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主题:红外光谱论文写作 时间:2024-02-20

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随着人们对生活品质提出的更高要求,宝石越来越受到人们的关注,而随之产生的就是宝石的真伪、好坏的辨别问题.红外光谱技术作为一种高灵敏度的微量气体检测技术,将该技术应用到宝石的鉴定中,用以分析宝石的成分、结构,不仅能够以此辨别宝石的种类,也能够用以鉴定宝石的真伪、天然或是合成,同时鉴定结果的准确性也能得到保证.

红外光谱 宝石检测 问题

科学技术快速发展的今天,各种高新技术在珠宝玉石加工、合成中的使用,也增加了宝石鉴定的难度.为了更好地应对这种问题,宝石鉴定技术也应随之进行更新,以便保证宝石鉴定结果的准确性.

红外光谱技术的应用原理

红外光谱技术作为一种高灵敏度的微量气体检测技术,也是目前宝石行业较常使用的一种鉴定技术,可以实现在保证宝石完好无损的前提下,对宝石进行便捷、准确地鉴定,而这种技术的应用需要依靠红外光谱仪来实现.在宝石鉴定中,红外光谱技术的应用原理是利用一束不同波长的红外射线对宝石的分子进行照射,并依据宝石对某种波长红外射线的吸收而生成红外光谱图,进而依此对珠宝玉石的各种特性进行鉴定.红外光谱技术在宝石鉴定中的应用,主要是对不同宝石的红外光吸收特征的利用,有利于鉴别宝石的种属、真伪等特性.在宝石鉴定中,利用红外光谱技术对宝石官能团进行分析,有助于掌握宝石的分子结构和种类.红外光谱技术的应用基础是鉴定人员要掌握一定的红外光谱知识,并且要具备丰富的珠宝鉴定经验,据此对宝石的红外光谱图进行分析,可以掌握珠宝玉石的分子结构信息,而这也是分析宝石种类、真伪的主要依据.

红外光谱技术的应用方法

红外光谱技术是基于对红外光的应用而产生的,从波长角度分析,红外光谱的波长主要处于0.78~1000μm范围,这代表红外光谱的波数范围是12820~10cm-1.红外光谱的谱区主要包括3个,分别是远红外(400~10cm-1)、中红外(4000~400cm-1)和近红外(12820~4000cm-1).在宝石鉴定中,对宝石分子键的分析主要是依靠中红外光谱来实现,而对宝石振动特性等化学键信息的分析主要依靠近红外光谱来实现.目前,红外光谱技术的应用方法主要包括2种,即透射法和反射法.其中,透射法又分为直接透射和粉末透射;反射法又分为镜反射、漫反射、衰减全反射和红外显微镜反射.在宝石鉴定中,直接透射法作为一种无损测试分析法,能够分析出宝石是否填充了有机高分子材料及材料类型.粉末透射法的应用需要使用到宝石的粉末,所以这种透射方法是一种有损测试法.

红外光谱技术在宝石鉴定中的应用

(1)宝石种属的鉴定

不同类型的宝石对红外光的吸收效果有一定的区别,其所具备的红外吸收特征也不同.在宝石鉴定中,利用红外光谱技术对宝石进行鉴定,并分析宝石的红外光谱图,可以有效地辨别宝石的种属.对宝石种属的鉴定主要使用到红外光谱技术的反射法,即利用红外光照射宝石的表面,并分析宝石表面对红外光的反射,可以准确鉴定出宝石的种属.

(2)天然和合成宝石的鉴定

天然珍贵的宝玉石因为缺乏资源,所以产量比较小,而这也催生出了合成宝石这种行业.从物理化学性质上来看,天然宝石和合成宝石的区别微乎其微,如果是利用一般常规的检测方法,很难准确辨别天然宝石和合成宝石,需要依靠红外光谱技术进行鉴定.利用红外光谱技术检测祖母绿的结晶水吸收峰,可以准确辨别天然和合成祖母绿,因为天然祖母绿的结晶水吸收峰为3400~3800cm-1,但不包括3490、2995、2830、2745cm-1等几个点.合成祖母绿的结晶水吸收峰却不同,其中以水热法合成的祖母绿在几个特定点有结晶水吸收峰,如4357、3490、2995、2745、2830cm-1等,而以助溶剂法合成的祖母绿没有结晶水吸收峰.通过对祖母绿结晶水吸收峰的检测,可以准确鉴定出天然祖母绿和合成祖母绿.此外,红外光谱技术也可用于鉴定以水热法合成的红宝石、以查塔姆助溶剂法合成的红宝石,等等.通过利用红外光谱技术对翡翠进行检测,并分析红外光谱图中3100~2800cm-1的羟基吸收峰,可以准确鉴定出翡翠是否经过漂白充填处理,有利于鉴别经过优化处理的翡翠和天然翡翠.

红外光谱在宝石中检测问题及对策

(1)宝石种类确定对策分析

在确定宝石种类时,最有效的方法是使用镜面反射法来获取谱线,如果谱线效果好,可以采集到波数为6.0×10 3 到2.0×10 3 之间的数据.尽管反射法谱线效果优于溴化钾法,但也存在着一些问题:第一需要掌握实际宝石里面的杂質和矿物体,例如含有碳酸盐类的矿物;第二尽管镜面法和粉末透射法测量的峰位有一定的偏差,但是主峰位仍然需要吻合,因此对于宝石纯度有把握的可以先采用溴化钾法.

(2)合成和天然宝石的对策

目前关于使用红外光谱分析合成宝石和天然宝石的方法只能在很少的宝石上使用,同时随着人工合成技术的不断更新这几种方法鉴定的可信度将会大大下降.

(3)宝石优化处理对策

在鉴定宝石时,要求在不破环样品的条件下进行鉴定,因此当样品被送到红外光谱仪器上分析时,最好透射谱和反射谱都做.这样可以避免一些有用的信息被遗漏.

结语

在宝石鉴定领域,红外光谱技术作为一种重要鉴定手段,通过分析宝石的官能团信息及化学成分,可以准确鉴定出宝石的化学成分,并为宝石真伪、天然和合成的鉴定提供支持.同时,利用红外光谱技术鉴定珠宝玉石,不仅能够在不损伤宝石的前提下,提高鉴定速度,也能够保证鉴定结果的准确性,而这也为红外光谱技术在宝石鉴定中的应用奠定了基础.

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[3]刘宏科,杜红梅,库育苗等.光谱分析在宝石检测中的应用述评[J],2014,41(16):172-173.

结论:适合红外光谱论文写作的大学硕士及相关本科毕业论文,相关红外光谱图分析口诀开题报告范文和学术职称论文参考文献下载。

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