關(guān)于珠寶玉石鑒定中的紅外光譜技術(shù)應(yīng)用

薛迎輝

（山東煙臺市華宇人力資源有限公司，山東 煙臺 264003）

現(xiàn)代社會科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展和進(jìn)步，各種高新技術(shù)在寶石、玉石加工、優(yōu)化、處理、合成、再造等方面的應(yīng)用，使鑒別寶石、玉石變得更加困難，為了不斷提高寶玉石鑒定結(jié)果的準(zhǔn)確性，使得寶玉石鑒定技術(shù)與時俱進(jìn)，紅外光譜儀、x射線熒光光譜儀等現(xiàn)代儀器成了常用大型檢測儀器，這些大型檢測儀器的應(yīng)用顯著提高了珠寶玉石的鑒別精度。其中紅外光譜技術(shù)在珠寶玉石鑒別中的廣泛應(yīng)用，不僅能保證珠寶玉石的完整性，而且能使鑒別更加科學(xué)準(zhǔn)確，有助于人們辨別珠寶玉石的種類和價值。

一、紅外光譜技術(shù)的原理研究

紅外光譜是一種高靈敏度痕量氣體檢測技術(shù)，是珠寶和寶石行業(yè)常用的鑒定技術(shù)，便于進(jìn)行準(zhǔn)確的鑒定，同時確保珠寶寶石的完整性。在實(shí)踐中，利用紅外光譜是指利用不同波長的紅外射線輻照寶石分子，并根據(jù)寶石吸收不同波長的紅外光譜，進(jìn)一步確定寶石的特征并且可以利用紅外光譜分析寶石的功能群，了解寶石的分子結(jié)構(gòu)和種類。在現(xiàn)代社會，紅外光譜是有關(guān)專家必須掌握的一種技術(shù)，因此他們必須了解相關(guān)的紅外光譜，并在珠寶鑒定方面具有更豐富的經(jīng)驗(yàn)，以便使寶石鑒定結(jié)果更加準(zhǔn)確。在實(shí)際檢測工作中使用紅外光譜技術(shù)檢測寶石樣品同樣存在缺陷，因?yàn)閮x器使用過程中需要有關(guān)人員在鑒定寶石和玉石方面具有更豐富的經(jīng)驗(yàn)和知識，對光譜進(jìn)行分析。使用紅外光譜不能獲得有關(guān)分子結(jié)構(gòu)的所有信息，但紅外光譜是提供功能體信息的一種更快的方法，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)檢測儀器的不足，是最新的鑒定方法之一。

二、珠寶玉石鑒定中應(yīng)用紅外光譜技術(shù)的優(yōu)勢

一是該技術(shù)可對各種寶石和玉的種類和結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究和分析，并包括多種鑒別方法。二是該技術(shù)可在幾分鐘內(nèi)鑒定玉首飾的含量、品種和真實(shí)性，其儀器易于使用，檢測靈敏度高。三是本技術(shù)在鑒定真?zhèn)螘r不會損壞樣品。四是在應(yīng)用這一技術(shù)時，寶石反射紅外光譜因物種而異，從而有效識別樣品相對于相應(yīng)光譜的真實(shí)性，并獲得較高的可信度。

三、珠寶玉石鑒定工作中的紅外光譜技術(shù)應(yīng)用

（一）鑒定珠寶玉石及其仿品

1．天然寶石和合成寶石的區(qū)別。由于天然寶石資源產(chǎn)量相對較低，價格很高，導(dǎo)致了合成寶石工業(yè)的興起。天然寶石和合成寶石的區(qū)別在物理和化學(xué)方面都很小，導(dǎo)致天然玉石與合成寶石采用一般檢測方法難以區(qū)分，因此需要積極利用紅外光譜進(jìn)行鑒別。例如，天然尖晶石與合成尖晶石物理特性相似，例如折射率和密度，一般檢測方法無法有效檢測。但是通過紅外光譜分析，可以準(zhǔn)確地區(qū)分所檢測的是天然尖晶石還是合成尖晶石。

不同來源的祖母綠對紅外光譜的吸收不同。自然祖母綠和熱液祖母綠含有水，而溶解度法合成的祖母綠區(qū)則沒有水，因此不難根據(jù)吸收的酸堿度來區(qū)分溶解度祖母綠區(qū)。熱液祖母綠和天然祖母綠含有水，但水的種類不同。所含水分為一型水和二型水。水熱法合成的稀釋劑在平均紅外吸收能力為435厘米-1.4052厘米-1.3490厘米-1.2995厘米-1.2830厘米-1.2745厘米-1，可與天然稀釋劑區(qū)別開來。利用紅外光譜技術(shù)檢測污水吸收峰值，可以有效地確定祖母綠是天然的還是合成的，因而具有較高的利用率。

2．天然寶石與仿制品的區(qū)別。在珠寶和玉鑒定行業(yè)，紅外光譜技術(shù)也廣泛應(yīng)用于珠寶和玉及其仿制品的鑒定。真正的珠寶和玉器及其仿制品在外觀和特點(diǎn)上都很相似很難用常規(guī)的檢測方法分辨珠寶和玉器是否真實(shí)，但可以用紅外光譜有效地分辨出來。例如，紅外光譜技術(shù)應(yīng)用于鑒定鉆石和合成立方鋯。仿照鉆石是合成的立方體鋯，外觀與鉆石沒有很大不同。因此，很難區(qū)分這兩種物質(zhì)，但通過分析這兩種物質(zhì)的紅外反射率測試結(jié)果，可以有效地區(qū)分鉆石和立方鋯。此外，紅外光譜技術(shù)還可以有效地將氣象學(xué)與紫外、琥珀和塑料等物質(zhì)的仿制品區(qū)分開來。

例如檢測中，天然綠松石與仿綠松石的紅外圖譜有明顯區(qū)別，其中天然綠松石紅外吸收銳譜帶位于3466cm-1，3510cm-1處，而3293cm-1、3076cm-1多呈較舒緩的寬譜。仿綠松石銳譜在2959cm-1、2925cm-1、2853cm-1。

琥珀的仿品中，較常見的有塑料、硬樹脂。具體來說：一是塑料。某些經(jīng)過特殊處理的塑料在與特定添加劑混合時可能具有與琥珀相似的特性，但是，它們在紅外光譜上的卻有明顯區(qū)別，因此兩者的真實(shí)性都可以通過紅外光譜技術(shù)進(jìn)行驗(yàn)證。二是硬樹脂。這是一種較新的半化石樹脂，在化學(xué)成分上類似于琥珀，但更易受化學(xué)腐蝕。三是松香。松香硬度低，在短波紫外光下，松香會發(fā)出強(qiáng)烈的黃綠色熒光。此外，用紅外光譜儀鑒定時，松香和琥珀的紅外光譜有很大不同。

（二）類質(zhì)同象珠寶玉石的研究

類相似性是指晶體結(jié)構(gòu)中的一些起始點(diǎn)被性質(zhì)相同的其他起始點(diǎn)所取代的現(xiàn)象，這些點(diǎn)僅略微改變晶格的常數(shù)和物理化學(xué)性質(zhì)，而晶體結(jié)構(gòu)保持不變。在日常檢測中，利用常規(guī)儀器確定類質(zhì)同象寶石的種類和名稱可能需要花費(fèi)較長時間，但是利用紅外光譜技術(shù)可以迅速準(zhǔn)確的區(qū)分出所鑒定寶石是石榴石中的鎂鋁榴石而不是鈣鋁石榴石；鑒定的是輝石中頑火輝石而非透輝石。在確定不同寶石名稱的過程中，利用紅外光譜技術(shù)可以明顯提高鑒定的準(zhǔn)確性以及時效性。

（三）鑒別優(yōu)化處理的珠寶玉石

鑒別翡翠、綠松石等浸蠟或填充樹脂等高分子材料的寶石更高效、準(zhǔn)確，并可實(shí)現(xiàn)無損檢測。用這種技術(shù)鑒定一些B貨翡翠是很常見的。天然A貨翡翠在2600-3200cm-1范圍內(nèi)透光率相對較好，而填充B翡翠的環(huán)氧芳烴在3060cm-1附近有一組特征吸收峰。紅外光譜通過檢測不同范圍內(nèi)的吸收峰，可以有效區(qū)分AB貨翡翠。

四、結(jié)束語

總之，紅外光譜是珠寶玉石鑒定過程中一種非常常見和重要的鑒定方法，它也包含了很多具體的方法。分析表明，每種技術(shù)方法都可以從不同角度識別寶石，豐富有關(guān)人員的識別渠道，減少識別壓力，并更受公眾歡迎。