拉曼光谱技术鉴定珠宝玉石

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拉曼光谱技术鉴定珠宝玉石

董鹍

人的肉眼识别能力是有限的，在很多情况下下我们需要借助不同的工具，扩展我们的认识范围。比如说我们可以利用放大镜观察一个物体的表面形貌，普通的放大镜可以使物体表面放大10倍，这样我们就可以很清楚的看到物体表面的微观特征了。显微镜和扫描电子显微镜则是放大镜的升级版本，它们可以将物体表面的形貌放大100到10000倍。利用扫描电子显微镜我们甚至可以观察到纳米数量级的物体表面特征。但是这些都是纯粹物理性的光学图像放大，它们不能告诉我们要研究的物质到底是由什么化学物质组成的。拉曼光谱帮助我们解决了这一难题。拉曼光谱是分子的振动光谱。不同的物质是由不同的化学结构组成的。反映在拉曼光谱上，就是不同的物质有着不同的拉曼光谱曲线。就好像世界上没有两个人的指纹完全相同一样，不同物质的拉曼光谱是完全不同的。

图1是绿宝石的拉曼光谱，

图2是水晶的拉曼光谱，

图3是冰州石的拉曼光谱。

由上面3张图可以看出不同物质的拉曼光谱是完全不同的。目前昆明理工大学光电子研究所已经对数百种宝玉石进行了测试，制作了拉曼光谱数据库，在数据库中没有那两种物质的光谱图是一样的。 拉曼光谱出了可以鉴定不同的物质还能区分翡翠A、B、C货。

图4是A货翡翠 图5是B货翡翠 图6是C货翡翠

由上图可以看出A货翡翠的特征峰比较尖锐，基底较平。B货翡翠由于含有胶类或石蜡填充物所以在横坐标3000cm-1左右出现几个特征峰，这是胶类或石蜡的特征峰，A货翡翠是没有的。C货翡翠由于人工着色处理，所以荧光背景很强，特征峰强明显较低，而背景很强。

通过拉曼光谱我们可以很轻松的鉴定出各种宝玉石的特征。

可以看出由于它们的化学组成不同，其拉曼光谱也是完全不同的。这样我们可以根据拉曼光谱容易的鉴定物质。拉曼光谱技术与X光、红外光谱等技术相比，具有不需要对样品做任何处理、测量简便快速、对样品不会产生任何损伤等众多优点。是目前十分权威的物相鉴定方法。昆明理工大学的张鹏翔教授等人，利用拉曼光谱技术发明出鉴定珠宝玉石的新方法，并申请注册了专利，为珠宝鉴定行业提供了一面照妖镜。

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