样品和条件有限，实验中所提出的推论还有待进一步验证。
天然翡翠实验样品总图(图版1)
前 言 紫外荧光对于天然翡翠和优化处理翡翠的鉴别中具有十分重要的鉴别意义，但是随着科技的发展，特别是20世纪90年代以后，市场上大多数优化处理的翡翠都没有荧光或者所发出的荧光程度十分微弱，无法与天然翡翠区别开。在翡翠鉴别中，依据紫外荧光最大的问题在于，经过上蜡的尤其是浸蜡的翡翠也具有弱到中等的蓝白色荧光，目前无法区分出树脂与蜡的荧光。所以紫外荧光只能作为辅助性的鉴定方法，不能够成其决定性的鉴别依据。 本论文采用VP-2型紫外灯对59件天然及优化处理翡翠样品的紫外发光性进行了观察，记录了样品的发光性和强弱程度，对特征样品的紫外发光现象也进行了图片收集和对比，通过归纳分析，得出了相关结论，其中部分结论与论文中所参考的文献记录中的数据显示是基本符合的。除此之外，论文还将天然翡翠的实验样品进行了颜色深浅的分类，初步观察了翡翠自身颜色和透明度对于紫外荧光下翡翠发光性的影响，但是由于实验样品数量和条件有限，不能进行进一步的探索研究，所以只能在此提出推论，还需要做大量的实验和数据才能够得到进一步的验证。 目前紫外荧光虽然不能作为天然及优化处理翡翠的决定性鉴别依据，但它仍是最直观和快速的鉴别手段，它对于天然及优化处理翡翠的鉴别意义是不可忽略的。
酸洗充胶翡翠实验样品总图(图版2)
1 翡翠紫外荧光产生的原因 1.1 矿物发光机理[1] 物质吸收外界能量后，将其中一部分能量以光的形式辐射出来，称为发光。这种能量的辐射是由于原子（分子或离子）中的电子从激发态跃迁到基态所产生的，发光的持续时间就是原子处于激发态的平均寿命。一般把持续时间大于10-8S的发光称为磷光，而把小于10-8S的发光叫做荧光。
酸洗充胶及染色处理翡翠实验样品总图(图版3)
天然翡翠样品紫外荧光图(图版4)
矿物的发光的机制分为三个类型： 矿物中存在少量的杂质元素（主要为过渡金属元素，称为活化剂），活化剂其外层轨道存在未配对电子,当吸收了激发源（即可见光、紫外线或X射线）所提供的能量，未配对电子被激发到较高的能级（激发态）,由于激发态是不稳定的,电子立即跃迁回较低的能级(基态),若它属于可见光范围则发光即荧光，荧光发光时间较短，但具有荧光性的矿物只要外在辐射能量不断，就可以连续发出荧光。 有些矿物晶体结构中存在晶格缺陷，激发电子被晶格缺陷捕获，当吸收一定的能量后，激发电子以一定速度落回到基态，由于晶格缺陷的存在，使其回到基态的时间延长，故当外在能量停止后，仍可持续发光，此缓慢衰退的发光即为磷光。 与启动剂相反，矿物中有些杂质离子，如Fe2+能吸收部分或全部激发能，这样发光现象就被抑制。
1.2 翡翠发光原因 翡翠是多晶质集合体，组成翡翠的小晶粒主要为硬玉，除了硬玉之外，还含有铬硬玉，钠铬辉石，绿辉石等多种矿物以及充填在硬玉颗粒间隙之间的各种杂质。 硬玉在紫外光的照射下不产生荧光。只有当翡翠含有具荧光性矿物如沸石、高岭石等时，在紫外光照射下，含发光矿物的部位会发出荧光。这种荧光不是硬玉发出的，而是其它发光矿物发出的。如沸石有黄白色弱荧光，霞石有白色中强荧光，高岭土黄白色弱荧光,蒙脱石为中强白色荧光。在紫外光下，翡翠中人为加入的蜡、胶等，会出现较强的荧光。在紫外光下纯蜡的荧光为强蓝白色，翡翠经过上蜡后，会出现弱的蓝白色荧光，如果翡翠的结构不够致密，有较多的蜡浸入翡翠的内部，蓝白色的荧光也会增强，注胶的翡翠会有胶的荧光，一般是中到强的蓝白色荧光，个别染绿的翡翠会有极强的紫外荧光。
天然翡翠样品紫外荧光图(图版5)
2 天然翡翠优化处理翡翠的鉴别 20世纪年代末或80年代初，一种新型的处理翡翠出现在香港市场上，行家称之为“冲凉货”（即洗过澡的意思），后来称为“B货”。20世纪80年代末到90年代初，原来严加保密的B货翡翠的加工工艺逐渐暴露，对B货翡翠的研究日益深入，对它的认识也日益全面，同时还发展了很多新的鉴定技术，如红外光谱仪，也因此在珠宝行业得到进一步的应用。 经过漂白注胶处理的B货翡翠，具有多种典型的鉴定特征：酸蚀网纹又称龟裂纹，是因为充填在翡翠B货的矿物颗粒间隙内的树脂胶的硬度较低，在切磨抛光时，低硬度的胶容易被抛磨，形成下凹的沟槽，形态像干裂土壤的网状裂纹，故又称之为龟裂纹。酸蚀网纹与翡翠正常的桔皮效应不同，桔皮效应是因集合体中不同颗粒晶体的硬度有所差别，较软的颗粒亦被磨损，形成下凹状，下凹的颗粒与周围较硬的颗粒边界有一个圆滑过渡的斜坡。而B货的龟裂纹则是沿着颗粒边界形成下凹的小缝隙。虽然翡翠B货也存在颗粒之间的硬度差异并也会形成桔皮效应，但因为颗粒之间存在硬度更小的树脂胶，使得下凹与凸起的表面之间缺少斜坡状的过渡区，在放大镜或显微镜下观察时，翡翠B货可见细线状围绕着每一个晶体颗粒连通状的网纹。除此之外，鉴别B货翡翠还有很多其它鉴别特征，如观察酸蚀充胶裂隙特征；充胶的溶蚀坑；红外光谱特征等。同样，鉴别B货翡翠还有一种方法就是紫外荧光：天然翡翠很少出现紫外荧光，只是部分白色的翡翠可能在长波紫外光下发桔黄色的弱荧光，但是，经过酸洗充胶处理的翡翠B货一般都有弱到强的蓝白色荧光。翡翠B货荧光的强弱与充填的树脂胶的种类有关，早期的翡翠B货有很强的蓝白色荧光，但20世纪90年代以后制作的翡翠B货已很少见有强荧光现象。依据紫外荧光最大的问题在于，经过上蜡的尤其是浸蜡的翡翠也具有弱到中等的蓝白色荧光，目前无法区分出树脂与蜡的荧光。所以紫外荧光只能作为辅助性的鉴定方法。
天然翡翠样品紫外荧光图(图版6)
目前市场上还有一种将翡翠酸洗充胶加染色处理的方法，这种处理常简称为B+C处理,大约与但20世纪90年代中期开始出现,所染的颜色种类也较多,最常见为染绿色,此外有染红、黄、褐和橙等颜色。 一般情况下B+C翡翠易于鉴别,绿色的B+C翡翠,除了具有B货的特征外还具有染绿色翡翠的特征,如颜色沿颗粒边界分布,有与天然不同的可见光吸收光谱,可能在滤色镜下变色,可能有强的浅绿白色紫外荧光等。染色翡翠的B+C翡翠除具有B货的特征外,还可以见到沿裂隙分布的红色小脉,这在天然的红翡翠中很少见到.比较难鉴别的是“绿上加绿”的B+C(以及C)翡翠,必须在显微镜下仔细观察,翡翠的颗粒间隙中是否存在染料。用强光作光源观察吸收光谱,注意分析其中是否含有非含铬硬玉引起的光谱组成和比较铬吸收线的强度[2]- [11]。
天然翡翠样品紫外荧光图(图版7)
3 翡翠紫外荧光特点测试 3.1 VP-2紫外灯原理介绍 翡翠紫外荧光测试采用传统的观察法，用到的主要仪器为VP-2型台式紫外灯。 紫外灯作为重要的辅助仪器，对翡翠的鉴别有十分重要的意义。紫外线是指电磁波谱中400-10nm这一部分，它位于可见光与入射线之间。前面部分涉及的荧光和磷光就是在紫外线灯下工作的结果。原理即由提供紫外线光源的灯发出紫外线光，而经特制的滤光片后，仅射出主要波长为365nm的长波（LW）和253.7nm短波（SW）紫外光。VP-2型台式紫外灯（图）用于激发宝石样品的荧光，此仪器内装有365nm长波和254nm短波紫外灯管，功率为8瓦。还设置了观察目镜和观察箱，观察目镜装有用于吸收紫外光能量的滤光片，可保护眼睛不受紫外光的伤害。样品仓由惰性材料制成，能够达到在暗室环境观察的效果，加强了对弱荧光及荧光分布特征的观察效果[12]。
GIC制造的VP-2型台式紫外灯
酸洗充胶翡翠紫外荧光图(图版8)
3.2 测试样品总体情况介绍 翡翠的紫外荧光效应是鉴定天然翡翠与优化处理翡翠的重要参考依据。本文共对59件各种颜色的天然及处理翡翠样品进行了紫外荧光测试，样品总体外观情况见图版1-3，将所测样品具体外观特征归纳总结为表3-1。
表3-1 所测翡翠样品外观特征表
3.3 测试方法 天然A货翡翠一般无荧光或者发微弱荧光，其中的"白绵"有的有浅黄色荧光，在紫外灯下一般长波较短波下荧光特征明显。 颜色深浅不均的翡翠在紫外灯下荧光也不均匀，其中颜色浅的部分荧光强于颜色深的部分。翡翠的透明度对发光性有一定影响，在颜色要素的基础上起扩大和增强的作用：发光翡翠，透明度越好者，发光性越强；透明度越差者，发光性越弱。翡翠中的“绵”和裂隙处的荧光常常比其它地方强。实验中发现，只要样品带颜色，大多数都呈惰性。 翡翠的发光性很大程度上受其自身颜色的制约，透明度也有一定影响。翡翠颜色浓度的深浅及均匀程度均会影响其发光特征。 本实验将19个天然翡翠样品分为深色系列和浅色系列分别进行测试。对40个经过处理的翡翠按照处理方法分别进行测试。详细记录了每个样品的发光强度和颜色，并进行了分析归纳。
酸洗充胶翡翠紫外荧光图(图版9)
酸洗充胶及染色处理翡翠紫外荧光图(图版10)
4 测试结果分析 4.1 天然翡翠的紫外荧光特征 本次实验将19个天然翡翠样品分为深色系列和浅色系列，其中3件颜色浅的深色样品中1件为弱绿白荧光，颜色越浅荧光越强，2件为惰性；颜色深的深色样品共4件，全部为惰性。浅色系列中，5件透明度较好的样品有2件为弱绿白荧光，3件呈惰性；7件透明度不好的样品有2件为弱篮白荧光，3件为惰性，2件短波下发弱白色荧光。特征样品发光性特点见图版4-7，具体观测结果如表4-1。
表4-1 19个天然翡翠样品观测结果
通过实验观察，天然翡翠在紫外灯下一般成惰性，不发荧光，这与所查文献吻合。但也有例外情况，少数样品在紫外灯下显示的弱的淡绿色和白色荧光，这可能是翡翠加工处理是抛磨时遗留在翡翠表面的一层蜡所发出。
酸洗充胶及染色处理翡翠紫外荧光图(图版11)
将测试结果按色系做进一步细致归纳总结（表4-2）后发现翡翠自身颜色和透明度会影响其紫外发光性： （1）颜色越深，紫外发光性越弱，颜色越浅，发光性越强； （2）翡翠的透明度对，在颜色要素的基础上起扩大和增强的作用。发光翡翠，透明度越好者，发光性越强；透明度越差者，发光性越弱。 由于实验样品数量及条件有限，以上初步推论有待更多实验验证。
表4-2 天然翡翠紫外发光性与颜色及透明度的关系
4.2 优化处理翡翠紫外荧光特征 测试验样品中，优化处理翡翠样品共计40件，其中酸洗充胶处理翡翠样品10个；染色处理翡翠样品2个；酸洗充胶加染色处理翡翠样品共28个。
酸洗充胶及染色处理翡翠紫外荧光图(图版12)
酸洗充胶处理翡翠，多半是充填有机胶，一般有蓝白色荧光（充填蜡也有蓝白色荧光）；当前市场上许多"八三玉"手镯、挂件（酸洗充胶处理翡翠）具均匀中强的蓝白荧光。有的酸洗充胶处理翡翠无荧光，可能是充填硅胶等物质。从整体看，有胶酸洗充胶处理翡翠的紫外荧光较天然翡翠和无胶“酸洗充胶处理翡翠”强，一般情况有胶的酸洗充胶处理翡翠长波可见弱—中等的黄绿色荧光，个别样品的表面充填物过厚还可见较强的蓝白色荧光，无胶“酸洗充胶处理”翡翠的紫外荧光目前看来尚无明显的特征，与天然翡翠较难区分。
酸洗充胶及染色处理翡翠紫外荧光图(图版13)
测试验样品中，酸洗充胶处理翡翠样品10件样品：3件为白色样品，其中2件长波下发强蓝白色荧光，短波为弱白色荧光；1件短波下发弱白色荧光，长波下发弱淡绿色荧光；3件为无色样品，长波下发强淡绿色荧光，短波下发弱白色荧光；另4件为淡绿色样品，长短波均发强蓝白色荧光。特征样品发光性特点见图版8-9，具体观测结果如表4-3。
表4-3 酸洗充胶处理翡翠样品测试结果
通过实验观察，酸洗充胶处理翡翠在紫外灯下一般整体发强到弱荧光的，相对而言，长波下所以处的荧光很明亮，多为蓝白色。所观察的现象与参考文献相符合。酸洗充胶翡翠之所以会发出荧光适应为它充胶的原因，发光的物质多是胶，所以荧光对鉴别翡翠是否天然是重要的辅助鉴定依据。
酸洗充胶及染色处理翡翠紫外荧光图(图版14)
当前市场上大多数染色翡翠都没有荧光（与天然翡翠相同）；但有的有明显的荧光。某些荧光特征对鉴定很有意义，如一种染绿色翡翠发强的黄绿色荧光（染这种绿色的，保存时间较短，绿色褪后呈黄色），一种染红色的会具强的秸黄色荧光。 测试验样品中，染色处理翡翠共1件：长波下发强蓝白色白色，短波下发中蓝白色荧光；酸洗充胶及染色处理翡翠样品30件样品：其中8件紫色样品，长波下发强蓝白色荧光，短波下发弱白色荧光或呈惰性；9件深绿色样品，长波下发强蓝白色荧光，短波下惰性或发弱蓝白色荧光；12件淡绿色样品，长波下发强绿色荧光，短波下呈惰性或发弱绿色荧光。特征样品发光性特点见图版10-15，具体观测结果如表4-4。 通过实验观察，染色翡翠在紫外灯下整体发弱到强的荧光，因染料不同，所发出的荧光强弱程度也又所差异。随着处理技术的提高，有些染料在紫外灯下不发荧光，因而很难从荧光上去鉴别。一般优化处理翡翠注胶的过程中 表4-4 酸洗充胶及染色处理翡翠样品观测结果
有的还会添加有机染料。例如，绿色，黄色，紫色的等等。早期的B货很少有添加染料的，后期一般很少有单纯的B货了，一般都添加染料。这样处理出来的，有添加染料的货称为B＋C货。在紫外灯下，酸洗充胶及染色处理翡翠回发出很明显的强到中的荧光，因染料不同所发出荧光强弱程度和颜色都有所不同。
酸洗充胶及染色处理翡翠紫外荧光图(图版15)
结 论 本论文采用VP-2型紫外灯对59件天然及优化处理翡翠样品的紫外发光性进行了观察，记录了样品的发光性和强度，通过归纳分析，得出如下结论： 1.天然翡翠在紫外灯下一般成惰性，不发荧光。个别样品在紫外灯下显示的弱的淡绿色和白色荧光可能是翡翠加工处理是抛磨时遗留在翡翠表面的一层蜡所发出的。 2.优化处理翡翠全部发明显荧光，通常长波较短波荧光更强。酸洗充胶处理翡翠在紫外灯下整体发强到弱荧光的，长波下所发出的荧光较明亮，多为蓝白色。染色翡翠在紫外灯下整体发弱到强的荧光，因染料不同，所发出的荧光强弱程度也有所差异。一般优化处理翡翠注胶的过程中有的还会添加有机染料，此类添加染料的充胶翡翠称为酸洗充胶及染色处理翡翠。在紫外灯下，发出强到中的荧光，因染料不同所发出荧光强弱程度和颜色都有所不同。随着处理技术的提高，有些染料在紫外灯下不发荧光，很难从荧光上去鉴别它。 3.翡翠自身颜色和透明度会影响其紫外发光性：颜发光性有一定影响色越深，紫外发光性越弱，颜色越浅，发光性越强；翡翠的透明度对，在颜色要素的基础上起扩大和增强的作用：发光翡翠，透明度越好者，发光性越强；透明度越差者，发光性越弱。注胶翡翠会产生中—强的蓝白色荧光。同一块翡翠的荧光还具有分带现象，在紫外灯下深绿色部分呈惰性，而白色部分或浅色部分却有荧光。 本次实验对天然翡翠及优化处理翡翠紫外荧光进行了初步研究，得出了以上结论。但由于实验样品和条件有限，实验中所提出的推论还有待进一步验证。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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