关于珠宝玉石鉴定中的红外光谱技术应用

2020-11-27薛迎辉

大众投资指南 2020年24期

薛迎辉

（山东烟台市华宇人力资源有限公司，山东烟台 264003）

现代社会科学技术不断发展和进步，各种高新技术在宝石、玉石加工、优化、处理、合成、再造等方面的应用，使鉴别宝石、玉石变得更加困难，为了不断提高宝玉石鉴定结果的准确性，使得宝玉石鉴定技术与时俱进，红外光谱仪、x射线荧光光谱仪等现代仪器成了常用大型检测仪器，这些大型检测仪器的应用显著提高了珠宝玉石的鉴别精度。其中红外光谱技术在珠宝玉石鉴别中的广泛应用，不仅能保证珠宝玉石的完整性，而且能使鉴别更加科学准确，有助于人们辨别珠宝玉石的种类和价值。

一、红外光谱技术的原理研究

红外光谱是一种高灵敏度痕量气体检测技术，是珠宝和宝石行业常用的鉴定技术，便于进行准确的鉴定，同时确保珠宝宝石的完整性。在实践中，利用红外光谱是指利用不同波长的红外射线辐照宝石分子，并根据宝石吸收不同波长的红外光谱，进一步确定宝石的特征并且可以利用红外光谱分析宝石的功能群，了解宝石的分子结构和种类。在现代社会，红外光谱是有关专家必须掌握的一种技术，因此他们必须了解相关的红外光谱，并在珠宝鉴定方面具有更丰富的经验，以便使宝石鉴定结果更加准确。在实际检测工作中使用红外光谱技术检测宝石样品同样存在缺陷，因为仪器使用过程中需要有关人员在鉴定宝石和玉石方面具有更丰富的经验和知识，对光谱进行分析。使用红外光谱不能获得有关分子结构的所有信息，但红外光谱是提供功能体信息的一种更快的方法，弥补了传统检测仪器的不足，是最新的鉴定方法之一。

二、珠宝玉石鉴定中应用红外光谱技术的优势

一是该技术可对各种宝石和玉的种类和结构进行研究和分析，并包括多种鉴别方法。二是该技术可在几分钟内鉴定玉首饰的含量、品种和真实性，其仪器易于使用，检测灵敏度高。三是本技术在鉴定真伪时不会损坏样品。四是在应用这一技术时，宝石反射红外光谱因物种而异，从而有效识别样品相对于相应光谱的真实性，并获得较高的可信度。

三、珠宝玉石鉴定工作中的红外光谱技术应用

（一）鉴定珠宝玉石及其仿品

1．天然宝石和合成宝石的区别。由于天然宝石资源产量相对较低，价格很高，导致了合成宝石工业的兴起。天然宝石和合成宝石的区别在物理和化学方面都很小，导致天然玉石与合成宝石采用一般检测方法难以区分，因此需要积极利用红外光谱进行鉴别。例如，天然尖晶石与合成尖晶石物理特性相似，例如折射率和密度，一般检测方法无法有效检测。但是通过红外光谱分析，可以准确地区分所检测的是天然尖晶石还是合成尖晶石。

不同来源的祖母绿对红外光谱的吸收不同。自然祖母绿和热液祖母绿含有水，而溶解度法合成的祖母绿区则没有水，因此不难根据吸收的酸碱度来区分溶解度祖母绿区。热液祖母绿和天然祖母绿含有水，但水的种类不同。所含水分为一型水和二型水。水热法合成的稀释剂在平均红外吸收能力为435厘米-1.4052厘米-1.3490厘米-1.2995厘米-1.2830厘米-1.2745厘米-1，可与天然稀释剂区别开来。利用红外光谱技术检测污水吸收峰值，可以有效地确定祖母绿是天然的还是合成的，因而具有较高的利用率。

2．天然宝石与仿制品的区别。在珠宝和玉鉴定行业，红外光谱技术也广泛应用于珠宝和玉及其仿制品的鉴定。真正的珠宝和玉器及其仿制品在外观和特点上都很相似很难用常规的检测方法分辨珠宝和玉器是否真实，但可以用红外光谱有效地分辨出来。例如，红外光谱技术应用于鉴定钻石和合成立方锆。仿照钻石是合成的立方体锆，外观与钻石没有很大不同。因此，很难区分这两种物质，但通过分析这两种物质的红外反射率测试结果，可以有效地区分钻石和立方锆。此外，红外光谱技术还可以有效地将气象学与紫外、琥珀和塑料等物质的仿制品区分开来。

例如检测中，天然绿松石与仿绿松石的红外图谱有明显区别，其中天然绿松石红外吸收锐谱带位于3466cm-1，3510cm-1处，而3293cm-1、3076cm-1多呈较舒缓的宽谱。仿绿松石锐谱在2959cm-1、2925cm-1、2853cm-1。

琥珀的仿品中，较常见的有塑料、硬树脂。具体来说：一是塑料。某些经过特殊处理的塑料在与特定添加剂混合时可能具有与琥珀相似的特性，但是，它们在红外光谱上的却有明显区别，因此两者的真实性都可以通过红外光谱技术进行验证。二是硬树脂。这是一种较新的半化石树脂，在化学成分上类似于琥珀，但更易受化学腐蚀。三是松香。松香硬度低，在短波紫外光下，松香会发出强烈的黄绿色荧光。此外，用红外光谱仪鉴定时，松香和琥珀的红外光谱有很大不同。

（二）类质同象珠宝玉石的研究

类相似性是指晶体结构中的一些起始点被性质相同的其他起始点所取代的现象，这些点仅略微改变晶格的常数和物理化学性质，而晶体结构保持不变。在日常检测中，利用常规仪器确定类质同象宝石的种类和名称可能需要花费较长时间，但是利用红外光谱技术可以迅速准确的区分出所鉴定宝石是石榴石中的镁铝榴石而不是钙铝石榴石；鉴定的是辉石中顽火辉石而非透辉石。在确定不同宝石名称的过程中，利用红外光谱技术可以明显提高鉴定的准确性以及时效性。

（三）鉴别优化处理的珠宝玉石

鉴别翡翠、绿松石等浸蜡或填充树脂等高分子材料的宝石更高效、准确，并可实现无损检测。用这种技术鉴定一些B货翡翠是很常见的。天然A货翡翠在2600-3200cm-1范围内透光率相对较好，而填充B翡翠的环氧芳烃在3060cm-1附近有一组特征吸收峰。红外光谱通过检测不同范围内的吸收峰，可以有效区分AB货翡翠。