热导仪在珠宝首饰鉴定中的应用

翠花

　　此，笔者把方法的原理、操作方法及检测结果整理出来，予以公布。应当说明的是，用热导仪检测珠宝玉石和贵金属首饰的技术尚处于开发阶段，不很完善，测定的样品数目及重复测量次数都不够充分，相信在众人的共同努力下，这个方法将会得到改进和完善。　　热导仪的测定原理和操作方法观为长方形，大小约21mmx40mmx25mm，仪器前端有一根约21mm长的紫铜探针。电源开关⑶从OFF拧向ON，听到“舶”　　的一声，表示仪器打开，电源接通（仪器用9V干电池供电）。电源指示灯（4）亮，经过约15s预热，工作灯（5）亮，即可开始工作。旋转显示屏调节钮（3），热导仪的显示屏先出现4格绿色，后出现4格黄色，最后出现4格红色，并听到一般先调到显示屏4格显绿色（按说明书要求，根据钻石大小及测量时气温高低热导仪背面的表调节起始显示屏的格数）。将热导仪垂直接触钻石台面，热导仪即刻出现上升的4格黄色，且可继续上扬出现红色，并发出“嘟嘟”的鸣叫声，则表明所测物为钻石，若不出现红色，也不鸣叫，则所测物不是钻石。　　据王曙先生著真假宝石鉴别一书介绍，热导仪是80年代初期设计生产出来的，探头装配一根1.4mm粗的细铜棒制成的热电偶，在热电偶旁侧有加热器，加热器与电池电源连接。在使用时，打开电源开关（3）即对加热器加热，加热器对热电偶不停地供热。当测定时，热电偶探针接触被测宝石的瞬间，热量由热电偶探针传至宝石上，再由宝石传出。若宝石的导热性好，热量传出就快；反之，则慢。热导仪探针在宝石上传出热量的快慢，由发光二级管显示，热量传导得越快，显示屏的发光二极管由绿转黄再到红的上升速度加快，亮灯的数目就越多。　　宝石对热的传导受气温影响，天气热时，宝石已经吸收了相对多的热量，再吸收热电偶探针给予的热的传导能力相对减小。热传导还受颗粒度大小的影响，颗粒太小时，探针的热很快就传遍整个宝石，宝石对热的传导能力也相对减小。因此在用热导仪测定宝石时，假如规定必须出现红色显示并发出鸣叫声才能确定为钻石或别的宝石时，就要根据测定时的气温及被测物的大小确定起始显示屏的数目。所以测定钻石时，要根据不同气温和被测钻石的大小，采用热导仪背面的表调节起始显示屏的数目。本文用热导仪对宝玉石的测定及对贵金属的测定并不仅仅是根据热导仪必须显示红色并发出鸣叫声来确定被测物的名称的，所以没有列出相似于测定钻石时参照的气温及被测物大小的表。但气温及被测物大小肯定对热导仪测定结果有影响，其影响规律则有待今后完善。　　用热导仪测定宝玉石与贵金属的基础众所周知，不同物质对热的传导性能是不同的，这就是用热导仪测定宝玉石与贵金属的基础。钻石是所有物质中导热性最好的。根据前人的总结，一般规律是：金属的导热性比宝石好，结晶宝石的导热性比非晶“宝石”好。不同物质导热性一般用某一物质的导热性为标准，以比导热率表示，并且不同作者列出的数据不尽一致，但数据的相对大小基本一样。本文借用王曙先生所著真假宝石鉴定书中所述以银为〗的比导热率，以供（表1）。　　表1金属和常见宝玉石的比导热率（以银为10被测物比导热率被测物比导热率被测物比导热率金刚石红柱石普通辉石银石英燧石铜金红石锰铝榴石金翡翠铁铝榴石铝钙铝榴石镁铝榴石碳化硅锂辉石钙铁榴石铂透辉石蛇纹石刚玉红电气石黝帘石黄玉橄揽石长石闪锌矿锆石磷灰石尖晶石顽火辉石水晶玻璃赤铁矿绿柱石普通玻璃用热导仪检测贵金属用于珠宝首饰的贵金属主要是黄金及K金、铂金、银和以铜为芯材的镀金、镀铂或镀铑或包金首饰。检测中最常见的是纯金首饰和8K金首饰；白色系列常见的是铂金首饰、银首饰和白色18K黄金首饰，以及18KGP外表黄色和白色的首饰。由于金属的导热率篼，假如初始显示屏为4格绿时，几乎所有金属首饰都出现红色显示并有鸣叫声，所以我们改用绿色1格为初始显示，这样就较易区分常见贵金属。表2为笔者用热导仪采用不同起始绿色显示屏对不同材料首饰的测定结果。　　在热导仪检测贵金属首饰过程中发现：佩戴时间长而又没有清洗的首饰，显示屏读数偏低；热导仪电池不足时，显示屏读数也偏低；检测细项链时，由于接触面太小，也可使热导仪读数偏低。由于不少首饰表面是抛物面，热导仪探针与其接触时，易发生打滑现象。为防止打滑，检测时往往用力使探针与被测物接触，此时显示屏读数常偏高。　　由表2可见，纯金首饰与18K金首饰可以很方便地区分。但纯金与22K金首饰或18K金与14K金或9K金首饰则不易区分，前者金的纯度差别基本上不能用热导仪区分，后者由于除5%金和37.5%金外，其他补口材料不完全相同，使热导仪测定结果变化无常，因此也不易区分。18KGP首饰、铜首饰及稀金、亚金首饰内部基体都是铜或铜的合金，因此用热导仪相互区分比较困难。但铜与金的密度相差1倍，因此，由铜材料制的首饰与纯金或18K金首饰可以用手掂法给予区分。　　白色系列的首饰材料主要有铂金系列、银系列、白色18K黄金及镀银、镀铑、镀铂系列。除它们的密度相差较大，可以用手掂法进行区分外，用热导仪区分铂金系列，白色18K黄金及银925首饰也很方便。　　表2用热导仪测定贵金属材料的数据贵金属首饰种类绿色1格热导仪初始显示屏读数及测定结果绿色2格绿色3格绿色4格纯金戒红色2格红色3格红色4格22K金戒红色2格红色3格红色4格18K金戒（黄色）黄色1格黄色2格黄色3格黄色4格18K金戒（白色）绿色4格黄色丨格黄色2格黄色3格14K金耳钉（玫瑰色）黄色1格黄色2格黄色3格黄色4格9K金成黄色3格黄色4格红色1格黄色1格黄色2格黄色3格黄色4格绿色3格绿色4格黄色1格黄色2格银925戒红色1格红色1~2格红色2格红色3格法18KGP（黄色）黄色2格黄色4格红色1格红色2格镍银合金镀铑戒黄色1格黄色2格黄色3格黄色4格晋金戒（1%铟）绿色4格黄色1格黄色2格黄色3格美国乐满公司医用不锈钢首饰绿色2格绿色3格绿色4格黄色1格黄铜戒黄色〗格黄色2格黄色3格黄色4格稀金（94%铜）黄色2格黄色3格黄色4格红色〖格黄色2格黄色3格黄色4格红色1格①上述测定结果只适用于热导仪（DIAMONDSELECTOR）。　　用热导仪检测宝玉石由表1可知，不同宝玉石的导热性不同，因此也可以用热导仪检测并区分不同的宝玉石。　　笔者最早是在1996年底中国宝玉石协会各省市秘书长会议上听河南省宝玉石协会秘书长高国治先生说到用热导仪检测宝玉石的。1997年底吴瑞淇先生在宝玉石信息上发表了据。笔者受热导仪检测贵金属材料的启发，对本人拥有的样品和珠宝商店柜台中的镶宝首饰测定了热导仪初始显示屏为4格绿和格绿时的数据，找出了一些规律。但部分测定结果与吴瑞淇先生文中所列结果稍有差别，现将笔者的测定结果列于表3，仅供。　　需要说明的是：（1）用热导仪测定宝石时比较费电，而9V电池降低IV就不能用于检测了。在实际使用中发现，电源指示灯的亮度明显低于工作指示灯时，热导仪测定结果偏低；（2）热导仪工作指示灯亮，调节“显示屏数量”钮时，可调节初始显示屏为1格绿和4格绿，有些仪器此时测量时仍不稳定，表现在测定1~2个数据后，显示屏二级管出现闪烁，甚至减少1格，此时应重新调整后再测；（3）刚从脖子上摘下的项链、刚从手上取下的戒指或手链、刚从柜台表3用热导仪检测宝玉石的结果宝玉石名称热导仪显示屏读数初始绿色4格初始绿色1格钻石（0.I0ci以上）红色4格红色〗~2格六成黑色金刚石（2.红色2格黄色4格锡石红色1格黄色3格天然红（蓝）石、合成红（蓝）宝石、天然变色蓝宝石、合成星光红（蓝）宝石、黄铁矿（八面体）黄色4格黄色卜2格天然尖晶石、合成尖晶石、黄玉、改色蓝黄玉、金绿宝石、天然锆石黄色3格绿色4格天然水晶、合成水晶、矽线石、木变石、鹰晴石、青海翠、青金石、泰山玉、寿山石、东陵石、马来西亚玉、天山翠、密玉、萤石、YAG、勘帘石黄色2格绿色3格石英猫眼黄色2格绿色2格翡翠ABC货、岫玉、海蓝宝石、热处理海蓝宝石、电气石和改色碧玺黄色卜2格绿色23格水热法合成祖母绿、蓝晶石、非洲翠（坦桑尼亚产）黄色1格绿色3格绿帘石、辉锑矿、绿松石、人造绿松石（国外产、孔雀石、红珊瑚、蛋白石、澳玉、立方氧化锆、辉石、独山玉、菊花石、月光石、橄揽石、石榴石、珍珠、蔷薇辉石、玛瑙、天河石、铅锌矿、异极矿、青白玉、鸡肝石、拉K石、绿柱石、方柱石、祖母绿黄色1格绿色3格辰砂、琥珀、煤精、瓷珠、稀土玻璃、合成金星石、仿珊瑚和仿绿松石（玻璃质）、玻璃、塑料黄色0丨格绿12格①上述测定结果只适用于热导仪（DWMONDSELECTOR）。　　射灯下取出的首饰（包括相应的玉制品），都因被测物已部分吸热而使测定数据偏低，所以应当让它稍冷后再测；（4）测定宝玉石时发现，热导仪探针在抛光面上与粗糙面上测定的数据稍有偏差，一般在抛光面上探测到的数值稍高；测定4X 6以下的宝石戒面时显示屏读数普遍少1格。　　用热导仪测定宝玉石，可大大提高在坐堂免费咨询中的检测速度和准确度。例如，坐堂免费咨询中，常有白色系列的宝石要求检测，其中有钻石、白色蓝宝石、白色尖晶石、白色黄玉、无色立方氧化锆、无色水晶和玻璃等。用热导仪检测时，调节显示屏为4格绿，对上述宝石进行测定，出现1~4格红色并鸣叫的是钻石，黄色4格为白色蓝宝石，黄色3格为白色尖晶石和无色黄玉（再用二色镜或偏光镜很易相互区分），黄色2格为无色水晶，黄色1格为立方氧化锆，黄色格为玻璃。　　再如坐堂免费咨询中常碰到蓝色系列宝石，有蓝色蓝宝石、蓝色尖晶石，蓝色坦桑石、宝石蓝色立方氧化锆、稀土蓝宝石等。用热导仪检测时，用初始显示屏4格绿测定，则黄色4格为蓝色蓝宝石（天然与合成品再用别的方法区分），黄色3格为蓝色尖晶石，黄色2格为蓝色坦桑石（黝帘石），黄色1格时为宝石蓝立方氧化锆，黄色格时为稀土蓝色玻璃。　　由此可见，在大型商场坐堂免费咨询时，可以利用热导仪较迅速地区分部分宝玉石及贵金属首饰，至少可以帮助迅速作出初步判断。　　技术校对王曙