红外光谱技术在珠宝玉石鉴定中的深度应用

摘要

随着社会的不断进步，人们对生活质量的要求越来越高，珠宝玉石逐渐走入人们的生活并受到了广泛关注。但市场中的珠宝玉石真伪难辨，如何鉴定珠宝玉石的好坏与真假，需要有专门的鉴定技术进行辨别，而红外光谱技术便在其中起到了关键性的作用。

红外光谱技术是通过对组成物质的离子基团在红外光范围内（远红外50—400cm-1、中红外400—4000cm-1、近红外4000—7500cm-1）的吸收谱带，对物质进行定性和定量的分析。并以珠宝玉石内部结构的分析结果为依据鉴定珠宝玉石的真伪，分辨是否为天然形成或是人工合成，保证了鉴定结果的准确性。

本篇文章主要是对红外光谱技术在珠宝玉石鉴定中出现的结果及起到的作用进行阐述，方便读者能更清晰的认识、了解红外光谱技术。

关键词：红外光谱技术、珠宝玉石、鉴定

一、红外光谱技术在鉴定珠宝玉石中的意义

现如今，珠宝玉石作为人们生活中被广泛关注的奢侈品，吸引了越来越多的人群进行购买。但同时随着高新技术的迅速发展，也使得珠宝玉石的造假方式日渐繁多，所以珠宝玉石的鉴定技术显得尤为重要。

以合成珠宝玉石为例。珠宝玉石的加工合成主要通过使用微分子材料运用各类高新技术，根据样品的外形结构进行模仿，往往真假难辨，对鉴定技术提出了极高的要求，需要检测人员不断地更新珠宝玉石的鉴定技术。而红外光谱技术的运用则能够充分地保障珠宝玉石鉴定结果的准确性，同时还可以兼具珠宝玉石外观与内部毫无损坏，即做到无损检测，通过科学准确的鉴定使珠宝玉石的辨别更加准确，也能让人们更多地了解珠宝玉石矿物的结构与类型，对珠宝玉石的进一步研究有着重要的意义。

二、红外光谱技术的应用原理

红外光谱技术主要是通过对珠宝玉石在吸收了红外射线后所呈现出的内部分子结构数据（红外光谱图）进行分析，对比珠宝玉石的种类、加工程度等，从而对珠宝玉石的真假进行鉴别。在使用红外光谱技术鉴定珠宝玉石的过程中，需要有专业的鉴定人员进行操作，操作人员不仅要掌握红外光谱技术的相关应用知识，还需要具备丰富的经验，才能够对红外光谱图进行充分的分析鉴定。

红外光谱技术具有分析时间短、呈现特征数据全面、不会破坏检测样本等优点，如今已成为珠宝玉石鉴定应用中最为广泛的检测技术。目前，红外光谱技术对珠宝玉石的鉴定方法主要有两种，分别为反射法与透射法。

三、红外光谱技术在珠宝玉石鉴定中的应用

通过红外光谱检测的珠宝玉石，能够呈现内部分子结构信息，以帮助鉴定人员分析珠宝玉石的类型与结构。红外光谱技术在宝石鉴定区域的主要作用有：区分天然宝玉石与合成宝玉石、鉴定宝石种属、鉴定天然宝石与宝石仿制品及鉴定优化处理的宝玉石等。

（一）区分天然宝玉石与合成宝玉石

因为多数天然宝石和合成宝石从物理性状上进行观察差别十分细微，内部几乎没有任何瑕疵，如果使用常规的检测方法很难准确进行辨别。传统的宝石检测仪器对于一些瑕疵细微或难以鉴别的宝石很难进行准确辨认（例如天然祖母绿和水热法合成祖母绿，通过颜色、光泽以及密度、折射率等一些物理特征进行观察，两者几乎真假难辩）。而通过对红外光谱技术中的振动与伸缩特征进行判断，便可在不损伤样品的基础上短时间内做出准确鉴别（天然祖母绿的结晶水吸收峰是3400—3800cm-1，合成祖母绿的结晶水吸收峰是3490、2830、2995、4357、2745cm-1，通过检测信息数据便能判断是否为天然祖母绿）。

（二）鉴定珠宝玉石种属

珠宝玉石种类众多，不同的宝玉石在红外光的照射下，所反映出的对红外光的吸收信息也大有不同。应用红外光谱技术鉴定宝石种属时主要通过反射法照射法，将红外光照射到需要鉴定的珠宝玉石表面，对红外光所反射出的信息进行分析，以确定宝玉石种属的分类。特别是对于一些外观差异较小的珠宝玉石，通过反射法进行种类鉴定，便能迅速清楚分辨珠宝玉石的种类。例如，硅灰石与和田玉无论外形颜色还是密度差都很小，光从外观或用传统鉴别方法难以辨别（硅灰石的密度是2.65—3.12，硬度是4.5—5.5；和田玉密度是2.90—3.10，硬度是6.0—6.5）。但如果通过红外光对两者进行照射，并对珠宝玉石所呈现的光谱图进行辨别，就能轻松得到准确的鉴定结果。

（三）鉴定珠宝玉石及其仿制品

珠宝玉石因为类型众多，且多数价值较高，因此在市场上存在很多珠宝玉石的仿制品。这些仿制品很多在外观，甚至物理特性上都与所仿制的天然珠宝玉石极为相似，用常规的检测手段无法快速、准确地将其进行区分。而通过红外光谱技术不仅能迅速分辨出仿制品（如钻石与合成的立方氧化锆、紫色方柱石和紫晶、猫眼和柱晶石猫眼等），同时对琥珀与硬树脂或塑料等极难以分辨的宝玉石仿制品也可以清楚地鉴别。

（四）鉴别优化处理的珠宝玉石

市场中也同时存在许多经过一系列浸染或充填等优化处理的珠宝玉石，比如优化处理的翡翠、绿松石、欧泊等。但无论是哪种优化处理方式，使用红外光谱技术都能对其进行准确、无损的检测（例如天然翡翠在 2600—3200cm -1处的透过率最好，而经过充填处理的翡翠因为常用胶物质或者环氧树脂属芳烃类有机物进行充填，在这个波段内会有较为明显的红外光谱吸收，故可高效、准确地进行鉴定）。

结语

红外光谱技术因为具有简便、快速、无损的优点，并能准确分辨珠宝玉石的种类，鉴定是否为仿制品，区分天然与合成宝石等，在珠宝玉石的鉴定中具有重要的作用与地位。相信未来红外光谱技术将持续其高效、准确性的优势，不断为提高国内珠宝玉石鉴定水平带来新的思路。

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本文作者：龙晓晶、吴俊丽、王宗铨