张小玥 李谦颖
桂林理工大学地球科学学院 广西 桂林 541004
摘要：现如今，通过分析珠宝玉石实施鉴定之中红外光谱技术的运用方式与成效得知，其可以直观的提升我们国家珠宝玉石鉴定水平。可以选择运用红外光谱技术，来针对各类玉石的吸收峰等光谱特性实施测定，从而将玉石的类型鉴别出来。在未来，可以在珠宝玉石选择运用该项技术来鉴定珠宝玉石，从而从根本之上来提升珠宝玉石市场商品的质量，进而达到优化市场环境的目标。鉴于此，本文主要分析珠宝玉石鉴定中的红外光谱技术应用。
关键词：珠宝玉石鉴定；红外光谱技术；应用
中图分类号：TU712 文献标识码：A
在针对珠宝玉石的分子结构和化学分子构成实施研究的阶段之中，红外光谱技术的运用十分广阔，该项技术不仅可以检测人员提供各项信息，还可以分析珠宝玉石分子结构与种类的化学成分，以此可以更加精准的确定出来各类珠宝玉石的分子结构与种类，其主要优势主要体现在便利性与精准性高之上，并不会损坏到待检测样品，在具体运用红外光谱技术的时候，愈发的将自身优势和超强特征凸显出来，在鉴别的阶段之中，可以很好的起到协助效果与补充作用，值得注意的就是，在具体鉴别珠宝玉石的阶段之中，运用红外光谱技术还稍有欠缺，因此还得要针对该项技术实施不断的开发与完善。
1、红外光谱技术概述
1.1、红外光谱技术应用原理
目前，在国际和国内珠宝玉石鉴定的阶段之中，红外光谱仪的优势尤为突出，其主要表现在高检测精准率、短分析检测时限与相对较大的特征性，也正是因为此而获得了一众好评，并得到了纪委广泛的运用。另外，运用红外光谱仪来检测珠宝玉石，可以在很大程度之上来确保珠宝玉石的完整性，不会受到任何的损害，从而来更可靠性的数据提供给检测人员。
红外光谱仪的运用原理，为将具备一定波长的红外射线照射到准备检定的宝石分子之中，因分子所吸收的红外射线和宝石的构成有着直接性的关联，宝石分子就会被一些特定波长的红外射线吸收，从而使得该特定分子的红外吸收到的光谱也就构建出来，检定人员依据构建而成的红外吸收光谱来针对即将鉴定的珠宝玉石实施分析鉴定。除此之外，鉴定人员则需要观察红外吸收光谱带的具体数值、强度和光谱形式，从而达到鉴定宝石红外吸收光谱表征性的目的，进而更好的鉴定协助人员掌控宝石的相关数据信息。
宝石样品的红外光谱检测是建立在分析珠宝玉石官能团的基础之上，并依据官能团展现出来的各项参数信息来鉴定珠宝玉石的种类与结构。针对解谱分析工作来进行分析，相应的也会针对分析人员的标准更为严格，像是解谱人员必须要具备充分的工作经验和红外光谱知识等等。除此之外，红外光谱图针对化合物来分析，通常都会出现繁杂特性，且无法从中了解全部分子结构信息，因此针对分析人员的工作经验有着严格的规定。虽然解谱分析难度较大，然而红外光谱官能团的分析工作则是目前速度最快、精准度高的珠宝玉石鉴定方法，可以很好的补充常规检测之中所出现的各项问题，且分析水平与效率更高，由此可见，在实验室鉴定珠宝玉石最经常用到的实验设备。
1.2、红外光谱技术的优点
（1）结果的精准性更高，正式因为其自身的工作原理，红外光谱的具体鉴定的阶段之中，可以将具有类似结构与成分的珠宝玉石划分出来，可见其自身的精准性很强。
（2）在运用红外光谱鉴定珠宝玉石的阶段之中，并未出现任何的化学反应，因此也不会影响或是损坏到所鉴定的珠宝玉石。
（3）红外光谱技术可以鉴定那些结构繁杂的珠宝玉石，在鉴定的阶段之中，可以选择适宜的鉴定方式来达到目的。
2、红外光谱技术的应用方法
红外光谱技术最早可以追溯到对于红外光运用之上，从波长角度来进行分析，红外光谱的波长则是处在0.78～1000μm之中，这也就表明红外光谱的波数范围则是在12820～10cm-1之中。针对红外光谱的谱区来分析，主要涵盖近红外（12820～4000cm-1）、中红外（4000～400cm-1）以及远红外（400～10cm-1）。在珠宝玉石鉴定的阶段之中，分析宝石分子键，主要借助的是红外光谱来实施的，但是针对分析珠宝玉石振动频率等化学键信息来通过红外光谱来达到。目前运用红外光谱技术的方式主要有两类，分别是反射法与透射法。在这之中，透射法则可以分成红外显微镜反射、衰减全反射、漫反射以及镜反射。在鉴定珠宝玉石的过程之中，直接透射法是一类无损测试分析的方式，可以将珠宝玉石之中是不是存在有机高分子材料和材料种类分析出来。粉末透射法的运用则是运用珠宝玉石的粉末，可见该类投射方式是一类有损测试方法。除此之外，运用红外光谱技术的特征集中体现在方便性、高效化以及精准度高之上，其不但可以提升鉴定珠宝玉石的水平，且鉴定方式相对便利。
3、珠宝玉石鉴定中的红外光谱技术应用
3.1、关于合成宝石和天然宝石的区分
针对那些内部完好无损无瑕或者是被某种物质包裹的宝石，常规化的保湿检测仪器通常无法鉴别出来，像是天然和合成祖母绿，祖母绿的合成方式对于水热法与熔剂法会起到一定的作用，合成之后祖母绿的密度与折射率等物理特征类似天然祖母绿，运用红外光谱之中的合频振动的强度及峰位与水分子伸缩振动特性，可以在短时间之内来为其提供高效化、精准性高、无损化实施鉴别。
红外光谱技术可以针对珠宝玉石能够划分出来其是天然或是合成，目前在科学技术高速发展的形势之下，人们对于珠宝玉石的需求量与日俱增，从而来为珠宝玉石合成技术提供基础，部分由人工合成的珠宝玉石也慢慢的进入到人们的视野之中，因为合成技术尤为先进，专家很难从肉眼鉴别出来。在这种形势之下，为了确保天然宝石自身的价值，从而就会驱使合成珠宝玉石成为关键，相应的也会为了进一步的未定珠宝玉石的市场，红外光谱技术可以直接性的区分天然珠宝玉石与合成主要玉石。比如，成碳硅石与钻石这两类物质的物理特征基本一致，运用常规化的方式无法检测出来，运用红外光谱技术则可以很好的坚定这两类物质，光谱图像可以很好的反馈出来各自的特性。
在针对珠宝玉石鉴定的过程之中，运用红外光谱技术是不是要进行独特化的处理，例如部分珠宝玉石表面存在缺陷，在这种情况之下，部分珠宝玉石商家则会选择运用一种方式来将其表面的瑕疵予以去除，来将自身的价值充分的发挥出来，这些方式主要为漂白填充来进行处理。
天然祖母绿，其在3400~3800cm-1之中存在结晶水吸收峰，助熔剂祖母绿则并未出现水吸收峰的现象，但是由水热法方式所合成的祖母绿分别在2745、2830、2995、3490、4052以及4357cm-1存在吸收峰，然而天然祖母绿则是在2745、2830、2995以及3490cm-1的部位不存在吸收峰，如图1所示。
图1三种祖母绿的红外光谱图
3.2、鉴别优化处理的珠宝玉石
在针对绿松石与翡翠运用树脂等高分子材料进行浸染或是填充的宝玉石等材料实施鉴别的阶段之中，运用红外光谱方式来更为精准化、高效化，更为关键的就是还可以达到无损检测的目的。在具体运用该项技术的之后，鉴别部分B货翡翠则最为普遍，处在2600~3200cm-1区间的天然A货翡翠的通透率更好，但是处在2800cm~3100cm-1区间中由B货所填充的环氧脂属芳烃类有机物则是一组具备一定特性的吸收峰，运用红外光谱方式来检测处在各个区间的吸收峰则就可以直接划分A货翡翠。
3.3、相似品种的珠宝玉石以及仿制品的区分
不仅仅是要鉴定天然与合成化的珠宝玉石以外，红外光谱技术也可以用来鉴定珠宝玉石和仿制品。一般而言，天然珠宝玉石和仿制品在外观和性质之上均有着很多类似的地方，运用工作经验与常规化鉴定方式难以辨别出来，则必须要在鉴别真伪的阶段之中运用红外光谱技术。比如，在鉴定合成立方氧化锆和钻石的阶段之中，虽然钻石和合成立方氧化锆在物理特征和外观之上的基本无异，但是运用红外光谱技术，通过合成立方氧化锆和钻石实施红外反射，以此分析红外反射结果，从而达到鉴别合成立方氧化锆和钻石的目的。
3.4、类质同象珠宝玉石的研究
对于类质同象珠宝玉石而言，其主要指的就是那些晶体结构中部分离子、原子和分子部位在一些性质和其他那些离子、原子与分子基本相同的珠宝玉石，晶胞密度与参数和折射率等物理特征在更改置换数量的基础之上而引发线性出现更改的现象。针对珠宝玉石来说，类质同象的作用尤为突出，比如在针对类质同象之中的宝石名称与类型实施确定的阶段之中，最为经典的就是方柱石类型的钙柱石-钠柱石系列、长石类型的钠钙长石系列和石榴石类型的是镁铝-铁铝榴石系列等等。针对各个序列不同的保湿类型名称实施确定阶段之中，运用红外光谱技术可以显著的提升精准度。
在珠宝玉石鉴定的阶段之中，为了加大鉴定的准确度，运用红外光谱技术也就显得尤为廉。在运用红外光谱技术的基础之上，可以全方位、精准化分析即将鉴定珠宝玉石的官能团与化学分析数据信息，从而可以更好的协助鉴定人员掌控珠宝玉石的化学成分，从而来在最大限度之上来加大珠宝玉石辨别真伪性。与此同时，在运用红外光谱技术的过程之中，不但要确保鉴定珠宝玉石的完整性，不得有任何的损坏，而且还得要加大鉴定过程之中的精准性与质量，从而促使其可以在鉴定领域之中得到更为宽泛的运用。
在有机物分子之中，所构建而成的化学键原子，始终处在一个振动的状态，依据相关研究得知，原子和红外光的振动频率类似。像是运用红外光来照着原子，那么在振动的时候就会被吸收。红外光谱技术，鉴于以上工作原理，可以针对有机物实施检测。在检测阶段之中运用红外光谱仪，最终的检测结果是以光谱图展现而来。相关人员可以通过观察光谱图就可以将其中的有机物种类鉴别出来，红外光谱技术的影响甚远，可以将运用到珠宝玉石、药品和食品的质量检测之中。玉圭、如意和子冈牌等等，这些都是市场之中甚少剪刀的珠宝玉石，在这之中，子冈牌通常都是由新疆青玉雕刻而来，一些小部分玉石是由白玉雕刻而来。因为玉石来源甚少，目前子冈牌的市场价值也明显得到提升。和田玉是软玉其中的一类，也是来源玉新疆。该种类型的玉石，市场价格均较高，备受消费者青睐。在没有任何技术协助的情况下，很多商家都会运用石英质玉石和岫玉来替代软玉实施兜售，假使消费者并未鉴别出来，势必会遭受很大的损害。那么选择运用红外光谱技术，来鉴别这些“人物”、“玉圭”、“如意”以及“子冈牌”等仿古玉石，从而可以得知，各个类别的玉石，分别在折射率、透明度、光色与颜色之上宝石特点，都会有差别。研究分析各个类型玉石红外光谱特性可以得知，玉圭的吸收峰是吸收峰为458.1cm-1，隶属于软玉；人物的吸收峰是1107.5cm-1，隶属于石英质玉石；如意的吸收峰是1046cm-1，隶属于岫玉；子冈牌的吸收峰则是998cm-1，隶属于软玉。依据以上鉴定结果分析得知，运用红外光谱技术，来鉴定珠宝玉石，通过观察玉石宝石特性和光谱特性，便可以得到最终的鉴定结果。以上足以表明，在珠宝玉石鉴定之中红外光谱技术的作用不容忽视。
总之，目前，在市场经济高速发展的形势之下，宝石学也愈发受到人们的关注，在这之中宝石鉴定学尤为重要。在各项高新技术慢慢运用到宝石的加工、优化与合成之中，各项新型化有关鉴定方面的问题也逐步凸显出来，之前那些传统化、常规化的鉴定设备与方式并未做到与时俱进。在近三十年的时间里，国内要积极引进一些现代化仪器设备，像是X射线荧光分析仪、紫外可见分光光度计与红外光谱仪等等，从而可以精准的鉴别。由此可见，本文的研究也就显得十分的有意义。
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