热处理绿黄色磷灰石的紫外-可见光谱

摘要

磷灰石是一种常见的含钙磷酸盐矿物。由于在其结构中存在大量的类质同像替代,因此具有丰富多彩的颜色。在珠宝市场上常见的绿蓝色磷灰石因其颜色和"帕拉伊巴"碧玺相似而为人们所喜爱。对绿黄色磷灰石样品进行热处理。结果显示,在空气气氛或还原气氛下加热至650℃恒温1h就可将样品的颜色由绿黄色改变成绿蓝色,表明颜色的改变和元素价态的变化无关。室温下样品的紫外-可见光谱主要表现在蓝紫区强烈吸收,红橙区吸收,黄绿区透过,出现了515、528、578、739、747nm等一系列微小的吸收峰,除此之外在620～720nm之间存在一个宽缓的吸收带。随着热处理温度的升高,样品在可见光范围内的吸收系数大幅降低,样品颜色变浅,吸收截止边逐渐蓝移导致样品呈现更多的蓝色调。与此同时,当温度超过400℃时,在620～720nm吸收带中最强吸收位置红移则会导致样品吸收更多红光。通过比较经650℃热处理样品的偏正紫外-可见吸收光谱发现,当光的偏正方向垂直于晶体c轴时,光谱在蓝绿区的吸收较强而在红区的吸收较弱。因此为了更好的展示改善后的颜色,应当尽量避免热处理原材料的台面垂直于晶体c轴。