当代化工研究
Modem Chemical 1
基础研究
2021 * 02
充填处理海藏宝石的签别
*眭娇
(上海工商职业技术学院上海201800)
摘要：海蓝宝石作为一种中低档宝石，其柔和的颜，较高的净度和明显的价格优势，使其受到越来越多的关注。本文通过常规检测仪 器，红外光谱和拉曼光谱对天然海蓝宝石和充填海蓝宝石进行了对比研究。充填海蓝宝石在紫外荧光下有强蓝白荧光，表面裂隙处光泽 较弱，且有“闪光效应”。其红外光谱和天然海蓝宝石差异明显，在2925cm -1，2854cm -1, 1740cm -1和1165cm -1处有明显振动峰。拉曼光谱 显示天然和充填海蓝宝石的谱峰基本一致，为海蓝宝石的特征峰。关鍵词：海蓝宝石；充填处理；红外光谱 中图分类号：T
文献标识码：A
The Identification of Filled Aquamarine
Sui  Jiao
(Shanghai  Industrial  and  Commercial  Polytechnic , Shanghai , 201800)
李东旭女友Abstract'. As one of t he low to medium class gems, aquamarine has attracted more and more attention because of i ts pastel colors, high clarity
and significant p rice advantage. Standard testing instruments, Infrared spectroscopy and Raman spectroscopy were used to study the contrast between  natural aquamarine andfilled aquamarine. Filled aquamarine f luoresce blue and white to long-wave UV r adiation, the surface cracks have weaker luster  and "flash effect". The infrared spectrum is obviously different f rom that of n atural aquamarine, with obvious vibration peaks at 2925cm1, 2854cm1, 1740cm1 and 1165 c m1. Raman spectra show that the p eaks of n atural aquamarine andfilled aquamarine are basically the same, which are the f eature  Raman shifts of a quamarine.
Key words-, aquamarine-, filling treatment-, infrared spectrum
前言
海蓝宝石是一种天蓝的绿柱石，通常晶体较大，内部 也比较洁净。对于颜偏黄绿的绿柱石可以通过热处理转 变成蓝。对于内部裂隙较多的海蓝宝石，可以通过充 填处理来改善其净度。近年来，由于高品质海蓝宝石的价格示。天然海蓝宝石颜均为浅蓝，半透明至微透明，形状 为随形。充填处理海蓝宝石颜为蓝至浅蓝，半透明， 形状为椭圆弧面形。四个样品内部均有大量裂隙，且表面可 见开放裂隙。
⑵测试方法建筑安全员
居高，备受消费者青睐。而许多天然产出的海蓝宝石颜过 浅，或者裂隙发育，难以满足需求。所以市场上出现了越来 越多的充填海蓝宝石，其品质参差不齐，价格相差数倍，给 消费者造成了困扰。因此，有效鉴别出天然海蓝宝石和充填 处理海蓝宝石具有重要的市场价值和应用意义。
关于海蓝宝石的研究主要集中在产地研究[3_4]，有学 者[5]对比研宄了四种产地的海蓝宝石，也有学者[6]研宄了新 疆阿勒泰地区的海蓝宝石。充填处理宝石相关的研究有不 少[7_9]，常见宝石的充填材料有无油，石蜡，有机胶和铅 玻璃等，主要检测方法为红外光谱测试和XRF 测试等，而对 于充填处理的海蓝宝石研究相对较少。对于裂隙发育的海蓝 宝石，通常可以通过充填有机胶来提高其出成率和改善净 度。本文主要从充填处理海蓝宝石的常规宝石学特征、红外 光谱和拉曼光谱等方面进行研
陈升 刘若英宄探讨。1.样品和测试方法
⑴样品
H L1
HL2
TH L1
_ ■ ®
图1天然海蓝宝石和充填海蓝宝石样品图
笔者在市场上收集了一些天然海蓝宝石样品（HL 1和 HL 2)和充填处理的海蓝宝石样品（THL 1, THL 2)，如图1所
a
使用常规检测仪器对四个样品进行了折射率，密度，紫 外荧光等宝石学特征的测试，使用宝石显微镜对样品进行内 部和表面的放大观察。
使用BRUKER  TENSOR  II 红外光谱仪对样品进行红外光谱 测试，采用透射法，扫描次数为32次，分辨率k n r 1，扫描范 H 400-4000cm -1〇
对样品进行拉曼光谱测试，拉曼光谱仪型号为：Thermo DXR 2x i 共聚焦显微激光拉曼光谱仪，激发波长为532nm ，分 辨率为lcm -i ，扫描次数10次以上，测试范围为SCHMOOcnr 1。2.测试结果及分析
(1)常规仪器测试
对比分析天然海蓝宝石和充填海蓝宝石的常规宝石学 特征，结论见表1，天然海蓝宝石的颜会有不均匀分布现 象，而充填处理海蓝宝石整体颜均匀。天然海蓝宝石和充 填海蓝宝石的折射率和相对密度基本一致，在长波紫外荧光 下，经过充填的海蓝宝石能看到明显的蓝白荧光，如图2 所示。
表1测试样品的宝石学参数
样品编号
颜透明度质量/ct
折射率相对密度紫外荧光
HL1
蓝-淺
蓝微透明
0. 65
1. 58
(点测）
2.68无HL2淺蓝
半透明
0.53
1. 58
(点测）
2.66
无
图2充填处理海蓝宝石的长波紫外焚光图
⑵放大观察
用宝石显微镜对样品进行放大观察，在反射光下，观察 样品的表面特征。可以观察到天然未充填的海蓝宝石表面的 裂隙处光泽和宝石主体光泽一致（图3-a )，为玻璃光泽。 而充填处理海蓝宝石表面布满了开放裂隙，裂隙光泽和宝石 主体光泽有差异（图3-b )，裂隙处光泽明显较弱。用透射 光观察，经过充填的海蓝宝石在平行裂隙的方向可以看到蓝 的“闪光效应”（图4)，该闪光效应是由充填的有机胶 和宝石本身的折射率差异所导致。
4
蓝闪光效应
图4充填海蓝宝石的蓝“闪光效应”，15 x ⑶红外光谱测试
对样品进行红外光谱测试，得到天然海蓝宝石和充填处 理海蓝宝石的图谱如图5和图6所示。
卜
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
Wavenumber /cm '1
图5天然海蓝宝石（HL 1)的红外光谱图
对天然海蓝宝石HL 1的红外图谱（图5)进行分析可以 发现，在400-1300CH T 1范围内有特征峰。其中1226cm -1， 1022cm -1以及986cm -1和Si -0的伸缩振动相关[1°]，809cm -1及 688cm -1和Be -0的伸缩振动相关，644cm -1和591cm -1为环状硅 酸盐的特征峰，符合天然海蓝宝石的红外谱图。
I-
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
Wavenumber /cm '1
THL1或蓝半透明0. 83  1.57 (点测）2. 68
强，蓝 白THL2
李秉宪主演的电影蓝半透明0.76  1.58(点测）
2.65
强，蓝 白
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基础研究
当代化工研究
Modern Chemical R esearch
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图3天然海蓝宝石和充填海蓝宝石表面裂隙图，10
图6充填海蓝宝石（THL 1)
的红外光谱图
400 600
800 1000 1200Raman  shift (cm '1)
1400
图7天然和充填海蓝宝石的拉曼光谱图
分析样品的拉曼图谱（图7)，在ZOO -lSOOcm -1范围有 以下特征峰：686cm -1和1068cm -1附近强而尖锐的拉曼位移为 Si -0-S i 的变形振动和伸缩振动所致[12]。528cm -1和1012cm -1 附近拉曼位移为[Be 〇4]中此-0的弯曲振动和对称伸缩振动所 致。323cm -1和396cm -1附近拉曼位移为A 1-0的弯曲振动和变 形振动所致。1236CIT 1处拉曼位移指派为结构通道中C 02分子 的位移。四个海蓝宝石样品的拉曼图谱均符合天然海蓝宝石 的拉曼图谱。
3.结论
市场上充填海蓝宝石的现象较为常见，可以通过紫外 焚光，放大观察和红外光谱来准确鉴别出充填处理的海蓝宝 石，结论如下：
(1) 通过常规检查仪器测试发现，天然海蓝宝石和充 填海蓝宝石的宝石学特征基本一致，有机物充填海蓝宝石在 紫外荧光下有强蓝白荧光，可以和天然海蓝宝石区别。
(2) 通过宝石显微镜放大观察可以看到，充填海蓝宝 石表面布满裂隙，且裂隙光泽较弱。平行于裂隙方向观察， 充填海蓝宝石有明显的蓝“闪光效应”，可以和天然海蓝
对充填处理海蓝宝石THL 1的红外图谱（图6)进行分 析，可以看到和天然海蓝宝石有较大差异，且和常见有机 胶充填处理宝石的特征谱图有所不同。常见有机胶（环氧 树脂）充填海蓝宝石会在3051cm -1、3035cm -1、2962cm -1和 2873CH T 1处有特征峰，分别归属为不饱和碳原子的伸缩振 动和饱和碳原子的反对称及对称伸缩振动。无油充填会 在2923CH T 1和2858CH T 1处有特征峰[11]。本次测试的样品在 2925cm -1和2854cm -1处有振动峰，除此之外，在1740cm -1, 1165cm -1等多处有振动峰。其中2925cm -1和2854cm -1归属为 为-CH 2-和C -CH 3的反对称和对称伸缩振动，1740C H T 1为酯类 特征振动峰，1454cm -1归属为-CH 2-和-CH 3的振动，1165cm -1 归属于C -0-C 的振动，907C H T 1归属于-C H =C H 2的特征谱带。根 据谱图分析，该充填物可能为乙烯和酯类共聚物。
⑷拉曼光谱测试
对样品进行拉曼测试，得到天然海蓝宝石和充填处理海
蓝宝石的谱图如图7所示，充填处理的海蓝宝石和天然海蓝 宝石的拉曼位移基本一致。
宝石区别。
(3) 红外光谱可以作为充填海蓝宝石的诊断性依 据，2925cm -1 和2854cm —1, 1454cm —1，1740cm -1, 1165cm -1 和 907cm 1处振动峰明显区别于天然海蓝宝石，且没有在相关文 献中出现类似充填物的报道。
(4) 拉曼光谱显示，四个样品均为海蓝宝石的特征图 谱，拉曼光谱难以将天然海蓝宝石和充填海蓝宝石区别开。
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gei开头的成语
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【基金项目】
上海高校青年科研骨干培养计划（项目编号：17CGB19)
【作者简介】
眭娇（ 1988-)，女，汉族，江苏省人，硕士研究生，讲师, 上海工商职业技术学院；研究方向：宝玉石鉴别。26
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