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辐照对锆石颜色的影响


明亮且双折射的蓝色锆石在珠宝购买者中很受欢迎。这枚由洛雷塔·卡斯托罗(Loretta Castoro)设计的7.95克拉蓝色锆石戒指以18K白金镶托,内含2.43克拉红宝石。


将蓝色锆石暴露在长波紫外线(LWUV)下辐照会产生棕色,从而使宝石变得不那么吸引人,价值也低得多。为了确定锆石中LWUV诱导的棕色是否完全且易于逆转,使用定量UV-可见光谱法测量LWUV暴露前后的吸收差异。这项研究探索了紫外线引起的颜色缺陷的性质,以确定随后暴露于可见光是否会完全恢复蓝色。光谱检查表明,锆石中的蓝色是由于普通射线中的吸收带较宽,在500 nm处开始并在大约650 nm处居中。LWUV暴露引起吸收特征,包括以485 nm为中心的宽带,这是棕色的原因。

蓝色锆石,由于其鲜艳的色彩而成为流行的宝石,是通过对含有铀的棕色锆石进行热处理而得到的。


在蓝色锆石变成棕色的情况下,通过将石头放在白炽灯泡附近几个小时来恢复蓝色。其中将假定经过热处理的蓝色锆石暴露于LWUV辐照下以诱发褐色。观察颜色变化并定量测量以确定颜色是否可以完全恢复。

这11个切面未知来源的锆石(左),重量在0.62至1.96克拉之间,经过数分钟的LWUV辐照暴露(右),均呈褐色的颜色。

这个2.67×10.56×5.17 mm的蓝色锆石晶片用于光谱分析,LWUV引起棕色,在这里使用平面偏振光观察。顶部的照片是在LWUV曝光之前拍摄的。底部图像中的3 mm圆形棕色斑点是暴露于LWUV的局部区域,而斑点附近的区域被铝制样品板遮盖了。在此不加遮罩以说明LWUV颜色修改五分钟之前和之后的颜色。


蓝色锆石显示出有趣的可逆颜色变化,长时间的紫外线照射使锆石在不到六分钟的时间内变成棕色。在这项研究中,通过将锆石暴露于白炽灯源约20分钟,蓝色可以完全恢复所有样品的颜色。经销商应告知购买蓝色锆石的客户避免使用LWUV光源。如果确实发生了这种辐照,可以通过使用白炽灯,颜色变化看起来很容易完全逆转。


参考文献:Gems & Gemology, Fall 2016, Vol. 52, No. 3


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发布于 2020-09-21 10:44:03
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