翡翠鉴定中红外光谱技术运用分析.pdf
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1、SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯工 业 与 技 术 2023 NO.16 SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯翡翠鉴定中红外光谱技术运用分析张海棠(江西省地质局实验测试大队 江西南昌 330000)摘要:为解决翡翠鉴定环节存在的效率低下、精度不足问题,规避由此引发的翡翠鉴定失误困境,保障翡翠鉴定高效性和准确性,该文引入红外光谱技术进行分析应用。首先简要介绍试验样品和仪器,明确样品选取思路和具体特征,然后讨论试验方法、总结试验现象。结果发现:红外光谱技术对翡翠鉴定工作帮助较大,可以用于翡翠A、B货鉴定,翡翠赝品、翡翠结构、透明度
2、的鉴定等。关键词:翡翠鉴定 红外光谱技术 质量定量分级 天然翡翠中图分类号:TS933;O657.33文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2023)16-0108-04Analysis of the Application of Infrared Spectroscopy Technology in Jadeite Identification ZHANG Haitang(Experimental Testing Team of Jiangxi Geological Bureau,Nanchang,Jiangxi Province,330000 China)Abstract:In o
3、rder to solve the problems of low efficiency and insufficient precision during jadeite identification,avoid the dilemma of jadeite identification errors caused by them,and ensure the efficiency and accuracy of jadeite identification,this paper introduces infrared spectroscopy technology for analysis
4、 and application.First,it briefly introduces test samples and instruments and clarifies sample selection ideas and specific characteristics,and then it discussed test methods and summarizes test phenomenon.It is found that infrared spectroscopy technology is very helpful to jadeite identification,an
5、d that it can be used for the identification of Grade A and Grade B jadeite,jadeite forgeries and jadeite structure and transparency.Key Words:Jadeite identification;Infrared spectroscopy;Quantitative classification of quality;Natural jadeite翡翠是玉石中极为珍贵的品种,具有色泽温润、外表亮丽等鲜明特征,近年来经济全球化趋势发展,人们的生活品质明显提升,翡翠
6、市场潜力也不断被开发和挖掘出来,与翡翠生产、设计相关的产业规模持续扩大。翡翠鉴定作为其中的重要组成部分,在鉴别天然翡翠、翡翠处理品等方面具有专业性、权威性地位,能够为翡翠市场秩序的维护提供支撑,有必要引入红外光谱技术等先进科研成果对其进行改进优化。1 试验样品及仪器1.1 样品选取为直观说明翡翠鉴定中红外光谱技术的应用思路和要点,本文引入试验辅助阐述,在试验样品选取环节,充分考虑了相似性、鉴别难度等问题,力求扩大试验覆盖面,提高结果可参照性。现阶段,市面上流通的翡翠替代品较多,其中翡翠B货的鉴别难度较大,肉眼鉴别出错率较高,因此将其作为样品选取重点对象。B+C货鉴别难度稍低,但部分染色处理工艺
7、较为先进,同样存在难以辨认的状况,也需要作为试验样品。相比之下,翡翠C货较为少见,且染色后鉴别较为容易1,未纳入试验研究范围。对选取的样品进行特征观察,观察仪器包含放大镜、折光仪、克拉比重天平等,具体的观察结果及宝石参数可见表1。DOI:10.16661/ki.1672-3791.2301-5042-3776作者简介:张海棠(1985),女,本科,工程师,研究方向为贵金属珠宝检测。108SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯 2023 NO.16 工 业 与 技 术科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION1.2 试验仪器选用该试验选用傅
8、里叶变换红外光谱仪设备,型号为EQUINOX 55,配备试验主机、反射附件、红外图谱库等。主机电压为220 V恒压,室内相对湿度70%,温度恒温。试验开始前统一调试设备仪器,以同一样品为测试对象,使用不同分辨率进行测试,多次试验确定最佳分辨率和扫描次数。最终确定将试验分辨率设置为4 cm-1,扫描次数设置为32次/s,同时对光谱范围进行优化调节,设定为4 000 cm-1到400 cm-1,此时的红外光吸收较强,图谱清晰度较好。2 翡翠真假鉴定中红外光谱技术的应用2.1 基本思路红外光谱技术具有鲜明的自动化、高效化特征,能够在红外光发射器的辅助下,对物质成分、结构等进行鉴定。矿物样本中包含诸多
9、元素、配位基以及各式络阴离子团等,可以在接受光线照射的过程中出现能级跃迁,并对电磁辐射进行有选择的吸收,最终生成特征光谱图,辅助完成分析鉴定。翡翠A货、翡翠B货、B+C货以及翡翠赝品的红外光谱特征存在差异,这是利用红外光谱技术对其进行鉴定区分的重要依据,其中翡翠A货作为天然产物,其形态、特征等方面均存在较为明显的天然特征,即便是经过打蜡处理的成品翡翠,在参数上也与注蜡、注胶存在很大差异。而翡翠B货则是以天然品为基础,加之漂白、浸渍处理的,其中的成分流失较为明显,结构也会出现轻微破坏,因此只能算作处理翡翠。现阶段可用的红外光谱鉴定技术主要有两种,其中原位透射法的出现时间较早,可以较好地识别样品中
10、的特征基团,即便在有机充填物含量极低的情况下,也能保证较高效率和精度的识别。但该种方式也存在一定局限性,当翡翠或翡翠处理品厚度过大、基频吸收过大时,原位透射法就很难发挥作用。漫反射法主要利用了样品内部分子的特殊性能,可以在反射、折射以及吸收2等物理反应的基础上,对漫反射光线进行收集,并从中识别翡翠结构、组成信息,能够较好地解决透射法中,样品厚度过大、镶嵌样品无法检测的状况。试验环节综合利用上述两种方法进行检测,借助不同胶质、蜡质填充物,以及天然翡翠矿物对红外谱线的不同吸收情况,对翡翠A、B货、B+C货以及翡翠赝品进行区分。2.2 试验设计试验开始后,首先对样品进行特征观察,借助肉眼、放大镜观察
11、等方式,检测出宝石基本的特性、参数,综合鉴定评估样品类型。其次,后根据红外光谱技术作用原理,选择特征较为明显的检测点,如裂隙发育部位、填充物集中部位、染色集中部位等。按照提前调试设定好的分辨率参数,对5个样本组进行分别检测,逐一记录数据并得出试验结论。2.3 结果与讨论2.3.1 对翡翠A、B货的鉴定使用红外光谱技术对翡翠A、B进行区分鉴定,两种方法的鉴定结果分别如下。(1)在漫反射谱线分析组别中,样品翡翠红外谱线吸收峰是较为明显的,主要集中在1 168 cm-1、1 076 cm-1、856 cm-1、742 cm-1、477 cm-1等处。由于翡翠中主要成分为矿物集合体,NaAl(Si2O
12、6)等物质占比较多,在接受红外光照射时,其中的阴离子团、配位阳离子等,会出现明显的能级跃迁,因此即便是不同处理方式、不同成色、透明度的翡翠,也会表现出一致特征,能够作为翡翠真假鉴定的科学手段。使用漫反射法对2号样品进行检测,结果发现样品吸收图谱与A货试验图谱基本一致,在4 000 cm-1到2 000 cm-1范围内并没有表现出明显的胶质、蜡质吸收峰,因此难以判别其是否存在填充物质。此外,漫反射试验组别中还出现了较为有趣的现象,即样品竖放时,红外光谱在4 000 cm-1到2 000 cm-1范围内出现了翡翠吸收峰,相较之下平放则没有明显峰表1 翡翠鉴定试验样品特征表编号12345名称翡翠挂件
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