杨灵：马达加斯加、莫桑比克、坦桑尼亚的热处理红宝石化学成分和光谱分析【Crystals】

发布时间：2024-01-19     发布：[珠宝学院]刘芳祎     阅读：77次

我院本科生杨灵针对“马达加斯加、莫桑比克、坦桑尼亚的热处理红宝石化学成分和光谱分析”取得最新研究进展，研究成果发表至国际SCI “Crystals”，该成果由我院卢琪副教授指导下完成。本研究是结合大学生创新创业训练项目（X202211415189）的研究成果。

红宝石是一种非常珍贵的宝石，颜色是决定其质量和价值的最重要的因素。本文采用显微观察、电子探针显微镜、激光烧蚀电感耦合等离子体质谱仪（LA-ICP-MS）、傅里叶变换红外光谱和紫外-可见光谱分析了莫桑比克、马达加斯加和坦桑尼亚高温（1200℃以上）热处理红宝石。具体成果以产地区分，如下：

（1）马达加斯加：热处理后红宝石样品红色调增强，Cr质量分数增高，Fe质量分数略有增高。样品出现黄褐色调，有Fe²⁺氧化为Fe³⁺，Fe³⁺沿着裂隙析出，样品表面出现黄褐色调。有Fe-Ga、 Ga-Mg、Ga-V微量元素配比可以较好指示样品是否经过热处理。

（2）莫桑比克：存在“交面空管”，产地多有六边形薄板状、短柱状。热处理红宝石Cr质量分数明显增高，由0.121%增高至0.240%，增幅接近一倍，指示红色调明显增强，饱和度更高。Fe质量分数降低，由0.307%降低至0.273%，Ti质量分数基本不变，说明反应Fe²⁺+Ti⁴⁺→Fe³⁺+Ti³⁺减弱，蓝紫色调明显减少。紫外-可见光光谱显示样本的离子跃迁强度较差。

（3）坦桑尼亚：色调较深，Cr/Fe值高于其他两个产地,样品在400-800cm^-1之间存在5个特征吸收峰，与标准谱峰位置有较小的变化。TS-1200的峰强度最高，TS-1400强度中等，而TS-1600与TS-N强度几乎一样。特别的，在TS-N中有500cm^-1左右的小吸收峰，而热处理样本在此的波峰较难观察，具有一定的指示意义。紫外样本TS-1200、TS-1400可以观察到652nm吸收峰，有明显的Cr³⁺自旋禁戒跃迁。

上述特征可以作为区分天然红宝石和热处理红宝石的基础鉴别特征。热处理后的红宝石颜色饱和度和色相明显提高。从试验结果看，热处理温度越高，红宝石颜色越鲜艳，但红宝石表面产生的裂纹越多。因此，有必要根据红宝石的质量选择合适的热处理温度。

全文链接：https://doi.org/10.3390/cryst13071051