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        紅外光譜法在測(cè)定礦物樣品特征中的應(yīng)用研究

        2019-05-15 08:56:58邵慧敏
        世界有色金屬 2019年4期
        關(guān)鍵詞:振動(dòng)

        邵慧敏

        (桂林理工大學(xué),廣西 桂林 541004)

        本文對(duì)市面上比較具有代表性的幾種優(yōu)化處理方法處理出來(lái)的礦物樣品進(jìn)行了研究和比較,主要采用的研究方法為:寶石學(xué)基本性質(zhì)測(cè)試、顯微觀察、紅外光譜測(cè)試。主要對(duì)不同樣品中出現(xiàn)的異常成分進(jìn)行分析比較,發(fā)現(xiàn)注膠、浸蠟礦物樣品均出現(xiàn)不同程度的有機(jī)吸收峰,這些與注入的材料相關(guān),峰的強(qiáng)度也與注入材料深度和多少相關(guān)。

        1 樣品與實(shí)驗(yàn)

        本次實(shí)驗(yàn)所用樣品取自長(zhǎng)春市華聯(lián)古玩城的不同礦物樣品零售商,另外從指導(dǎo)老師處獲得幾顆樣品。對(duì)于礦物樣品的成分分析研究,利用的儀器有:寶石顯微鏡,紫外熒光,紅外光譜,光譜類儀器通過(guò)給出樣品譜圖并與標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行比較確定結(jié)果。

        2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

        2.1 礦物樣品尺寸(精度0.02mm)

        具體樣品尺寸如表1所示。

        2.2 礦物樣品的肉眼觀察特征和折射率值

        本次測(cè)試的16顆樣品中有幾顆顏色偏綠的樣品,經(jīng)砸碎之后發(fā)現(xiàn)內(nèi)外部均顯示特殊的綠色,均與礦物樣品的藍(lán)綠色不同,所以懷疑它們可能是其他材料或是染色過(guò)度的礦物樣品。折射率取值均為點(diǎn)測(cè)法。

        2.3 礦物樣品的熒光特征

        多數(shù)樣品具有不同強(qiáng)度的熒光,且熒光強(qiáng)度在長(zhǎng)波和短波紫外光下區(qū)別不大。經(jīng)歷過(guò)優(yōu)化處理的礦物樣品裂隙中一般充填了一些有機(jī)物,如環(huán)氧樹(shù)脂等,均會(huì)發(fā)出一定強(qiáng)度的熒光。

        2.4 礦物樣品的顯微放大特征

        具體信息如表1所示。

        表1 礦物樣品的放大檢查與熒光

        本次測(cè)試結(jié)果顯示多數(shù)樣品有中等以上的熒光,所以初步判斷這些樣品中的大多數(shù)經(jīng)歷了一定程度的充膠和染色。使用的具體化學(xué)物質(zhì)需要進(jìn)一步測(cè)定。

        2.5 紅外光譜測(cè)定礦物樣品中的有機(jī)物

        見(jiàn)圖1。

        3 討論

        根據(jù)文獻(xiàn)資料顯示的礦物樣品標(biāo)準(zhǔn)紅外光譜:

        波數(shù)為35083,3463,3445,3280,3075,1620(弱),1189,1168(強(qiáng)),1158(強(qiáng)),1108(強(qiáng)),1090,1058(強(qiáng)),1050,1010,990,950,903(弱),836,786(弱),725(弱),685,650,608,689,572,545,483,455,425,400。

        (1)樣品3:根據(jù)以前的研究學(xué)者對(duì)礦物樣品的紅外光譜的歸屬認(rèn)為,樣品3中,由v(OH)的伸縮振動(dòng)導(dǎo)致的紅外吸收峰位于3469cm-1,3514-1處。磷酸根基團(tuán)的伸縮振動(dòng)導(dǎo)致紅外吸收譜帶:v3(PO4)伸縮振動(dòng)導(dǎo)致的紅外吸收譜帶位于1135 cm-1,1095cm-1,1062 cm-1處。δ(OH)彎曲振動(dòng)導(dǎo)致的譜帶位于840cm-1處。

        (2)樣品5:樣品5中,由v(OH)的伸縮振動(dòng)導(dǎo)致的紅外吸收峰位于3459cm-1,3514-1處。δ(H2O)彎曲振動(dòng)導(dǎo)致的紅外光譜吸收峰位于1641cm-1。磷酸根基團(tuán)的伸縮振動(dòng)導(dǎo)致紅外吸收譜帶:v3(PO4)伸縮振動(dòng)導(dǎo)致的紅外吸收譜帶位于1159 cm-1,1099 cm-1,1037 cm-1處。

        (3)樣品11:樣品11中,由v(OH)的伸縮振動(dòng)導(dǎo)致的紅外吸收峰位于3471cm-1,3509-1處。δ(H2O)彎曲振動(dòng)導(dǎo)致的紅外光譜吸收峰位于1741cm-1。磷酸根基團(tuán)v4(PO4)彎曲振動(dòng)導(dǎo)致的紅外吸收帶主要有:647cm-1,593cm-1,570cm-1,480cm-1,431cm-1。3000cm-1附近出現(xiàn)幾個(gè)平滑的有機(jī)物吸收峰。認(rèn)為樣品11經(jīng)歷過(guò)有機(jī)物充填。

        (4)樣品13:樣品13紅外光譜特征與礦物樣品大不相同,認(rèn)為該譜圖為菱鎂礦與菱鐵礦的類質(zhì)同象譜圖。

        4 結(jié)論

        本次實(shí)驗(yàn)在市面上采集得到的礦物樣品中:①樣品4和樣品13是由菱鎂礦仿制而成。能譜儀證明主要成分為MgCO3,除這兩顆樣品外,其他樣品顯示主要化學(xué)成分含有Cu、P元素。②礦物樣品2、7、11經(jīng)歷過(guò)優(yōu)化處理,結(jié)構(gòu)發(fā)生一定的變化。而樣品7晶粒圓滑,連成片狀,可以和天然樣品區(qū)分開(kāi)來(lái)。③樣品3、5為天然品,樣品3中含有水磷鋁鉛礦等;樣品5中除主要礦物成分礦物樣品外,還含有一些礦物樣品的常見(jiàn)伴生礦物,同樣樣品結(jié)晶程度也較好。④樣品1、6、8、9、10、12經(jīng)歷過(guò)注膠處理,樹(shù)脂光澤明顯,其中6號(hào)樣品還經(jīng)歷過(guò)染色處理,顏色分布均勻,色調(diào)不自然。

        實(shí)驗(yàn)說(shuō)經(jīng)測(cè)量礦物樣品基礎(chǔ)性質(zhì)測(cè)試及紅外光譜等現(xiàn)代測(cè)試儀器在礦物樣品的優(yōu)化處理鑒定中有重大作用,相互配合能高效的區(qū)分出此礦物是否經(jīng)歷過(guò)染色充填等優(yōu)化處理。

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