人工合成礦物的優(yōu)化處理光譜學(xué)特征研究

仲 艷

（桂林理工大學(xué)，廣西 桂林 541000）

人工合成礦物因其中含有微量元素，如Fe、Ti等或者雜質(zhì)就會(huì)顯示黃色、粉色等其他顏色。由于人工合成礦物有很多突出的物理化學(xué)性能，備受人們的追捧。人工合成礦物優(yōu)化處理的方法大多為傳統(tǒng)充填，新型鉛充填、表面擴(kuò)散、新型擴(kuò)散還有熱處理，人工合成方法主要有晶體提拉法、焰熔法、水熱法。

正是這些方法的出現(xiàn)，使得不法商販運(yùn)用此法不斷謀取暴利，造成購(gòu)買(mǎi)者的巨大損失，因此我們要學(xué)會(huì)辨別才能及時(shí)地避免不必要的損失。因此我們可以用顯微鏡觀察或者浸油法來(lái)測(cè)試，亦或是運(yùn)用大型儀器來(lái)檢測(cè)。本文就是主要探究紫外光譜和紅外光譜下人工合成礦物的光譜特征，來(lái)判斷礦物是否經(jīng)歷過(guò)優(yōu)化處理。

1 實(shí)驗(yàn)條件

運(yùn)用光學(xué)顯微鏡對(duì)樣品進(jìn)行基本的光學(xué)特征的觀察，運(yùn)用紫外熒光和紅外光譜儀器對(duì)礦物樣品進(jìn)行測(cè)試，從而進(jìn)行討論和結(jié)論。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

天然礦物和擴(kuò)散處理后的人工合成礦物的光譜對(duì)比分析。

圖1 天然礦物的譜圖

天然礦物中含有豐富的雜質(zhì)元素，其中的Fe離子、Ti離子對(duì)的存在引起了礦物紫外可見(jiàn)光光譜以565nm為中心的吸收，正是這個(gè)吸收造成了礦物的顏色發(fā)生了改變，并且其中微量元素Fe、Ti元素含量的多少?zèng)Q定了礦物顏色的深淺。由于天然礦物中除了有二價(jià)Fe離子和四價(jià)鈦離子外還有三價(jià)Fe離子，因此造成了450nm、375nm、387nm的吸收線，經(jīng)過(guò)測(cè)試的天然礦物的圖像如圖1所示。經(jīng)過(guò)擴(kuò)散處理的人工合成礦物，圖像如圖2所示，由于其本身中含有含有少量的三價(jià)Fe，并且缺失二價(jià)Fe和和四價(jià)Ti，在熱處理的過(guò)程中，三價(jià)鐵離子轉(zhuǎn)換為二價(jià)鐵和四價(jià)鈦離子，因此經(jīng)過(guò)擴(kuò)散處理的人工合成礦物缺失三價(jià)鐵離子的吸收峰，僅僅體現(xiàn)以565為中心的吸收。

圖2 擴(kuò)散處理后的人工合成礦物譜圖

圖3 擴(kuò)散處理的人工合成礦物

天然礦物中普遍存在3310cm-1的紅外吸收峰，這可能與礦物形成于還原環(huán)境有關(guān)，且礦物中是否存在3310cm-1的紅外吸峰與其形成時(shí)的氧化還原條件有關(guān)，經(jīng)過(guò)紅外的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)擴(kuò)散法處理的礦物中不一定存在3310cm-1的紅外吸收峰，具體如圖3所示，這可能與其擴(kuò)散的具體方法有關(guān)。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)人工合成礦物擴(kuò)散處理的紅外的光譜分析，我們可以推斷認(rèn)為結(jié)合形成環(huán)境和處理方法，3310cm-1的紅外吸收峰具有作為礦物是否經(jīng)熱處理鑒定依據(jù)的潛在意義，擴(kuò)散處理的人工合成礦物缺失二價(jià)Fe和和四價(jià)Ti的吸收線。