DB37_T 4115-2020 珠宝玉石鉴定 紫外可见光谱法.pdf
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1、 ICS 39.060 Y 88 DB37 山东省地方标准 DB37/T 41152020 珠宝玉石鉴定 紫外可见光谱法 Gems testingUV-Visible spectroscopy 2020-08-31 发布 2020-10-01 实施 山东省市场监督管理局 发 布 目 次 前言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 方法原理.2 5 仪器和设备.3 6 操作步骤和方法.3 7 影响因素.3 8 结果表示.4 附录 A(资料性附录)珠宝玉石鉴定部分紫外可见光谱图.5 参考文献.20 前 言 本标准按照GB/T 1.12009给出的规则起草。请注意本文件
2、的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由山东省市场监督管理局提出并组织实施。本标准由山东省黄金珠宝标准化技术委员会归口。本标准起草单位:国家黄金钻石制品质量监督检验中心、南京宝光检测技术有限公司、山东世纪缘珠宝首饰有限公司、山东蓝天首饰有限公司、深圳赛菲尔珠宝首饰有限公司。本标准主要起草人:朱红伟、程佑法、张丛森、李婷、王岳、山广祺、马霄、韩文红、王义善、王卓。珠宝玉石鉴定 紫外可见光谱法 1 范围 本标准规定了使用紫外可见光谱法鉴定珠宝玉石的术语和定义、方法原理、仪器和设备、操作步骤和方法、主要影响因素及结果表示。本标准适用于借助紫外可见光谱对有特征吸收的珠
3、宝玉石进行鉴定。2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 16552 珠宝玉石 名称 GB/T 16553 珠宝玉石 鉴定 3 术语和定义 GB/T 16552、GB/T 16553界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1 紫外可见光 UV-Vis 波长范围在10 nm780 nm的电磁波。注:用于宝石紫外可见光谱仪的波长范围通常为225 nm1 000 nm。3.2 紫外可见光谱 UV-Visible spectroscopy 利用物质的分子或
4、离子对紫外可见光的吸收所产生的光谱。3.3 电子跃迁 electronic transition 宝石材料中的致色离子的外层电子在能级间转移而产生的能量变化。从低能级转移到高能级会吸收能量;从高能级转移到低能级则会释放能量。3.4 晶格(晶体)缺陷 crystal defect 晶体点阵周期性重复结构的局部畸变,常分为点缺陷、线缺陷、面缺陷三类。3.5 致色元素 elements causing colour 使宝石致色的化学元素,可以是成分中的主要元素或次要元素。3.6 积分球 integrating sphere 一个内壁涂有白色漫反射材料的中空的球壳,内壁各点漫反射均匀,又称光度球。3.
5、7 色心 colour center 晶体呈现颜色的结构缺陷。有电子型色心和空穴型色心两类。3.8 共轭效应 conjugative effect 共轭体系中由于原子间的相互影响而使体系内的电子(或p电子)分布发生变化的一种电子效应。4 方法原理 宝石的吸收光谱本质是宝石中的分子和原子吸收了入射光中某些特定波长的光能量相应地发生了分子振动能级跃迁和电子能级跃迁的结果。分子对电磁辐射的吸收是分子总能量变化的和,即:E=Eel+Evib+Erot,式中E代表分子的总能量,Eel,Evib,Erot分别代表电子能级的能量、振动能级的能量以及转动能级的能量。分子在吸收过程中发生电子能级跃迁的同时伴随振
6、动能级和转动能级的能量变化(见图1)。当分子吸收能量之后,分子就会从低能级跃迁到较高能级,吸收频率决定于分子的能级差,其计算公式为:=hv或=hC/.(1)式中:分子跃迁前后的能级差;v 所吸收的电磁波的频率;所吸收的电磁波的波长;C 光速;h 普朗克常数。图1 分子能级变化 由于各种物质具有各自不同的分子、原子和不同的分子空间结构,其吸收光能力的情况也就不同。某些宝石材料有其特有的、固定的吸收光谱,根据吸收光谱上特征的吸收峰(带)来判定宝石的致色原因、优化处理、天然与合成,在某些品种上对于产地鉴定也具有一定意义。5 仪器和设备 5.1 紫外可见光谱仪 根据物质分子对波长为200 nm760
7、nm的电磁波的吸收特性所建立起来的一种进行定性、定量和结构分析的仪器。主要由光源、色散系统、样品室、检测系统、信号读取、显示系统组成。用于珠宝玉石鉴定的紫外可见光谱仪波长范围通常为225 nm1 000 nm。5.2 仪器配件 制冷装置,半导体制冷器(TEC),是对光谱仪检测器制冷,降低光谱暗噪声。6 操作步骤和方法 6.1 实验方法 6.1.1 透射法:让紫外可见光束穿过宝石样品,获得透射图谱的方法。由于珠宝首饰形状不规则,容易造成光路改变而得不到优质图谱信息,故较少采用。6.1.2 反射法:用样品表面及内部全反射光测定图谱的方法。适用于各种珠宝玉石(可选用配件积分球)。6.2 操作步骤 6
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