王艷娟 張?jiān)?孟妍嬌

（蘭州資源環(huán)境職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 蘭州 730021）

隨著現(xiàn)代化技術(shù)的不斷發(fā)展，在珠寶玉石合成、加工過程中，越來越多的現(xiàn)代化技術(shù)得以應(yīng)用，從而導(dǎo)致鑒定珠寶玉石的難度增加。為了更有效地對(duì)珠寶玉石進(jìn)行鑒定，提升鑒定的準(zhǔn)確率，相應(yīng)的鑒定技術(shù)逐漸被完善提升。其中，紅外光譜技術(shù)由于能夠快速、準(zhǔn)確地完成鑒定工作，并且具有極高的鑒定準(zhǔn)確率，在珠寶玉石鑒定領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。因此，積極對(duì)紅外光譜技術(shù)在珠寶玉石鑒定中的應(yīng)用進(jìn)行研究，對(duì)于紅外光譜技術(shù)的發(fā)展有著積極的意義。

1 紅外光譜技術(shù)應(yīng)用原理

現(xiàn)階段，在國(guó)際與國(guó)內(nèi)珠寶玉石鑒定過程中，紅外光譜儀由于具有極高的檢測(cè)準(zhǔn)確率、更短的分析檢測(cè)時(shí)限以及較高的特征性等優(yōu)點(diǎn)，在行業(yè)中獲得了普遍的應(yīng)用。與此同時(shí)，應(yīng)用紅外光譜儀來對(duì)珠寶玉石進(jìn)行檢測(cè)，可極大保證所檢測(cè)珠寶玉石的完好度，確保其不受損壞，以此來將準(zhǔn)確、真實(shí)的檢定數(shù)據(jù)提供給檢測(cè)人員。

紅外光譜儀應(yīng)用原理主要是將具有一定波長(zhǎng)的紅外射線照射到需要檢定的寶石分子中，由于分子所吸收的紅外射線與寶石的構(gòu)成有關(guān)，從而使得部分特定波長(zhǎng)的紅外射線被寶石分子所吸收，進(jìn)而導(dǎo)致這一特定分子的紅外吸收光譜由此形成，鑒定人員可根據(jù)所形成的紅外吸收光譜來對(duì)待鑒定的珠寶玉石進(jìn)行鑒定與分析。另外，鑒定人員可對(duì)紅外吸收光譜帶的數(shù)目、強(qiáng)度以及光譜形式等進(jìn)行觀察，以此完成寶石紅外吸收光譜的表征定性工作，從而幫助鑒定人員掌握與了解寶石的有關(guān)參數(shù)信息。

寶石樣品的紅外光譜檢測(cè)主要以分析珠寶玉石官能團(tuán)為主，并根據(jù)官能團(tuán)所表現(xiàn)出的各類參數(shù)信息來實(shí)現(xiàn)珠寶玉石類型與結(jié)構(gòu)的鑒定。然而，對(duì)于解譜分析工作而言，對(duì)分析人員提出了更為嚴(yán)格的要求，如解譜人員需要具備足夠的工作經(jīng)驗(yàn)以及豐富的紅外光譜知識(shí)等。與此同時(shí)，紅外光譜圖對(duì)于化合物來講，普遍存在復(fù)雜的特征，并且難以從中掌握所有分子結(jié)構(gòu)信息，所以對(duì)分析人員的工作經(jīng)驗(yàn)有著更多的要求。盡管解譜分析工作的難度較大，但是紅外光譜官能團(tuán)的分析仍然是最為快速、準(zhǔn)確的珠寶玉石鑒定方式，可對(duì)常規(guī)檢測(cè)中的弊端予以彌補(bǔ)，并且具有更高的分析效率，同時(shí)可以保證所鑒定珠寶玉石的完整度和具有便捷的操作性等優(yōu)點(diǎn)。所以紅外光譜儀是目前實(shí)驗(yàn)室鑒定珠寶玉石最常用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

2 紅外光譜技術(shù)應(yīng)用方法

在現(xiàn)階段，透射法與反射法是紅外光譜技術(shù)運(yùn)用的兩種形式。透射法可分為直接透射與粉末透射。對(duì)于反射法來講，其可分為鏡反射、漫反射、衰減全反射和紅外顯微鏡反射。在檢定珠寶玉石過程中，作為一種無損鑒定分析方法，直接透射法可以對(duì)珠寶玉石中是否存在有機(jī)高分子材料進(jìn)行鑒別，而粉末透射法需要利用珠寶玉石的粉末來進(jìn)行鑒別，所以其屬于有損測(cè)試方法。另外，對(duì)于紅外光譜技術(shù)而言，由于其具有高準(zhǔn)確率以及便捷性等優(yōu)勢(shì)，所以珠寶玉石的鑒定可通過紅外光譜技術(shù)快速完成，并且具有極高的準(zhǔn)確率。

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

紅外光的吸收效果對(duì)于不同類型的珠寶玉石所表現(xiàn)出的吸收特征存在一定差別。因此，在鑒定珠寶玉石過程中，鑒定可以通過紅外光譜技術(shù)所分析出的紅外光譜圖來實(shí)現(xiàn)，并且可將珠寶玉石的種屬進(jìn)行鑒別。其中，紅外光譜技術(shù)當(dāng)中的反射法是珠寶玉石種屬鑒定過程中常用的方法，即對(duì)珠寶玉石的表面進(jìn)行紅外光照射，通過對(duì)反射光進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)珠寶玉石種屬的鑒定。在對(duì)品種相似的珠寶玉石鑒定過程中，如鑒別硅灰石與和田玉時(shí)，由于彼此硬度與密度等物理特性差別不大，所以需通過紅外光譜技術(shù)對(duì)不同品種的寶石進(jìn)行精準(zhǔn)的鑒別。

3.2 天然與合成寶石的鑒定

由于珠寶玉石的產(chǎn)量較低，在一定程度上提升了其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。珠寶玉石的銷售價(jià)格提升，為珠寶玉石合成行業(yè)的存在提供了空間。此外，隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，合成寶石與天然寶石的區(qū)分難度急劇增加，使得珠寶玉石的鑒別難以通過常規(guī)的鑒定方法來實(shí)現(xiàn)。隨著紅外光譜技術(shù)的不斷完善，將其應(yīng)用在珠寶玉石鑒定中由于有著良好的鑒定效果，所以其在現(xiàn)階段鑒定珠寶玉石過程中有著廣泛的應(yīng)用。

在對(duì)天然祖母綠與合成祖母綠鑒定過程中，由于其物理特性近乎一致，如折射率與密度等，所以常規(guī)鑒定手段無法對(duì)兩者進(jìn)行有效的鑒別。運(yùn)用紅外光譜技術(shù)可以準(zhǔn)確地對(duì)祖母綠中的水分子伸縮振動(dòng)與強(qiáng)度等方面進(jìn)行分析，并根據(jù)分析結(jié)果準(zhǔn)確地對(duì)天然與合成祖母綠進(jìn)行鑒別，同時(shí)不會(huì)對(duì)祖母綠有任何程度的破壞。

在合成祖母綠過程中，主要會(huì)應(yīng)用到助溶劑法以及水熱法。利用紅外光譜技術(shù)，可對(duì)祖母綠中結(jié)晶水吸收峰進(jìn)行鑒別，以此得到更為真實(shí)的鑒定結(jié)果。另外，以天然的祖母綠為例，通常其結(jié)晶水吸收峰介于3500～3700cm-1的范圍內(nèi)，如果祖母綠由助溶劑法所合成，其結(jié)晶水吸收峰則不存在，所以這可作為區(qū)分祖母綠是天然還是人工合成的必要條件。在紅外光譜技術(shù)的幫助下，對(duì)祖母綠的結(jié)晶水吸收峰加以檢測(cè)，可以使檢定準(zhǔn)確率大幅度提升。另外，對(duì)于鑒別水熱法以及助溶劑法合成的紅寶石而言，紅外光譜技術(shù)同樣可以對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的鑒定。另外，如果要對(duì)天然寶石以及優(yōu)化處理后的寶石加以區(qū)分，同樣可用紅外光譜技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。例如，對(duì)翡翠進(jìn)行鑒定過程中，利用紅外光譜技術(shù)來得到翡翠中羥基吸收峰的光譜圖，并進(jìn)行分析，以此來對(duì)翡翠是否經(jīng)過漂白填充處理進(jìn)行區(qū)分，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)天然翡翠以及優(yōu)化處理的翡翠的鑒定工作。

3.3 寶石及其仿制品的鑒定

除了對(duì)合成與天然珠寶玉石進(jìn)行鑒定外，紅外光譜技術(shù)同樣可在珠寶玉石與仿制品之間的鑒定中予以應(yīng)用。通常來講，天然珠寶玉石與其仿制品在性質(zhì)與外觀中存在較多的相似，通過經(jīng)驗(yàn)以及常規(guī)鑒定措施難以準(zhǔn)確地進(jìn)行分辨，需要在鑒別真?zhèn)芜^程中對(duì)紅外光譜技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用。例如，在對(duì)鉆石與合成立方氧化鋯鑒定過程中，盡管合成立方氧化鋯與鉆石在外觀與物理特性上的區(qū)別微乎其微，但是通過合理運(yùn)用紅外光譜技術(shù)，可以對(duì)鉆石與合成立方氧化鋯進(jìn)行紅外反射，以此來對(duì)紅外反射結(jié)果進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)鉆石與合成立方氧化鋯的準(zhǔn)確鑒別。另外，在鑒別紫晶與紫色方柱石、琥珀與硬樹脂仿制品時(shí)，同樣可通過運(yùn)用紅外光譜技術(shù)得到準(zhǔn)確且有效的鑒定結(jié)果。

3.4 類質(zhì)同象寶玉石的研究

所謂類質(zhì)同象，通常指的是在晶體結(jié)構(gòu)中，原位置的部分離子、原子或分子被與其性質(zhì)近似的其它離子、原子或分子所取代，而晶體結(jié)構(gòu)的化學(xué)鍵和結(jié)構(gòu)類型保持基本不變，僅在密度、折射率等方面存在變化的現(xiàn)象。因此，在鑒定類質(zhì)同象珠寶玉石過程中，可通過紅外光譜儀對(duì)各種類質(zhì)同象的珠寶玉石加以鑒定，并且有著極高的鑒定準(zhǔn)確率。

由此可見，在鑒定珠寶玉石過程中，為了提升鑒定的準(zhǔn)確程度，對(duì)紅外光譜技術(shù)加以應(yīng)用是極其重要的。在紅外光譜技術(shù)的幫助下，可對(duì)所鑒定珠寶玉石的化學(xué)成分以及官能團(tuán)信息進(jìn)行詳盡準(zhǔn)確的分析，幫助鑒定人員更加準(zhǔn)確地對(duì)珠寶玉石的化學(xué)成分進(jìn)行掌握，有助于提升珠寶玉石真?zhèn)蔚谋鎰e程度。另外，在應(yīng)用紅外光譜技術(shù)時(shí)，可以有效保證所鑒定珠寶玉石的完好度，不對(duì)其進(jìn)行損壞，有效提升鑒定準(zhǔn)確性與效率，使得在鑒定珠寶玉石領(lǐng)域中紅外光譜技術(shù)有著更為廣泛的應(yīng)用?！?/p>