x荧光谱仪检测翡翠（翡翠鉴定紫外可见光谱）

翡翠原石的鉴别方法

翡翠原石的鉴定方法

看：通过肉眼及使用放大镜、显微镜，观察原石的外部特征、质感、颜色、结构、裂隙和后期充填物等特征，鉴定翡翠原石的真伪。

掂：用手或测试，掂其重量。真原石重，密度3g/cm2以上,假原石轻，密度在3g/cm2以下。

照：在强光或阳光下，用不透明的金属卡片或灯照，观察皮壳四周及内部的色调，绿色的走向，光泽的变化，反光的强弱。真原石色调艳丽自然，绿色的走向清楚，光泽强，反光亮，与周围部分呈渐变关系假原石色调灰淡，不自然，绿色的走向无规律，光泽弱，反光暗，与周围部分关系截然。

刻：用小刀或硬度笔刻划，测其硬度。真原石表面致密坚实，硬度大，摩氏硬度，刻之无砂粒脱落现象;假原石表面疏散，质软，摩氏硬度小于，刻之有落砂现象。

敲：用硬物敲听声音。真原石，结构致密，坚实、声音清脆，与周围上下的声音相同;假原石，结构松软，声音沉闷，与周围上下的声音有别。

触：用手摸触感分辨。真原石手感柔滑，晶粒无剥离现象;假原石手感刺硬，晶粒有落砂现象。

烧：在电炉、酒精灯上烧或用开水急烫。真原石，无气味，不冒烟，不变色;假原石，有异味，冒烟、变色。

测试：一般用宝石显微镜、偏光显微镜或偏光仪、比重仪、硬度笔、折光仪、二色镜、滤色镜、分光镜、荧光灯等常规仪器测定，需进一步研究时，采用红外光谱仪、拉曼光谱仪、X荧光光谱仪、电子探针及扫描电镜等现代化的仪器测定。

翡翠（jadeite）， 也称翡翠玉、翠玉、缅甸玉，是玉的一种。翡翠的正确定义是以硬玉矿物为主的辉石类矿物组成的纤维状集合体。但是翡翠并不等于硬玉。

翡翠是在地质作用下形成的达到玉级的石质多晶集合体，主要由硬玉或硬玉及钠质（钠铬辉石）和钠钙质辉石（绿辉石）组成，可含有角闪石、长石、铬铁矿、褐铁矿等。

在古代翡翠是一种生活在南方的鸟，毛色十分美丽，通常有蓝、绿、红、棕等颜色。一般这种鸟雄性的为红色，谓之“翡”，雌性的为绿色，谓之“翠”。

紫外可见分光光度计、红外光谱仪、X-荧光光谱仪等大型仪器在宝石鉴定中的意义

目前宝石学中优化处理、人工合成、人造产品及仿制品的不断增多，优化处理技术不断更新、完善，人工合成宝石越来越相似于天然宝石，人造产品的不断增加，颜色、光学效应等更接近于自然，这给珠宝玉石鉴定带来了种种困难，常规鉴定仪器在某些情况下，已不能满足鉴定的需求。近年来，紫外可见分光光度计、红外光谱等大型仪器逐渐应用于珠宝玉石鉴定中，宝石学家们在不断开发、扩展各种大型仪器的功能，以求解决更多的疑难问题。

目前，宝石鉴定中大型仪器应用较广的有：

紫外可见光分光光度计：主要利用宝石在紫外至可见光范围内的吸收光谱及吸光度分析，对宝石中某些成分进行定性或定量分析，目前主要用于颜色指数、致色机理、产地特征等方面的分析研究。常见有钻石辐照处理的鉴别及合成蓝宝石的鉴别等。

红外光谱：用于宝石结构及成分的定性分析或定量分析已越来越普遍，越来越重要，如：翡翠的有机物充填处理的鉴定，天然祖母绿与助熔剂法或水热法合成祖母绿的鉴定，水晶、紫晶、烟晶等人工合成与天然的鉴定，常规仪器无法测定的宝石品种的分析等。

无损化学成分分析：用X-荧光光谱仪、电子探针等进行成分的定性或定量分析，以确定宝石的品种。这些大型仪器的使用，结合常规仪器的测定，拓宽了宝石鉴定的领域，并使宝石学和矿物岩石、人工晶体等基础学科有了更紧密的结合，随着各种新兴技术的发明和拓展，应用于宝石学的仪器、方法将会不断更新和完善，各种鉴定技术也将随之得以发展和提高。

鉴别翡翠的仪器有哪些

鉴定翡翠以下几招是最基本的，可借助的工具：

1、翡翠的密度在3.33 ~ 3.36，在相对密度为3.3的二碘甲烷重液中呈悬浮状态

2、利用折光仪，翡翠的折光率为1.660，可与其它玉石区分开来

3、利用荧光灯，在长波紫外灯下，天然翡翠不法荧光，而经树脂优化的B货翡翠具有黄亮色的荧光

4、利用红外线吸收光谱仪，天然翡翠在图表中并无任何吸收峰；用树脂优化的B货翡翠，在35000 ~ 36000纳米和34000~35000纳米处有OH的 吸收峰，在28000~32000纳米处有CH2、CH3的吸收峰；B+C货翡翠也无吸收峰。

5、放大观察：翡翠具有粒状纤维交织结构，柱状镶嵌结构、柱状变晶结构等。质地细腻时，抛磨后表面光滑，具有微凹剥落。质地较粗时， 可见解理面闪光即”翠性”。

参考意绵绵珠宝翡翠鉴定知识:

X射线荧光光谱仪

自从1895年伦琴（Roentgen WC）发现X射线之后不久，莫斯莱（Moseley HG）于1913年发表了第一批X射线光谱数据，阐明了原子结构和X射线发射之间的关系，并验证出X射线波长与元素原子序数之间的数学关系，为X射线荧光分析奠定了基础。1948年由弗里特曼和伯克斯设计出第一台商业用波长色散X射线光谱仪。自20世纪60年代后，由于电子计算机技术、半导体探测技术和高真空技术日新月异，促使X射线荧光分析技术的进一步拓展。X荧光分析是一种快速、无损、多元素同时测定的现代测试技术，已广泛应用于宝石矿物、材料科学、地质研究、文物考古等诸多领域。

一、基本原理

X射线是一种波长（λ＝0.001～10nm）很短的电磁波，其波长介于紫外线和y射线之间。在高真空的X射线管内，当由几万伏高电压加速的一束高速运动的电子流投射到阳极金属靶（如钨靶、铜靶等）上时，电子的动能部分转变成X光辐射能，并以X射线形式辐射出来。从金属靶射出的X射线主要由两类波长、强度不等的X射线组成，即连续X射线谱及特征X射线谱。前者指在X射线波长范围内，由其短波限开始并包括各种X射线波长所组成的光谱。后者则指当加于X光管的高电压增至一定的临界数值时，使高速运动的电子动能足以激发靶原子的内层电子时，便产生几条具一定波长且强度很大的谱线，并叠加在连续X射线谱上，由特征X射线组成的光谱称为特征X射线谱。

特征X射线谱源自原子内层电子的跃迁。当高速运动的电子激发原子内层电子，而导致X射线的产生，这种X射线称为“初级X射线”。若以初级X射线为激发手段，用以照射宝石样品，会造成宝石的原子内的电子发生电离，使内层轨道的电子脱离原子，形成一个电子空位，原子处于“激发态”，这样外层电子就会自动向内层跃迁，填补内层电子空位，进而发射出一定能量的X射线。由于它的波长和能量与原来照射的X射线不同，即发出“次级X射线”。人们将这种由于X射线照射宝石而产生的次级X射线称X射线荧光。通常，X射线荧光只包含特征X射谱线，而缺乏连续X射线谱。

当能量高于原子内层电子结合能的高能X射线与原子发生碰撞时，驱逐一个内层电子而出现一个空穴，使整个原子体系处于不稳定的激发态，激发态原子寿命约为10-12～10-14秒，然后自发地由能量高的状态跃迁到能量低的状态。这个过程称为弛豫过程。弛豫过程既可以是非辐射跃迁，也可以是辐射跃迁。当较外层的电子跃迁到空穴时，所释放的能量随即在原子内部被吸收而逐出较外层的另一个次级光电子，此称为俄歇效应，亦称次级光电效应或无辐射效应，所逐出的次级光电子称为俄歇电子。它的能量是特征的，与入射辐射的能量无关。当较外层的电子跃入内层空穴所释放的能量不在原子内被吸收，而是以辐射形式放出，便产生X射线荧光，其能量等于两能级之间的能量差。因此，X射线荧光的能量或波长是特征性的，与元素有一一对应的关系。图2-2-1给出了X射线荧光和俄歇电子产生过程示意图。

K层电子被逐出后，其空穴可以被外层中任一电子所填充，从而可产生一系列的谱线，称为K系谱线。由L层跃迁到K层辐射的X射线叫Ka射线，由M层跃迁到K层辐射的X射线叫Kβ射线。同样，L层电子被逐出可以产生L系辐射（见图2-2-2）。如果入射的X射线使某元素的K层电子激发成光电子后L层电子跃迁到K层，此时就有能量△E释放出来，且△E=EK-EL，这个能量是以X射线形式释放，产生的就是Ka射线，同样还可以产生Kβ射线、L系射线等。

图2-2-1 X射线荧光和俄歇电子产生示意图

图2-2-2 产生K系和L系辐射示意图

莫斯莱（Moseley HG,1913）发现，X射线荧光的波长入与元素的原子序数Z有关，随着元素的原子序数的增加，特征X射线有规律的向短波长方向移动。他根据这种谱线移动规律，建立了关于X射线波长与其元素原子序数的关系定律，其数学关系如下：

λ＝K（Z-S）-2

式中K和S是常数。因此，只要测出荧光X射线的波长，就可以知道元素的种类，这就是荧光X射线定性分析的基础。此外，荧光X射线的强度与相应元素的含量有一定的关系，据此，可以进行元素定量分析。

二、X射线荧光光谱仪

自然界中产出的宝石通常由一种元素或多种元素组成，用X射线照射宝石时，可激发出各种波长的荧光X射线。为了将混合在一起的X射线按波长（或能量）分开，并分别测量不同波长（或能量）的X射线的强度，以进行定性和定量分析，常采用两种分光技术。

其一是波长色散光谱仪。它是通过分光晶体对不同波长的X射线荧光进行衍射而达到分光的目的，然后用探测器探测不同波长处的X射线荧光强度，这项技术称为波长色散（WDX）X射线荧光光谱仪。波长色散X射线荧光光谱仪（见图2-2-3）主要由X射线发生器、分光系统（晶体分光器）、准直器、检测器、多道脉冲分析器及计算机组成。

图2-2-3 WDX1000波长色散X射线荧光光谱仪

其二是能量色散X射线荧光光谱仪。它是利用荧光X射线具有不同能量的特点，将其分开并检测，不必使用分光晶体，而是依靠半导体探测器来完成。这种半导体探测器有锂漂移硅探测器、锂漂移锗探测器、高能锗探测器等。X光子射到探测器后形成一定数量的电子－空穴对，电子－空穴对在电场作用下形成电脉冲，脉冲幅度与X光子的能量成正比。在一段时间内，来自宝石的荧光X射线依次被半导体探测器检测，得到一系列幅度与光子能量成正比的脉冲，经放大器放大后送到多道脉冲分析器（通常要1000道以上）。按脉冲幅度的大小分别统计脉冲数，脉冲幅度可以用X光子的能量标度，从而得到计数率随光子能量变化的分布曲线，即X光能谱图。能谱图经计算机进行校正，然后显示出来，其形状与波谱类似，只是横坐标是光子的能量。能量色散的最大优点是可以同时测定样品中几乎所有的元素。因此，分析速度快。另一方面，由于能谱仪对X射线的总检测效率比波谱高，因此可以使用小功率X光管激发荧光X射线。另外，能谱仪没有光谱仪那么复杂的机械机构，因而工作稳定，仪器体积也小。缺点是能量分辨率差，探测器必须在低温下保存，对轻元素检测困难。能量色散X射线荧光光谱仪（见图2-2-4）主要由X射线发生器、检测器、放大器、多道脉冲分析器及计算机组成。

图2-2-4 能量色散X射线荧光光谱仪

近年来又发展以放射性同位素为激发源，如26Fe55、48Cd109、94Pu238、95Am241等，这些放射性同位素具有连续发射低能X射线的能力。不同的放射性同位素源可以提供不同特征能量的辐射。放射源激发的方法是：将很少量的放射性同位素物质固封在一个密封的铅罐中，留出孔径为几毫米或十几毫米的小孔，使X射线经过准直后照射被测宝石上。由于放射源激发具有单色性好、体积小且重量轻的特点，可制造成便携式仪器。但是放射源激发功率较低，荧光强度和测量灵敏度较低。

三、应用

由于X射线荧光光谱仪适用于各种宝石的无损测试，具有分析的元素范围广，从4Be到92U均可测定；荧光X射线谱线简单，相互干扰少，样品不必分离，分析方法比较简便；分析浓度范围较宽，从常量到微量都可分析（重元素的检测限可达10-6量级，轻元素稍差）；分析快速、准确、无损等优点，近年来受到世界各大宝石研究所和宝石检测机构所重视并加以应用。

（一）鉴定宝石种属

自然界中，每种宝石具有其特定的化学成分，采用X射线荧光光谱仪可分析出所测宝石的化学元素和含量（定性—半定量），从而达到鉴定宝石种属的目的。例如，图2-2-5显示马达加斯加粉红色绿柱石中含少量Cs、Rb等致色元素，故可确定其为铯绿柱石。

图2-2-5 铯绿柱石的能量色散X射线荧光光谱图

（二）区分某些合成和天然宝石

由于部分合成宝石生长的物化条件、生长环境、致色或杂质元素与天然宝石之间存在一定的差异，据此可作为鉴定依据。如早期的合成欧泊中有时含有天然欧泊中不存在的Zr元素；合成蓝色尖晶石中存在Co致色元素，而天然蓝色尖晶石中存在Fe杂质致色元素；采用焰熔法合成的黄色蓝宝石中普遍含有天然黄色蓝宝石中缺乏的Ni杂质元素；合成钻石中有时存在Fe、Ni或Cu等触媒剂成分等。

（三）鉴别某些人工处理宝玉石

采用X射线荧光光谱仪有助于快速定性区分某些人工处理宝石。如近期珠宝市场上面市的Pb玻璃充填处理红宝石中普遍富含天然红宝石中几乎不存在的Pb杂质元素；同理，熔合再造处理翡翠中富含天然翡翠中不存在的Pb杂质元素；有些染色处理黑珍珠中富含Ag元素，如图2-2-6显示染色黑珍珠中染色剂为硝酸银化合物。

图2-2-6 染色黑珍珠的能量色散X射线荧光光谱图

红外光谱仪鉴定翡翠A货和翡翠B货的依据是什么？

红外光谱仪鉴定翡翠A货和翡翠B货的依据是红外光谱法。将一束不同波长的红外射线照射到物质的分子上，某些特定波长的红外射线被吸收，形成这一分子的红外吸收光谱。每种分子都有由其组成和结构决定的独有的红外吸收光谱，据此可以对分子进行结构分析和鉴定。

哈市质检院金银珠宝检验部主任房大民拿出一个检测完是B货翡翠手镯，常规仪器光圈灯和折射仪检测都没问题，但将它放在红外光谱仪上，电脑屏幕上很快就出现了一条曲线。

房大民指着曲线说，天然A货翡翠的这个区域是平滑的，而这个手镯的曲线图有明显波动，说明翡翠手镯充胶了，估计是翡翠的水头不好，为了卖个好价钱，所以用酸洗后，往里填充了胶。

扩展资料

翡翠ABCD等级划分

A货翡翠的本质还是翡翠，采用天然翡翠原石，进行雕刻、打磨、抛光等物理上的美化处理。冲洗过的翡翠统称B货或者漂白货。

用强酸冲洗，强酸浸泡，腐蚀和溶解杂质、污点，使之清透明亮。 用强酸冲洗过的翡翠结构疏松，必须填充酸蚀后的裂隙，常用的手段就是注入透明树脂，这种树脂的折射率接近翡翠。化学加工过的就不完全是翡翠了。

如充填时添加着色剂，则称之为B+C翡翠。所以，漂白充填处理的对象一般是中低档的翡翠坯料，价值不高。D货则不是天然翡翠，是仿翡翠，类似于玻璃、玛瑙、其它玉种。

参考资料来源：百度百科–红外吸收光谱法

参考资料来源：东北网–冰城珠宝玉石检验师揭秘 珠宝首饰中暗藏的门道与陷阱

参考资料来源：中新网–翡翠ABCD等级如何划分？仅A货本质还是翡翠