绿柱石中铁离子的晶格占位及致色作用

绿柱石族宝石颜色丰富,一直是市场上重要的宝石品种。几十年来,国内外学者对不同颜色绿柱石的致色机理及改色工艺开展了广泛的研究。铁离子作为重要的致色过渡金属离子之一,其价态调控是绿柱石改色工艺的关键,所以铁离子的价态、晶格占位和对应的致色作用也一直是绿柱石研究的焦点。铁离子被认为可能存在于绿柱石中的铝氧八面体Al^(3+)格位、硅氧四面体Si^(4+)格位、铍氧四面体Be^(2+)格位、结构通道2a或2b位和晶格间隙6g位等位置,是蓝、绿或黄等颜色绿柱石的主要致色元素。本文通过对绿柱石的晶体结构、铁离子的核外电子排布和晶格占位等方面文献资料的梳理及综合分析,认为Fe^(2+)和Fe^(3+)分别对蓝色和黄色绿柱石的呈色起着主导作用。当Fe^(2+)和Fe^(3+)处于晶格中不同位置时致色作用的具体差异,仍有待于进一步研究。

金黄色珍珠的光谱学特征

分别选取典型的天然金黄色珍珠与金黄色染色珍珠样品,在透射光下对比观察两种珍珠的表面特征,并采用激光拉曼光谱仪、紫外-可见-近红外分光光度计和荧光光谱仪对它们进行了测试分析。结果表明:金黄色染色珍珠的染色痕迹明显,有团块状、片状瑕疵;金黄色珍珠样品的拉曼光谱谱线稳定,具有典型的文石特征峰,而金黄色染色珍珠样品的拉曼光谱谱线起伏较大,除典型的文石特征峰外,杂峰与毛刺很多,荧光背景强度高;金黄色珍珠样品的紫外-可见-近红外反射光谱特征峰在355 nm附近,而金黄色染色珍珠样品的紫外-可见-近红外反射光谱除355 nm附近的特征峰外,还在450 nm附近有特征峰,应为外来无机或有机染料所致;金黄色珍珠有1个376 nm的激发波长光,表现在以472 nm为中心的发射光谱峰,而金黄色染色珍珠有2个激发波长光,受372 nm波长光激发的发射光谱峰以436 nm为中心,受450 nm波长光激发的发射光谱峰以493nm为中心。

淡水养殖珍珠漂白工艺中新助剂作用研究

中国的淡水养殖珍珠在世界珍珠市场上占有重要地位。目前,诸暨的大部分中小珍珠企业仍采用以H 2O 2为氧化剂的漂白配方。浅色的珍珠经漂白后效果较好,但颜色稍深的珍珠经漂白后常常存在粉红或青色的伴色,市场俗称“红皮”或“青皮”,这些伴色对珍珠的市场价值及销售产生影响。本文在现有漂白配方的基础上,通过工艺调整和添加适量的焦磷酸钠作为新的助剂,对颜色稍深的珍珠进行漂白试验,在减弱伴色方面取得了一定效果。

基于OBE教学模式的珠宝应用型人才培养——以上海建桥学院珠宝学院宝石及材料工艺学专业为例

上海建桥学院珠宝学院宝石及材料工艺学专业致力于培养具有扎实珠宝鉴定理论知识、较强动手能力和一定行业视野及实习经验的应用型本科生。坚持以珠宝行业需求为导向,注重学生专业能力、就业竞争力和职业发展潜力等综合能力的提升。在办学的实践过程中,基于OBE的教学模式,上海建桥学院珠宝学院不断改进人才培养目标、完善实践教学过程,并在课程体系、培养计划制定、实践教学模式以及课程评价体系等方面进行改革。在未来的办学中,学院将加强与国内外珠宝类高校、培训机构的合作,对学生进行职业资格证书培训,致力于完善对应用型珠宝鉴定人才的培养,使学生毕业即就业,上岗即上手,能够迅速融入工作环境。

基于OBE教学模式的应用型人才培养——以上海建桥学院珠宝学院宝石及材料工艺学专业为例

基于OBE（Outcome-based Education）教学模式的理论,在课程体系改革、课程体系构建、培养计划制定以及专业实践教学模式和课程评价体系等方面进行改革和探索,有助于全面提升学生的专业能力、就业竞争力和职业发展潜力等综合能力,对培养具有扎实珠宝鉴定理论基础知识、较强操作动手能力和具有一定行业视野及企业实习经验的人才具有参考意义.

拉曼光谱在鸡血石鉴定中的应用

利用激光显微拉曼光谱仪,对市场上俗称"鸡血石"的6块产地不同的样品进行测试分析。测试得到6块样品的特征拉曼光谱,可为无损鉴定提供一定参考。临安市昌化镇玉岩山的3块鸡血石样品的"血"为同一种矿物,均为辰砂(Hg S);"地"包括地开石、高岭石、明矾石或石英等不同的矿物成分。临安市潜川镇紫溪村的鸡血石样品"血"为赤铁矿(α-Fe2O3),"地"为纯度较高的地开石。桂林鸡血石样品"血"为赤铁矿,而"地"是硬度较高的石英。贵州鸡血石样品的"血"是辰砂,"地"是黑色、灰色的碳酸盐矿物。各样品测得的X射线粉晶衍射数据结果与激光显微拉曼光谱数据一致。

铁和钛在山东昌乐深蓝色蓝宝石中的致色作用

在测试了仅含有Fe^2＋–Ti4＋离子对的合成刚玉的光吸收谱的基础上,对山东昌乐深蓝色蓝宝石的光吸收谱和偏振吸收谱进行测试,在其光吸收谱中观察到了由Fe^2＋–Fe^3＋离子对的价间电荷转移跃迁产生的位于近红外区的宽吸收带,并对铁和钛在山东昌乐深蓝色蓝宝石中的致色作用进行了讨论。用山东昌乐深蓝色蓝宝石的光吸收谱证实了1993年Fritsch提出的＂单独的Fe^2＋–Fe^3＋离子对也可以使刚玉宝石呈现蓝色＂的观点,即Fe^2＋–Fe^3＋离子对是天然蓝色蓝宝石除Fe^2＋–Ti4＋离子对之外的第2种呈色机制。

非洲黄色蓝宝石的致色机理及改色研究

利用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪和紫外–可见–近红外分光光度计对产自非洲的铁含量较高而其它过渡金属元素含量较低的黄色蓝宝石的元素和光吸收谱进行测试。结果表明:非洲黄色蓝宝石的颜色是由Fe3+外层d电子跃迁和O2-与Fe3+的电荷转移两种呈色机制共同所致。利用还原退火的方法使黄色蓝宝石样品中新形成Fe2+-Fe3+同核异价离子对,同时其颜色由黄色变为深蓝色。Fe2+-Fe3+的形成及黄色蓝宝石样品颜色的改变,既证实了1993年Fritsch博士提出的"单独的Fe2+-Fe3+离子对可以使刚玉宝石呈现蓝色"的观点,也为天然黄色蓝宝石和山东昌乐深蓝色蓝宝石的改色提供了新的思路和理论依据。

拉曼光谱在蓝宝石包体研究中的应用

在斯里兰卡Ratnapura地区的蓝宝石样品中观察到丰富的流体包体(部分流体包体中含有无色针状包体),形貌相似的深色板状矿物包体,以及3组交角约为60°的红棕色针状矿物包体等。通过肉眼观测,研究人员对上述各类包体的矿物种类无法进行有效鉴别。利用激光共聚焦显微拉曼光谱仪对蓝宝石样品中的包体进行测试分析得出,深色矿物包体有两类,分别为磁铁矿和石墨;无色透明针状包体是位于液态CO2内的硬水铝石晶体;红棕色针状包体是赤铁矿,而不是易混淆的金红石针状包体。激光共聚焦显微拉曼光谱仪能够准确鉴定出蓝宝石中各种包体的种类,对不具备典型晶形的包体和常规仪器难以判别的包体十分有效。

缅甸淡紫色翡翠的颜色成因

选取缅甸的白、淡粉紫和淡蓝紫3种颜色类型的翡翠样品,测试和分析了其元素和光吸收谱,并对其颜色成因进行了初步研究。结果表明,淡紫色翡翠样品含有少量的铁、锰和钛,而铬、钒、铜等元素的含量极低。除了Fe3+的吸收峰之外,淡粉紫色翡翠光谱中还存在峰值位于566nm处的宽吸收带,淡蓝紫色翡翠光谱中存在峰值位于534nm处的宽吸收带及长波侧625nm处的肩带,因此,淡粉紫色和淡蓝紫色翡翠分别由Mn3+和Ti3+离子致色。

水晶中针状蓝线石的谱学特征研究

蓝色的针状蓝线石是水晶中较为少见的矿物内含物。利用宝石显微镜、显微X射线荧光光谱仪、傅里叶变换显微红外光谱仪和显微共焦拉曼光谱仪等仪器对水晶中的针状蓝线石和染色水晶内部蓝色包裹体的形态和颜色分布进行测试和分析,得到的相应的谱学和形态特征可用于水晶及内部蓝线石包裹体的分析和鉴别。

钛宝石激光晶体缺陷研究进展

在钛宝石激光晶体的发展过程中,缺陷问题对激光性能有着重要的影响。近年来,研究者在高Ti浓度的钛宝石晶体中观察到一些新的光学现象,这表明晶体内部缺陷结构的变化可能会影响激光性能。介绍了钛宝石激光晶体缺陷研究方面的进展,并进行了简略讨论。

红宝石的热处理以及光谱学研究

对缅甸、马达加斯加以及中国云南的红宝石样品进行不同温度制度的热处理,通过热处理前后的光谱特征分析可知,红宝石的主要致色元素为Cr,而Fe、Ti是红宝石产生蓝紫色调的原因。高温热处理后,由硬水铝石产生的两个红外特征吸收峰1986 cm-1和2123 cm-1消失。Fe元素的含量对缅甸红宝石的热处理效果有重要的影响;而最高温度的控制是影响马达加斯加红宝石热处理效果的重要因素,其内部黑色钛铁矿会随着温度的升高形成不同的固溶体,这种变化可以在拉曼光谱上明确体现。未经热处理的云南红宝石显示出3310 cm-1的O-H红外特征吸收峰。光谱学特征分析可以为无损检测红宝石提供可靠的理论依据。

Study on low-temperature heat treatment of purplish red sapphire

A light purplish red sapphire is heat treated in an airtight crucible. The sample changes little in color after receiving heat treatment at 1100℃, but turns to light blue and blue after being treated at 1200℃ and 1300℃, respectively. Before heating, the UV-VIS absorption spectra of the sample are dominated by the 551 nm broad absorption band contributed by the d-electron transition 4A2 →4 4T2 of Cr3＋. After heating, the UV-VIS absorption spectra are dominated by the 563 nm broad absorption band contributed by the inter- valence charge transfer of Fe2＋ - Ti4＋. The x ray photoelectron spectroscopy test reveals that the Fe2＋ and Ti4＋ ion contents increase with increasing temperature. The sapphire changing from light purplish red to blue in the heating process is owing to the fact that the Fe2＋ and Ti4＋ contents grow and the intervalence charge transfer of Fe2＋ - Ti4＋ selectively absorbs UV-VIS light.