疏松绿松石的无机物充填胶结改性研究

选择无机磷酸盐溶液,以浸泡-加热-保温-冷却为实验基本过程对疏松绿松石样品进行了改性实验。通过研究主要工艺影响因素在不同条件下的改善效果,选择了最佳的工艺条件。对处理前、后样品的宝石学性质（如颜色、透明度、硬度）、稳定性、化学成分、晶体结构、孔隙度以及工艺特性等进行了详细的对比分析研究。结果表明,疏松绿松石样品经处理后其颜色加深,透明度和硬度提高,结构致密,光泽加强,耐久性较好,加工工艺性能良好,可以作为首饰材料应用。处理绿松石样品的宝石学特征如折射率、荧光反应、矿物组分、红外光谱等与天然绿松石的一致,从外观上更像未处理绿松石。此改善方法主要为含磷无机物的充填胶结作用。     

Zachery绿松石与天然绿松石的宝石学特征

Zachery又称电解处理绿松石,鉴别天然与电解处理绿松石是宝石检测行业难题之一。为了寻找两者的鉴别方法,通过常规宝石学测试、孔隙度测试、拉曼光谱、X射线衍射图谱、小焦点X射线荧光光谱分析,研究表明:(1)Zachery处理绿松石的孔隙度小;(2)X射线荧光光谱测试显示,Zachery处理绿松石K元素的质量分数异常高,颜色受K元素质量分数高低的影响;(3)Zachery处理绿松石的处理深度可从0.2mm到整个成品样品。综合测试结果显示,宝石显微镜、X射线荧光光谱可有效鉴别Zachery处理绿松石。     

一种仿绿松石材料的宝石学特征

采用宝石显微镜、偏光显微镜、扫描电子显微镜、X射线粉末衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、拉曼光谱仪等测试方法对近期湖北市场出现的一种仿绿松石材料进行了常规宝石学、矿物学、谱学特征研究。结果表明,该类仿绿松石材料的主要成分为重晶石粉末,样品相对密度为2.83~3.08,隐晶质,不规则断口,用小刀刻划可产生划痕,与盐酸不反应,该仿绿松石材料与天然绿松石的外观相似,但成分结构差异较大。结合扫描电子显微镜、X射线粉末衍射与红外光谱、拉曼光谱测试结果,仿绿松石样品可能为重晶石粉末与有机物固化而成,利用红外光谱与拉曼光谱测试技术能快速有效的无损鉴别出天然绿松石与该仿制品。     

充填绿松石及其对应充填原液研究

绿松石在目前我国珠宝市场中占据重要的地位,由于其品质参差,市场中存在大量的绿松石处理品。针对充填处理绿松石,通过肉眼观察、密度测定和红外光谱测试获取原液充填处理前、后绿松石的宝石学特征及红外光谱特征。结果显示,充填后绿松石样品的孔隙度、吸水性及密度发生一定的变化,红外光谱中出现了CH_2、CH_3、C=O、C-O-C等基团的振动频率;充填原液的红外光谱及PYGC-MS测试结果显示,其原液为聚硅酸乙酯、三甘醇二甲基丙烯酸酯、苯环取代的二甲基丙烯酸酯、环状烯烃类树脂与环状脂肪族酸酐固化剂的混合物、含Cr_2O_3或磷酸铬结合剂的磷酸二氢铝以及含铜盐的磷酸二氢铝。     

绿松石及其处理品与仿制品的红外吸收光谱表征

采用红外反射光谱技术,对市面上常见的充填和压制处理绿松石、仿绿松石及天然绿松石制品的红外吸收光谱进行了研究和对比。结果表明:充填处理绿松石制品的红外吸收光谱具有由聚合物中aνs(CH2)反对称伸缩振动和sν(CH2)对称伸缩振动致的吸收谱带(2 934~2 924,2 863~2 854 cm-1)及(νC O)伸缩振动所致的红外吸收特征谱带(1 739~1 718 cm-1);仿绿松石制品中则明显缺乏天然绿松石中的ν(OH)伸缩振动致红外吸收谱带(3 507,3 465 cm-1),并出现由aνs(CH2)反对称伸缩振动和sν(CH2)对称伸缩振动及(νC O)伸缩振动致红外吸收谱带以及由各自基团振动的红外吸收特征谱带(指纹区内)。依据这些特征的红外吸收光谱有助于将它们区分开。     

一种绿松石仿制品的宝石学特征

最近一种俗称"白水牛松石"的宝石产品在市场上出现,其外观与绿松石极其相似,样品主体为白色,局部蓝色-蓝紫色,含黑褐色脉状铁线,常规宝石学数据与绿松石相差较大。为确定样品名称,采用宝石显微镜、紫外-可见分光光度计、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和X射线能谱仪(EDS)等测试方法对该绿松石仿制品的宝石学和矿物学特征进行分析,结果表明,该绿松石仿制品样品的主要矿物组成为磷钡铝石,可定名为磷钡铝石或磷钡铝石玉,已知的优化方法为浸蜡处理。     

利用磷酸二氢铝结合剂再造绿松石的矿物学研究

利用与绿松石化学成分相近的无机结合剂Al(H2PO4)3溶液及相关辅助材料,通过压制再造的方法对小颗粒绿松石废弃料进行了改善处理,提高了绿松石废弃料的品质,使其宝石学特征、工艺和力学性质得到了明显改善。为了研究压制再造绿松石的结构和Al(H2PO4)3结合剂对其的改善机理,采用环境扫描电子显微镜、红外吸收光谱、X射线粉末衍射和单矿物化学成分分析等方法对处理前、后绿松石样品的宝石学特征及结构物相等特征进行了测试与分析。结果显示,处理后的绿松石样品中P2O5和MgO的质量分数均有不同程度的升高,其它的主要化学成分则变化不大;Al(H2PO4)3结合剂呈凝胶状分布于绿松石微孔隙间,部分绿松石样品微晶可能发生了微弱的溶解重结晶反应;处理后绿松石样品的矿物组构和分子结构与处理前的一致。由于添加了Al(HPO)结合剂,促进了绿松石微晶面网(120)的发育。     

绿松石及其处理品的鉴别研究

绿松石是中国的四大名玉之一,因产量较少、温润而颇受人们喜爱.近些年,由于资源过度开采,品质优良的绿松石日渐稀少,价格逐渐走高.市场上出现了大量质地较差绿松石的处理品.目前,国内外对绿松石的系统鉴定资料较少,因此建立系统简便鉴别天然绿松石、注无/有色胶和Zachery处理绿松石方法对规范宝玉石市场尤为重要.以天然绿松石、注无/有色胶和Zachery处理绿松石为研究对象,通过常规宝石学特征、红外光谱、显微激光拉曼光谱、X射线荧光光谱等测试结果发现,天然绿松石为鲜明的天蓝色、绿色,呈油脂光泽玻璃光泽;注胶处理绿松石的颜色呆板,呈弱玻璃光泽-蜡状光泽,弱到强的蓝白色荧光,表面有时见胶残留或胶富集,其密度、折射率均比天然绿松石低;Zachery处理绿松石的裂隙两侧有颜色集中现象,密度、折射率与天然绿松石相当.红外光谱测试结果发现,注胶绿松石的红外光谱存在位于2 920 cm-1处高分子聚合物中的vas(CH2)不对称伸缩振动谱带和位于2 850 cm-1处vs(CH2)对称伸缩振动吸收谱带,位于2 960 cm-1处vas(CH3)不对称伸缩振动谱带,位于1 733 cm-1处v(C=O)伸缩振动谱带,具有鉴定意义.激光拉曼测试结果发现,注胶绿松石位于1 453,1 455 cm-1处的CH2弯曲振动弱谱峰可作为其鉴定特征峰.X射线荧光光谱分析显示Zachery处理绿松石中的K元素含量可达4.4％,可能是注入了无机钾盐.     

湖北十堰“雨点纹”绿松石的谱学特征研究

“雨点纹”是绿松石中具有类似雨滴状饱和颜色的特征图案。本文以产自湖北省十堰市的“雨点纹”绿松石为样品，利用常规宝石学测试、X射线粉晶衍射、拉曼光谱和红外光谱、电子探针等方法对样品的宝石学性质、物相组成和化学成分等方面进行分析探讨。实验结果显示，“雨点纹”绿松石样品整体为蓝绿色调，雨滴状图案无规律分布其中。本文研究的“雨点纹”绿松石与标准绿松石谱学特征相近，EMPA结果表明Cu和Fe元素为绿松石的主要致色元素。基底和“雨点纹”部分的主要矿物均为绿松石。     

安徽铜陵绿松石的宝石矿物学特征

采用能量色散X射线荧光光谱仪(EDXRF)、激光剥蚀电杆耦合等离子质谱仪(LA-ICP-MS)、X射线粉末衍射仪(XRD)、红外光谱仪以及拉曼光谱仪等测试仪器对安徽铜陵枞阳县不同形态(板状、籽粒状、疏松球状)绿松石样品进行了成分测试与分析。通过EDXRF和LA-ICP-MS分别测定了安徽铜陵绿松石样品的主量元素和微量元素的质量分数,结果显示,主量元素随样品的形态变化存在一定变化。安徽铜陵绿松石样品中Ba的质量分数与马鞍山绿松石中Ba的有差异;红外光谱测试显示,安徽铜陵绿松石样品的红外光谱吸收峰位于3 510,3 466,3 289,3 077,1 646,1 126,1 071,1 014,900,839,652,588,491,434 cm~(-1)处;拉曼光谱测试确定了安徽铜陵绿松石样品的共生矿物有石英、锐钛矿、重晶石;XRD测试发现籽粒状和板状绿松石样品的围岩成分为伊利石、石英、长石、高岭土,其中高岭土仅存在于"铜陵籽"绿松石围岩中,结合铜陵地区的地层特征确定围岩岩性为黏土质粉砂岩。     

绿松石结构的致密性对其颜色量化研究的影响

绿松石的结构致密性对其颜色量化研究工作存在重要影响。采用国际公认的色度学变量CIE 1976色差(ΔE)来表征绿松石样品在特定区域内颜色的不均一性,通过静水称重法和原子力显微镜(AFM)来表征结构致密性的体相和表相特征。结果发现,质地疏松绿松石存在较大色差、较大的表面粗糙度及较小的相对密度。激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪(LA-ICP-MS)研究绿松石成分显示,疏松绿松石样品中致色元素含量呈现较大的测量不确定性,存在很严重的随激光剥蚀时间延长而迅速衰减的现象,而致密绿松石样品并无此现象。出土疏松绿松石样品的受沁程度和色差也明显大于致密样品。相对而言,高致密性绿松石具有相对密度较大、表面平滑度较高、颜色分布较为均一、致色元素分布较为规律、抗污染能力较强等优良特征。因此,在后续绿松石颜色量化分级工作当中,对致密性进行严格定量显得尤为必要。     

绿松石在均匀色度坐标中的颜色分析

近年来随着绿松石越来越受到市场欢迎,价格一路上涨。与此同时,以次充好的现象屡见不鲜。因此,绿松石的品质分级显得十分必要。颜色作为评价绿松石品质高低的首要因素,对其进行分类也因此显得格外重要。由于目前市场上95%的绿松石都经过注胶处理,且无色胶对于天然绿松石的颜色起到较好的稳固作用,为便于今后进一步深入开展绿松石颜色分级的研究工作,笔者选取市场上常见的天蓝色到绿色注无色胶绿松石样品,通过紫外-可见-近红外分光光度计测量反射率的方法,根据色度学的计算公式,建立样品的颜色色度坐标,以此对样品颜色的色调、色饱和度及明度进行分析。结果表明,天蓝色至绿色系列的绿松石,主波长主要落在480~500nm范围内,色饱和度偏低,明度值中等偏上;且在主波长值为480.3nm处,色饱和度为41%,明度值不高于65%的情况下,出现颜色最好的蔚蓝色。     

安徽绿松石充填材料及处理特征初探

采用宝石学常规测试、傅里叶红外光谱仪、显微激光拉曼光谱仪、紫外-可见分光光度计等方法测试了几种用于绿松石充填的胶水材料及对应处理后的安徽绿松石样品。结果表明,疏松原矿绿松石的相对密度为2.25,胶水充填的绿松石相对密度更低,低于理论值。液态胶水的红外光谱中普遍有位于2 978 cm~(-1)处—CH_3键、2 930 cm~(-1)处—CH_2键、1 722 cm~(-1)附近C=O键和1 256 cm~(-1)附近C—O—C键的振动峰;固化胶水主要基团的红外振动峰与液态胶水基本一致;固化剂的红外光谱中1 715 cm~(-1)处振动峰归属于v(C=O)伸缩振动,1 418、1 327 cm~(-1)处振动峰归属于б(COO)弯曲振动。胶水充填绿松石样品的红外光谱中2 920～2 940 cm~(-1)范围内为v(CH_2)伸缩振动、1 720～1 730 cm~(-1)范围内为酯类v(C=O)伸缩振动、1 390～1 470 cm~(-1)内б(C—H)弯曲振动和1 220～1 300 cm~(-1)范围内v(COC)伸缩振动的特征峰指示了有机充填的特征;绿松石样品拉曼光谱显示2 890～2 990 cm~(-1)范围内强而尖锐的v(C—H)伸缩振动峰也可作为充填鉴定的辅助依据。绿松石样品在紫外-可见光谱中显示由Fe~(3+)离子所致432 nm吸收带和[Cu(H_2O)_4]~(2+)所致600 nm以后宽缓吸收带,在475 nm和515 nm处显示与染色粉有关的吸收带。     

天然绿松石及其仿制品的鉴别方法

近年来由于时尚界对于民族、宗教风格元素的推崇，绿松石成为人们欢迎的宝石品种，被时装设计师，流行饰品制造商广为采用。但由于绿松石资源短缺，颜色鲜艳、质地优良的绿松石十分少见，目前市场上相当大一部分绿松石均不是天然的。为了使大家能够更好地识别它们，笔者结合多年的实践经验，对天然绿松石及其它绿松石制品的特征作一介绍。     

高光谱成像技术在充胶处理宝石鉴定中的应用——以翡翠和绿松石为例

20世纪80年代,一种传统影像学和光谱学结合形成的新型技术——高光谱成像技术开始兴起并迅速发展,使用高光谱成像测试仪可以得到集图像数据和光谱数据于一体的三维数据信息,而该项技术在宝石学方面还未得到广泛应用。目前主要依赖红外光谱对经充胶处理的宝石进行无损检测,其测试结果会受到样品表面抛光程度及样品透明度的影响,同时,对胶物质分布及充胶程度较难得知。高光谱成像技术对样品抛光程度及透明度要求不高,在一定程度上能避免红外光谱由于抛光程度、透明度对测试结果的影响,且能得知充胶物质分布及充胶程度。采用小型高光成像仪对充胶翡翠、有机充胶绿松石和天然翡翠、绿松石进行测试,并将结果用ENVI软件进行处理。结果显示,1 000～2 500 nm(近红外波段)翡翠和绿松石样品的成像光谱信息,其中翡翠充胶处理样品出现1 733、2 208、2 313 nm处的吸收,绿松石充胶样品在2 000～2 300 nm范围多吸收峰特征可与天然绿松石区别,推测其中1 733 nm处的吸收为有机胶所致。高光谱成像光谱测试结果经ENVI软件处理,得到充胶分布和充胶程度图。     

绿松石废弃料的聚合再生利用

以安徽省马鞍山绿松石废弃料为研究对象,选择与绿松石化学成分相近的磷酸二氢铝及相关辅助材料(如促凝剂、活化剂、渗透剂、消泡剂及分散剂等),采用不同的化学配方,通过热化学聚合反应对绿松石废弃料进行改善处理.利用环境扫描显微镜、X射线粉晶衍射、红外吸收光谱、化学全分析等分析方法,对热聚合处理前、后绿松石的化学成分、晶体结构、矿物成分、表面形貌、宝石学及力学性质进行了综合对比研究.研究表明,热化学聚合反应和热化学硬化作用使绿松石废弃料的工艺和力学性能得以明显改善.热化学聚合反应易导致绿松石晶粒边界溶解络合形成絮凝状结构,有助于改善绿松石坯料的工艺性能,提高其力学强度,但绿松石坯料的化学成分、晶体结构未发生明显改变.     

鄂西北绿松石与马鞍山绿松石主要特征对比

中国绿松石的产地主要集中在鄂西北和安徽马鞍山两个地区。鄂西北绿松石矿的开采历史悠久，是国内外闻名的绿松石产地。安徽马鞍山地区由于开采时间短，对业界而言相对陌生。为了更好地让大家了解两地出产的绿松石的特征，笔者在此对两地的绿松石使用历史，成矿条件、宝石学特征等做一简单对比。     

电化学法优化处理绿松石的颜色探讨

绿松石是人们喜爱的珠宝玉石之一,但我国天然绿松石矿不多,储量不大,能开采到的优质绿松石很少,不能满足市场的需要。2013年左右,中国珠宝首饰市场上出现了由美国人进行了电化学处理的绿松石,其漂亮的颜色吸引了许多消费者的目光。通过在工厂实验室进行国产绿松石的电化学法优化处理实验,先后解决了绿松石不导电的电解问题,电解液、电流、电压的最佳选择条件等工艺问题,得到了整体颜色鲜艳,致密度改善的绿松石,甚至出现了半透明的优质绿松石。电化学法使绿松石的颜色鲜艳和结构改善的原因可能是弧立的铝氧八面体因电解获得的氢氧离子而联接起来,从而使Cu~(2+)离子在电场中得到充分地活化,并形成能增色的水合铜离子。根据2017年的最新国家标准,把绿松石电化学法优化处理确定为"优化"范畴。     

安徽铜陵绿松石的紫外-可见光谱特征及颜色表征

采用紫外-可见光谱仪、红外光谱仪及其他宝石学分析测试方法,重点对安徽铜陵绿松石样品的显微特征、紫外-可见光谱、红外光谱及颜色特征进行了初步研究。结果表明,铜陵绿松石样品的紫外-可见光谱表现为[Fe(H_2O)_6]~(3+)所致421、429 nm附近的吸收双峰以及[Cu(H_2O)_4]~(2+)所致的黄绿区—近红外区的宽大吸收带,且随着样品的主波长变小,[Cu(H_2O)_4]~(2+)所致的宽大吸收带向短波方向移动。此外,在主波长数值相近的情况下,样品的明度值与彩度值呈负相关。铜陵绿松石的红外光谱特征与其他产地的绿松石基本一致,仅在个别波数范围内由于结晶程度不同存在微小的偏差,说明铜陵绿松石的分子组成和其他产地的绿松石相同。     

绿松石

绿松石,英文名称TUrquoise,又称土尔耳玉,据说古波斯的绿松石是通过土耳其传入欧洲的,因得其名。又据《石雅》:“此物形似松球、色近松绿,故以绿松石为名”。绿松石是含水的铜铝磷盐矿物集合体,是在表生条件下由淋滤作用形成的。其化学成份为:[CuAI_6(PO_4)](HO)85H_2O,硬度5.0-6.0,析射