使用光谱仪来检测宝石或矿石

发布于 2015-04-13 19:34

现今的光谱技术,经过宝石专家多年的研究,已经发展出各式各样的矿石(以下泛指所有矿石与宝石)的检测方法。透过光谱的分析,我们能够快速、精确地辨识出人工赝品或者经过特殊加工处理的非天然矿石。

以下整理出一般常用的光谱分析方法,以及这些光谱法,经过专家研发出来的一些测试方法,特别适用于某些矿石,或者某些赝品的检测,供各位势动科技的客户参考。某些光谱法也能适用于其他的矿石,若有相关的需求,欢迎联络势动科技,我们将提供相关的谘询服务。

傅氏转换红外光谱法 (FTIR)

红外光谱仪常被用来检测红外光被样品物质所吸收的程度,并呈现在红外光波长范围内的光谱分布。由于每种矿石都有其特定的分子结构,因此藉由分析样品的吸收光谱,便能从中分析样品的特性,并进一步看出该矿石(宝石)是否为赝品,或者被人工加工过的非天然矿石。但由于红外线的能量相对其他高频电磁波来的若,往往穿透矿石以后,吸收光谱的特性没有这么明显。因此近年来,一些关于红外线漫射(漫反射)光谱的研究也非常多。尤其一些高性能FTIR的问世,让矿石检测有更好的选择。关于FTIR漫射光谱用于宝石检测的讨论,请参阅“将红外线漫射光谱应用在宝石鉴定”一文。

一些关于FTIR用在矿石检测、宝石检测的研究与应用如下:

  • 鉴定红宝石和蓝宝石是否经过热处理。
    (关于刚玉热处理的常识,及消费者该具备的心态,请参考李松村前辈的相关著作。)

  • 聚合物、或经过油脂及树脂浸渍(腊化处理处理)的检测,例如玉石,猫眼石或翡翠。

  • 区别天然和合成的宝石,如翡翠。

势动科技的火箭系列“傅氏转换红外线光谱仪”产品,具备高稳定度、高敏感度的特性,对漫射光谱量测,具有非常好的性能,欢迎联络我们

紫外 / 可见光光谱法 (UV / Vis)

UV-VIS光谱仪用于测量宝石所吸收的紫外光,以及产生紫外光区间的光谱。“UV-VIS 分光光度计”常用于:

  • 检验翡翠和蓝宝石的产地。不同产地的宝石,通常会有不同的紫外/可见光吸收光谱呈现。

  • 用来鉴识天然刚玉和人造刚玉,比方说,用紫外 / 可见光光谱仪来比较含铁​​丰富的天然红宝石,与缺铁的合成红宝石

势动科技的“紫外/可见光分光光度计”,提供给您优质又经济的选择,欢迎联络我们

拉曼光谱法 (Raman)

以拉曼光谱仪来鉴定宝石、矿石,主要是利用它在低频模式的特性,用以测量宝石、矿石的分子震动、旋转,以及其他的低频特性。

请参阅,“为什么需要拉曼光谱仪的低频分析?”一文。

拉曼光谱法在这类的应用,主要是依赖雷射光在宝石、矿石上所产生的非弹性散射(拉曼效应)。拉曼光谱法用于宝石与矿石检测,是一种非常快速而可靠的方法,主要的应用有:

  • 辨识宝石中的杂质。

  • 识别宝石填充物。比方说,掺于翡翠中的树脂或油脂。

  • 鉴识宝石材质或宝石及其装饰物的识别。

势动科技提供各种先进的“拉曼光谱仪”及“拉曼显微镜”,具有单雷射、双雷射,甚至三雷射的选择。而且不同于其他厂牌笨重的拉曼光谱仪,轻量可携的拉曼光谱仪,给您不一样的选择,欢迎 联络我们。Thermo Scientific DXR Raman microscope.

能量色散X射线萤光光谱法 (EDXRF, Energy Dispersive X-ray Fluorescence)

能量色散X射线萤光光谱法是将X光打在宝石上,造成宝石元素的分子,被激发到更高能阶的轨道,接着在原子回归原来轨道后,放射出萤光。透过 EDXRF,我们可以检测出宝石及矿石的特定元素的成份与比例。通常看到EDXRF光谱仪的宝石、矿石应用有:

  • 透过分析宝石、矿石中,元素成分的比例,来识别宝石的产地。

  • 以构成元素分析天然宝石与人工合成宝石。

雷射诱发解离光谱法 (LIBS)

用雷射脉冲将宝石的表面解离成电浆 (几乎是非破坏性) ,收集电浆中的原子与离子,以分析特定的成份。目前使用 LIBS 在宝石、矿石检测主要有:

  • 测试经过铍元素处理过的刚玉。

  • 分析宝石中,轻元素(如锂、镁、硼)的含量。

雷射剥蚀感应耦合电浆质谱法 (LA-ICP-MS)

 

这种分析法需要用雷射光束,将宝石或矿石的表面气化后,将气体送入ICP的高温核心。在感应耦合质谱仪中,根据离子的荷质比,分析宝石的成份。它的优点是可以量测及识别未知宝石或矿物中的轻元素。用于辨识未知矿石的场合适用。