珍珠是一種典型生物有機寶石,化學(xué)成分包括有機和無(wú)機兩部分。無(wú)機成分主要是碳酸鈣,以文石晶體形式存在;有機成分包括了殼角蛋白和各種色素,存在于文石晶體之間。晶體微層和殼角蛋白呈交替年輪狀同心分布形成珍珠層,通常由有機成分中的色素形成珍珠的體色。金黃色海水珍珠產(chǎn)自白唇貝或金唇貝(大珠母貝)中,常與白色南洋珠共生。目前,金珍珠主要的產(chǎn)地有澳大利亞北部、印尼群島、菲律賓、緬甸以及泰國的關(guān)沙梅和中國的三亞。金珍珠所表現出來(lái)的顏色,除了受本身化學(xué)成分影響形成的體色外,還有伴色。金珍珠的產(chǎn)地少,產(chǎn)量低,但是隨著(zhù)金珍珠飾品的流行,其需求越來(lái)越多,市面上出現越來(lái)越多的染色金珍珠。由于天然顏色的金珍珠(下文簡(jiǎn)稱(chēng)金珍珠)與染色金珍珠的價(jià)格相差甚遠,因此金珍珠的顏色檢測顯得尤為重要。然而,鑒于珍珠染色技術(shù)的保密性,現階段關(guān)于金珍珠的顏色檢測和研究發(fā)展較慢。研究表明,在現今的金珍珠檢測工作中,紫外-可見(jiàn)光譜儀被認為是比較有效的顏色鑒別手段之一,該檢測方法不需要破壞性測試,能夠快速給出鑒定結果。
但是,筆者在檢測過(guò)程中發(fā)現,利用紫外-可見(jiàn)光譜儀檢測金珍珠會(huì )得到一些有爭議性的結論,而且有些結論與前人的研究結論相矛盾。在實(shí)驗室檢測中,一些經(jīng)過(guò)染色或加色的金珍珠與天然顏色的金珍珠的外觀(guān)特征非常相似,運用常規的檢測方法通常不能做出判定性結論,需借助光譜儀檢測。研究人員嘗試從不同角度分析金珍珠與染色金珍珠的區別,常用的鑒別手段包括拉曼光譜儀、紫外-可見(jiàn)光譜儀、激光剝蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(LA-ICP-MS)、熒光光譜以及陰極發(fā)光等測試[2-8]。LA-ICP-MS需對珍珠做破壞性測試。非破壞性檢測方法有陰極發(fā)光、拉曼光譜以及紫外-可見(jiàn)光譜,陰極發(fā)光常用作區分海水珍珠以及淡水珍珠,拉曼光譜測試利用圖譜的熒光背景作為金珍珠的顏色是否天然的輔助性依據,但最常用的鑒別方法是紫外-可見(jiàn)光譜分析。E.Shane最先采用紫外-可見(jiàn)光譜儀對一批有爭議的南海金珍珠進(jìn)行了研究,得出金珍珠的紫外吸收光譜在330~460nm處有寬的吸收帶,紫外區的最大峰值位于350~365nm 處。在紫外區,染色金珍珠的譜峰與南海金珍珠的譜峰相同,但在藍紫區,染色金珍珠則出現清晰的405,558nm處的弱吸收峰。Y.W.Cheryl采用X射線(xiàn)熒光能譜儀和紫外-可見(jiàn)光譜儀測試分析了一些具有疑問(wèn)的南海金珍珠飾品的化學(xué)成分和紫外-可見(jiàn)光譜,認為其顏色屬于人工染色。
亓利劍等用紫外-可見(jiàn)光譜儀測得海水金珍珠的光譜整體表現為以356nm(±2nm)為中心的最大吸收寬譜帶,而改色金珍珠在藍紫區427nm(±2nm)處有吸收峰,提出了藍紫區的427nm(±2nm)處吸收峰歸因人工染色劑所致;另一組位于紫外區352nm(±2nm)處的吸收峰為自身的有機致色因子所致。陳育等也測得金珍珠在284,360nm處有2個(gè)明顯的吸收峰,改色金珍珠在紫外區沒(méi)有明顯的吸收峰,其在可見(jiàn)區408nm處有吸收峰,應為357nm 處吸收峰發(fā)生紅移所致,是碳酸鈣分子及有機物分子與染料分子之間的附著(zhù)作用形成引力及氫鍵的結果。韓孝聯(lián)等的檢測結果顯示,金黃色珍珠樣品的反射光譜譜峰位于290,355nm 附近;金黃色染色珍珠樣品在290、350、450nm附近出現譜峰。蘭延等指出染色金珍珠的紫外-可見(jiàn)光譜主要表現為以360nm為中心吸收譜帶的缺失或相對于海水金珍珠的特征譜帶發(fā)生左移或者右移,從而導致譜型發(fā)生變化。張向軍等指出珍珠經(jīng)過(guò)染色處理后,染色劑滲入樣品內部的厚薄不一,在不同部位檢測時(shí),峰位的強度會(huì )發(fā)生變化。上述研究均提出,紫外-可見(jiàn)光譜測試可作為鑒定金珍珠顏色成因的重要鑒定性手段之一。在紫外-可見(jiàn)光譜測試中,出現350~360nm范圍的吸收峰被認為是金珍珠中的有機色素引起,而410~450nm范圍內明顯的吸收峰為改色金珍珠中的染劑所引起。