II-2 实验室鉴定(二).ppt

第二节 实验室鉴定 宝石的光学性质与偏光镜、二色镜、折射仪 宝石的致色机理与分光镜、滤色镜 宝石的发光性与紫外灯 宝石显微镜 宝石的比重测定 其他 宝石的颜色与致色机理 颜色是宝石评价的重要标准，也是人们识别宝石的很重要参照。因此，宝石的颜色特征深受人们关注。 实际上，在宝石的人工生长及以改色为主要目的的人工改善工作中，宝石的呈色机理同样是人们研究的重点。 研究宝石颜色的意义 宝石颜色成因的研究为生长宝石和改善宝石提供了理论依据。 宝石的颜色大多由其含有的杂质或结构缺陷所致。通过生长或改善时有意识地加减这些杂质或调整它们的价态，可产生理想颜色。对结构缺陷引起的颜色也是一样，可以人为地增加或减少宝石的结构缺陷，以引起宝石颜色的变化。 颜色的概念 颜色是一种生理感觉，当波长在大约390?770nm范围内的电磁波辐射，刺激人们的视神经时，就有颜色的感觉。这一区段的电磁波辐射称为可见光区。 宝石的颜色是由于宝石对不同波长的可见光选择性吸收的结果。这种选择性常与宝石矿物所含的化学成份有关。 宝石的颜色分类 自色 他色 假色 宝石的颜色分类 自色 由宝石自身的化学组成这一固有的因素引起的颜色，叫做自色。 这种宝石称自色宝石，这种宝石所具有的颜色是固定不变的，常可用作宝石的鉴定特征。 宝石的颜色分类 他色 是宝石的非固有因素引起的颜色，但不包括物理光学效应引起的颜色。 一般而言，他色是由于外来的杂质包括机械混入物等引起的。这些杂质有的也进入矿物晶格，形成类质同像置换。 同一种矿物，往往可以因为所含杂质不同而呈现不同的他色 。 大部分宝石的颜色都是他色 。 宝石的颜色分类 宝石的颜色分类 假色 所有由物理光学效应引起的颜色。 例如欧珀的变彩、钻石的火彩。 宝石的呈色机理 1.过渡金属离子d层电子跃迁致色，如红色红宝石、尖晶石，Cr致色 2.电荷转移致色，如山东蓝宝石。Fe2+→Ti4+致色。过多的Fe3+导致宝石颜色暗，在还原环境下加热、使Fe3+转化为Fe2+，从而使蓝宝石颜色变亮、蓝色加深。 3.色心致色，如辐照钻石、辐照黄玉 4.能带致色，如钻石的黄色。 5.物理光学致色，如欧泊。 宝石鉴定常用仪器—分光镜 分光镜的基本用途：用于检测样品对光选择性吸收特征。 这种吸收常常与样品所含的致色离子有关。 分光镜的原理是： 通过某些特殊的光学元件，形成一个对直接入射的白光是完整的光谱。 当分光镜接到由样品透射或反射过来的光时，由于样品的吸收，原来完整的光谱中的某些部分就会缺失，表现为一些暗线或暗带。 不同的样品如果吸收特征不同，暗线或暗带的位置和数量就可能不同，人们籍此鉴别之。 分光镜的结构依据形成光谱的光学元件不同而不一样，分别称为棱镜式和光栅式。 棱镜式分光镜的光谱由一组玻璃棱镜产生，为产生较直的光径，常用三块或五块棱镜。 光栅式分光镜的光谱由一个绕射光栅的衍射作用产生。 分光镜前端的狭缝用于控制进光量，对较暗的样品可将缝调大，但细缝表现的细节更清楚。 分光镜使用方法是： 1.透射光法：把样品放于光源与分光镜间，只让透过样品的光进入分光镜； 2.表面反射光法：适合观察不透光样品，使光线从样品上部照射，分光镜对准反射光线； 3.内反射法：对色浅、粒小样品的观察方法，具体同反射法。 使用分光镜注意事项： 1.需强聚光白色光源，但阳光有干扰吸收线； 2.样品过热影响光谱，需使用冷光源； 3.样品不能手握，因血液有592nm吸收线。 常见宝石的吸收光谱 显Cr谱的宝石有：红宝石、合成红宝石、祖母绿、红色尖晶石、绿色翡翠。 显Fe谱的宝石有：兰宝石、金绿宝石、铁铝榴石、橄榄石。 显Co谱的宝石有：蓝色钴玻璃、合成蓝色尖晶石。 显稀土谱的宝石有：磷灰石、稀土玻璃、ＹＡＧ。 无色透明宝石：一般不显吸收谱线，以下宝石例外：钻石、锆石、顽火辉石 红宝石 694.2nm , 692.8nm , 668nm 蓝宝石 471nm , 460nm , 450nm 染色翡翠Ni谱 金绿宝石Cr谱 宝石鉴定常用仪器—滤色镜 滤色镜的用途：用于检测样品某些特殊的选择性吸收。 常用的查尔斯滤色镜由两块黄绿色的明胶滤色片组成。 滤色片的功能是通过吸收，只允许某些波长的光通过。 用滤色镜检测宝石，相当于通过一种滤色镜（检测用的滤色镜）来观察另一种滤色镜（宝石）。 通过两次的选择性吸收，可以把样品限定在一个很小的范围。 滤色镜的优势是可以成批检测，而且便于携带；其不足是结论的唯一性稍差。 查尔斯滤色镜最先在伦敦的查尔斯工学院使用，它所选择的滤色片只允许深红和黄绿光通过，主要用于区分祖母绿与其仿制品。 因为祖母绿几乎是唯一能让深红色光大部分透过并同时吸收黄绿区大部分的宝石。 因此只有