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紫外-可見光譜儀在區(qū)分天然顏色和染色金珍珠的局限性

2015-06-22 類型:新聞資訊
在實(shí)際工作中,筆者發(fā)現(xiàn)一些金珍珠樣品不同部位的紫外-可見光譜不一樣,有時(shí)測(cè)試結(jié)果還與顯微鏡下的特征相矛盾。因此,筆者初步分析了金珍珠的顏色成因,探討了紫外-可見光譜儀在檢測(cè)金珍珠時(shí)存在的局限性。

  珍珠是一種典型生物有機(jī)寶石,化學(xué)成分包括有機(jī)和無機(jī)兩部分。無機(jī)成分主要是碳酸鈣,以文石晶體形式存在;有機(jī)成分包括了殼角蛋白和各種色素,存在于文石晶體之間。晶體微層和殼角蛋白呈交替年輪狀同心分布形成珍珠層,通常由有機(jī)成分中的色素形成珍珠的體色。金黃色海水珍珠產(chǎn)自白唇貝或金唇貝(大珠母貝)中,常與白色南洋珠共生。目前,金珍珠主要的產(chǎn)地有澳大利亞北部、印尼群島、菲律賓、緬甸以及泰國(guó)的關(guān)沙梅和中國(guó)的三亞。金珍珠所表現(xiàn)出來的顏色,除了受本身化學(xué)成分影響形成的體色外,還有伴色。金珍珠的產(chǎn)地少,產(chǎn)量低,但是隨著金珍珠飾品的流行,其需求越來越多,市面上出現(xiàn)越來越多的染色金珍珠。由于天然顏色的金珍珠(下文簡(jiǎn)稱金珍珠)與染色金珍珠的價(jià)格相差甚遠(yuǎn),因此金珍珠的顏色檢測(cè)顯得尤為重要。然而,鑒于珍珠染色技術(shù)的保密性,現(xiàn)階段關(guān)于金珍珠的顏色檢測(cè)和研究發(fā)展較慢。研究表明,在現(xiàn)今的金珍珠檢測(cè)工作中,紫外-可見光譜儀被認(rèn)為是比較有效的顏色鑒別手段之一,該檢測(cè)方法不需要破壞性測(cè)試,能夠快速給出鑒定結(jié)果。

   但是,筆者在檢測(cè)過程中發(fā)現(xiàn),利用紫外-可見光譜儀檢測(cè)金珍珠會(huì)得到一些有爭(zhēng)議性的結(jié)論,而且有些結(jié)論與前人的研究結(jié)論相矛盾。在實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)中,一些經(jīng)過染色或加色的金珍珠與天然顏色的金珍珠的外觀特征非常相似,運(yùn)用常規(guī)的檢測(cè)方法通常不能做出判定性結(jié)論,需借助光譜儀檢測(cè)。研究人員嘗試從不同角度分析金珍珠與染色金珍珠的區(qū)別,常用的鑒別手段包括拉曼光譜儀、紫外-可見光譜儀、激光剝蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(LA-ICP-MS)、熒光光譜以及陰極發(fā)光等測(cè)試[2-8]。LA-ICP-MS需對(duì)珍珠做破壞性測(cè)試。非破壞性檢測(cè)方法有陰極發(fā)光、拉曼光譜以及紫外-可見光譜,陰極發(fā)光常用作區(qū)分海水珍珠以及淡水珍珠,拉曼光譜測(cè)試?yán)?/span>用圖譜的熒光背景作為金珍珠的顏色是否天然的輔助性依據(jù),但最常用的鑒別方法是紫外-可見光譜分析。E.Shane最先采用紫外-可見光譜儀對(duì)一批有爭(zhēng)議的南海金珍珠進(jìn)行了研究,得出金珍珠的紫外吸收光譜在330~460nm處有寬的吸收帶,紫外區(qū)的最大峰值位于350~365nm 處。在紫外區(qū),染色金珍珠的譜峰與南海金珍珠的譜峰相同,但在藍(lán)紫區(qū),染色金珍珠則出現(xiàn)清晰的405,558nm處的弱吸收峰。Y.W.Cheryl采用X射線熒光能譜儀和紫外-可見光譜儀測(cè)試分析了一些具有疑問的南海金珍珠飾品的化學(xué)成分和紫外-可見光譜,認(rèn)為其顏色屬于人工染色。

    亓利劍等用紫外-可見光譜儀測(cè)得海水金珍珠的光譜整體表現(xiàn)為以356nm(±2nm)為中心的最大吸收寬譜帶,而改色金珍珠在藍(lán)紫區(qū)427nm(±2nm)處有吸收峰,提出了藍(lán)紫區(qū)的427nm(±2nm)處吸收峰歸因人工染色劑所致;另一組位于紫外區(qū)352nm(±2nm)處的吸收峰為自身的有機(jī)致色因子所致。陳育等也測(cè)得金珍珠在284,360nm處有2個(gè)明顯的吸收峰,改色金珍珠在紫外區(qū)沒有明顯的吸收峰,其在可見區(qū)408nm處有吸收峰,應(yīng)為357nm 處吸收峰發(fā)生紅移所致,是碳酸鈣分子及有機(jī)物分子與染料分子之間的附著作用形成引力及氫鍵的結(jié)果。韓孝聯(lián)等的檢測(cè)結(jié)果顯示,金黃色珍珠樣品的反射光譜譜峰位于290,355nm 附近;金黃色染色珍珠樣品在290、350、450nm附近出現(xiàn)譜峰。蘭延等指出染色金珍珠的紫外-可見光譜主要表現(xiàn)為以360nm為中心吸收譜帶的缺失或相對(duì)于海水金珍珠的特征譜帶發(fā)生左移或者右移,從而導(dǎo)致譜型發(fā)生變化。張向軍等指出珍珠經(jīng)過染色處理后,染色劑滲入樣品內(nèi)部的厚薄不一,在不同部位檢測(cè)時(shí),峰位的強(qiáng)度會(huì)發(fā)生變化。上述研究均提出,紫外-可見光譜測(cè)試可作為鑒定金珍珠顏色成因的重要鑒定性手段之一。在紫外-可見光譜測(cè)試中,出現(xiàn)350~360nm范圍的吸收峰被認(rèn)為是金珍珠中的有機(jī)色素引起,而410~450nm范圍內(nèi)明顯的吸收峰為改色金珍珠中的染劑所引起。





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