基于红外光谱技术的珠宝玉石鉴定研究
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摘 要：本文探讨了基于红外光谱技术的珠宝玉石鉴定方法，论文首先分析了红外光谱技术应用原理，進而探讨了红外光谱技术的应用方法，在此基础上，本文探讨了具体的鉴定流程，包括宝石种属的鉴定、天然与合成宝石的鉴定、宝石及其仿制品的鉴定和类质同象宝玉石的鉴定，论文是笔者长期工作实践基础上的理论升华，相信对从事相关工作的同行能有所裨益。
关键词：红外光谱 珠宝 玉石 鉴定
中图分类号：TS933 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）02（b）-0073-02
随着现代化技术的不断发展，在珠宝玉石合成、加工过程中，越来越多的现代化技术得以应用，从而导致鉴定珠宝玉石的难度增加。为了更有效地对珠宝玉石进行鉴定，提升鉴定的准确率，相应的鉴定技术逐渐被完善提升。其中，红外光谱技术由于能够快速、准确地完成鉴定工作，并且具有极高的鉴定准确率，在珠宝玉石鉴定领域被广泛应用。因此，积极对红外光谱技术在珠宝玉石鉴定中的应用进行研究，对于红外光谱技术的发展有着积极的意义。
1 红外光谱技术应用原理
红外光谱仪应用原理主要是将具有一定波长的红外射线照射到需要检定的宝石分子中，由于分子所吸收的红外射线与宝石的构成有关，从而使得部分特定波长的红外射线被宝石分子所吸收，进而导致这一特定分子的红外吸收光谱由此形成，鉴定人员可根据所形成的红外吸收光谱来对待鉴定的珠宝玉石进行鉴定与分析。另外，鉴定人员可对红外吸收光谱带的数目、强度以及光谱形式等进行观察，以此完成宝石红外吸收光谱的表征定性工作，从而帮助鉴定人员掌握与了解宝石的有关参数信息。
红外光谱图对于化合物来讲，普遍存在复杂的特征，并且难以从中掌握所有分子结构信息，所以对分析人员的工作经验有着更多的要求。尽管解谱分析工作的难度较大，但是红外光谱官能团的分析仍然是最为快速、准确的珠宝玉石鉴定方式，可对常规检测中的弊端予以弥补，并且具有更高的分析效率，同时可以保证所鉴定珠宝玉石的完整度和具有便捷的操作性等优点。所以红外光谱仪是目前实验室鉴定珠宝玉石最常用的实验设备。
2 红外光谱技术应用方法
在现阶段，透射法与反射法是红外光谱技术运用的两种形式。透射法可分为直接透射与粉末透射。对于反射法来讲，其可分为镜反射、漫反射、衰减全反射和红外显微镜反射。在检定珠宝玉石过程中，作为一种无损鉴定分析方法，直接透射法可以对珠宝玉石中是否存在有机高分子材料进行鉴别，而粉末透射法需要利用珠宝玉石的粉末来进行鉴别，所以其属于有损测试方法。另外，对于红外光谱技术而言，由于其具有高准确率以及便捷性等优势，所以珠宝玉石的鉴定可通过红外光谱技术快速完成，并且具有极高的准确率。
3 红外光谱技术在珠宝玉石鉴定中的应用
3.1 宝石种属的鉴定
红外光的吸收效果对于不同类型的珠宝玉石所表现出的吸收特征存在一定差别。因此，在鉴定珠宝玉石过程中，鉴定可以通过红外光谱技术所分析出的红外光谱图来实现，并且可将珠宝玉石的种属进行鉴别。其中，红外光谱技术当中的反射法是珠宝玉石种属鉴定过程中常用的方法，即对珠宝玉石的表面进行红外光照射，通过对反射光进行分析，实现对珠宝玉石种属的鉴定。在对品种相似的珠宝玉石鉴定过程中，如鉴别硅灰石与和田玉时，由于彼此硬度与密度等物理特性差别不大，所以需通过红外光谱技术对不同品种的宝石进行精准的鉴别。
3.2 天然与合成宝石的鉴定
由于珠宝玉石的产量较低，在一定程度上提升了其经济价值。珠宝玉石的销售价格提升，为珠宝玉石合成行业的存在提供了空间。此外，随着科学技术水平的不断提升，合成宝石与天然宝石的区分难度急剧增加，使得珠宝玉石的鉴别难以通过常规的鉴定方法来实现。随着红外光谱技术的不断完善，将其应用在珠宝玉石鉴定中由于有着良好的鉴定效果，所以其在现阶段鉴定珠宝玉石过程中有着广泛的应用。
在对天然祖母绿与合成祖母绿鉴定过程中，由于其物理特性近乎一致，如折射率与密度等，所以常规鉴定手段无法对两者进行有效的鉴别。运用红外光谱技术可以准确地对祖母绿中的水分子伸缩振动与强度等方面进行分析，并根据分析结果准确地对天然与合成祖母绿进行鉴别，同时不会对祖母绿有任何程度的破坏。
3.3 宝石及其仿制品的鉴定
除了对合成与天然珠宝玉石进行鉴定外，红外光谱技术同样可在珠宝玉石与仿制品之间的鉴定中予以应用。通常来讲，天然珠宝玉石与其仿制品在性质与外观中存在较多的相似，通过经验以及常规鉴定措施难以准确地进行分辨，需要在鉴别真伪过程中对红外光谱技术进行应用。例如，在对钻石与合成立方氧化锆鉴定过程中，尽管合成立方氧化锆与钻石在外观与物理特性上的区别微乎其微，但是通过合理运用红外光谱技术，可以对钻石与合成立方氧化锆进行红外反射，以此来对红外反射结果进行分析，实现钻石与合成立方氧化锆的准确鉴别。另外，在鉴别紫晶与紫色方柱石、琥珀与硬树脂仿制品时，同样可通过运用红外光谱技术得到准确且有效的鉴定结果。
3.4 类质同象宝玉石的研究
所谓类质同象，通常指的是在晶体结构中，原位置的部分离子、原子或分子被与其性质近似的其它离子、原子或分子所取代，而晶体结构的化学键和结构类型保持基本不变，仅在密度、折射率等方面存在变化的现象。因此，在鉴定类质同象珠宝玉石过程中，可通过红外光谱仪对各种类质同象的珠宝玉石加以鉴定，并且有着极高的鉴定准确率。
由此可见，在鉴定珠宝玉石过程中，为了提升鉴定的准确程度，对红外光谱技术加以应用是极其重要的。在红外光谱技术的帮助下，可对所鉴定珠宝玉石的化学成分以及官能团信息进行详尽准确的分析，帮助鉴定人员更加准确地对珠宝玉石的化学成分进行掌握，有助于提升珠宝玉石真伪的辨别程度。另外，在应用红外光谱技术时，可以有效保证所鉴定珠宝玉石的完好度，不对其进行损坏，有效提升鉴定准确性与效率，使得在鉴定珠宝玉石领域中红外光谱技术有着更为广泛的应用。
参考文献
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