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红宝石傅里叶红外光谱研究

发表时间:2016-08-04 10:29作者:周全德 王以群来源:仪器信息网网址:http://www.instrument.com.cn

  名列世界名贵宝石前列的红宝石,由于它的瑰丽和稀少,历来是人们迷恋和追求的对象,质优体大的天然红宝石更是人们争相收藏的珍品。近来,笔者对天然红宝石与合成红宝石,尤其是焰熔法合成红宝石做了红外光谱测试分析,特别对天然红宝石的内含物、合成红宝石及热处理合成红宝石的红外光谱特征进行了研究和探讨,从而达到更好地认识和鉴别它们的目的。  

1 测试的样品

1.从提供确切可靠天然红宝石的大量样品中,选取可经红外测试的天然红宝石样品25件,它们分别来自缅甸、泰国、越南、斯里兰卡和中国等5个国家。在这些国家中多的有7、8件,一般是4~5件,有14件是未经加工的红宝石原始矿石,11件是经加工好的红宝石成品。

2.经红外测试的焰熔法合成红宝石样品有2O多个,大部分是未经1100。C热处理,部分是经11O0。C热处理过的样品。还有一些水热法合成的红宝石 。

2 红宝石红外光谱及特征分析

  以上样品经红外光谱测试,许多结果都极为相似。勾便于分析,经归纳,这里只将各国有代表性的具有普遍意义的红宝石原矿石及成品与合成红宝石的典型红外光谱的测试结果加以说明分析。

2.1 天然红宝石内含物的红外光谱特征

 1.从缅甸、泰国、越南和中国云南的天然红宝石原始矿石或成品的红外光谱(图1~6)中可以清楚地:看到有明显的2llO~1980cm红外吸收双峰,有的还在369O~2920cm附近也有较弱的红外吸收峰。对照矿物红外光谱图集,这是硬水铝石的特征双峰(图11)。

 2.斯里兰卡红宝石的红外光谱(图7)虽然没有硬水铝石的特征双峰,但它有其它的内含物在2925,2854,2516和1700cm附近的吸收峰。

2.2 合成宝石的红外光谱特征

 1.从未经1100。C热处理的红外光谱(图8)可以清楚地看到有3184,3323和3309cm的3个焰熔法合成红宝石所固有的特征吸收峰。经1100。C热处理的焰熔法舍成红宝石的红外光谱(图9),其中3184,3309cm两个峰已不太明显,只有3232cm峰还较清楚可见。

2.水热法合成红宝石的红外光谱(图10)在3018,2982,2420cm处有较强的吸收峰,在2135.2035cm。到3187,3232,3303cm 附近有较弱的吸收峰 。

3 结论和讨 论

 1.当红宝石的红外光谱有2l10,1980cm硬水铝石特征吸收峰或1700,2520cm附近有其它内含物的特征吸收峰时,这类红宝石一般是天然红宝石,但是也不能排除有极少数纯净的天然红宝石可能无此类吸收峰。

 2.如果有3184,3232和3309cm这3个红外光谱特征峰的红宝石,就一定是焰熔法合成红宝石,而且还是未经1100。C以上热处理的。如果只能较清楚地见到3232cm一个吸收峰,那么它就是经1100。C以上热处理过的焰熔法合成红宝石。但是如果没有这3个特征吸收峰的就不等于它不是焰熔法合成红宝石,因为经更高温度热处理,可能会导致这些吸收峰发生变化或消失。

 3.对所测的水热法合成红宝石,其红外光谱在3000,2420cm附近有较强的吸收峰。故当被测红宝石的红外光谱有较强的3000cm和2420cm附近吸收峰时,它很可能就是水热法合成红宝石。以上结论仅是对东南亚某些国家和地区的天然红宝石红外光谱的初步研究,不一定适用于世界上其它地方的天然红宝石和经过热处理的各种红宝石。

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