关于珠宝玉石鉴定中的红外光谱技术应用

钱艺丹

巴州产品质量检验所 新疆巴州 841000

在当前科技和经济社会的发展进步下，珠宝玉石检定技术也得到了一定的发展，珠宝行业有了长足的发展。珠宝玉石鉴定对科技有着较强的依赖性，要求综合应用多种技术来推进珠宝玉石鉴定技术的发展。在传统珠宝玉石鉴定中，往往都是通过人工进行鉴定，对于经验的依赖程度比较大。但是此种鉴定存在着诸多局限性，依据肉眼进行判断，较难进行精准的鉴定。目前随着经济和科技发展，使用红外光谱分析技术来对珠宝做好判断可以实现提升珠宝鉴定的精准性， 更好地推进珠宝玉石行业的进步。

1 红外光谱技术的原理以及相关特点

1.1 红外光谱分析技术的原理

红外光谱又称分子振动转动光谱，属于分子吸收光谱，频率连续变化的红外光照射到样品上时，分子通过振动或转动引起了偶极矩变化，迫使振动-转动能级从基态跃迁到了激发态，相应的，该段频率的光会减弱，光透过的百分率对应波数或波长的曲线即为红外光谱[1]。

1.2 红外光谱分析技术的特点

（1）可同时进行多成分测定。对样品进行一次全光谱扫描，获取每个化学成分的光谱数据，之后利用模型进行详细的计算，便可得到样品中具体的化学成分和组成比例。

（2）不需要对样品进行预处理。红外光区集中在0．75 ～1000μm，范围较广，有利于光的散射，而且投射深度较大，因此红外光谱技术可以通过漫反射的助力，对样品进行直接测试，不用提前预处理。

（3）保证解析数据的完整性。电脑在主机进行扫描测量的同时对所获得的光谱信号资料进行解析，这一过程不需要其他试剂的介入，因此，不会破坏样品本身，也不会影响样品的物化性能，这一性质对于今后采样技术的进步、设计实验步骤、研究产品性能都有重要意义[2]。

（4）快速解析图谱。利用红外分光光度计扫描样品时速率非常快，短时间内就能对样品进行全谱扫描，而且扫描时间可以根据样品的个性化进行设定，一般来说，一个样品平均扫描1min，将扫描的数据应用于计算机的模型当中进行转化，从而得出红外光谱图，分析红外光谱图确定物质的成分及含量。

（5）可远程取样。在线红光谱分析技术把远程收集样品的光谱信息以及有效性分析变成可能，目前大多数的红外光谱分光光度计都是利用光纤来实现远距离数据传输的，这是由于红外光在光纤中的传播性能较好，远程光纤传输数据的方式助力红外光谱分析适应多种工作环境，实现实地在线测量。

2 珠宝玉石鉴定工作中的红外光谱技术应用

2.1 对类质同象的珠宝玉石进行研究

类质同象主要是指在晶体结构当中存在的离子、原子等的位置被具有相同性质的离子和原子等占有，但是晶体的整体结构类型等没有发生较大的变化，仅是晶体中的折射率和密度等物理性质，因为离子等位置、数量发生了变化而出现了线性变化的情况。在珠宝玉石中类质同象非常重要，可以对其进行研究，明确类质同象系列当中珠宝玉石的种属和名称，一般比较典型的有石榴石类等，在研究的过程中利用红外光谱技术中的仪器能够进一步了解各个系列当中珠宝玉石的品种和名称，让后续的鉴定工作更加简单、便捷。

2.2 鉴定天然宝石和合成宝石

有很多方法，比如焰熔法、区域熔炼法，水热法等，根据天然宝石的成分模拟自然界的生长条件合成宝石，所以导致很多合成宝石物理化学性质和天然宝石的性质非常相似，比如水热法合成祖母绿，合成水晶等，当然也有一些宝石非常纯净，也无法通过内含物来区分宝石是天然还是合成，这些都需要用到现代测试技术。

天然宝石以及合成宝石其在物理性质和化学性质等层面有着一定的类似，常规检测手段比较难对二者做好鉴别，但是红外光谱技术就可以对二者做好科学鉴定。在对红外光谱技术应用过程中，相关人员检测样品的强度和水分子伸缩振动等相关性质，可以对检测结果进行分析后可以检定出样品的真伪性，该技术也会对祖母绿等宝石有所损害，此外，因为一般人们主要是通过水热法或者是助溶剂来对祖母绿进行合成，与之相关的人员可以借助红外光谱技术来对样品结晶水吸收峰做好检测，进而检测出样品的真伪性[3]。

2.3 鉴定珠宝玉石及其仿制品

在珠宝玉石鉴定行业中，红外光谱技术也广泛应用于对珠宝玉石和其仿制品的鉴定当中。真正的珠宝玉石和其仿制品在外观、特殊的性质方法都具有极高的相似性，使用常规的检测方法很难辨别出珠宝玉石是否属于正品，但是利用红外光谱技术则可以有效地对其进行辨别，比如将红外光谱技术应用于钻石和合成的立方氧化锆的鉴定中，钻石的仿制品就是合成的立方氧化锆，该类物质在外观等方面和钻石相比没有太大区别，所以很难分辨这2 类物质，但是使用红外光谱技术进行检测，可以通过分析这2 类物质的红外反射测试结果，有效分辨出钻石和立方氧化锆。并且红外光谱技术还能够有效区分紫晶和紫色方柱石以及琥珀和塑料仿制品等珠宝玉石及其仿制品[4]。

3 结语

随着社会经济的不断发展与进步，人们的生活质量和生活水平也不断提升，因此，对珠宝玉石的关注也越来越多，同时社会上的许多高新技术也推动了珠宝玉石加工等行业的发展，增加了珠宝玉石鉴定工作的难度，而在珠宝玉石鉴定领域当中，红外光谱技术是比较科学和重要的鉴定方法，该类方法能深入分析珠宝玉石的化学成分以及相关的信息，能够有效鉴定出珠宝玉石的化学成分，并且还能鉴别出珠宝玉石的真伪情况，而且在珠宝玉石鉴定的过程中使用红外光谱技术不会损坏宝石，还能提高鉴定工作的速度和效率，保证鉴定结果的准确性，进一步推动了相关行业的发展，所以珠宝鉴定行业的相关人员可以积极在珠宝玉石鉴定工作中引进红外光谱技术，进一步提高人们的生活品质。