關(guān)于珠寶玉石鑒定中的紅外光譜技術(shù)應(yīng)用

1、關(guān)于珠寶玉石鑒定中的紅外光譜技術(shù)應(yīng)用摘要：隨著人們對(duì)生活品質(zhì)提生的更高要求，珠寶玉石越來(lái)越受到人們的關(guān)注，而隨之產(chǎn)生的就是珠寶玉石的真?zhèn)巍⒑脡牡谋鎰e問(wèn)題。紅外光譜技術(shù)作為一種高靈敏度的微量氣體檢測(cè)技術(shù)，將該技術(shù)應(yīng)用到珠寶玉石的鑒定中，用以分析珠寶玉石的成分、結(jié)構(gòu)，不僅能夠以此辨別珠寶玉石的種類(lèi)，也能夠用以鑒定寶石的真?zhèn)?、天然或是合成，同時(shí)鑒定結(jié)果的準(zhǔn)確性也能得到保證。該文在闡述紅外光譜技術(shù)應(yīng)用原理和應(yīng)用方法的基礎(chǔ)上，對(duì)紅外光譜技術(shù)在珠寶玉石鑒定中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞：珠寶玉石紅外光譜技術(shù)鑒定應(yīng)用中圖分類(lèi)號(hào)：TS933文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-098X(2017)02(c)-0093

2、-02科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的今天，各種高新技術(shù)在珠寶玉石加工、合成中的使用，也增加了寶石鑒定的難度。為了更好地應(yīng)對(duì)這種問(wèn)題，寶石鑒定技術(shù)也應(yīng)隨之進(jìn)行更新，以便保證寶石鑒定結(jié)果的準(zhǔn)確性。在珠寶玉石鑒定中，紅外光譜技術(shù)的應(yīng)用可以在保證珠寶玉石完好無(wú)損的前提下，對(duì)寶石進(jìn)行科學(xué)、準(zhǔn)確、便捷地鑒定，是人們了解寶石信息的重要方法,有利于人們掌握寶石的種類(lèi)和結(jié)構(gòu)，而利用這種技術(shù)產(chǎn)生的鑒定結(jié)果也是人們辨別寶石真?zhèn)?，是天然還是合成的有力依據(jù)。1紅外光譜技術(shù)的應(yīng)用原理紅外光譜技術(shù)作為一種高靈敏度的微量氣體檢測(cè)技術(shù)，也是目前珠寶玉石行業(yè)較常使用的一種鑒定技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)在保證寶石完好無(wú)損的前提下，對(duì)珠寶玉石進(jìn)行便捷、準(zhǔn)確

3、地鑒定，而這種技術(shù)的應(yīng)用需要依靠紅外光譜儀來(lái)實(shí)現(xiàn)。在珠寶玉石鑒定中，紅外光譜技術(shù)的應(yīng)用原理是利用一束不同波長(zhǎng)的紅外射線(xiàn)對(duì)寶石的分子進(jìn)行照射，并依據(jù)寶石對(duì)莫種波長(zhǎng)紅外射線(xiàn)的吸收而生成紅外光譜圖，進(jìn)而依此對(duì)珠寶玉石的各種特性進(jìn)行鑒定。紅外光譜技術(shù)在珠寶玉石鑒定中的應(yīng)用，主要是對(duì)不同寶石的紅外光吸收特征的利用，有利于鑒別寶石的種屬、真?zhèn)蔚忍匦?。在珠寶玉石鑒定中，利用紅外光譜技術(shù)對(duì)寶石官能團(tuán)進(jìn)行分析，有助于掌握寶石的分子結(jié)構(gòu)和種類(lèi)。紅外光譜技術(shù)的應(yīng)用基礎(chǔ)是鑒定人員要掌握一定的紅外光譜知識(shí)，并且要具備豐富的珠寶鑒定經(jīng)驗(yàn)，據(jù)此對(duì)珠寶玉石的紅外光譜圖進(jìn)行分析，可以掌握珠寶玉石的分子結(jié)構(gòu)信息，而這也是分析珠寶

4、玉石種類(lèi)、真?zhèn)蔚闹饕罁?jù)現(xiàn)如今，紅外光譜技術(shù)已成為珠寶玉石鑒定的主要手段之一，也能夠保證鑒定結(jié)果的準(zhǔn)確性。2紅外光譜技術(shù)的應(yīng)用方法紅外光譜技術(shù)是基于對(duì)紅外光的應(yīng)用而產(chǎn)生的，從波長(zhǎng)角度分析，紅外光譜的波長(zhǎng)主要處于0.781000以m范圍,這代表紅外光譜的波數(shù)范圍是1282010cm-1o紅外光譜的譜區(qū)主要包括3個(gè)，分別是遠(yuǎn)紅外(40010cm-1)、中紅外(4000400cm-1)和近紅外(128204000cm-1)。在珠寶玉石鑒定中，對(duì)寶石分子鍵的分析主要是依靠中紅外光譜來(lái)實(shí)現(xiàn)，而對(duì)珠寶玉石振動(dòng)特性等化學(xué)鍵信息的分析主要依靠近紅外光譜來(lái)實(shí)現(xiàn)。目前，紅外光譜技術(shù)的應(yīng)用方法主要包括2種，即透射法

5、與反射法。其中，透射法又分為直接透射和粉末透射；反射法又分為鏡反射、漫反射、衰減全反射和紅外顯微鏡反射。在珠寶玉石鑒定中，直接透射法作為一種無(wú)損測(cè)試分析法，能夠分析由珠寶玉石是否填充了有機(jī)高分子材料及材料類(lèi)型。粉末透射法的應(yīng)用需要使用到珠寶玉石的粉末，所以這種透射方法是一種有損測(cè)試法。止匕外，紅外光譜技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)是具備較高的準(zhǔn)確性、高效性和便捷性，不僅能夠更加高效地完成對(duì)珠寶玉石的鑒定，鑒定過(guò)程中也比較簡(jiǎn)單，也能夠保證鑒定結(jié)果的準(zhǔn)確性。3紅外光譜技術(shù)在珠寶玉石鑒定中的應(yīng)用3.1寶石種屬的鑒定不同類(lèi)型的寶石對(duì)紅外光的吸收效果有一定的區(qū)別，其所具備的紅外吸收特征也不同。在珠寶玉石鑒定中，利用紅外

6、光譜技術(shù)對(duì)珠寶玉石進(jìn)行鑒定，并分析寶石的紅外光譜圖，可以有效地辨別珠寶玉石的種屬。對(duì)珠寶玉石種屬的鑒定主要使用到紅外光譜技術(shù)的反射法，即利用紅外光照射珠寶玉石的表面，并分析珠寶玉石表面對(duì)紅外光的反射，可以準(zhǔn)確鑒定由珠寶玉石的種屬。尤其是對(duì)于品種相似的珠寶玉石的辨別，利用這種技術(shù)可以準(zhǔn)確分辨由不同品種的寶石。比如，和田玉與硅灰石這兩種礦物，從密度和硬度來(lái)看，這兩種礦物極為相似，和田玉的密度是2.903.10,硬度是6.06.5;硅灰石的密度是2.753.10,硬度是4.55.5。在鑒別這兩種礦物的時(shí)候，一般的常規(guī)檢測(cè)方法很難準(zhǔn)確辨別由兩種礦物，但利用紅外光譜技術(shù)進(jìn)行鑒定，通過(guò)分析兩種礦物的紅外光

7、譜特性，可以準(zhǔn)確地對(duì)和田玉和硅灰石進(jìn)行辨別。3.2 天然與合成寶石的鑒定天然珍貴的寶玉石因?yàn)槿狈Y源，所以產(chǎn)量比較小，而這也催生生了合成寶石這種行業(yè)。從物理化學(xué)性質(zhì)上來(lái)看，天然寶石與合成寶石的區(qū)別微乎其微，如果是利用一般常規(guī)的檢測(cè)方法，很難準(zhǔn)確辨別天然寶石與合成寶石，需要依靠紅外光譜技術(shù)進(jìn)行鑒定。例如，天然祖母綠與合成祖母綠從折射率、密度等物理特征上來(lái)看，合成祖母綠與天然祖母綠極為相似，利用常規(guī)檢測(cè)方法無(wú)法準(zhǔn)確辨別奧塊祖母綠是天然的還是合成的。而通過(guò)利用紅外光譜技術(shù)，從水分子伸縮振動(dòng)、強(qiáng)度等方面對(duì)祖母綠進(jìn)行檢測(cè)，并分析檢測(cè)結(jié)果，可以準(zhǔn)確、高效地鑒別祖母綠是屬于天然還是合成，并且檢測(cè)過(guò)程也不會(huì)對(duì)

8、祖母綠造成損壞。一般用以合成祖母綠的方法有2種，分別是助溶劑法和水熱法。利用紅外光譜技術(shù)檢測(cè)祖母綠的結(jié)晶水吸收峰，可以準(zhǔn)確辨別天然與合成祖母綠，因?yàn)樘烊蛔婺?？G的結(jié)晶水吸收峰為34003800cm-1，但不包括3490、2995、2830、2745cm-1等幾個(gè)點(diǎn)。合成祖母綠的結(jié)晶水吸收峰卻不同，其中以水熱法合成的祖母綠在幾個(gè)特定點(diǎn)有結(jié)晶水吸收峰，如4357、3490、2995、2745、2830cm-1等，而以助溶劑法合成的祖母綠沒(méi)有結(jié)晶水吸收峰。通過(guò)對(duì)祖母綠結(jié)晶水吸收峰的檢測(cè)，可以準(zhǔn)確鑒定由天然祖母綠與合成祖母綠。止匕外，紅外光譜技術(shù)也可用于鑒定以水熱法合成的紅寶石、以查塔姆助溶劑法合成的

9、紅寶石，等等。另外，利用紅外光譜技術(shù)也能夠鑒定珠寶玉石是天然還是經(jīng)過(guò)優(yōu)化處理。通過(guò)利用紅外光譜技術(shù)對(duì)翡翠進(jìn)行檢測(cè)，并分析紅外光譜圖中31002800cm-1的羥基吸收峰，可以準(zhǔn)確鑒定由翡翠是否經(jīng)過(guò)漂白充填處理，有利于鑒別經(jīng)過(guò)優(yōu)化處理的翡翠與天然翡翠。3.3 寶石及其仿制品的鑒定在珠寶玉石鑒定中，紅外光譜技術(shù)也常被用于鑒定珠寶玉石及其仿制品。寶石及其仿制品在外觀(guān)、特殊性質(zhì)等方面都極為相似，利用常規(guī)檢測(cè)方法很難準(zhǔn)確辨別寶石是正品還是仿制品，但通過(guò)利用紅外光譜技術(shù)，則可以準(zhǔn)確鑒定寶石及其仿制品。例如，鉆石與合成立方氧化培，合成立方氧化皓雖是對(duì)鉆石的仿制，但無(wú)論是外觀(guān)，還是特質(zhì)都沒(méi)有太大的區(qū)別，而利用

10、紅外光譜技術(shù)對(duì)兩種物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)分析兩種物質(zhì)的紅外反射測(cè)試結(jié)果，可以準(zhǔn)確、快速地對(duì)鉆石和合成立方氧化皓進(jìn)行鑒定。止匕外，紅外光譜技術(shù)也可用于鑒定紫晶與紫色方柱石、琥珀與硬樹(shù)脂仿制品，等等。4結(jié)語(yǔ)在珠寶玉石鑒定領(lǐng)域，紅外光譜技術(shù)作為一種重要鑒定手段，通過(guò)分析珠寶玉石的官能團(tuán)信息及化學(xué)成分，可以準(zhǔn)確鑒定由珠寶玉石的化學(xué)成分，并為珠寶玉石真?zhèn)?、天然與合成的鑒定提供支持。同時(shí)，利用紅外光譜技術(shù)鑒定珠寶玉石，不僅能夠在不損傷珠寶玉石的前提下，提高鑒定速度，也能夠保證鑒定結(jié)果的準(zhǔn)確性，而這也為紅外光譜技術(shù)在珠寶玉石鑒定中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)1周丹怡，陳華，陸太進(jìn)，等.基于拉曼光譜-紅外光譜-X射線(xiàn)