傅里葉紅外光譜儀在鑒定寶石方面的應用

由于利用傅里葉紅外光譜儀對不明物質進行分類時，比較便捷，而且無損，對被測物及測試系統的傷害風險比較小。因此它也是特別適合處理寶石類的一些貴重樣品。

　　利用傅里葉紅外光譜儀鑒定的主要原理是：紅外輻射會引起材料的分子振動能級躍遷產生紅外光譜我們通過分析光譜中的官能團，就可以得出分子結構。幾乎沒有兩種物質的紅外光譜圖是相同的, 所以紅外光譜也被稱為“指紋譜"。總結起來利用傅里葉紅外光譜儀的鑒定手段可分為如下幾種方式：

一. 傅立葉近紅外光譜法

　　近紅外光譜主要指范圍在12500 ~ 4000 cm- 1波段的紅外光譜。此波段是中紅外光譜的倍頻和組合帶區, 它的特點是穿透能力強，可穿透深度到1mm以上, 而中紅外光的穿透能力只能到40μm左右。當翡翠B貨表面打蠟較厚時, 中紅外光難以穿透蠟層, 無法得到石蠟層以下填充樹脂的相關信息, 從而可能產生誤判。近紅外光可深入寶玉石1mm以上,樹脂、石蠟的光譜信息均不會漏掉, 這樣確保了鑒定的準確性。因此我們可以采用中、近紅外雙波段的傅立葉紅外光譜儀,可以通過觀察在7000cm-1左右近紅外譜區中水的構態來確定寶石的真偽。

　　二．衰減反射光譜法：

　　對于較厚的翡翠或使用黃金及白金鑲嵌的成品, 紅外光難以穿透, 無法采集到透射光譜, 此時需使用漫反射光譜附件。測試寶玉石表面的紅外反射光譜是解決上述問題的一個成熟的方法, 該方法不但可以鑒定寶玉石的填充、改性, 還能得到完整的寶玉石的結構信息, 常用于鑒定寶石的真偽。

　　三. 透射光譜法：

　　紅外光穿透寶玉石可以方便地得到其中物質的結構信息。以翡翠為例, 通過3200 到2750 cm- 1的波段，我們可以容易地鑒定翡翠內是否存在有機樹脂填充物, 并可以鑒別是否有染色劑出現, 從而快速鑒別翡翠是A貨、B貨還是C貨。這種方法簡便、有效, 常用于紅寶石、藍寶石及鉆石等寶玉石的鑒別。

　　除前面提到的寶石鑒定外，在質量分析和產品事故調查中也會經常用到傅里葉紅外光譜儀。它的作用如同物質的指紋辨識儀，而且由于它的樣品前處理簡單，是產品失效分析中普遍的一種手段。