染色处理金黄色海水珍珠的鉴别①

张丽

(上海新侨职业技术学院,上海200237)

金黄色海水珍珠出自金唇贝或白唇贝,多产于缅甸、马来西亚、日本、中国、澳大利亚等国,但产量非常稀少,市场价格一直居高不下。近年来,市场上出现了大量经染色处理的金黄色海水珍珠,其染色技术成为业内人士重点关注的问题。本文通过等离子体质谱仪和拉曼光谱测试仪对天然和经染色处理后的金色和黄色海水珍珠进行了系统测试,对其颜色特征、拉曼光谱特征及部分微量元素含量进行了详细的分析,以寻求其鉴定特征。

1 实验材料及测试技术

1.1 样品来源

本文研究与测试的染色处理金色海水珍珠样品主要源自我国内地珠宝市场,在收集样品中挑选具代表性的6粒珍珠样品直接切磨成半球抛光面,供有损测试与研究用。

1.2 ICP-M S测试

采用美国安捷伦科技有限公司电感耦合等离子体质谱仪A gilen t ICPM S 7500ce对各类染色处理金色-黄色海水珍珠样品的化学成分进行了测试与分析,测试条件:德国相干公司(Coheren t)准分子激光器COM PexPro102,激光波长193nm,激光束斑90nm,激光能量密度15J/cm2,激光频率5H z,H e载气流速0.80L/m in。

1.3 拉曼光谱测试

采用Ren ishaw RM 1000型拉曼光谱仪对各类染色处理金色-黄色海水珍珠样品进行拉曼光谱测试。

2 结果与分析

2.1 颜色及外观特征

样品特点见表1,样品外观见图1。

表1 测试样品说明Tab le 1 Descrip tion of pearl sam p les

图1 测试珍珠样品外观Fig.1 A ppearance of pearl sam p les

本文研究与测试的染色处理金色海水珍珠样品主要源自我国内地珠宝市场,运用宝石显微镜分别观察优质金色海水珍珠与染色处理金色海水珍珠的表面特征发现,优质的金色海水珍珠样品表面光洁度较高,其金黄色体色分布较均匀[1,2],伴色不明显且晕彩柔和;而经染色处理的金色海水珍珠具有以下颜色分布特征:

a.染色珍珠整体颜色分布不均匀,在孔眼内或表面破损处如裂隙、瑕疵等处依稀可辨染色剂且呈深浅不一的褐黄色斑点不均匀聚集;

b.在裂隙和孔眼附近有染料颜色浓集、渗透的现象,质量不佳的染色珍珠沿孔眼延伸方向,珍珠层间的颜色存在差异,颜色逐渐变浅,分布不均;

c.反射光下观察,质量不佳的染色珍珠的珍珠层会产生薄膜干涉圈,瑕疵边缘多呈半透明状。

对比金色海水珍珠与染色处理金色海水珍珠的剖面珍珠层颜色特征发现,金色海水珍珠样品的剖面自外向内,珍珠层整体颜色依次为浅黄色-黄色-金黄色,总体上颜色由浅到深逐渐过渡,且同心色带发育[1];而染色处理金色珍珠样品的剖面观察发现自外向内,珍珠层整体颜色依次为橙黄色-黄色-浅黄色,总体上颜色由深到浅发生渐变。

2.2 化学成分分析

利用ICP-M S对染色处理金色海水珍珠样品的表面及剖面进行了微量元素分析[3,4],结果见表2,由测试所得微量元素含量发现,染色处理金色海水珍珠样品中的微量杂质元素的质量分数甚微,与金色海水珍珠的微量杂质元素含量相比未见较大变化。

从测试数据发现(表2),有核染色处理金色海水珍珠和无核染色处理黄色海水珍珠中各微量元素(C r、M n、Fe、Co、N i、Sr、A g、Ba)的含量相当,未见明显变化,而有核染色处理黄色海水珍珠中的部分微量元素含量则稍有差异。样品DT-01、DT-02、ST-03、ST-04、ST-05、ST-06中Sr的平均含量分别为1350、1343、357、421、1177、1205,从数据上看有核染色处理金色海水珍珠(DT-01、DT-02)和无核染色处理黄色海水珍珠(ST-05、ST-06)中Sr的平均含量相近,在1175～1345之间,而有核染色处理黄色珍珠(ST-03、ST-04)中Sr的平均含量则明显偏低。样品DT-01、DT-02、ST-03、ST-04、ST-05、ST-06中Ba的平均含量分别为0.69、0.66、82.3、78.5、0.89、0.72,其中有核染色处理金色海水珍珠(DT 01、DT 02)和无核染色处理黄色海水珍珠(ST-05、ST-06)中Ba的平均含量相近,在0.69～0.89之间,而有核染色处理黄色珍珠(ST-03、ST-04)中Ba的平均含量则明显偏高,达到78.5～82.3。

表2 染色金黄色海水珍珠样品的LA-ICP—M S分析结果 WB(10-6)Table 2 Chemical compositions of golden dyed seawater pearls am ples by LA-ICP-M S

2.3 拉曼光谱分析

拉曼光谱测试结果表明(图2-图5),在染色处理的金色海水珍珠样品中,拉曼谱峰位于1086～1087cm-1处,这是由文石(CO2-3)对称伸缩振动引起的,另在699～703cm-1处也出现了拉曼谱峰,这是由文石(CO2-3)面内振动引起的[5],样品的谱峰中未见由天然有机色素(如类胡萝b素等)引起的吸收峰位。这与天然金色海水珍珠的拉曼光谱特征相似。

图2 样品DT-01拉曼光谱Fig.2 Ram an spectra of sam p leDT-01

图3 样品DT-02拉曼光谱Fig.3 Ram an spectra of sample DT-02

图4 样品ST-03拉曼光谱Fig.4 Ram an spectra of sample ST-03

对比前人对天然金色海水珍珠的研究发现,染色处理金色海水珍珠与天然金色海水珍珠在荧光背景上有较明显的差异。染色处理金色海水珍珠的荧光背景较强,甚至掩盖了703cm-1附近的吸收峰(如图2),这与染色剂在珍珠表层聚集有关。因此荧光背景的强弱程度可以作为识别染色处理金色珍珠的重要特征。

图5 样品ST-04拉曼光谱Fig.5 Ram an spectra of sam p le ST-04

3 结论

对于金色海水珍珠的呈色机理及染色方法至今仍然没有定论,根据测试发现,当前市场上染色处理的金色珍珠主要由有机染料染色所致,而根据前人的研究知道金色海水珍珠的颜色为金唇贝外套膜细胞组织分泌的大分子有机物所致。

(1)在颜色外观方面,金色海水珍珠自外向内,珍珠层整体颜色由浅到深逐渐过渡,且同心色带发育,在孔眼和裂隙处可见染料聚集;而染色处理金色珍珠自外向内,珍珠层整体颜色由深到浅发生渐变。

(2)在拉曼光谱特征中,金色海水珍珠和染色处理金色海水珍珠的荧光背景存在差异,后者的荧光背景较强,此特征可作为区分它们的主要依据,此外,对于金色海水珍珠和染色处理海水珍珠的紫外可见吸收光谱尚有待进一步研究探讨。

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