珠宝鉴定第4

第四章宝石鉴定§4.1宝石鉴定概述§4.2宝石放大镜和宝石显微镜§4.3折光仪§4.4比重的测定方法§4.5偏光器§4.6二色镜§4.7可见光分光镜§4.8查尔西滤色镜§4.9荧光的测试§4.10热导仪宝石鉴定的内容包括：宝石品种的鉴别，质量优劣的评价，琢磨加工工艺的评定，天然宝石与其人工合成制品和人造仿制品的识别等，以便给宝石的科学研究及宝石的经济价值评价提供依据。宝石鉴定检测的对象主要是宝石的成品和半成品，因而要求在不损坏样品的条件下进行（除原材料外）。§4.1宝石鉴定概述矿物鉴定方法:1.肉眼观察鉴定（颜色、形态、光泽、解理等）；2.物理性质测试鉴定（比重、折射率、硬度）；3.以晶体光学性质为依据的偏光显微镜下鉴定；4.晶体结构分析（X射线衍射、红外光谱等）；5.化学成分分析（化学分析、电子探针成分分析、X射线荧光分析）等。一、宝石鉴定的特点：首先，宝石是珍贵的，不能随意刻划、破坏、浸蚀，必须保证检测的无损性。宝石鉴定的最大特点是在宝石不受任何损坏的情况下测试宝石的物理化学性质。不能用研究矿物的方法研究宝石。其次，矿物的鉴定多数情况下是为基础研究而进行的，宝石的鉴定多数情况下是为商业服务的，因而宝石鉴定应简单、快速、便捷、经济。再者，在宝石鉴定中还必须依据其内在特征判别该宝石是天然的，还是经人工优化处理的或者是人工生产的。二、宝石鉴定的步骤宝石鉴定可分为肉眼鉴别和仪器分析鉴定两部分。宝石肉眼鉴别包括：形态、颜色、光泽、透明度、色带、色散、特殊的某些光学效应（星彩、猫眼等）以及样品表面琢磨、抛光加工情况等。肉眼鉴定是宝石鉴定的基础，通过肉眼对宝石的颜色、透明度、光泽、色散、特殊的光学效应、包裹体特征等直观现象的观察，对样品的属性有一个初步的确认，然后再从简到繁的选用有效的鉴定仪器检测和验证。仪器分析鉴定则包括折射率、偏光性、多色性、比重、包裹体、荧光性、以及查尔西滤色镜检查和分光光谱特征等。宝石鉴定分四个步骤：肉眼鉴别、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。举例：1.无色透明的小圆刻面型宝石；2.翠绿色透明宝石，几种可能：祖母绿、绿玻璃、钙铁榴石等；3.蓝色的透明宝石，几种可能：蓝宝石、蓝色尖晶石和蓝色锆石等。1.送样应填写送样单，并详细填写送鉴样品的特点，如颜色、重量（尺寸）、形状及瑕疵所在位置等。以消除调换之嫌。2.经三个以上可信测试数据相互验证，综合分析所有的鉴定特征后再填写鉴定报告。3.鉴定者填写完鉴定报告后，需交第二者复查并签署意见。4.最大限度的避免鉴定过程对样品的损害。鉴定环境要安静、安全，避免样品掉落。5.浸油、重液或清洗剂对有机宝石，如琥珀、塑料，二层石、三层石的粘胶有溶解的能力，应避免与之接触。6.紫外线及X射线属高能量射线，对无色透明宝石的颜色会造成损害，建议尽量避免使用。7.浸油和重液多具浅黄色，易对浅色的多孔宝石如珍珠、珊瑚、绿松石等造成颜色上的污染，建议颜色淡雅的多孔宝石不要接触重液，即是接触也应快速清洗。三、宝石鉴定的注意事项返回§4.2宝石放大镜和宝石显微镜1.手持放大镜(handloupe)手持放大镜有10倍、20倍、30倍等数种。一般常用的是10倍放大镜。放大镜主要用于观察宝石的下列特征：（1）表面损伤（刻痕、凿痕、表面瑕疵）；（2）内部裂隙、解理及双晶纹；钻石的因解理造成的阶梯状表面钻石的羽状体“胡须”（3）切磨质量(小面大小、角度的准确性及对称性）、抛光质量；（4）包裹体（包括固相、气相及液相包裹体）；钻石中的铬透辉石包体（5）颜色均匀程度（色带）；（6）某些合成宝石的生长线；（7）拼合宝石的接合面、光泽和气泡。2.宝石显微镜(双目宝石体视显微镜binocularstereoscopicgemologicalmicroscope)放大倍数一般是10倍至70倍。内藏式底光源是装置于显微镜台座内的照明光源。主要用来观察样品内部的某些缺陷，如裂隙、包裹体、解理和色带等。上部反射光源观察宝石晶体表面特征：如断口、解理面、生长线以及宝石的琢工、抛光质量、损伤等，并可鉴别二层石、三层石拼合石，确定宝石是天然的还是人工制造的或是否经过优化处理。宝石显微镜主要用途：1.检查宝石表面特征：宝石表面划痕、蚀象、破损、拼合面（气泡、光泽差异）等。锆石面棱破损钻石的三角蚀象红宝和合成红宝拼合2.观察宝石内部特征：包裹体的种类、形态、数量、双晶面、生长纹、颜色色形分布特点等，对含有特殊内含物的宝石具有鉴定意义。翠榴石中的马尾丝状包体斜长石中的双晶纹3.观察宝石后刻面棱重影：双折率大的宝石，如锆石（0.059），橄榄石（0.036），碧玺（0.018）等宝石的刻面棱重影现象，可作为宝石的主要鉴别特征。锆石中的刻面棱双影4.吸收光谱的观察：以一手持式分光镜代替目镜，使用透射照明来检测宝石的光谱特征。5.显微照相：在目镜上装一照相机，可直接拍下宝石中所观测到的现象。返回红宝石可见光吸收谱§4.3折光仪(refractometer)测折光率的方法主要有两种：一种是直接测量法，另一种是相对测量法。直接测量法使用的是折光仪，相对测量法是指液体浸没法（油浸测量法）。油浸法是利用折光率已知的浸油与待测宝石相比较，以求得宝石折射率的方法。油浸法能够精确测定样品的折光率，但其常规方法的手续比较繁琐，而且不适用于已琢磨好的宝石成品。折光仪是根据光的全反射原理制造的。常用的折光仪主要由折光率为1.81的铅玻璃磨光为半球形的工作台、刻度尺、目镜和套在目镜上的偏光片组成。折光仪的工作原理sin玻宝NN主要用途1.鉴定宝石，可测定折光率在1.35-1.81之间宝石的折光率值2.可测定宝石的双折射率（DR）3.确定宝石的轴性，如一轴晶、二轴晶和各向同性（等轴晶系、非晶质）4.确定宝石的光性符号，如各向异性宝石的正光性和负光性将宝石置于折光仪的测试台上，宝石的小面通过折射油与棱镜紧密接触，目镜中所观察到的明暗界线，即是相应的折光率值。360°转动宝石，可作出以下判断：1、有一个阴影边界。即宝石只有一个折射率值，说明所测宝石为均质体。1.7182、出现二个阴影边界。说明所测宝石为非均质体：a、一条阴影边界移动，此时宝石为一轴晶：若高折射率的阴影边界移动，则为一轴晶正光性；若低折射率的阴影边界移动，则为一轴晶负光性。电气石1.624-1.644DR：0.018-0.040一轴（－）b、二条阴影边界均移动，此时宝石为二轴晶：若高折射率的阴影边界移动幅度大，则为二轴晶正光性；若低折射率的阴影边界移动幅度大，则为二轴晶负光性。最高折射率与最低折射率的差值，即为该宝石的双折射率值。3、无阴影边界，说明宝石的折射率值超出折射仪的量程。橄榄石1.654－1.690DR：0.035-0.038二轴（＋）局限性1.所测宝石一定要有抛光面2.宝石的RI1.35或者1.81都无法读数3.不能区分某些人工处理宝石，如天然蓝宝石与热处理蓝宝石4.不能区分某些合成宝石，如天然红宝石与合成红宝石返回§4.4比重的测定方法宝石比重的测量，目前常用的有两种方法：静水力学法和重液法。一、静水力学法）水的重量（宝石在水中排开同体积宝石在空气中的重量比重C4液体的比重比重1PPP例如；一颗宝石重4克拉，在28℃的四氯化碳中称重是2.42克拉，四氯化碳在温度为28℃时的比重为1.579。代入公式：997.3579.142.244＝－宝石的比重结果表明所测宝石是刚玉。将比重值加上密度的单位g/cm3，即3.997g/cm3，就是刚玉宝石的测定密度。1.克拉比重天平(caratspecificgravitybalance)克拉比重天平是以克拉为称量单位的一种单盘式天平，其测定精确度可达小数点后第三位数。依据其结构性能又可以分为机械式克拉比重天平和微电脑自动克拉比重天平两种。机械式克拉比重天平微电脑自动克拉比重天平弹簧称2.比重天平（specificgravitybalance）双盘天平进行改装得到比重天平。比重天平应用静水力学法测比重应注意的事项：天平在测试之前，必须处在水平位置上；先测宝石在空气中的重量，再测在溶液中的重量，以免宝石表面沾上液体使重量增大；在工作环境的附近要放有温度计(最好放入溶液中)，根据温度计的数字，选用相应的溶液比重值代人计算公式；多孔宝石不宜使用静水力学法测比重。二、重液法(重液悬浮测量法)将欲测宝石样品放入已知的比重液中，视宝石样品在比重液中沉浮情况，间接测定宝石比重的一种方法。1.宝石比重比重液；2.宝石比重＝比重液；3.宝石比重比重液。利用重液测量宝石样品比重的三种情况例如：蓝色黄玉三溴甲烷海蓝宝石海蓝宝石和改色黄玉名称密度（g/cm3）稀释可配制密度范围（g/cm3）稀释溶剂饱和盐水1.131.00～1.13蒸馏水三溴甲烷2.892.50～2.89乙醇、溴乙烯、四氯化碳二碘甲烷3.332.90～3.33苯、二甲苯克列里奇液4.153.33～4.15蒸馏水常用重液、稀释溶剂和重液配制范围测定时先将待测宝石样品放置于比重略大于宝石样品的重液中，再徐徐加入适当溶液（不同比重液只能选用一定的稀释液稀释）使之逐步稀释，缓慢降低比重液的比重。当待测宝石样品在重液中呈半悬浮状态时，则表明二者之间的比重相等。取出宝玉石样品，测出该重液比重。即可得知此宝玉石样品的比重。常见宝石的比重：水晶(2.65)、方解石(2.71)、淡红色电气石(3.05)、透明萤石(3.18)、橄榄石(3.34)、钻石(3.52)、黄玉(3.56)、人造刚玉(3.99)。使用重液测比重应注意的事项：1.重液多有毒性，不要长时间的连续作业，应在良好通风条件下操作；2.用过的比重液可以继续使用，重液具有一定的挥发性，应密封避光和防潮；3.具有多孔隙的宝石不宜使用重液，如欧泊、绿松石、青金石、珊瑚、珍珠及各种有猫眼效应的宝石均不能使用，因为重液具有黄的色调，重液进入宝石中会污染宝石的颜色，并不易清洗；4.重液对有机质具有一定的溶解性，故天然有机宝石和人造塑料制品均不能使用重液，二层石、三层石也不能浸于重液中，因为粘胶会被重液溶解。返回§4.5偏光器(illuminatorpolariscope)上偏光片下偏光片一、偏光器的原理及用途当自然光通过下偏光镜片后，就成为平行下偏光振动方向的偏光，由于上偏光镜片的振动方向与下偏光镜片的振动方向相互垂直，因此通过下偏光镜的偏光不能透过上偏光镜。当上、下偏光片正交、且在两偏光镜片间不放置任何样品时，视域表现出全暗状态。一、偏光器的原理若在正交的上、下偏光镜片间放置一个均质体样品，则光波通过样品时其振动方向始终不变而仍与下偏光镜片的振动方向一致，因而它不能透过上偏光镜片，视域始终保持黑暗而呈全消光。当非均质体的光轴平行于光路安置时，也呈全消光。以其他方位安置的非均质体，光波进入样品后便要发生双折射，分解为振动方向相互垂直且光速不等的两个偏光。若此二偏光的振动方向分别与上、下偏光镜的振动方向一致，视域也呈黑暗，因最终无光波透过上偏光镜片；一旦绕光路旋转样品时，透过样品的两偏光的振动方向便与上偏光镜片的振动方向成斜交，它们有一部分可以透过上偏光镜片，视域相应变亮，并表现出干涉色。在旋转样品360°过程中，共有4次黑暗与明亮的相互转变交替。二、宝石光性鉴别方法打开照明灯，转动上偏光片，使其与下偏光振动方向正交。此时视域最暗，处于消光位置。再将宝石台面向下放到上、下偏光片之间，然后由上偏光片的上方观察偏光器中的样品，看转动宝石360°的变化。1.光性均质体在偏光器下，任意转动和翻动宝石样品，如果宝石始终呈现出全暗即全消光状态，没有任何明暗变化，则属均质体。即为非晶质或等轴晶系晶体。最常见的光性均质体宝石有：钻石（金刚石）、立方氧化锆、石榴石、尖晶石、钛酸锶和各种玻璃等。2.光性非均质体如果宝石在旋转一周过程中，呈现出有规律的四明四暗交替变化，则表明为非均质体。包括除等轴晶系之外的其他6个晶系的宝石。这种明暗变化是非均质体宝石所特有的性质。但光轴平行于光路的非均质体，绕光路旋转时将始终保持全消光；而一旦翻动样品后