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[原创撰文/经验分享] 簡述由荧光能量光譜(edxrf)技術鑑識紫砂壺中人為添加碳酸钡(BaCO3)

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发表于 2019-4-3 11:14 | 显示全部楼层 |阅读模式
我们持续进行5年的edxrf光谱分析,归纳出一些对紫砂器进行鉴识及分析的无损性科学手段,其中很重要的一项,就是对光谱分析下,钡Ba元素的Ka能量线进行观察,以便进行判断有无添加碳酸钡(BaCo3),我们基于下面的大量光谱数据结果:




1.     紫砂原矿中,Ba的Ka能量线没有反应(目前发现有一款紫砂原矿-本山綠泥除外)


2.    从明清时期到1980年代的紫砂器成品中,Ba的Ka能量线没有反应


3.    1980年代以后的紫砂器成品中,大多数Ba的Ka能量线都有明显反应


4.    以紫砂原矿不添加碳酸钡,去制作的试片以及成品紫砂器,Ba的Ka能量线都没有反应


5.    以原矿并添加千分之三的碳酸钡去制作试片,Ba的Ka能量线有明显反应


6.    实际以高浓度碳酸钡BaCO3进行光谱分析,Ba的Ka能量线有明显反应(如下圖)




因此,用edxrf的Ba元素Ka能量吸收光谱,进行碳酸钡的添加判断,是快速无损的科学有效的鉴识方式,附图为高浓度碳酸钡粉末的各种光谱模型的测试结果,我们可以观察到Ka能量线都有明显反映,另外,在La及Lb能量线处,部分测试模型下虽然可以测得,但是该处光谱反应与Ti钛容易重迭及混淆,会阻碍判断,因此我们使用最明确的Ka能量吸收处来判断有无添加碳酸钡即可。




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 楼主| 发表于 2019-4-3 11:26 | 显示全部楼层
对于碳酸钡(BaCO3)以及钡(Ba)的认知,普遍过去我们都存在一些模糊的观念,以下几点是我们深入研究后,发现的新问题,可以给大家自行加以求证以及探讨:

1. 钡是金属元素中,最为活泼的元素之一,仅次于锂、钾、铷、铯,容易与水产生反应,尤其是在酸性溶液中;
2. 钡元素本身无毒性,主要是其与水产生的钡离子有毒性,会破坏人体的生物酶、免疫系统及细胞;
3. 钡与水会产生氢氧化钡离子(任何金属元素都会跟水产生氢氧根的离子,比如银离子抗菌),产生的关键是酸碱度而非温度;
4. 茶水一般呈弱酸性;
5. 钡及其化合物活泼性强,所以大自然中很少存在单质钡,氧化钡(紫砂添加碳酸钡后与氧化铝反应成碳酸铝及氧化钡)也有机会跟空气中的二氧化碳形成碳酸钡;
6. 碳酸钡有毒,为危害品,此外,钡在欧盟被定义为可迁移的有害元素,美国卫生部下属的癌症与毒物研究部门(自译)亦有文件公布钡离子有生物毒性;
7. 紫砂具有双气孔结构,与玻璃及其他陶瓷类具有结构上的区别,接触溶液的表面积更大。
8. 紫砂泡茶有多日茶汤不腐不馊的说法,但这点可能与重金属氢氧根离子杀菌的效果有关联。

因此,我们倡导并希望当代紫砂器不要继续添加碳酸钡,而且根据研究出来的光谱快速无损检测方式,只要是添加了碳酸钡的紫砂器,绝大多数可以被区别出来,不能存在侥幸心理。
发表于 2019-4-3 12:28 | 显示全部楼层
发表于 2019-4-3 12:33 | 显示全部楼层
紫砂泡茶有风险!入壶需谨慎啊!
 楼主| 发表于 2019-4-3 12:59 | 显示全部楼层
钟永华 发表于 2019-4-3 12:33
紫砂泡茶有风险!入壶需谨慎啊!

兄也不必過於擔心,較省心的方式就是入手1970年代及其以前的紫砂器,根據大量光譜數據顯示,這個區段是很安全的,當時及其以前都沒有添加碳酸钡,現在文革的一些中大品也挺便宜的,幾百塊就有了,好用又安全!
发表于 2019-4-3 17:28 | 显示全部楼层
发表于 2019-4-3 20:14 | 显示全部楼层
添加碳酸钡后的紫砂壶会有明显区别吗,肉眼能否观察出来呢,或者说泥料中添加碳酸钡有什么特色?
发表于 2019-4-3 21:10 | 显示全部楼层
发表于 2019-4-3 23:03 | 显示全部楼层
 楼主| 发表于 2019-4-6 09:44 | 显示全部楼层
上海材料研究所在<理化检验 化学分册>2015年的51卷中,发表了<电感耦合等离子体原子发射光谱法测定紫砂壶中12种重金属元素>,在该篇文章中也提到了在2010年5月间,央视委托该所检测了一批紫砂壶,其汇总结果表明,
紫砂壶行业充斥了大量的化工料配置成的紫砂壶,并在检测中,确实发现有害元素有较多超标现象,并且认为应对砷、钡,铋、镉、铬、铁、汞、锰、镍…等12种重金属有害元素进行测定。因为该所检测中心在2010年间对央视记者随机购买的15件紫砂壶和紫砂杯进行检测,结果发现15件紫砂茶具当中,除了两件原矿紫砂茶具外,其余13件样品重金属溶出量都出现了异常。其中黑色壶的锰离子溶出量达到2.62mg/L,蓝色壶的钡离子溶出量高达6.39mg/L。蓝色壶的钡离子溶出量高达6.39mg/L. 6.39 mg/L是什么意思呢?是每1000 C.C. 水中有6.39 mg (毫克)的钡,蓝色壶可能是200 CC或250CC,沏茶4到5次就可能吃下了6.39 mg (毫克)的钡。
发表于 2019-4-8 08:54 | 显示全部楼层
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发表于 2019-4-8 12:30 | 显示全部楼层
这样用科学事实依据的分析非常好
发表于 2019-4-8 18:20 | 显示全部楼层
发表于 2019-5-17 17:35 | 显示全部楼层
发表于 2019-5-18 10:55 | 显示全部楼层

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