G-B-T 42645-2023 珠宝玉石鉴定 紫外-可见吸收光谱法（正式版）

ICS39.060珠宝玉石鉴定紫外-可见吸收光谱法国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会IGB/T42645—2023 2规范性引用文件 1 1 2 2 25.2仪器组成 25.3仪器工作条件 25.4仪器性能验证 26样品 26.1样品要求 26.2测试前准备 2 3 37.2选择测试方法 37.3设置测试参数 37.4扣除背景 37.5样品测试 37.6图谱记录及分析 38紫外-可见吸收光谱分析 38.1参照光谱法 38.2特征吸收谱峰法 38.3注意事项 4 4附录A(资料性)紫外-可见光谱仪的验证 5 5 5 5附录B(资料性)珠宝玉石品种紫外-可见吸收光谱图 6B.1关于收录图谱的说明 6B.2主要珠宝玉石品种紫外-可见吸收光谱图 6B.2.1钻石 6B.2.2红宝石 B.2.3蓝宝石 ⅡGB/T42645—2023B.2.4金绿宝石 B.2.5变石 B.2.6祖母绿 B.2.7绿柱石 B.2.8碧玺 B.2.9尖晶石 B.2.12托帕石 B.2.13橄榄石 B.2.14石榴石 B.2.16方柱石 B.2.17柱晶石 B.2.18黝帘石(坦桑石) B.2.19堇青石 B.2.21磷灰石 B.2.23矽线石 B.2.24赛黄晶 B.2.26软玉(和田玉) B.2.30查罗石 B.2.32绿松石 B.2.33独山玉 B.2.34青金石 B.2.35孔雀石 B.2.37苏纪石 B.2.39葡萄石 B.2.40方钠石 B.2.41菱锰矿 ⅢGB/T42645—2023本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中华人民共和国自然资源部提出。本文件由全国珠宝玉石标准化技术委员会(SAC/TC298)归口。本文件起草单位：国家珠宝玉石首饰检验集团有限公司、山东省计量科学研究院、安徽省地质实验研究所(国土资源部合肥矿产资源监督检测中心)、四川省产品质量监督检验检测院、广东省珠宝玉石及1GB/T42645—2023珠宝玉石鉴定紫外-可见吸收光谱法谱分析和结果表示。本文件适用于借助紫外-可见吸收光谱对有特征吸收的珠宝玉石进行鉴定。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文本文件。GB/T8322分子吸收光谱法术语GB/T13966分析仪器术语GB/T16552珠宝玉石名称GB/T16553珠宝玉石鉴定3术语和定义在紫外-可见波段电磁波的辐射下，珠宝玉石内部质点(原子、离子或分子)的价电子对特定波长的导致珠宝玉石呈现颜色的各种化学元素。积分球integratingsphe积分球漫反射法integratingsphe入射光强度与透射光强度比值的以10为底的对数，可用A表示。2GB/T42645—20233.74方法原理分析，可为鉴定天然与合成宝石、天然与优化处理宝石、宝石产地，研究宝石致色机理等提供信息和依据。珠宝玉石鉴定用紫外-可见光谱仪常配有积分球装置，测试范围通常为220仪器正常工作满足以下条件：a)环境适宜温度：5℃~35℃;应定期对紫外-可见光谱仪的性能进行验证，必要时进行校准。珠宝玉石用紫外-可见光谱仪的验证可参见附录A进行。6样品6.1样品要求3GB/T42645—20237测试步骤根据样品状态选择相应测试方法：b)反射法：适用于表面较平滑的透明至不透明样品(可选配积分球装置或光纤装置)。根据仪器说明或操作规程扣除测试背景。采用适宜的测试方法和条件，对样品的紫外-可见吸收光谱进行采集，建立一套参照样品图谱库。主要珠宝玉石品种紫外-可见吸收光谱图参见附录B。按照参照样品图谱同样的测试方法和条件对待测样品的紫外-可见吸收光谱进行采集，将待测样品样品紫外-可见吸收谱图进行归属指认，以获取鉴定信息。主要致色元素与常见珠宝玉石紫外-可见吸收光谱参见附录C。4GB/T42645—20238.2.2样品状态相似的同种珠宝玉石特征吸收峰强度与颜色饱和度可呈正相关性(参见图B.14),通过单凭紫外-可见吸收光谱数据来鉴定未知宝石。可能从不同结晶方向采集数据。8.3.5测试方法、条件和仪器特性的微小变化均可能会引起光谱图差异，甚至不同时间获得的光谱图也可能出现峰位和峰强上的差异。8.3.6仪器探测器在低温条件下有助于提升谱图分辨率，对样品制冷有助于降低热致发光对谱图的干8.3.7样品中致色元素质量分数的差异可能导致光谱产生红移(光谱吸收峰向长波长方向偏移)或蓝移(光谱吸收峰向短波长方向偏移)。9结果表示9.1谱图：横坐标为波长(nm);纵坐标通常为吸光度(absorbance,A)、反射率(reflectivity)等。9.3紫外-可见吸收光谱的测试方法结果表示为“具有××nm吸收峰”,吸收宽峰可用××nm~a)测试日期；b)测试者姓名；c)样品编号；d)测试方法；5(资料性)紫外-可见光谱仪的验证A.1技术要求仪器上应有仪器名称、型号规格、制造厂、出厂日期和出厂编号等标志；所有部件连接良好，指示灯工作正常。A.1.2技术指标参考要求珠宝玉石鉴定用紫外-可见光谱仪的技术指标要求可参见表A.1。表A.1主要验证项目及参考技术指标验证项目技术指标测量范围波长准确性士2波长重复性A.1.3验证用标准物质镨钕玻璃滤光片，吸收峰参考波长值：431.3nm、513.7nm、529.8nm、572.9nm、585.8nm、739.4nm。A.2验证方法目测检查仪器外观是否符合A.1.1要求。A.2.2波长准确性和重复性按照仪器使用操作规程重复测试标准物质3次，按公式(A.1)和公式(A.2)计算标准物质每个特征峰波长准确度(△λ)和标准物质每个特征峰波长重复性(δλ);△λ=λ—λ…λ——波长测量的平均值，单位为纳米(nm);λr——波长标准值，单位为纳米(nm)。λmax——3次测量值中的最大值，单位为纳米(nm);λmin—3次测量值中的最小值，单位为纳米(nm)。A.3验证周期紫外-可见光谱仪验证周期为1年。仪器经修理或发现测量结果可疑时，随时进行验证。6GB/T(资料性)B.1.1绝大多数收录图谱采用配有积分球的宝石紫外-可见光谱仪采集，测试方法为积分球漫反射法，谱图范围一般为220nm～1000nm。B.1.2收录图谱仅用于比对及参考，收录图谱为所测参照样品的实测谱图，并不一定与该类别珠宝玉B.1.3宝石品种的说明为该类别珠宝玉石常见特征吸收峰及简要说明，仅为目前研究现状下相对成熟B.2主要珠宝玉石品种紫外-可见吸收光谱图B.2.1.1绝大多数天然Ia型开普(Cape)系列钻石，可见N2和N3心在可见光区产生的478nm、415452462478220300400500波长/nmB.2.1.2钻石中与辐照退火或高温有关的H3和H4色心、595nm缺陷，在可见光区产生相应的吸光度吸光度400500600700波长/nn图B.2辐照退火处理天然IaA型钻石的紫外-可见吸收光谱图(液氮温度下测试)496400500600700B.2.1.3钻石中无任何缺陷或缺陷含量很少时，可见225nm吸收峰，见图B.4。820040060080010图B.4无色天然Ⅱa型(不含氮或含极少的氮)无色钻石的紫外-可见吸收光谱图(液氮温度下测试)B.2.1.4大量的孤氮原子产生400nm～550nm逐渐增强的吸收，见图B.5。4005006007008009001000图B.5天然Ib型(含孤氮原子)黄色钻石的紫外-可见吸收光谱图B.2.1.5钻石中含硼原子时，产生从紫外到近红外区逐渐增强的吸收，见图B.6。9GB/T42645—20232004006008001000波长/nm图B.6天然Ⅱb型(含少量硼原子)钻石的紫外-可见吸收光谱图B.2.1.6某些天然橙黄色或黄色钻石在可见光区产生480nm吸收宽峰，见图B.7。波长/nm图B.7天然橙黄色钻石的紫外-可见吸收光谱图B.2.1.7含孤氮原子的钻石经辐照退火处理可以产生(N-V)色心，使钻石呈粉紫色或紫红色，在可见光区产生575nm和637nm的吸收峰，见图B.8。吸光度GB/T42645—2023吸光度400500600700415220300400500600700800900波长/nm吸光度吸光度737737946400500600700800900图B.10CVD合成钻石的紫外-可见吸收光谱图(液氮温度下测试)B.2.1.10钻石在高温高压环境下，可产生H2和H3缺陷，分别在可见光区503.2nm503,2503,2415.2986300400500600700800900图B.11高温高压处理黄绿色钻石的紫外-可见吸收光谱图(液氮温度下测试)GB400500600700800900波长/nm₇图B.12辐照处理绿蓝色钻石的紫外-可见吸收光谱图(液氮温度)B.2.1.12少量孤氮原子在紫外区产生270nm吸收峰，见图B.13。270365200400600800图B.13近无色CVD合成钻石(含少量孤氮原子)的紫外-可见吸收光谱图(液氮温度下测试)B.2.1.13样品状态相似的Ia型Cape系列钻石，钻石颜色从高色级到低色级，颜色越来越黄，415nm—J—GH478300400500600700800415图B.14不同颜色等级钻石比色石的紫外-可见吸收光谱对比图B.2.2红宝石476550658694荧光峰2004006008001000波长/1m图B.15天然紫红色红宝石(与Cr相关的694nm等荧光峰)的紫外-可见吸收光谱图吸光度GB/T42645—2023吸光度715706荧光峰2004006008001000波长/nm图B.16合成紫红色红宝石(与Cr相关的694nm等荧光峰)的紫外-可见吸收光谱图B.2.3蓝宝石B.2.3.1蓝色蓝宝石常见与Fe相关的378nm、386nm、450nm吸收峰，与Fe、钛(Ti)相关的580nm450450386470200400600800378图B.17天然蓝色蓝宝石的紫外-可见吸收光谱图GB/T4502004006008001000图B.18天然黄色蓝宝石的紫外-可见吸收光谱图37838745020040060080图B.19天然黄绿色蓝宝石的紫外-可见吸收光谱图吸光度吸光度吸光度吸光度388560468474658200400600800波长/nm图B.20紫色变色蓝宝石的紫外-可见吸收光谱图450380200400600800图B.21扩散处理蓝色蓝宝石(弱450nm)的紫外-可见吸收光谱图GB/T42645—20234502004006008001000图B.22铍扩散处理黄色蓝宝石(弱450nm)的紫外-可见吸收光谱图B.2.3.4合成蓝宝石的紫外-可见吸收光谱图，见图B.23、图B.24。3902004006008001000图B.23蓝色合成蓝宝石(缺失450nm)的紫外-可见吸收光谱图GB/T42645—2023200400600800图B.24黄色合成蓝宝石(缺失450nm)的紫外-可见吸收光谱图B.2.4金绿宝石金绿宝石常见与Fe相关的445nm吸收峰，见图B.25。4452004006008001000波长/nm图B.25天然黄绿色金绿宝石的紫外-可见吸收光谱图B.2.5变石变石的紫外-可见吸收光谱，通常具与Cr相关的683nm吸收峰和与Fe、钒(V)相关的吸收峰，见吸光度吸光度GB/T42645—2023吸光度吸光度6833573882004006008001000波长/m图B.26天然绿色变石的紫外-可见吸收光谱图400400683荧光峰2004006008001000波长/nmB.2.6祖母绿吸光度吸光度GB/T42645—2023372400200400200图B.28巴西祖母绿的紫外-可见吸收光谱图372427200400200400图B.29赞比亚祖母绿的紫外-可见吸收光谱图21GB/T42645—20233724279572004006008001000波长/nn图B.30尼日利亚祖母绿的紫外-可见吸收光谱图2004006008001000波长/nin图B.31哥伦比亚祖母绿的紫外-可见吸收光谱图22吸光度吸光度GB/T42645—2023吸光度吸光度760957200400600800图B.32水热法合成祖母绿的紫外-可见吸收光谱图430200400600800B.2.7绿柱石B.2.7.1海蓝宝石通常呈现与Fe相关的370nm、427nm吸收峰及830nm吸收宽峰，见图B.34。23GB/T370370427200400600800图B.34天然海蓝宝石的紫外-可见吸收光谱图B.2.7.2黄色绿柱石常见830nm附近吸收峰，见图B.35。约83020040060080010波长/nm图B.35黄色绿柱石的紫外-可见吸收光谱图B.2.7.3辐照处理的绿柱石可见与辐照色心有关的500nm～700nm系列吸收峰，其中以690nm吸收峰为主，见图B.36。24吸光度GB/T42645—2023吸光度380960200400600800图B.36辐照处理蓝色绿柱石的紫外-可见吸收光谱图B.2.8碧玺红色、粉色碧玺可见与猛(Mn)相关的525nm和与Fe相关的710nm吸收峰；蓝色、绿色碧玺可见490nm吸收峰，见图B.37～图B.39。7102004006008001000波长/nm图B.37褐红色碧玺的紫外-可见吸收光谱图254984164984402004006008001000波长/nm图B.38蓝色碧玺的紫外-可见吸收光谱图720√488200400600800波长/nm图B.39绿色碧玺(Fe致色)的紫外-可见吸收光谱图B.2.9尖晶石红色尖晶石可见与Cr相关的688nm等系列吸收峰(荧光峰),与Mn相关的吸收峰；大部分蓝色、26GB/T42645—2023394699719709荧光峰2004006008001000图B.40红色尖晶石的紫外-可见吸收光谱图4602004006008001000波长/nm图B.41天然蓝色尖晶石(Fe致色)的紫外-可见吸收光谱图GB/T42645—2023200400600800图B.42天然蓝色尖晶石(Co致色)的紫外-可见吸收光谱图478200400600800波长/1200400图B.44紫色水晶的紫外-可见吸收光谱图200波长/nm图B.45黄色水晶的紫外-可见吸收光谱图锆石的紫外-可见吸收光谱图可见与放射性元素铀(U)有关的多个吸收峰，特征吸收峰654nm,见200400图B.46蓝色锆石的紫外-可见吸收光谱图200400图B.47浅黄色锆石的紫外-可见吸收光谱图GB/T42645—2023200400600800图B.48紫粉色锆石的紫外-可见吸收光谱图B.2.12托帕石托帕石的紫外-可见吸收光谱图，见图B.49、图B.50。200400图B.49天然蓝色托帕石的紫外-可见吸收光谱图吸光度吸光度GB/T42645—2023吸光度吸光度200400600800波长/1mn图B.50辐照处理蓝色托帕石的紫外-可见吸收光谱图4304534754932004006008001吸光度吸光度5055754602004006008001000波长/nm图B.52紫红色铁镁铝榴石(与Cr、Fe相关)的紫外-可见吸收光谱图4104104602004006008001000波长/nm图B.53黄褐色锰铝榴石(与Mn、Fe相关)的紫外-可见吸收光谱图440200400波长/nm图B.54黄绿色钙铁榴石的紫外-可见吸收光谱图370410430200图B.55黄色钙铝榴石的紫外-可见吸收光谱图4272004006008001000图B.56绿色铬钒钙铝榴石的紫外-可见吸收光谱图B.2.15长石200400600800图B.57白色月光石的紫外-可见吸收光谱图吸光度吸光度200400600波长/nm380550200400600800波长/111图B.59紫色方柱石的紫外-可见吸收光谱图褐绿色柱晶石的紫外-可见吸收光谱图，见图B.60。图B.60褐绿色柱晶石的紫外-可见吸收光谱图B.2.18黝帘石(坦桑石)黝帘石(坦桑石)的紫外-可见吸收光谱图，见图B.61～图B.63。380380425200400600800450776图B.61褐绿色黝帘石的紫外-可见吸收光谱图GB/T42645—2023526428约7802004006008001000波长/nm图B.62粉红色锰黝帘石的紫外-可见吸收光谱图530200400600800波长/mn图B.63蓝色黝帘石的紫外-可见吸收光谱图B.2.19堇青石蓝紫色堇青石的紫外-可见吸收光谱图，见图B.64。378426200400图B.64蓝紫色堇青石的紫外-可见吸收光谱图黄色楣石的紫外-可见吸收光谱图，见图B.200400波长/1n黄绿色磷灰石的紫外-可见吸收光谱图，见图B.66。吸光度GB/T吸光度200400600波长/in200波长/nm吸光度GB/T吸光度图B.68绿色透辉石(与Fe、Cr相关)的紫外-可见吸收光谱图图B.69粉色锰三斜辉石的紫外-可见吸收光谱图B.2.23矽线石黄绿色矽线石的紫外-可见吸收光谱图，见图B.70。41吸光度GB/T吸光度410441462200400600800波长/nm图B.70黄绿色矽线石的紫外-可见吸收光谱图B.2.24赛黄晶228228315276200400600800B.2.25翡翠可见与Mn相关的580nm吸收峰及与Fe、Ti相关的550nm、620nm吸收峰，见图B.72～图B.79。吸光度GB/T吸光度4372004006008001000图B.72白色翡翠(377nm、437nm吸收峰)的紫外-可见吸收光谱图437200400600800l000图B.73绿色翡翠的紫外-可见吸收光谱图43200400图B.74染色绿色翡翠的紫外-可见吸收光谱图一200400图B.75染色绿色翡翠的紫外-可见吸收光谱图二436380400200400200图B.76天然紫色翡翠的紫外-可见吸收光谱图380434400200400200图B.77天然蓝紫色翡翠的紫外-可见吸收光谱图44约560434200400200400波长/nm图B.78染色紫色翡翠的紫外-可见吸收光谱图一200400200400波长/nm图B.79染色紫色翡翠的紫外-可见吸收光谱图二B.2.26软玉(和田玉)软玉(和田玉)的紫外-可见吸收光谱图，见图B.80～图B.83。GB/T42645—20237282004006008001000图B.80白色和田玉(300nm附近吸收峰)的紫外-可见吸收光谱图约300约660约4462004006008001000图B.81绿色和田玉(碧玉)的紫外-可见吸收光谱图47之之A2004006008001000图B.82褐色和田玉(糖玉)的紫外-可见吸收光谱图200300400500600700图B.83绿色和田玉(翠青)的紫外-可见吸收光谱图橙红色欧泊的紫外-可见吸收光谱图，见图B.84。吸光度GB/T42645—2023吸光度2204006008001000波长/nm图B.84橙红色欧泊(与Fe相关)的紫外-可见吸收光谱图B.2.28玛瑙红色玛瑙的紫外-可见吸收光谱图，见图B.85。200400波长/nm图B.85天然红色玛瑙(南红)的紫外-可见吸收光谱图B.2.29石英岩玉GB/T42645—2023200200400B.2.30查罗石图B.86天然棕黄色石英岩玉的紫外-可见吸收光谱图约670约670约620200400600波长/m图B.87染色绿色石英岩玉的紫外-可见吸收光谱图紫色查罗石的紫外-可见吸收光谱图，见图B.88。GB/T5402204006008001000图B.88紫色查罗石的紫外-可见吸收光谱图B.2.31蔷薇辉石粉色蔷薇辉石的紫外-可见吸收光谱图，见图B.89。5452004006008001000波长/nm图B.89粉色蔷薇辉石的紫外-可见吸收光谱图B.2.32绿松石绿松石的紫外-可见吸收光谱可见与Fe相关的430nm、422nm和430nm吸收峰，600nm~4302004006008001000波长/nm图B.90天然蓝色绿松石的紫外-可见吸收光谱图430200400600图B.91染色蓝色绿松石的紫外-可见吸收光谱图绿色独山玉的紫外-可见吸收光谱图，见图B.92。吸光度GB/T42645—2023吸光度386426约620386波长/nmB.2.34青金石约600380200400600800B.2.35孔雀石377200400600800波长/nm图B.94绿色孔雀石的紫外-可见吸收光谱图B.2.36大理石约255200400600800波长/nm图B.95白色大理石的紫外-可见吸收光谱图紫色苏纪石的紫外-可见吸收光谱图，见图B.96。约550419445300400500600261261273450200400吸光度吸光度2004006008001000图B.98黄色葡萄石的紫外-可见吸收光谱图430200400600800图B.99黄绿色葡萄石的紫外-可见吸收光谱图紫色方钠石的紫外-可见吸收光谱图，见图B.100。吸光度GB/T42645—2023吸光度波长/nm图B.100紫色方钠石的紫外-可见吸收光谱图B.2.41菱锰矿橙色菱锰矿的紫外-可见吸收光谱图，见图B.101。图B.101橙色菱锰矿的紫外-可见吸收光谱图B.2.42珍珠珍珠的紫外-可见吸收光谱图，见图B.1280200400图B.102南洋海水白的珍珠紫外-可见吸收光谱图200400图B.103淡水白色珍珠的紫外-可见吸收光谱