绿黄色磷灰石热处理紫外可见光谱研究

发布时间：2021-03-29 15:56

　　绿蓝色磷灰石因其颜色和"帕拉伊巴"绿蓝色碧玺相似而为消费者所熟知。为了验证此种磷灰石颜色是否经过人工处理,将不同颜色的磷灰石样品分别置于空气气氛下进行400～800℃的热处理。结果表明绿黄色磷灰石经过650℃的热处理就可产生绿蓝色。根据热处理过程中样品的X射线粉末衍射数据,在热处理过程中并未发生相变。为了进一步研究热处理过程中样品颜色的变化行为和实验参数对热处理效果的影响,将绿黄色磷灰石样品分别置于空气和还原气氛下进行300～800℃的对比热处理实验。结果显示不同气氛下样品颜色的变化行为十分相似。因此这也表明绿黄色磷灰石颜色的改变和元素价态的变化没有直接关联。室温下样品的紫外可见吸收光谱（200～800 nm）主要表现在蓝紫区强烈吸收,红橙区有一宽缓的吸收带（620～720 nm）,黄绿区透过,出现了515, 528, 578, 739和747 nm等一系列吸收峰。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颜色变浅,吸收截止边逐渐蓝移导致样品逐渐呈现蓝色。与此同时,随着温度升高至400℃, 620～720 nm吸收带中最强吸收峰位置会发生蓝移导致样品的黄色调减弱。当温度... 

【文章来源】：光谱学与光谱分析. 2020,40(01)北大核心EISCICSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

620～720 nm间最大吸收值位置

为了探究哪些颜色的磷灰石经过热处理后会产生绿蓝色, 将市场上常见的黄色、 绿黄色以及黄绿色磷灰石样品进行预热处理实验来观察样品的改色情况。 根据前人的经验, 当温度升高至800 ℃时所有磷灰石的颜色将会褪去[7]。 因此实验温度设置为400～800 ℃, 每次恒温1 h。 实验结果见图1。 在空气下, 当温度升高至500 ℃时, 黄色磷灰石的颜色明显减弱; 当温度到达600 ℃时, 黄绿色和绿黄色磷灰石转变为绿蓝色; 随着温度继续上升, 黄绿色和绿黄色磷灰石的蓝色调加深, 其中绿黄色磷灰石热处理后的颜色最为接近绿蓝色碧玺; 当温度升高至800 ℃时, 所有样品颜色褪去。 由此可见, 市场上出现的大量绿蓝色磷灰石很可能是由一些廉价的绿黄色或黄绿色磷灰石热处理所得。 将绿黄色磷灰石在热处理过程中的X射线粉末衍射谱图和X射线衍射标准PDF70-3522号卡片进行比对(图2), 在热处理过程中绿黄色磷灰石并未发生相变。2.2 绿黄色磷灰石热处理

将4块绿黄色磷灰石经切割后分成两组分别在空气及还原气氛下进行热处理, 实验结果如图3所示。 在不同气氛下, 样品的颜色变化行为几乎一致。 此外为了方便后续紫外可见吸收光谱测试, 将一块绿黄色磷灰石原石定向切割成13块厚度相等且平行晶体c轴的切片(图4)。 在空气中, 从300 ℃开始, 每隔50 ℃分别对第一块至第十一块切片进行热处理直至温度达到800 ℃; 第十二块切片为空白样; 最后一块切片在还原气氛下热处理至650 ℃。 热处理的每个样品均在最高温度下恒温1 h后降至室温取出。图3 绿黄色磷灰石切片在不同气氛下热处理后照片


本文编号：3107795