红外在宝石中的应用

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1、题：红外光标谱在珠宝玉石中的应用作者：胡家燕　摘自：internet1、红外光谱基本理论  当一束红外光照射在矿物上时，矿物就要吸收一部分能量，同时将吸收的能量转变为分子振动能和分子转动能。  分子振动光谱：分子振动能级比分子转动能级大，当分子振动能级跃迁时伴随有分子转动能级跃迁。  分子转动光谱：出现在远红外区，它能给出分子的转动惯量、核间距离、分子的对称性。  在近红外、中红外区光子激发分子振动能级的同时，也激发分子转动能级，但不能激发电子能级跃迁。  当一束红外光照射在矿物上时，一种可能为

2、矿物内部分子运动全部吸收，不再从矿物内部射出，另一种可能为红外光束强度大，部分能量被分子能级跃迁吸收，还有部分能量透过矿物。  有关的名词解释：  波长―二个相邻波峰（波谷）之间距离,波长单位：微米（μ）。  波数―单位长度波振动次数（波长倒数cm-1），波数单位：厘米-1（cm-1）。  频率―每秒钟内振动次数（单位时间通过固定点波数）。  透射比―入射矿物光强度（I0），透过矿物光强度（I），I/I0。  透过率―I/I0×100。  红外吸收光谱图―不同频率的辐射于矿物上，导致不同透射比，

3、以纵座标为透过率，横座标为频率，形成矿物变化曲线，则称该矿物红外吸收光谱图。  近红外―波长范围：0.78―2.5μ，波数：12820―4000cm-1。  中红外―波长范围：2.5―50μ，波数：4000―200cm-1。  远红外―波长范围：50―1000μ，波数：200―10cm-1。  单位变换：（μ微米、μm毫微米、Å埃、cm厘米）  1μ=1000nm=10000Å=10-4cm  1Å=10-1nm=10-4μ=10-8cm  1cm=104μ=

4、107nm=108Å  1μm=10-7cm2、矿物红外光谱特征  矿物红外光谱反映矿物化学成分、结构特征，矿物大多数属离子化合物，具各种阴离子团（硅酸盐、碳酸盐、硼酸盐、磷酸盐、硫酸盐、钨酸盐、钼酸盐、砷酸盐、钒酸盐、铬酸盐），振动强大、稳定。  矿物红外光谱能较快测出各种阴离子团，以阴离子团再研究相关的阳离子成分及矿物成分结构。  具同一阴离子团矿物类，吸收频率、强度是一致的，因此利用矿物阴离子团及特征吸收频率，通过相应的研究能迅速测定矿物。  矿物阴离子团及特征吸收频率（cm-

5、1）矿物阴离子团      特征吸收频率（cm-1）AsO43-          880―770BO33-          1500―1300、950―850、700―400BO45-          880―700、700―400CO32-          1530―1320、100―1040、890―800、745―670CrO42-          900―820HCO32-          3300―2000、1930―1840、1700―1600、1000―940840―8

6、30              710―690、670―640H2O            3650―3000、1700―1590MoO42-          850―780、700―200NO3-            1810―1730、1520―1280、1060―1020、850―800、770―715OH-            3700―2900PO43-          1200―940、650―540SiO44-          1175―860、540―470SO42- 

7、         1210―1040、680―570VO43-          930―730U2O7            900―880、480―470、280―270WO42-          850―780、720―200某些矿物特征吸收频率（cm-1）矿物名称      特征吸收频率（cm-1）萤石          275方解石        721、873―881、1435―1410白云石        729菱铁矿        737菱镁矿        748菱锌矿   

8、     743菱锰矿        727白铅矿        1410、677文石          1471、707、692石英          512―515、778―780、796―800、1084―1085微斜长石        1142、1134、1120、1100、768、742、728、648、602、584、535            463、428、398高岭石        3704―3689、3672―3664、3653―3650、3628―3620、1100―10