傅里葉紅外光譜儀在鑒定寶石方面的應(yīng)用

由于利用傅里葉紅外光譜儀對(duì)不明物質(zhì)進(jìn)行分類時(shí)，比較便捷，而且無(wú)損，對(duì)被測(cè)物及測(cè)試系統(tǒng)的傷害風(fēng)險(xiǎn)比較小。因此它也是特別適合處理寶石類的一些貴重樣品。

　　利用傅里葉紅外光譜儀鑒定的主要原理是：紅外輻射會(huì)引起材料的分子振動(dòng)能級(jí)躍遷產(chǎn)生紅外光譜我們通過(guò)分析光譜中的官能團(tuán)，就可以得出分子結(jié)構(gòu)。幾乎沒有兩種物質(zhì)的紅外光譜圖是相同的, 所以紅外光譜也被稱為“指紋譜"。總結(jié)起來(lái)利用傅里葉紅外光譜儀的鑒定手段可分為如下幾種方式：

一. 傅立葉近紅外光譜法

　　近紅外光譜主要指范圍在12500 ~ 4000 cm- 1波段的紅外光譜。此波段是中紅外光譜的倍頻和組合帶區(qū), 它的特點(diǎn)是穿透能力強(qiáng)，可穿透深度到1mm以上, 而中紅外光的穿透能力只能到40μm左右。當(dāng)翡翠B貨表面打蠟較厚時(shí), 中紅外光難以穿透蠟層, 無(wú)法得到石蠟層以下填充樹脂的相關(guān)信息, 從而可能產(chǎn)生誤判。近紅外光可深入寶玉石1mm以上,樹脂、石蠟的光譜信息均不會(huì)漏掉, 這樣確保了鑒定的準(zhǔn)確性。因此我們可以采用中、近紅外雙波段的傅立葉紅外光譜儀,可以通過(guò)觀察在7000cm-1左右近紅外譜區(qū)中水的構(gòu)態(tài)來(lái)確定寶石的真?zhèn)巍?br data-filtered="filtered" style="box-sizing: border-box;"/>

　　二．衰減反射光譜法：

　　對(duì)于較厚的翡翠或使用黃金及白金鑲嵌的成品, 紅外光難以穿透, 無(wú)法采集到透射光譜, 此時(shí)需使用漫反射光譜附件。測(cè)試寶玉石表面的紅外反射光譜是解決上述問題的一個(gè)成熟的方法, 該方法不但可以鑒定寶玉石的填充、改性, 還能得到完整的寶玉石的結(jié)構(gòu)信息, 常用于鑒定寶石的真?zhèn)巍?br data-filtered="filtered" style="box-sizing: border-box;"/>

　　三. 透射光譜法：

　　紅外光穿透寶玉石可以方便地得到其中物質(zhì)的結(jié)構(gòu)信息。以翡翠為例, 通過(guò)3200 到2750 cm- 1的波段，我們可以容易地鑒定翡翠內(nèi)是否存在有機(jī)樹脂填充物, 并可以鑒別是否有染色劑出現(xiàn), 從而快速鑒別翡翠是A貨、B貨還是C貨。這種方法簡(jiǎn)便、有效, 常用于紅寶石、藍(lán)寶石及鉆石等寶玉石的鑒別。

　　除前面提到的寶石鑒定外，在質(zhì)量分析和產(chǎn)品事故調(diào)查中也會(huì)經(jīng)常用到傅里葉紅外光譜儀。它的作用如同物質(zhì)的指紋辨識(shí)儀，而且由于它的樣品前處理簡(jiǎn)單，是產(chǎn)品失效分析中普遍的一種手段。