缅甸琥珀不同品种的红外光谱特征①
2013-09-10谢祖宏唐雪莲杨淼
谢祖宏,唐雪莲,李 剑,杨淼
(1.保山市质量技术监督综合检测中心,云南 保山 678000;2.云南昆明理工大学材料学院,昆明 650093)
1 引言
琥珀是千百万年前针叶树木的树脂松香化石,是一种棕黄色透明至半透明的有机物,其中常含有小昆虫或者植物等包裹体,其形态栩栩如生,十分可爱。琥珀由以碳、氢、氧为主要成分的松脂、松胶及松香等有机化合物组成,它是经硬树脂分泌硬化,经漫长的地质石化过程而形成的树脂状化石。
近年来,在腾冲、瑞丽市场上出现了大量的缅甸琥珀(Burmite)。缅甸琥珀出产在缅甸克钦邦北部的胡康河谷[1],一直以来由于政治原因直到目前才重新得以开采,其地质年代比墨西哥、多米尼加、波罗的海沿岸国家产出的琥珀年代更加久远,至少为100Ma年。正是这么悠久的年代以及缅甸特殊的地质环境使得缅甸琥珀具有很多独特的魅力。
2 实验
2.1 样品采集
样品大多从日常检测中送检单位里采集。一总收集了10件,分别为黄珀、血珀、翳珀、珀根、植物珀、柳青等(如图1),外观描述如表1所示。
图1 缅甸琥珀样品Fig.1 Burmese amber samples
2.2 样品测试
首先采用宝石显微镜、紫外荧光仪等对收集的样品进行外观、内含物、荧光特征的观察。样品的红外光谱测试采用TENSOR27傅立叶红外光谱仪,分辨率为4cm-1,样品扫描时间为32次,背景扫描次数32次,扫描波数4000cm-1~400cm-1。
3 结果与讨论
3.1 缅甸琥珀的外观特征
缅甸琥珀的形成年代比世界其他产区的琥珀长,所以硬度偏高,颜色偏深,以红、褐色调为主,通常包含大量的动植物碎片。缅甸琥珀的品种非常丰富,加上商家各种叫法,品种更是层出不穷。
通过对采集的样品以及其他缅甸琥珀的品种观察(见表1,图2),按照主色调将缅甸琥珀进行分类:
(1).黄色琥珀:以黄色为主色调,透明度高,在暗色背景下或多或少具有水蓝色、绿色、蓝绿色、紫色的光,或称“机油光”。紫外荧光为蓝白色。包括商业上的茶珀、金珀、柳青、金绿珀、金蓝珀等。
(2).棕色琥珀:以棕色调为主的琥珀。包括棕红珀、酱珀,荧光为强的蓝色。
图2 样品的紫外荧光特征(LW)Fig.2 The UV fluorescence characteristics of amber samples
表2 样品的红外光谱归属Table 2 The FTIR spectrum absorption peak of samples
(3).红色琥珀:红色琥珀是缅甸琥珀的一大特色,是由于氧化作用形成的。紫外荧光表现为蓝绿色。部分红色琥珀的红色饱和度不够,往往被称为金红珀,荧光为蓝色(见样品4)
(4).珀根:隐含方解石成分,具有漂亮的花纹和色泽,往往呈褐黄色或者褐色、白色混杂。荧光为浅黄色
(5).翳珀:表面为黑色或近黑色。荧光为蓝、褐混杂。
3.2 红外光谱分析
样品的红外光谱结果如图3所示。
在琥珀中,3400cm-1附近的宽吸收带是由醇或者羧酸的 OH 伸缩振动引起[2],[3],3000~2800cm-1范围的由脂肪族C-H伸缩振动引起,与之对应的(CH2-CH3)弯曲振动所致的吸收峰视琥珀的产地而异,如波罗的海琥珀分别出现在1450~1443cm-1和1384~1375cm-1范围[3][4]。通过本论文对缅甸样品的测试,其C-H弯曲振动的吸收峰也分别出现在1457cm-1和1388~1373cm-1范围,其中1457cm-1附近的峰形尖锐,具有一定的产地鉴别意义。
从图3、图4以及表2均可以看出,不同品种的缅甸琥珀的主要红外特征峰表现出较好的统一性,均出现了3400cm-1附近的宽吸收带、2933cm-1的强而尖锐的吸收峰、2865cm-1~2872cm-1范围的中等吸收峰、1728cm-1附近的次强吸收峰、1457cm-1,1375~1386cm-1范围的弱吸收峰。
图3 样品的红外光谱图Fig.3 The FTIR spectrum of amber samples
图4 不同品种的缅甸琥珀的红外光谱特征Fig.4 The FTIR spectrum of different Burma amber
4 结论
对缅甸不同品种的琥珀进行的测试表明,不同品种的缅甸琥珀的主要红外特征峰表现出较好的统一性,均出现了3400cm-1附近的宽吸收带、2933cm-1的强而尖锐的吸收峰、2865cm-1~2872cm-1范围的中等吸收峰、1728cm-1附近的次强吸收峰、1457cm-1,1375~1386cm-1范围的弱吸收峰。主要为C-H的伸缩振动和弯曲振动所引起的吸收。
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