紫外－可见光谱仪在区分天然颜色和染色金珍珠的局限性

  珍珠是一种典型生物有机宝石，化学成分包括有机和无机两部分。无机成分主要是碳酸钙，以文石晶体形式存在；有机成分包括了壳角蛋白和各种色素，存在于文石晶体之间。晶体微层和壳角蛋白呈交替年轮状同心分布形成珍珠层，通常由有机成分中的色素形成珍珠的体色。金黄色海水珍珠产自白唇贝或金唇贝（大珠母贝）中，常与白色南洋珠共生。目前，金珍珠主要的产地有澳大利亚北部、印尼群岛、菲律宾、缅甸以及泰国的关沙梅和中国的三亚。金珍珠所表现出来的颜色，除了受本身化学成分影响形成的体色外，还有伴色。金珍珠的产地少，产量低，但是随着金珍珠饰品的流行，其需求越来越多，市面上出现越来越多的染色金珍珠。由于天然颜色的金珍珠（下文简称金珍珠）与染色金珍珠的价格相差甚远，因此金珍珠的颜色检测显得尤为重要。然而，鉴于珍珠染色技术的保密性，现阶段关于金珍珠的颜色检测和研究发展较慢。研究表明，在现今的金珍珠检测工作中，紫外－可见光谱仪被认为是比较有效的颜色鉴别手段之一，该检测方法不需要破坏性测试，能够快速给出鉴定结果。

   但是，笔者在检测过程中发现，利用紫外－可见光谱仪检测金珍珠会得到一些有争议性的结论，而且有些结论与前人的研究结论相矛盾。在实验室检测中，一些经过染色或加色的金珍珠与天然颜色的金珍珠的外观特征非常相似，运用常规的检测方法通常不能做出判定性结论，需借助光谱仪检测。研究人员尝试从不同角度分析金珍珠与染色金珍珠的区别，常用的鉴别手段包括拉曼光谱仪、紫外－可见光谱仪、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪（ＬＡ－ＩＣＰ－ＭＳ）、荧光光谱以及阴极发光等测试［２－８］。ＬＡ－ＩＣＰ－ＭＳ需对珍珠做破坏性测试。非破坏性检测方法有阴极发光、拉曼光谱以及紫外－可见光谱，阴极发光常用作区分海水珍珠以及淡水珍珠，拉曼光谱测试利用图谱的荧光背景作为金珍珠的颜色是否天然的辅助性依据，但最常用的鉴别方法是紫外－可见光谱分析。Ｅ．Ｓｈａｎｅ最先采用紫外－可见光谱仪对一批有争议的南海金珍珠进行了研究，得出金珍珠的紫外吸收光谱在３３０～４６０ｎｍ处有宽的吸收带，紫外区的最大峰值位于３５０～３６５ｎｍ 处。在紫外区，染色金珍珠的谱峰与南海金珍珠的谱峰相同，但在蓝紫区，染色金珍珠则出现清晰的４０５，５５８ｎｍ处的弱吸收峰。Ｙ．Ｗ．Ｃｈｅｒｙｌ采用Ｘ射线荧光能谱仪和紫外－可见光谱仪测试分析了一些具有疑问的南海金珍珠饰品的化学成分和紫外－可见光谱，认为其颜色属于人工染色。

    亓利剑等用紫外－可见光谱仪测得海水金珍珠的光谱整体表现为以３５６ｎｍ（±２ｎｍ）为中心的最大吸收宽谱带，而改色金珍珠在蓝紫区４２７ｎｍ（±２ｎｍ）处有吸收峰，提出了蓝紫区的４２７ｎｍ（±２ｎｍ）处吸收峰归因人工染色剂所致；另一组位于紫外区３５２ｎｍ（±２ｎｍ）处的吸收峰为自身的有机致色因子所致。陈育等也测得金珍珠在２８４，３６０ｎｍ处有２个明显的吸收峰，改色金珍珠在紫外区没有明显的吸收峰，其在可见区４０８ｎｍ处有吸收峰，应为３５７ｎｍ 处吸收峰发生红移所致，是碳酸钙分子及有机物分子与染料分子之间的附着作用形成引力及氢键的结果。韩孝联等的检测结果显示，金黄色珍珠样品的反射光谱谱峰位于２９０，３５５ｎｍ 附近；金黄色染色珍珠样品在２９０、３５０、４５０ｎｍ附近出现谱峰。兰延等指出染色金珍珠的紫外－可见光谱主要表现为以３６０ｎｍ为中心吸收谱带的缺失或相对于海水金珍珠的特征谱带发生左移或者右移，从而导致谱型发生变化。张向军等指出珍珠经过染色处理后，染色剂渗入样品内部的厚薄不一，在不同部位检测时，峰位的强度会发生变化。上述研究均提出，紫外－可见光谱测试可作为鉴定金珍珠颜色成因的重要鉴定性手段之一。在紫外－可见光谱测试中，出现３５０～３６０ｎｍ范围的吸收峰被认为是金珍珠中的有机色素引起，而４１０～４５０ｎｍ范围内明显的吸收峰为改色金珍珠中的染剂所引起。