UV-Vis와 ED-XRF를 이용한 자연 색상의 담수 흑 양식진주 분석

UV-Vis and ED-XRF Analyses of Natural Black Colored Pearls from Freshwater Cultured Shells

진주의 감별기법상 UV-Vis의 흡수 스펙트럼 분석과 반사율 분석은 흑진주의 색깔이 자연 그대로인지 아니면 처리에 의한 결과인지를 구별하는데 중요한 요소가 된다. 또한 ED-XRF을 이용한 미량 원소 분석은 진주가 해수산인지 담수산인지 여부와 은염 또는 염색 처리 유무를 판단하는데 이용될 수 있다. 본 연구에서는 은염 또는 염색 처리되지 않은 여러 종류(담수양식진주, 아코야양식진주, 타히티흑양식진주)의 진주에 은염처리를 한 결과, 은 이온 고유의 스펙트럼이 진주 고유의 스펙트럼에 영향을 주어 UV-Vis흡수 스펙트럼이 변화되었다. 또한 반사율도 은염처리하기 전보다 낮아짐을 알 수 있었다. 특히 자연 색상의 타히티흑양식진주의 경우 400 nm, 500nm, 700 nm의 고유 흡수 스펙트럼을 갖고 있었으며, 자연색상의 담수흑양식진주의 경우 380-400 nm, 480-500 nm 두 개의 특징적인 흡수 스펙트럼으로 나타났다. 자연 색상의 담수흑진주에서는 자연 색상의 타히티흑진주와는 달리 700nm의 흡수 스펙트럼이 관찰되지 않았다. 직접 은염처리한 진주 9 개를 ED-XRF를 이용하여 분석한 결과, 처리시간이 증가함에 따라 진주 층에 침투된 은의 함량이 점차로 증가했음을 알 수 있었다. 또한 시중에서 구입한 흑진주 18 개를 분석한 결과, 은 이온의 상대 함유량이 약 0.1%를 경계로 은염 또는 염색 처리 여부를 판단하는 데 도움을 줄 수 있을 것으로 생각되었다.

Analyses of UV-Vis spectrum and reflectance are useful tools to identify pearls of which color was naturally made or chemically changed. Contents of some trace elements of pearls by using ED-XRF may give us the information that the pearls were originated from marine shells or freshwater shells, and may give us whether the pearls were chemically treated or not. Three types of chemically untreated pearls, freshwater cultured, Akoya cultured and Tahitian cultured, were treated with silver nitrate. UV-Vis absorbance spectrum of Ag was changed after treatment, and reflectance of pearls was decreased. Absorbance of natural black colored Tahitian cultured pearls at 400, 500 and 700 nm was observed. Natural black colored freshwater cultured pearls showed two characteristic absorption patterns in UV-Vis spectra at 380-400, 480-500 nm. Unlike naturally black colored Tahitian cultured pearls, the absorption spectrum at 700 nm could not be found from black freshwater cultured pearls. Manganese was not detected in the pearls from marine shells, and strontium content of the pearls from marine cultured shells was higher than that from freshwater cultured shells. According to ED-XRF analysis, Ag contents of silver nitrate treated pearls increased as more time passed, because silver ion invaded to nacre layer of the pearls. Since Ag content of the black pearls known as untreated ranged under 0.1%, analysis of Ag content may used to distinguish the black pearls are treated or not in marketplace.