• Michael Miao

紫外可見光(UV-VISIBLE)光譜儀對B貨硬玉的鑑定



寶石的優化處理日新月異,很多已經沒有辦法以傳統寶石學方法準確鑑定,所以近十數年來,寶石鑑定也開始導入精密儀器的鑑定,一時之間國際知名的鑑定單位、甚至大學也成立珠寶學系,讓珠寶鑑定的範疇大大擴張,每段時間也都有研究報告出爐,其中最讓人耳熟能詳的儀器應該就是拉曼光譜儀、紅外線光譜儀、LIBS,這些精密儀器的價位都不低,所以必須朝向更精簡化的儀器來分析鑑定寶石,所以承翰寶石鑑定中心先與代理海洋光學儀器的雲陽科技合作,由我們提供必要的正確樣品及寶石學知識,而雲陽科技提供儀器圖譜分析的專業知識,共同開發成本更低的珠寶鑑定方案。首先選擇了UV-VISIBLE(紫外可見光光譜儀)進行測試。


雲陽科技(Ocean Optic),紫外可見光光譜儀(UV-GEM)。


所謂的UV-VISIBLE,指的是電磁波波長範圍在紫外光及可見光的區塊,本次實驗所運用的光譜儀為雲陽科技(Ocean Optic)的UV-GEM,量測的波長範圍介於200~1025nm,可以用穿透、吸收或反射的模式量測光譜,除了涵蓋部分的紫外及可見光,亦包含部分的近紅外。常被用在分析化學的定量及定性分析,如過渡金屬離子、有機及生化科技的研究,對於物質的固液氣三相都可以測量。此外,UV-VISIBLE的光源對於寶石表面平滑度的感應亦很敏銳,有時候受測物的形狀結構都可能影響受測結果,所以有一些人類肉眼感覺較難以確認的優化處理,或許可以用這個儀器來鑑定。


於是聯想到了目前市場上最流行的B貨硬玉,B貨的原理是將顏色較深或較差的天然硬玉,以強酸酸洗,此舉可將硬玉結構中的氧化鐵或其他次生礦洗掉,洗去的同時也破壞了寶石的原始結構,所以B貨硬玉大多需要進行樹脂的充填以強化結構,也就是俗稱的灌膠處理。傳統寶石學上對於B貨的鑑定,主要是以長波螢光燈下的結果來鑑定,如果出現強白色螢光,則八九不離十為B貨。(因為膠的反應為白色)但是若遇到綠色的硬玉樣本,則不易表現出強烈的螢光反應,增添了鑑定B貨硬玉的難度,也常成為鑑定的灰色地帶。


硬玉原本就是多晶質(Polycrystaline)的結構,是多種礦物組成的顆粒狀結構(Granular structure),所以無論再怎麼拋光,應該都沒辦法拋光到很平整(最多達到肉眼下觀察平整),品質較差的硬玉,甚至可觀察出桔皮效應;而B貨所充填的的物質為與硬玉成分相異的高分子樹酯,所以充填後理論上也會影響到UV-VISIBLE的測量結果。



本次實驗使用的測試樣本包括各有一定數量的綠色B貨硬玉、膠的原料、覆膠的硬玉、A貨硬玉。


本次實驗使用到A貨硬玉、B貨灌膠硬玉的原石及拋光件及膠的原料,各約30件,先進行必要的傳統寶石學鑑定,初步確認是否為灌膠的硬玉。然後進行UV-VIS的反射率量測,實驗的結果發現九成以上的樣本具有相同的趨勢,有灌膠的硬玉,多半出現468nm、473nm、482nm、492nm的波峰(其中的492nm波峰都有出現,其他三個峰則不一定),而A貨的無灌膠硬玉,則此區段無出現特性峰。後來發現這幾個峰,其實是氙燈光源的特性峰,而非膠成分的特性峰。當硬玉被灌了膠之後,高反射率的膠填補了空隙,也直接提高了硬玉表面的反射率,所以特性峰得以反射出現。成為硬玉是否灌膠的參考證據。


只是使用這個方式,必須先利用其他方式,確認樣品為硬玉,因為硬玉不是天然寶石中唯一有顆粒狀或平滑表面的寶石。寶石鑑定的三部曲,原本就包含了區分家族,最迅速的方式就是利用折光儀的點讀,如果測出來不是1.66附近的硬玉,也就沒必要往下鑑定了。再加上碰到合成翡翠的機率目前也不高。所以UV-VISIBLE的圖譜雖然不是直接的證據證明B貨硬玉的灌膠,但卻可以當作一個鑑定B貨的重要參考。


目前常用於寶石鑑定的精密儀器,可以直接鑑定出樹脂成分的包括紅外線光譜儀及拉曼光譜儀。如果樣本的透明度不足,紅外線光譜儀的穿透式測試較難有效發揮效果,紅外線及拉曼光譜儀屬於較高價的投資,儀器保養上也很多要注意的地方,所以一般單位須有較高預算才會購買。而UV-VISIBLE機器的成本則相對低廉,穿透式的測試雖仍然受限於樣本的透明度,但是對於樣品表面的狀態,相對於其他的儀器,卻有良好的測試效果。所以若是遇到綠色、而且無明顯螢光反應的硬玉樣本,亦可以用UV-VISIBLE測試其反射率,比較特性峰出現與否,可以協助更進一步判定使否有樹脂充填處理。


電磁波譜中,只有波長介於400~700nm的範圍肉眼可見,稱為可見光。其餘肉眼皆不可見,寶石的美麗顏色都在可見光的範圍內,所以理論上和寶石顏色相關的主題,都可以此儀器來測試研究。


對於寶石學,可將UV-VISIBLE重點放在可見光(約400~700nm)部分所呈現的圖譜,此處直接被寶石內部各種致色元素所影響,這部分可以說是手持分光鏡(Spectroscope)的精密版本。所以對於一些染色處理或熱處理改色的寶石,例如染色的各色玉髓或是珊瑚,應該可以發生效用。目前UV-VISIBLE比較常被用在鑑定C貨的綠色硬玉的光譜特徵、彩色鑽石是否為天然致色以及一些寶石產地鑑定的參考。目前各大寶石學鑑定機構,也常見UV-VISIBLE的運用,後續將針對染色處理寶石(如台灣藍寶、珊瑚、金珠、紅玉及紫玉)的鑑定做研究。


1 次瀏覽0 則留言

承翰珠寶 / 珠寶鑑定 / 鑽石課程 / 翡翠課程 / 婚戒對戒

TEL / +886 2 2701-7083
FAX / +886 2 2701-7084
EMAIL / 1953miao@gmail.com
ADDRESS / 106 台北市大安區大安路一段200號

承翰寶石.png

承翰寶石 Line@ 客服

  • YouTube
  • Facebook

承翰寶石版權所有