如何判别古陶瓷元素能谱检测报告的科学性

2016-04-06冯松林

艺术品鉴证.中国艺术金融 2016年1期

文/冯松林

如何判别古陶瓷元素能谱检测报告的科学性

文/冯松林

面对文物市场传统鉴定和科学检测的混乱局面，藏家需要擦亮眼睛，学会辨别哪些社会机构具有科学检测的条件和正确评估的实力，能对分析报告做出基本的评判，减少风险。国家和相关职能部门也应尽快出台鉴定标准和准入机制，组织具有权威性和公信力的的科学检测机构为民间收藏者提供服务。

随着我国艺术品市场的持续繁荣，大量的收藏者都有为自己的藏品觅得一张“真品无疑”鉴定证书的愿望，由于传统的“眼学”鉴定近些年不断曝出的负面消息，一些收藏者对其可信度逐渐产生了质疑。于是，一向以“数据说话”的科技检测被广大藏家寄予了较高的期望。目前，全国有数十家采用仪器开展古陶瓷新老或真伪检测鉴定的社会机构。由于大量收藏者不懂科学仪器测量技术和古陶瓷科学知识，不加甄别地盲目相信仪器检测，在面对仪器检测报告时不能判别它的科学性和合理性，从而蒙受了损失。本文针对目前社会检测机构采用古陶瓷元素能谱分析检测报告中存在的常见问题进行了分析和解读。

一、古陶瓷元素能谱分析方法

适合古陶瓷完整器元素能谱分析的方法有同步辐射X射线荧光分析（SRXRF）、质子激发X荧光分析（PIXE）、能量色散X射线荧光分析（EDXRF）三种。

同步辐射X射线荧光分析（SRXRF）：它是一种重要的元素能谱分析方法。SRXRF既适合有损分析又能进行完器分析，可以同时进行多元素测量。在科技考古中适合进行古陶瓷、铜镜和玉石等的分析研究，尤其是分析稀少和珍贵的古文物完器，更能发挥其优越性。

质子激发X荧光分析（PIXE）：经加速器加速到一定能量的质子轰击样品时，将产生反应样品中各种原子特征的X射线，用探测器和多道分析器记录特征X射线的强度，通过解谱和数据处理得到样品中的元素种类和含量。PIXE是一种高灵敏度的多元素同时分析的方法，可对原子序数Z=12～40的元素含量进行定量分析，因此是测量古陶瓷、铜器和玉器等文物中元素含量的理想方法之一。将质子束引到大气中进行分析的外束PIXE技术，易定位，可进行完器分析，是分析研究古陶瓷完器的理想方法之一。目前国内只有复旦大学将这种外束PIXE技术用于古陶瓷完整器的分析检测。

能量色散X射线荧光分析（EDXRF）：能量色散X射线荧光分析是基于X光管作为激发源，将样品放在X射线荧光能谱仪上，测量和记录X射线在样品上产生的荧光能谱，通过计算机处理和基本参数法进行计算，给出样品中元素的种类和含量。EDXRF分析方法不破坏样品，对分析样品的形状，大小和材料没有特殊要求，是一种便捷、灵敏、可靠、运行成本低廉的测量古陶瓷中元素种类和含量的方法，社会检测机构普遍采用这种仪器设备。

目前社会上从事古陶瓷分析检测的机构普遍是购置了仪器后就开始对社会服务，然而，驾驭和使用仪器设备的状况却令人担忧。

购置的设备到位后，首先要进行的工作是对仪器各项功能和技术指标进行严格的检验，其中最主要的是稳定性、重复性和探测极限的检验，这需要持续一段时间的实验才能获得可信的结果。其次是对仪器设备进行标定和校准，由于目前国内外还没有销售用于古陶瓷元素定量分析标定的烧结标准样品，出厂的仪器设备虽然经过标定，但是不适合古陶瓷这种复杂基体的定量测量，给出的分析数据尤其是微量元素含量存在较大误差，缺乏可比性。

［清］道光/ 粉彩双蝠洗

元素能谱分析仪器的标定和校验是一个十分严格和复杂的过程，首先需要一套涵盖全国各窑口元素组成及其含量变化范围的烧结参考标准样品和用于校验的标准样品，通过严格的实验给出每种化学成分的标定曲线，再用校验标准样品进行检验，根据检验结果再修正标定曲线，经过反复实验和修正后到达最理想的要求，在这个过程中还要确定仪器设备的最佳实验条件和参数，这些条件和参数将被固定下来用于古陶瓷的分析检测。寻找最佳实验条件和参数以及标定仪器设备必须具有从事这项工作的熟练技术人员才能完成。

目前社会上检测机构普遍没有对购置的元素能谱分析仪器进行标定即投入实用，甚至有的仪器设备存在致命伤也没有发现和处理，还在继续为藏家服务。

二、具备什么条件才能开展和从事古陶瓷的分析检测

在目前没有社会化共享的具有代表性、权威性和实用性的古陶瓷胎、釉和色料中全元素含量数据库之前，只有拥有以下工作基础和实验条件才具备开展古陶瓷科学检测的能力：建立了某个窑址考古发掘出土的、窑口和地层年代明确的古陶瓷标准样品库；购置了相应的仪器设备，能熟练驾驭仪器，建立了严格的测量操作规程；在严格的质量控制条件下，建立了具有统计性和代表性的古陶瓷胎、釉、色料中主量和微量成分的参考数据库；研究并掌握了典型窑口古瓷胎、釉和色料中化学成分组成的产地属性和年代特征；熟悉并掌握各窑口古陶瓷中主量和微量成分含量数据的合理波动区间；建立了无损定量分析方法，应用特定的数据统计分析和处理方法。

三、如何判断古陶瓷元素能谱分析检测报告的科学性

纵观社会检测机构给出的大量分析检测报告有以下几个特点：一个检测点定真伪；不交代测量的位置，是胎还是釉亦或有色料的纹饰位置；测量数据表达不规范。

这些特点分别具有各自的不科学性。由于古代和现代陶瓷器物的瓷胎、瓷釉、色料中的化学成分是不均匀的，在不同位置测量会得到不同的分析数据，但同一件瓷器上不同位置各种化学成分含量存在一定的变化范围。仅凭一个测量点的数据定真伪缺乏重复性和再现性。某日测量一件瓷器定为赝品，过段时间或换个人送检时也许成真品，因为测量相同位置的机会极少的，这种现象在正规单位出现过并被藏家质疑。

在现代瓷器高仿品中，最典型和最常见的是在瓷胎、瓷釉和色料中添加锌（Zn）、钡（Ba）和锆（Zr）这三种显著超过自然矿物料的现代化学成分，这是瓷器科学检测中最容易判为赝品的重要科学依据。添加现代化学成分的方式有多种多样：有在瓷胎、瓷釉或色料中单独添加锌、钡和锆中的一种超量化学元素的；有在瓷胎、瓷釉或色料中单独添加数种化学成分的；有在瓷胎和瓷釉、瓷釉和色料、瓷胎和色料、胎釉和色料中都添加一种或数种现代化学成分的，添加的浓度也不尽相同。仅仅测量一种类型的化学成分必将造成遗漏，作出错误评估。如果拥有准确的参考数据，比较人性化和科学的检测方式是初检和全面检测相结合，先单点测量胎、釉和色料中是否存在明显的现代化学成分，如果没有检出超量化学元素，再进行多类型的多点全面检测，对没有通过初步检测的藏品拒绝全面检测，减少藏家无谓的经济损失。

古代所有窑口不同时期的各品种瓷器的胎釉中都有微量的锌、钡和锆，不同窑口的这些微量元素含量很低且具有微小区别，甚至相同窑口不同时期的瓷器中也存在细微差异。目前，所见到的一些非科研机构检测鉴定中心或监测站，多数在分析检测报告中仅提供送检瓷器的主量成分数据，即使给出几个微量元素含量数据也无标准参考数据比较。面对这些“科学检测鉴定机构”开出的大量符合老瓷器特征的分析测试报告，经过实践检验后，大量藏家从寄予厚望和信心满满，过渡到不信任和失望，逐渐形成了“科学检测不科学”的悲哀认识，玷污了科学仪器检测的科学性和严肃性。

瓷片X射线图谱

玉石检测光谱图

目前，陶瓷原料厂家普遍配备化学成分测量设备，跟踪检测，给出每批产品的10个主要化学成分的含量数据，便于下游陶瓷厂家配料。有些高仿者持续实时跟踪科研单位公布的主要化学成分的含量数据，有人放言“可以做到与公布数据一致。在仿制技术日趋精湛的背景下，用10个主要成分的含量数据进行窑口识别和年代判定，在十几年前就过时了，在国际上也不被采用。依据10个主量（Na2O、 MgO、 Al2O3、SiO2、P2O5、K2O、 CaO、 TiO2、MnO、Fe2O3）和微量成分（Cl、Sc、V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、As、Pb、Rb、Sr、Y、Zr、Ba）的全部数据进行科学研究和识别，提高了科学性和准确性，这是目前国际上通用的方法。目前，几乎没有一个国家科研单位系统地公布过某个窑口或某种釉色瓷器包括锌、钡和锆的微量成分含量数据。

在常见的社会检测机构的分析检测报告中常列出若干个微量含量的数据为0.0000%，面对古陶瓷复杂基体，目前世界上如此高精度和检测极限的设备还没有问世，足见这些检测机构不懂分析技术和仪器设备探测极限的物理意义。

由于这些检测机构的操作人员缺乏对仪器设备的了解和掌控、古陶瓷科学知识的匮乏，更因是缺少分辨古陶瓷真伪的参考数据，购置仪器设备后根据《中国科学技术史陶瓷卷》一书中的数据开出了大量符合古陶瓷特征的检测报告。这些检测报告普遍采用一点数据定真伪，有的报告只有主量成分数据，即使有些报告测量和标明了部分微量成分数据也是漏洞百出。绝大多数藏者对检测报告中的科学性和合理性缺乏评估能力，处于怀揣符合古陶瓷特征初步结论的喜悦之中。然而大量通过社会机构科学仪器检测的藏品得不到具有真才实学和强烈责任感的眼学专家的认可，这些收藏者由兴奋转为质疑，由质疑产生迷茫。