绿松石及其处理品与仿制品的红外吸收光谱表征

采用红外反射光谱技术,对市面上常见的充填和压制处理绿松石、仿绿松石及天然绿松石制品的红外吸收光谱进行了研究和对比。结果表明:充填处理绿松石制品的红外吸收光谱具有由聚合物中aνs(CH2)反对称伸缩振动和sν(CH2)对称伸缩振动致的吸收谱带(2 934~2 924,2 863~2 854 cm-1)及(νC O)伸缩振动所致的红外吸收特征谱带(1 739~1 718 cm-1);仿绿松石制品中则明显缺乏天然绿松石中的ν(OH)伸缩振动致红外吸收谱带(3 507,3 465 cm-1),并出现由aνs(CH2)反对称伸缩振动和sν(CH2)对称伸缩振动及(νC O)伸缩振动致红外吸收谱带以及由各自基团振动的红外吸收特征谱带(指纹区内)。依据这些特征的红外吸收光谱有助于将它们区分开。     

绿松石及其处理品的鉴别研究

绿松石是中国的四大名玉之一,因产量较少、温润而颇受人们喜爱.近些年,由于资源过度开采,品质优良的绿松石日渐稀少,价格逐渐走高.市场上出现了大量质地较差绿松石的处理品.目前,国内外对绿松石的系统鉴定资料较少,因此建立系统简便鉴别天然绿松石、注无/有色胶和Zachery处理绿松石方法对规范宝玉石市场尤为重要.以天然绿松石、注无/有色胶和Zachery处理绿松石为研究对象,通过常规宝石学特征、红外光谱、显微激光拉曼光谱、X射线荧光光谱等测试结果发现,天然绿松石为鲜明的天蓝色、绿色,呈油脂光泽玻璃光泽;注胶处理绿松石的颜色呆板,呈弱玻璃光泽-蜡状光泽,弱到强的蓝白色荧光,表面有时见胶残留或胶富集,其密度、折射率均比天然绿松石低;Zachery处理绿松石的裂隙两侧有颜色集中现象,密度、折射率与天然绿松石相当.红外光谱测试结果发现,注胶绿松石的红外光谱存在位于2 920 cm-1处高分子聚合物中的vas(CH2)不对称伸缩振动谱带和位于2 850 cm-1处vs(CH2)对称伸缩振动吸收谱带,位于2 960 cm-1处vas(CH3)不对称伸缩振动谱带,位于1 733 cm-1处v(C=O)伸缩振动谱带,具有鉴定意义.激光拉曼测试结果发现,注胶绿松石位于1 453,1 455 cm-1处的CH2弯曲振动弱谱峰可作为其鉴定特征峰.X射线荧光光谱分析显示Zachery处理绿松石中的K元素含量可达4.4％,可能是注入了无机钾盐.     

红外光谱技术对尼龙-66结构及性能的研究

在4000cm~(-1)~600cm~(-1)的频率范围内采用一维红外光谱和二阶导数红外光谱研究了尼龙-66的分子结构。试验发现:尼龙-66主要存在着N—H伸缩振动模式(ν_(NH)),CH_2不对称伸缩振动模式(ν_(as CH2)),CH_2对称伸缩振动模式(ν_(s CH2)),酰胺峰Ⅰ对应的红外吸收模式(ν_(amide-Ⅰ)),酰胺峰Ⅱ对应的红外吸收模式(ν_(amide-Ⅱ)),CH_2变角振动模式(δ_(CH2)),CH_2面外弯曲振动模式(ω_(CH2)),酰胺峰Ⅲ对应的红外吸收模式(ν_(amide-Ⅲ)),C—C伸缩振动模式(ν_(C-C)),酰胺峰Ⅳ对应的红外吸收模式(ν_(amide-Ⅳ))和CH_2面内弯曲振动模式(ρ_(CH2))等。在303K~393K的温度范围内,采用变温二阶导数红外光谱技术进一步研究温度变化对于尼龙-66分子结构的影响。试验发现:随着测定温度的升高,尼龙-66的ν_(NH)和ν_(amide-Ⅲ-2)对应的红外吸收频率出现了明显的蓝移现象,而ν_(amide-Ⅲ-1)对应的红外吸收频率出现了明显的红移现象,并进一步解释了其光谱差异性原因。本项研究拓展了红外光谱技术在高分子纤维材料的结构及热稳定性方面的研究范围。     

充填绿松石及其对应充填原液研究

绿松石在目前我国珠宝市场中占据重要的地位,由于其品质参差,市场中存在大量的绿松石处理品。针对充填处理绿松石,通过肉眼观察、密度测定和红外光谱测试获取原液充填处理前、后绿松石的宝石学特征及红外光谱特征。结果显示,充填后绿松石样品的孔隙度、吸水性及密度发生一定的变化,红外光谱中出现了CH_2、CH_3、C=O、C-O-C等基团的振动频率;充填原液的红外光谱及PYGC-MS测试结果显示,其原液为聚硅酸乙酯、三甘醇二甲基丙烯酸酯、苯环取代的二甲基丙烯酸酯、环状烯烃类树脂与环状脂肪族酸酐固化剂的混合物、含Cr_2O_3或磷酸铬结合剂的磷酸二氢铝以及含铜盐的磷酸二氢铝。     

蒙脱石中水性质的红外光谱分析

通过红外反射光谱证明,层间阳离子和水含量对蒙脱石中水的分子振动影响很大。在可变湿度环境中,用H、Na、Ca、Mg和Fe~(3+)交换作为蒙脱石层间阳离子来研究水的吸收。谱带归属在3μm吸收区是由于结构OH振动、水的对称和反对称伸缩振动及水的弯曲谐振引起。当大气压力减小样品脱水时,研究了H_2O伸缩振动吸收能量的变化。近3 620 cm~(-1)和3 550 cm~(-1)处的吸收归属于直接与阳离子键合(内部)的水和层面键合的H_2O,而近3 450 cm~(-1)和3 350 cm~(-1)处的吸收则归属于另外吸附的水分子。谱带归属也适用于近红外的组合谱带。近1.41 μm和1.91 μm处的吸收归属于键合水的组合谱带,而近1.46μm和1.97μm处的肩归属于吸附在层间范围和围绕粒子表面的水分子的组合谱带。     

红外光谱法快速鉴别葡萄干、红枣和枸杞中酸性染料

为开发一种快速的检测手段来分析出口干果中是否含有酸性染料,本研究选取26种不同的酸性染料对葡萄干样品进行染色处理,6种酸性红染料对红枣和枸杞样品进行染色处理,将染色处理后的干果样品经过超声提取,进行红外分析。通过将干果样品染色前后的红外光谱图与酸性染料红外光谱图对比分析,确定1330 cm~(-1)、1200cm~(-1)附近波数的(O=S=O磺酸基)特征峰、1410 cm~(-1)附近波数的C-O-C特征峰、3363cm~(-1)附近波数的O-H伸缩振动峰可作为快速鉴别干果是否有被染色处理的红外特征吸收峰。     

充填斜红磷铁矿的鉴别特征

充填斜红磷铁矿是珠宝市场上常见的首饰材料,但目前对其充填物及充填程度的研究较少。采用常规宝石学测试、X射线粉末衍射、红外光谱、拉曼光谱、紫外-可见吸收光谱等方法对市场上常见的充填斜红磷铁矿样品进行了研究。常规宝石学测试表明,严重充填的斜红磷铁矿样品的充填区域光泽差异明显且荧光异常,但对于轻微充填的斜红磷铁矿样品,仅通过放大观察和荧光检查难以鉴别,需要进行详细的谱学测试。红外光谱测试结果显示,充填斜红磷铁矿样品在中红外区域可见1 510、1 250cm~(-1)谱峰,近红外区域可见5 985cm~(-1)谱峰,均与环氧树脂有关。拉曼光谱中,充填斜红磷铁矿样品不仅可见1 112、1 185、1 464cm~(-1)等环氧树脂组合峰,部分样品在裂隙处可见1 061、1 131、1 293、1 438cm~(-1)等与石蜡相关的拉曼峰。在紫外-可见吸收光谱中,充填斜红磷铁矿样品显示423、538、750nm等处的吸收带,与天然斜红磷铁矿一致,说明充填物未对样品原本体色产生影响。市场上常见的斜红磷铁矿可能经过了多次充填加工流程,其内部充填物主要为无色或近无色的环氧树脂,通过红外光谱和拉曼光谱能够对其进行有效、无损的鉴别。     

中低档宝石的充填处理

以珠宝市场上充填处理海蓝宝石、碧玺等中低档宝石样品为研究对象,采用宝石显微镜与红外光谱测试技术对其充填物的宝石学特征进行了检测与分析。结果表明,蓝色闪光效应、残余扁平状气泡、充填物的流动构造及其碎渣状等宝石学特征有助于鉴别充填处理海蓝宝石和碧玉样品。位于2962,2931,2879cm^-1处、由饱和碳氢化合物v（-CH3-）与v（-CH2-）的反对称和对称伸缩振动以及位于3046cm^-1处、中等强度芳香环v（C-H）的伸缩振动致吸收谱带可有效判断充填处理海蓝宝石;位于2962,2927,2865cm^-1处、由饱和碳氢化合物v（-CH3-）与v（-CH2-）的伸缩振动致吸收带可辅助鉴别充填处理碧玺。依据充填物的颜色、形态、相对粘稠状态以及流动迹象等特征推测,不同的充填处理中低档宝石其充填物种类可能有差别。     

绿松石伴生矿物纤磷钙铝石-磷锶铝石的鉴定特征

近来,市场上出现一种绿松石的伴生矿物,其外观特征与绿松石颇为相似。通过常规宝石学测试、薄片观察、电子探针、X射线粉末衍射分析、红外光谱、拉曼光谱和紫外-可见光谱分析等测试方法对一个相关样品进行了鉴定研究。结果表明,该样品的矿物组成以纤磷钙铝石-磷锶铝石为主,含有一定量的绿松石等矿物。该样品外观呈蓝色,局部蓝绿色,蓝色分布不均匀,主要呈点状、团块状富集,隐晶质结构,密度为2.52 g/cm~3,折射率(点测)为1.62。纤磷钙铝石-磷铝锶石的红外光谱主要具有3 585、3 420、3 140、1 320、1 116、1 039、604 cm~(-1)处的吸收峰,拉曼光谱主要具有1 104、1 034、987、612、518、257、185 cm~(-1)处的拉曼峰。而绿松石在红外光谱与拉曼光谱上与其有明显不同。由于该种绿松石伴生矿物鉴定难度较大,除了常规检测的检测手段,还需结合红外光谱、拉曼光谱、X射线粉末衍射分析、电子探针等测试方法综合分析。     

不同产地琥珀FTIR和~(13)C NMR谱学表征及意义

采用傅里叶变换红外光谱仪并配合固体高分辨核磁共振波谱仪,对不同产地的琥珀和柯巴树脂的红外光谱(FTIR)和核磁共振谱(13 C NMR)进行了测试与分析。结果表明,由C—H饱和键伸缩振动致红外吸收强谱带致2 930,2 870cm-1红外吸收强谱带,与之对应的CH2—CH3弯曲振动致1 460~1 443cm-1和1 384~1 375cm-1红外吸收中强谱带,为不同产地琥珀的特征红外光谱;与琥珀相比较,柯巴树脂所特有的吸收谱峰为由C═CH2反对称伸缩振动致红外吸收弱谱带3 080cm-1,C═C伸缩振动致红外吸收谱带1 645cm-1和C—H面外变形振动致红外吸收谱带890cm-1;分析不同产地琥珀的FTIR和13 C NMR谱学表征,其相对石化成熟度亦有差异,缅甸琥珀、辽宁琥珀、多米尼加琥珀、墨西哥琥珀的相对年龄依次变新,且δ=14×10-6~18×10-6和δ=215×10-6~220×10-6处的13 C NMR共振谱峰仅出现在柯巴树脂中,表明其石化成熟度相对偏低。文中对不同产地琥珀的谱学表征差异与其石化程度的关系及其意义一并给予了分析。     

安徽铜陵绿松石的紫外-可见光谱特征及颜色表征

采用紫外-可见光谱仪、红外光谱仪及其他宝石学分析测试方法,重点对安徽铜陵绿松石样品的显微特征、紫外-可见光谱、红外光谱及颜色特征进行了初步研究。结果表明,铜陵绿松石样品的紫外-可见光谱表现为[Fe(H_2O)_6]~(3+)所致421、429 nm附近的吸收双峰以及[Cu(H_2O)_4]~(2+)所致的黄绿区—近红外区的宽大吸收带,且随着样品的主波长变小,[Cu(H_2O)_4]~(2+)所致的宽大吸收带向短波方向移动。此外,在主波长数值相近的情况下,样品的明度值与彩度值呈负相关。铜陵绿松石的红外光谱特征与其他产地的绿松石基本一致,仅在个别波数范围内由于结晶程度不同存在微小的偏差,说明铜陵绿松石的分子组成和其他产地的绿松石相同。     

一颗钙柱石的宝石学特征测试分析

通过常规和大型宝玉石检测仪器对排查中出现的1颗无色样品的宝石学及谱学特征进行测试分析,结果表明:该粒样品的折射率值为1.550～1.588,双折射率为0.038,密度值是2.89±0.02 g/cm~3,放大观察可见大量定向排列针状包裹体及垂直方向排列的短柱状晶体;X射线能谱仪测试显示样品主要化学元素属于方柱石族系列,Ma平均值为10.14%;红外光谱和拉曼光谱分析显示,其特征谱峰主要是由CO_3~(-2)和Si-O、Al-O、O-H基团所致,其中拉曼光谱在448、1 090、1 327 cm~(-1)处具有谱峰,红外光谱在指纹区峰位1 404、1 516、1 007、853、609、544、459、413 cm~(-1)处具有谱峰;官能团区2 939,2 496、2 612、3 391 cm~(-1)处具有谱峰。紫外-可见吸收光谱显示,样品在可见光区基本无明显吸收峰,在312 nm处出现的吸收峰可能与Fe~(3+)离子和Fe~(3+)-Fe~(3+)离子对的d-d电子跃迁有关,光致发光光谱测试其主要发光光谱带位于608 nm中心,并伴随558、569、588、629、650、678、698 nm的肩峰,综合结果显示该粒样品为较为少见的钙柱石。     

一种紫色玉石的宝石学特征:变红磷铁矿

为了探究一种商业上被称为"美国紫云母"的紫色玉石与相似宝玉石的区别,以及其白色矿物与紫色矿物主体的成分差异,采用宝石显微镜、折射仪、紫外-可见近红外光谱仪、傅里叶变换红外光谱仪、电子探针和X射线粉末衍射仪等测试仪器对"美国紫云母"样品进行检测与分析。结果表明,"美国紫云母"样品的红外光谱可见结晶水引起的3 382、3 114、1 634 cm~(-1)附近的吸收峰,以及[PO_4]~(3-)振动所致的1 025、594、469 cm~(-1)附近的吸收峰,非云母的特征吸收,位于1 511 cm~(-1)处的弱吸收峰为双酚A型环氧树脂的弯曲振动引起;X射线衍射数据显示,"美国紫云母"样品为成分较纯的红磷铁矿(又名斜红磷铁矿);电子探针测试结果符合变红磷铁矿化学式FePO_4·2H_2O。紫外-可见光谱可见424 nm附近的强吸收峰,以及539 nm附近和751 nm附近的宽吸收带,证明"美国紫云母"样品为经过充填、未经染色处理的变红磷铁矿。"美国紫云母"样品中白色部分与紫色部分在正交偏光显微镜下无明显差异,拉曼光谱基本吻合,扫描电子显微镜结果显示,白色部分和紫色部分的组成元素相同,仅致密度有所差异,说明样品紫色与白色部分为同种矿物,推测其颜色差异可能归因于致密度的不同。     

硅硼镁铝石的谱学特征及致色机理分析

硅硼镁铝石是一种硼硅酸盐矿物，品质优良者可作宝石，属于稀有品种。本文利用红外光谱仪、拉曼光谱仪、紫外―可见光吸收光谱仪、电子顺磁共振波谱仪对宝石级绿蓝色硅硼镁铝石进行测试，分析其谱学特征与致色机理。结果表明，硅硼镁铝石样品红外光谱和拉曼光谱均显示出硼硅酸盐特征谱峰，红外光谱中1500～1300 cm^-1范围内吸收峰由B-O伸缩振动引起，Si-O、Al-O伸缩振动与B-O弯曲振动导致1100～800 cm^-1区域内出现吸收峰，575、429 cm^-1与Fe-O伸缩振动有关；拉曼光谱中864、760 cm^-1处拉曼峰分别归属于B-O伸缩、弯曲振动。紫外―可见光吸收光谱显示，样品的绿蓝色是由紫外区(200～400 nm)较窄吸收带和蓝色区与绿色区(440～560 nm)透过窗所致。274、390、446、457 nm处吸收峰分别归属于Fe³⁺中6A1→⁴A₂ (F)跃迁、⁶A₁→⁴     

安徽铜陵绿松石的宝石矿物学特征

采用能量色散X射线荧光光谱仪(EDXRF)、激光剥蚀电杆耦合等离子质谱仪(LA-ICP-MS)、X射线粉末衍射仪(XRD)、红外光谱仪以及拉曼光谱仪等测试仪器对安徽铜陵枞阳县不同形态(板状、籽粒状、疏松球状)绿松石样品进行了成分测试与分析。通过EDXRF和LA-ICP-MS分别测定了安徽铜陵绿松石样品的主量元素和微量元素的质量分数,结果显示,主量元素随样品的形态变化存在一定变化。安徽铜陵绿松石样品中Ba的质量分数与马鞍山绿松石中Ba的有差异;红外光谱测试显示,安徽铜陵绿松石样品的红外光谱吸收峰位于3 510,3 466,3 289,3 077,1 646,1 126,1 071,1 014,900,839,652,588,491,434 cm~(-1)处;拉曼光谱测试确定了安徽铜陵绿松石样品的共生矿物有石英、锐钛矿、重晶石;XRD测试发现籽粒状和板状绿松石样品的围岩成分为伊利石、石英、长石、高岭土,其中高岭土仅存在于"铜陵籽"绿松石围岩中,结合铜陵地区的地层特征确定围岩岩性为黏土质粉砂岩。     

一种云母石英质玉“草莓晶”的宝石学及振动光谱特征

云母石英质玉为新近出现的一种玉石,其商贸名称为"草莓晶"。针对该玉石检测与研究过程中出现的问题,采用显微激光拉曼光谱仪、傅里叶变换显微红外光谱仪、X射线能谱仪等分析测试方法,重点就云母石英质玉的宝石矿物学、振动光谱及其致色机理等特征进行了研究。结果表明,云母石英质玉主要由显晶质石英集合体组成,次要(致色)矿物为含锰铁白云母,具典型的鳞片粒状结构,其紫红色调的形成与其次要矿物含锰铁白云母中Mn~(2+)的外层d电子~6A_1→~4T_1(~4G)跃迁导致的554 nm吸收峰,~6A_1→~( 4)T_2(~4G)跃迁导致的445 nm吸收峰及Fe~(2+)的自旋禁戒跃迁产生的516 nm吸收峰密切相关。含锰铁白云母中由Al-(Fe, Mn)-OH伸缩振动导致的红外吸收谱带位于3 616 cm~(-1)处,由硅氧骨干振动导致的一组拉曼峰分别位于1 071、746、697、628、408 cm~(-1)处,由晶格振动和阳离子交换导致的拉曼峰分别位于261 cm~(-1)和191 cm~(-1)处,据此与相似的云母类矿物相区分。     

阿富汗石的宝石学特征及谱学特征

利用常规宝石学测试方法,紫外-可见光谱仪、红外光谱仪、激光拉曼光谱仪、X射线粉末衍射仪等对阿富汗石样品的矿物组成、紫外-可见光谱、红外光谱及拉曼光谱等谱学特征进行研究。结果显示,阿富汗石样品的折射率为1.523～1.529,摩氏硬度5～6,受S~(3-)、S~(2-)分子离子根影响,在长波紫外光下呈弱至强亮橙黄色荧光,紫外-可见光范围内具有600 nm附近吸收宽带和380 nm附近弱吸收带为特征的吸收光谱。红外测试结果显示,指纹区以1 005、1 119 cm~(-1)处强吸收峰,伴随1 166 cm~(-1)处肩峰和768、1 387 cm~(-1)处弱峰,及690～400 cm~(-1)范围内一系列锐锋为特征,官能团区以1 631、3 438 cm~(-1)为中心的吸收带为特征。激光拉曼光谱分析结果显示,阿富汗石样品的特征拉曼位移峰位于260、426、453、542、579、615、989、1 083 cm~(-1),X射线粉末衍射分析显示阿富汗石的特征衍射峰为一组五强峰d=3.682、3.293、2.125、4.825、2.678■,原岩共生矿物包括磷灰石、透辉石、方解石、黄铁矿、方钠石等。     

鸭绒鸡绒鸽绒三级红外光谱研究

为了准确鉴定鸭绒、鸡绒及鸽绒,对其一维红外光谱、二阶导数红外光谱和同步二维红外光谱进行了研究。研究发现:鸭绒、鸡绒及鸽绒同时存在着—CH3不对称及对称伸缩振动模式、—CH2不对称及对称伸缩振动模式、酰胺Ⅰ带C=O伸缩振动模式、酰胺Ⅱ带C—N伸缩振动和N—H弯曲振动组合吸收模式、酰胺Ⅲ带C—N伸缩振动和N—H弯曲振动组合吸收模式,C—O伸缩振动模式和S—O弯曲振动模式等。认为在3 000cm-1~1 000cm-1频率区间内,采用传统的一维和二阶导数红外光谱法不能有效区分鸭绒、鸡绒及鸽绒,而同步二维红外光谱在1 100cm-1~1 000cm-1频率范围内可以区分鸭绒、鸡绒及鸽绒。     

有机硅防水透湿涂层机理研究（二）

五、机理探讨 表8表明,PU-1吸湿率高,它和Psi-1共混物吸湿率也明显高于一般PU,说明它是亲水性高分子物。其红外光谱（图2）与标准PU红外光谱（图1）比较,它在1600cm~(-1)处无苯环吸收峰,在815cm~(-1)处也无环状C—H平面摇摆峰,在1130Cm~(-1)外有强吸收,所以它可能是聚醚和脂肪族异氰酸酯的嵌段共聚物。 和标准的聚二甲基硅氧烷（图3）红外光谱比较,Psi-1未加催化剂交联前,在     

薯蓣皂素在食用油脂中有机凝胶性能和氧化特性研究

研究了薯蓣皂素在油相中的有机凝胶性能及其氧化特性。质构分析表明薯蓣皂素在浓度低至3%时即可在油相中形成有机凝胶,硬度相当于三硬脂酸甘油酯的1.6倍左右。偏光显微镜观察出油相中的薯蓣皂素可自组装成簇状晶体网络结构。红外光谱图显示,样品在未完全融化时,羟基伸缩振动特征峰从3452.44 cm~(-1)红移到3 395.23 cm~(-1),谱带变宽,显示形成分子间氢键;完全融化时,羟基伸缩振动特征峰发生蓝移,并在1 720.99 cm~(-1)波数处出现新的官能团酮基,显示氢键效应减弱。快速液相色谱串联四极杆飞行时间质谱法证明了其融化样品中有环己烯酮和环己酮结构的氧化产物出现,影响到原薯蓣皂素分子间形成的氢键。随着融化时间的延长,质构分析表明薯蓣皂素油相样品的硬度下降。