宝石有机填充材料的拉曼光谱研究

【摘要】：天然宝石因其稀有、坚硬和耐久,获得世人的青睐,历来被视为财富与权力的象征,被世人作为收藏和拥有的对象。随着经济社会的不断发展,我国珠宝行业日益兴旺,且奥运奖牌的设计进—步带动行业的发展、中国—东盟自由贸易区的建立又带来了历史性机遇、总体来说市场发展前景极其广阔。然而自然资源是有限的,自然界中色彩、质地和光泽俱佳的宝石是极为罕见的,许多宝石原料总存在着某些缺陷而不尽人意,以至于降低了它本身应有的价值。为弥补和改善天然宝石材料这种先天的缺陷,人们作了种种尝试,其中注入填充处理是一种常见的改善手段,注入的材料大多数为有机材料。检验经注入填充处理的宝石一直是一项难题,找到一种简便、快速有效的检验方法势在必行。 激光拉曼光谱技术是一种非破坏性的测试技术,不需要试样准备,用很少量试样就能获得足够强的信号,适用于物质的各种物理态。现在便携式拉曼光谱仪正在被推广和使用,其体积精巧,操作简便,适合宝石检测人员使用。 论文对常见宝石按光学性质和宝石学特征进行分类,选取其中十余种主要宝石进行拉曼光谱检测,并分析强度较高的谱峰的归属,确定出每种宝石样品的鉴别特征谱峰,同时与云南省地方标准《珠宝玉石鉴别拉曼光谱法》进行对照,再次印证了该标准的准确性和可信度。选取在宝石的优化处理中常用的固态石蜡、液态石蜡、虫蜡、5种植物油、7种塑料纯原料等三类有机填充材料进行拉曼光谱检测,分析出每种样品具有的官能团和化学键,参阅相关资料和文献,对谱图中谱峰的官能团和化学键归属进行分析,并归纳出有机化合物中常见官能团与化学键特征振动频率表。 在验证试验中发现翡翠样品的拉曼光谱图中不但具有天然翡翠的鉴别特征峰,同时还具有一些有机物质常见的特征谱峰,归属于直链烷烃和聚合物的官能团和化学键,经对照有机填充材料特征谱峰值对照表看出,此样品的拉曼光谱图为天然翡翠、石蜡、聚碳酸脂的谱图的叠加,由此推断出,此翡翠样品为经过有机聚合物聚碳酸脂填充且用石蜡作为表面抛光剂的翡翠B货。 论文利用对宝石样品、有机填充材料样品的激光拉曼光谱谱图的研究和分析、归纳和实验验证,得到一种高效鉴别宝石中填充材料的方法。对《珠宝玉石鉴别.拉曼光谱法》作了有益的补充,建立了子数据库。为广大珠宝工作者提供了一种鉴别经过有机材料填充的宝石的有效方法,填补了这方面的空白。