翡翠主要是由硬玉矿物组成的硬玉岩,为纤维2粒状嵌晶结构、纤维状嵌晶结构和粒状嵌晶结构。由于细小的纤维状硬玉矿物紧密交织在一起,可形成毡状结构,因此,翡翠有很高的硬度,其成品经久耐用。翡翠的颜色多种多样,其颜色主要取决于翡翠中硬玉矿物和其他矿物的含量及矿物本身的化学成分。
翡翠中,如果颗粒较粗,呈粒状结构,矿物之间结合不紧密,裂隙多而且裂隙中充填了其它矿物杂质,使透明度降低,硬度降低,影响其商业价值。为了掩盖翡翠的裂隙,提高净度,对翡翠注胶或染色,可提高硬度和透明度,使颜色鲜艳,用肉眼难判断。与翡翠相似的玉石主要有硬钠玉、钠铬辉石玉、岫玉等。根据宝石鉴定法规定:常规的检测方法一般是:肉眼鉴定、有效而简便的仪器检测、稳定的物理常数验证、签发鉴定报告。
其中的仪器检测是采用放大镜、折射仪、偏光镜、分光镜、显微镜等等;有一定的局限性;近年来,将红外光谱应用于翡翠鉴定中取得了很好的效果。红外光谱学是在研究物质结构中成长起来的一门学科,现在已发展成为仪器分析方法中鉴定有机化合物结构最成熟的手段。
当连续的红外辐射通过物质后,其中的某些频带即被物质所吸收,如果将通过物质的红外辐射按波长(nm)或波数(cm-1)分离开来,逐一测量其透过率,并记录下来,就得到了所谓的红外光谱;它具有快速、准确、无损的优点。.但是,在实际检测中发现有些外貌与翡翠极为相似的绿色玉石,容易使人产生混淆,同时由于翡翠中加入的填充物多种多样,所以我们不仅将红外光谱应用于翡翠真伪的检测,而且还对与翡翠相似的玉石进行测定,积累了一些标准谱图,以应付复杂的玉石市场。
1样品来源
采用部分商家和质检所提供的不同类型的玉石样品,其中有A货、B货、B+C货、钠铬辉石玉、仿制品。
2仪器及测定条件
红外光谱仪:FTIR40型(美国伯乐公司),扫描次数:64次,分辨率为4cm-1,扫描范围:4000cm-1～400cm-1。
3测试方法
用直接透视法即将样品直接置于样品台上测定。
4结果与讨论
翡翠的鉴别如果靠经验是一看、二摸、三掂重。但有些外貌酷似翡翠的绿色玉石是无法靠肉眼辨别的。与翡翠相似的玉石主要有钠铬辉石玉、软玉、独山玉、石英岩玉、蛇纹岩玉等。翡翠与其相似玉石的本质的差异,在于它们的矿物成分不同,例如,软玉主要由透闪石2阳起石类矿物组成,独山玉主要由斜长石组成,石英岩玉主要由石英组成,蛇纹岩玉主要由蛇纹石组成。由于组成的玉石的矿物成分不同,因而,反映在它们的物理性质和化学成分上有很大差异。常规的鉴别方式主要是采用测定它们的比重、折射率、硬度等,同时靠长期积累的经验判定。但如果用红外光谱进行判定则非常方便。图1是天然翡翠的红外光谱图,原料和成品均为天然原品,没有经过人工优化处理,未改变其成分、结构和性质。
例如,有一绿色玉石挂件,色泽清润透明,手感光滑,表面凉爽,用手掂重较重,从外表看酷似翡翠,有些商家的标签上标着翡翠字样,但其红外光谱(见图2)与图1对照,发现其形状完全不同,原来这是钠铬辉石玉,在缅甸称为莫子石,颜色呈深绿色,是一种柱状晶体和反光的阶梯解理面;它含有少量硬玉、角闪石、蛇纹石,其化学成分是NaCrSi2O6;常规的区别方法是,根据测定硬度,但只有低硬度才可区别,如果硬度太高,则无法判断,这对于没有经验的消费者来说容易上当受骗。有些翡翠由于带有黄、灰及黑色斑点,或有好的绿色的中下等翡翠原料,经过人工处理(化学试剂溶斑或用激光去斑再注胶填充处理)后,除去了斑点,增加透明度,使其原来的绿色显得纯正,这就是翡翠的优化处理。图3是一个经过染色处理的翡翠挂件,翠绿色,色泽鲜艳,透明,但红外光谱显示,在3000cm-1附近出现有机物CH振动峰,在3500cm-1附近出现一个OH振动峰。
由于翡翠价格昂贵,深受消费者喜爱,有很好的市场,因此价格低廉的假翡翠也应运而生,图4是一人造翡翠挂件红外光谱图,挂件较透明,浅绿色,用肉眼很难判断,其红外光谱显示在2000cm-1～3500cm-1附近出现1个宽带吸收峰,在2500cm-1～2000cm-1出现有机物振动峰,说明是用有机物材料制成的假货。因此,对于一些无法判断的玉石,通过测定它们的红外光谱并与天然翡翠的谱图对照即可辨伪。为了在实际检测中更加准确快速地鉴别各种玉石,我们通过测定各种已知的、不同类型的玉石的红外光谱,建立了一些谱图库,以便对照。所以红外光谱在玉石的质检方面有着重要的应用价值。