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紫外荧光灯在鉴别翡翠中的运用

2018-09-23  sq456

矿物名称翡翠  主要矿物为硬玉 

常见颜色:白色、各种色调的绿、黄、红橙、褐、灰、黑、浅紫红、紫、蓝等 
光 泽:玻璃光泽至油脂光泽 
摩氏硬度:6~7 
密 度:3.34(+0.06,-0.09)g/cm3,3.25-3.4之间 
发 光 性:在紫外灯下玻璃种和冰种的发白色的荧光。 

放大检查:星点

鉴定短波紫外光

1)365nm紫光(一般指波长360-365NM)

365nm波段的紫外线LED是比较贵的(对紫紫外线来说,相对波长越短越贵);
365nm为可以看到的光,只是光线很弱,365准波长的紫外线灯珠,发光颜色几乎看不到紫色光,因为进口芯片发光颜色都不带紫色光的,几乎目前各种鉴别真伪的产品都可以使用它。其中珠宝,玉石、翡翠、琥珀、发票、邮票等高档物品的精细检验,探伤(工业用途,零件精密伤痕鉴别),流体痕迹检测(油迹,刑侦检测等),荧光剂检测必须选择用它,因为不带紫光,才能准确辨别细微痕迹.另外一些特殊场合,指定365nm就必须使用365nm的

2)375nm紫光(一般是370~380nm)

375nm的紫外光基本也适合各种鉴别真伪,可以查外币、玉石、翡翠、发票等,只是略带些紫色可见光,效果比365NM的要差点!但是在固化UV胶上会比395的好.在荧光印刷场合,用375nm性价比特别高

3)395nm紫光(一般是395~405nm)

主要用途:
1.UV油墨固化,胶水固化
2.钓鱼灯,室内驱蚊灯
3.特殊物质的荧光反射(照蝎子,抓蝎子,验钞等)
4.UV美甲灯,紫光珠宝灯

现在大家都知道紫光灯照射是一种检查注胶的方法,但是很多吧友并没有注意紫光灯的波长问题。很多吧友发现紫光灯检测不好判断是否注胶,甚至传言市面上有紫光灯无法检测的德国胶。今天我抽空试验了395nm和365nm2种波长紫光灯下的荧光反应。

1、检测注胶需要365nm波长的紫光灯,不能用395nm的紫光灯。一些395nm紫光灯检测不出的荧光反应,可以被365nm紫光灯测出。

2。市面上传言的紫光灯无法检测的德国胶,是由于在395nm的紫光下,荧光反射与背景反射界限不明显,造成无法分辨荧光,可以通过更换不同波长紫光灯检测

下图对比可以看出,在395nm的紫光灯照射下,由于玛瑙白色缟纹反光与部分注胶反光相近,无法明显区分是否注胶。在365nm紫光灯下可以明显区分注胶。

以下对比图:

在395nm紫光灯下,由于桶珠表面反光与注胶反光相近,无法区分是否注胶。在365nm紫光灯下可以明显区分。对于市面上所谓的德国胶,可以变换不同波长紫光灯检测。


以下对比:
395克365都可以检测到的荧光,365nm的更明显清晰


以下对比:
395无法检测的荧光反应,365可以检测到

不同的宝玉石由于所含主要物质成分和杂质成分的不同,在紫外线的照射下,会发出程度不等、颜色不同的可见光,称为紫外荧光。紫外荧光灯是利用在长波365nm或短波253.7nm的紫外线照射下,不同的宝玉石发出的紫外荧光特征会有不同,从而达到鉴别宝玉石的目的(图1)。

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图1 紫外荧光灯

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图2 翡翠B+C货(左)及其紫外荧光(右)

 但是,在我们长期的翡翠制品质量检验过程中发现,尽管大部分的翡翠制品在紫外荧光灯下遵循上述规则,也常会出现一些例外,稍有不慎,可能会对翡翠制品造成一些误判。具体在紫外荧光灯下会出现的例外情况的翡翠制品包括如下方面:

 1、翡翠浸蜡会导致紫外荧光

 天然翡翠中如果含有较多的蜡,也会出现紫外荧光。翡翠制品加工过程中,一般在抛光工序完成以后,都会放到融化的石蜡中浸泡一段时间,由于部分蜡浸入到翡翠中和表层,使翡翠显得更加圆润透亮,俗称“穿蜡”过程(图3)。正常的天然翡翠,“穿蜡”只会让少量的蜡附着于表层,增加其光亮程度,在紫外荧光灯下不会产生明显紫外荧光。但是,当蜡在翡翠中有相对量的集中时,就会导致产生紫外荧光,具体有几种情况:

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图3 翡翠手镯在融化的蜡中浸泡——“穿蜡”过程

 1)蜡在雕刻的沟槽中局部集中,导致局部荧光。天然翡翠雕件的沟槽内,往往难以抛光到位,会有蜡的局部集中,在荧光灯下就可能会出现一条线状的局部荧光(图4)。

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图4 天然翡翠挂件(左)沟槽中富集蜡出现的局部紫外荧光

 2)翡翠中有裂隙存在出现的局部面状荧光。有开放性裂隙的翡翠制品,在浸蜡过程中,会使蜡充填于裂隙之中,这可以掩盖裂隙的存在,但由于蜡在裂隙内的过于集中,在紫外荧光灯下会在有裂隙的部位产生面状局部紫外荧光(图5)。

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图5 具有裂隙的天然翡翠(左)及其裂隙部位出现的局部紫外荧光(右)

 3)翡翠质地结构疏松。当结晶颗粒粗大、质地结构比较疏松的翡翠,在“穿蜡”过程中会使蜡过多地渗透到翡翠的矿物间隙内部,使蜡相对集中,从而导致翡翠出现局部或整体紫外荧光。这在一些质地差、种水干的干白地、瓷地、黄翡和紫罗兰等翡翠中表现尤为明显(图6、图7)。

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图6 天然翡翠(左)在其白色棉絮发育部位出现紫外荧光(右)

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图7 干白地翡翠(左)出现的局部紫外荧光(右)

 2、部分天然紫罗兰翡翠会出现紫外荧光

 部分天然紫罗兰翡翠会出现整体紫外荧光。紫罗兰翡翠会出现紫外荧光可能与两方面原因有关:

 1)紫色翡翠的致色元素所致。一般认为紫罗兰翡翠的紫色是翡翠中含有Mn和Fe所致,Mn在不同光波的作用下,会产生不同的颜色变化,如一些紫罗兰翡翠在带黄色的灯光下显示的是粉紫色,白色灯光下则是表现出蓝紫色。因此,在紫外光照射下,一些紫罗兰翡翠的致色元素由于受到激发,也可能是导致产生紫外荧光的原因(图8)。

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图8 紫罗兰翡翠(左)出现的整体紫外荧光(右)

 2)紫罗兰翡翠中所含的人工浸蜡所致。一般天然紫罗兰翡翠较其他翡翠品种结晶颗粒会粗大一些,质地结构比较疏松,在翡翠赌石中也有“十椿九垮”之说,即当切赌翡翠赌石毛料时,如果切开是紫罗兰(椿色)翡翠,十个之中会有九个因为结晶粗糙、质地疏松而赌垮。因此,如前所述,在翡翠制品制作的“穿蜡”过程中,蜡对紫罗兰翡翠的浸透能力往往比较好,使得紫罗兰翡翠内的蜡含量会比较多,在紫外灯照射下,将会出现整体的紫外荧光(图9)。

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紫罗兰翡翠,结晶颗粒粗糙,质地松散

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图9 质地粗糙的紫罗兰翡翠观音(左)出现的整体紫外荧光(右)

 国家宝玉石标准中规定,经过强酸浸蚀和注胶或注蜡处理的翡翠制品属于处理翡翠。其前提是经过了强酸处理过程后,再进行注胶或注蜡处理,这使翡翠的成分和结构产生了破坏。而传统的“穿蜡”过程并没有进行过强酸浸蚀处理,不会对翡翠结构产生破坏,因此不能归结到处理翡翠范畴。所以,“穿蜡”过程导致翡翠局部或整体含有蜡而引起的紫外荧光,也不能当作是处理翡翠产生的紫外荧光。

 由此可见,紫外荧光灯在鉴别天然翡翠与处理翡翠(翡翠B货和B+C货)中虽然是比较有效的方法之一,但不是绝对的。不能说凡是在紫外荧灯光下会出现紫外荧光的翡翠都是处理翡翠,会有一些例外。在经过传统的“穿蜡”制作过程以及天然的紫罗兰翡翠制品中,尤其是质地本身比较粗糙的翡翠中,可能会产生的局部或整体的紫外荧光。

 天然翡翠和处理翡翠产生紫外荧光不同的是:局部荧光只在天然翡翠中出现;经过处理的B货或B+C货翡翠出现的是整体的荧光,也就是整个翡翠出现均匀的紫外荧光;天然翡翠产生的整体紫外荧光主要在一些质地粗糙的翡翠或者是紫罗兰的翡翠中。因此,在翡翠产品质检过程中应当格外仔细,给予正确评价,避免造成不必的判断失误。

 同时,B+C货翡翠是经过强酸浸蚀后再染色和注胶的翡翠,如果染色比较深时,染料会将紫外荧光所掩盖,使其与天然翡翠一样,看不到紫外荧光(图10),也需多加小心。

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图10 B+C戒面由于染色较深未出现紫外荧光(左)B货小佛则出现明显紫外荧光(右)

天然宝石与人工处理宝石:如翡翠有荧光则整体发光。某些酸处理翡翠有胶充填时,充填物胶有荧光。紫外荧光灯 - pt999 - pt999的博客

图2-7-2

翡翠发光性,整体发光的为天然翡翠;局部发光的为注胶翡翠 

1、看大小

这是最基本的方法,之前见过很多所谓专家对着一件大摆件大山子用放大镜、用手电筒转来转去的研究鉴定看是否能找到B、C货的痕迹,令人忍俊不禁。一件翡翠制品如果厚度超过三、四公分是B、C货的可能性基本不存在,更何况更大的手把件、摆件等等,所以对于翡翠的手镯、挂坠、牌子、戒面等应注意其为B、C货的可能性。

BC货翡翠多出现在挂件手镯等小件中

翡翠摆件,大手把件等不会出现BC货

2、看表面光泽

一件完美的翡翠制品表面应该具有靓丽的玻璃光泽,B、C货经过注胶以及胶的老化脱落,往往会造成黯淡的油脂或者蜡状光泽。所以,当遇见一件翡翠制品光泽黯淡时,基本就存在三个可能性:一为质地太差、抛光不精良造成的,二为因为年代久远物理性磨损失光的明、清、民国翡翠,三为经过人为处理的B、C货翡翠。

质地较差的豆种翡翠手镯呈现蜡状光泽

民国时期老翡翠手镯光泽黯淡

B、C货翡翠胶老化脱落等造成蜡状光泽

天然翡翠具有玻璃光泽

3、测比重、听声音

测比重法较为繁琐且不准确,听声音法较为微妙且显得外行,显得不专业,故而不建议研究。

4、看翡翠的洁净度

翡翠处理的目的很大程度是因为其内部含有较多的杂质,诸如普遍存在于翡翠中的“黄水”“黑斑”等,如果一件中低档翡翠制品肉眼明显可见一些黄水线、黑点、黑斑等杂质,基本可以确认是天然A货翡翠。价格低廉反而洁净度极高的翡翠反而要注意,要仔细研究


裂隙中黄色的铁质杂质

像苍蝇便便似的黑色杂质

5、紫外荧光反应

紫外荧光灯在珠宝鉴定中是一种很重要的、很常见的辅助性鉴定仪器,主要是用来观察宝石的发光性。天然的翡翠大部分是没有荧光的,当内部含有部分高岭石或其他物质,在紫外线下可呈现程度不同的亮光,当翡翠经过强酸冲洗、再高压注胶之后,在紫外荧光灯下显较强的胶的荧光,但是一些翡翠在煮蜡或者注油之后,会在表面,特别是一些天然裂隙以及雕刻的凹线中存有残留,在紫外灯下这些部位也会发亮,但不能否认其为天然翡翠。建议使用波长为315-400nm之间的长波紫外荧光灯。

B、C货翡翠在紫外荧光灯下由内到外的透亮

天然干白地翡翠的荧光

天然翡翠过蜡后裂隙与边角蜡的荧光

6、放大观察表面

这个方法仅仅需要一个便携式放大镜,熟练之后甚至肉眼也可以直接鉴别,可谓一招制敌的鉴定方法。B、C货翡翠在经过酸洗之后会留下密布的由外及内的裂隙孔道,胶质在高压下也是沿这些裂隙进入翡翠内部,所以在仔细观察B、C货翡翠表面的时间,会发现密布的网状裂隙,特别是在一定光线下将翡翠调整合适角度,表面形成一块白亮反光面时尤为明显。但是要注意区分一些天然的结构稍粗的翡翠抛光后,表面形成凹凸不平的桔皮效应,以及由于雕琢或抛光等不精良造成的表面些许的残缺、凹陷和天然翡翠本身带有的绺裂。

抛光不精良翡翠表面

天然翡翠的桔皮纹与B、C货翡翠的酸蚀纹

 

B、C货翡翠的酸蚀纹

7、观察翡翠内部结构完整性

翡翠有几个常见的结构类型,但是作为天然矿物集合体的集合程度、集合样式也是千变万化的,虽然B、C货翡翠会对翡翠结构造成破坏,如果作为研究可以利用这个方法,但对于大众而言只能使之愈发迷惑甚至进入误区,所以在日常中并不适用。

以上的方法多是从翡翠的结构以及表面等方面入手鉴定的,并没有涉及如何鉴定颜色是否天然的方法,是因为在B、C货翡翠当中颜色的天然与否对于翡翠的价值不产生什么影响,所以颜色的天然也就不具备鉴定意义了。鉴定是一门极其严谨的学科,在以上列举的翡翠鉴定方法当中虽然单第5、第6点就可以确定翡翠的天然与否,但还是应该综合的多方面的进行鉴定,以使结果更明确。

胶蜜蜡的图。 
 左边是注胶,荧光效应明显,右边天然无荧光。

   看“荧光”:透明的翡翠在弧面部位由于聚光效果,会显得比较明亮,俗称起“荧光”。 天然A货翡翠的“荧光”为白色,比较自然,而“高B翡翠”所起的“荧光”往往为蓝白色或蓝紫色,极不自然,两者明显不同。“染色翡翠”都长啥样?看完保证你不会买错

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看表面特征:天然A货翡翠表面光滑,放大镜观察可见有光滑而凹凸不平的桔皮纹特征,“高B”翡翠在放大镜下观察表面显示比较粗糙,可见有丝网状的酸蚀纹特征

灯光侧面照射看结构:天然透明的A货翡翠内部棉絮则较少,质地也显得比较细腻,颗粒感不明显;而此类“高B”翡翠尽管很透明,但会显得棉絮较多、结构粗糙,颗粒感十分明显

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A货翡翠手镯,结构细腻“染色翡翠”都长啥样?看完保证你不会买错B+C手镯,结构粗糙2高翠B货翡翠

其特征是具有天然翠绿色的颜色,但是经过了强酸浸蚀和注胶处理。该翡翠的原生毛料往往底子比较灰,有一些杂色和杂质浸染,杂色的存在掩盖了天然的绿色,经过强酸浸蚀后,灰暗的杂色可被浸泡除去,使得原生的绿色能够显示出来。该翡翠由于是经过了强酸浸蚀和注胶的过程,尽管存在有原生的翠绿色,但已经没有天然翡翠的价值。

由于高翠B货的绿色为原生绿色,也具有色根的表现特征,这与A货翡翠极为相似,在鉴别方面需要注意:

1)看透明度:对于天然翡翠有一句行话称“龙到处有水”,因为翡翠中绿色往往呈带子状出现,犹如一条龙一样。“龙到处有水”是指绿色部位往往比较透明,白色部位相对透明度会差一些,体现了A货翡翠在不同颜色部位透明度的不均匀性;高翠**货翡翠则不同,由于经过了强酸浸蚀和注胶处理,原来白色不透明的部位,往往会变得比较透明,且白色部位与绿色部透明度一致。

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高B货

2)看白色程度:A货翡翠白色部位往往比较白,且不均匀高翠B货翡翠白色部位不够白,反而偏灰,显油性,且色调各处均匀一致。

3)看绿色鲜艳程度:A货翡翠绿色往往显得深沉,颜色浓淡不均匀,高翠色的B货翡翠绿色相对鲜艳,颜色略带黄味,颜色趋于一致,显得比较呆板。

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上为高B货,下为A货

4)用透射光或测光照明观察颜色线:A货翡翠绿色与白色线分明高翠B货翡翠绿色与白色线发散,显得模糊。“荧光”与“莹光”是不同的

荧光,是暖色调子的,B+C货翡翠,因为注入了有机环氧树脂或胶水,所以会发出一种邪门的紫色暖荧光

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B+C货的邪邪荧光

莹光,是冷色调子的,种老晶体颗粒特别细腻水头深的,会发出一种让人感到寒冷的无机猫眼光泽,荧光这个词已经用烂了,错就是对了,但心里还是要有数。

有一种流传许久的鉴定方法就是用紫光灯手电筒照,如果有荧光反应,那说明翡翠是假货。

谈“荧”色变?分清荧和莹!

紫光灯照翡翠验真伪的原理是在紫光灯下,沾有荧光剂的地方会有荧光反应,而翡翠的B货C货在造假过程中会沾到荧光剂,一照就能分辨。也正因如此,很多人谈“莹”色变,听到带“荧”就觉得是假货。但其实都没分清楚“起荧”和“起莹”两种概念。

起莹:翡翠起莹可不是因为假货的缘故,这是种水好的翡翠会出现的一种光学效应。翡翠本身不会发光,所以如果想要看到翡翠起莹一定要有光线的折射。起莹光,就是一件翡翠通过光线的折射使整块翡翠明暗不均,对人眼造成视觉上的反差,莹光越强反差就越明显。

翡翠蛋面起莹

种水极好的无色翡翠,内部的晶体颗粒精细到一定程度,排列紧密而又规则。晃动此种翡翠时,能观察到一种柔和且朦胧的白光漂浮在翡翠表面上,仿佛是在薄云游动下的月亮,此种现象即称为“起莹”。

翡翠起莹,有两点必不可缺的要素:

一是翡翠的种水。只有种老水足,透明度足够的翡翠才会有这样的现象(多见于无色的冰种、玻璃种翡翠);

二是翡翠的雕工,平板形状翡翠上的莹光几乎很难看到,而有弧度的翡翠表面莹光效果更强,所以很多工匠会把翡翠的边缘处理成有弧度的造型,以此凸显莹光。

荧光:如果说“起莹”是翡翠本身品质造成的光学效果,那“荧光”则是因为外力因素的影响而造成的。在紫光灯下,这些经过人为处理的翡翠发出荧光,说明这些翡翠残留荧光剂,有这种荧光反应的翡翠都不是天然翡翠。

虽然现在看起来可能并没有什么不同,但时间稍长就会露出“庐山真面目”,而且人的皮肤长期接触荧光剂会有致癌的隐患,这种翡翠并不适合佩戴。

那有荧光反应的翡翠一定是假货?

从上面的介绍来看,可能有些翠友会觉得那是不是有荧光反应的就肯定是假货?其实不都是!

1、含荧光剂的抛光粉残留

翡翠抛光时用染色粉抛光也不是什么新鲜事了,像这样的翡翠是能开出A货证书的。它在抛光这道工序时采用染色的抛光粉进行抛光,之后省去清洗步骤,用蜡直接把有色抛光粉封在里面,这样会让本身颜色比较淡的翡翠也能变得颜色鲜艳,从而卖出高价,而染色的抛光粉里面肯定会有荧光剂成分,在紫光灯下一照,自然会有荧光反应。

这种翡翠虽然也有A货证书,不过这样经过人为处理增色,本身的价值并没有它看起来那么高,而且时间一长,表面的蜡剥离后,染色抛光粉也会逐渐脱落,翡翠的颜色会越来越丑。

规避方法:记得查看证书上的备注栏,这种抛光粉翡翠在备注栏都会标明“抛光粉残留”之类的字样。

2、翡翠被照亮

有些种比较粗的白色翡翠在紫光灯的照射下,会透出紫光,这种情况不一定是假货,而是因为白色翡翠更容易反光,而紫光灯本身有紫色,照在这种翡翠上会透着紫色的光。

3、局部荧光

有的镯子在紫光灯照射下,大部分镯身并没有荧光反应,而在某个或某几个局部能看到荧光反应,这种多见于白底青,是商家为了突出绿色而在镯子的绿色部分加了绿色的颜料和胶质,才导致局部荧光反应的出现。

4、注胶染色

B货C货翡翠在经过酸洗去除杂质后,会用染色剂和明胶让它们“改头换面”,经过这些手段处理的翡翠在紫光灯下会有非常明显的荧光反应,甚至关掉紫光灯后还能看到它们表面发出淡黄色的荧光,这种B货C货开不了A货证书,也不适合日常佩戴。

也就是说,并不是显现紫色荧光就一定是假货。但可以保证的是,也不是什么好货。“起莹”和“起荧”,虽然两者只有一字之差,可是如果分不清,可能就要吃大亏了哦。

天然及优化处理翡翠紫外发光特点的初步研究

 


  摘   要

  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。

  关键词:紫外荧光发光性翡翠鉴别 

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天然翡翠实验样品总图(图1)

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酸洗充胶翡翠实验样品总图(图2)

  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。 

  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。

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酸洗充胶及染色处理翡翠实验样品总图(图3)

  矿物的发光的机制分为三个类型: 

  1.1.1 杂质元素引起的发光

  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。

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天然翡翠样品紫外荧光图(图4)

  1.1.2 晶格缺陷引起的发光

  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。

  1.1.3 猝灭

  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。   

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天然翡翠样品紫外荧光图(图5)

  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。 

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天然翡翠样品紫外荧光图(图6)

  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。 

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天然翡翠样品紫外荧光图(图7)

  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]。 

  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。

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GIC制造的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]。 

天然及优化处理翡翠紫外发光特点的初步研究 - pt999 - pt999的博客酸洗充胶翡翠紫外荧光图(图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

天然及优化处理翡翠紫外发光特点的初步研究 - pt999 - pt999的博客  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。

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酸洗充胶翡翠紫外荧光图(图9)

  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。

天然及优化处理翡翠紫外发光特点的初步研究

酸洗充胶及染色处理翡翠紫外荧光图(图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

天然及优化处理翡翠紫外发光特点的初步研究

天然及优化处理翡翠紫外发光特点的初步研究

 酸洗充胶及染色处理翡翠紫外荧光图(图11)

 

  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。

  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

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天然及优化处理翡翠紫外发光特点的初步研究

酸洗充胶及染色处理翡翠紫外荧光图(图12)

 

  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。

  4.2.1 酸洗充胶处理翡翠

  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。

天然及优化处理翡翠紫外发光特点的初步研究

酸洗充胶及染色处理翡翠紫外荧光图(图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

天然及优化处理翡翠紫外发光特点的初步研究

天然及优化处理翡翠紫外发光特点的初步研究

 酸洗充胶及染色处理翡翠紫外荧光图(图14)

 

  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。 

  4.2.2 酸洗充胶及染色处理翡翠

  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。

表4-4 酸洗充胶及染色处理翡翠样品观测结果

天然及优化处理翡翠紫外发光特点的初步研究

天然及优化处理翡翠紫外发光特点的初步研究

酸洗充胶及染色处理翡翠紫外荧光图(图15)

 

  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。

  结  论 

  本文采用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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