关键词：红外光谱、珠宝玉石、检测
通过红外吸收光谱可以分析出：宝石中的羟基水分子、钻石中杂质原子的存在形式及类型划分；相似珠宝玉石种属的鉴别；人工充填珠宝玉石的鉴别；区分天然和人工宝石等，同时也可以通过红外光谱探讨珠宝玉石的产地。其主要应用主要有：
a、检测珠宝玉石的种属,如鉴别和田玉和石英岩玉；
b、检测天然宝石和合成宝石,如鉴别天然红宝石和助熔剂法合成红宝石；
c、检测天然宝石与优化处理宝石,如鉴别天然翡翠与漂白、填充处理翡翠；
d、探讨某些珠宝玉石的产地,如琥珀的某些特征产地信息；
e、钻石中杂质原子的存在形式及类型划分。
理论介绍
珠宝玉石受到频率连续变化的红外辐射时,其晶格、络阴离子和配位基吸收了某些特定的频率,并由其振动或转动运动引起偶极矩的变化,导致振动(含转动)能级从基态到激发态的跃迁,由此产生的特征光谱称为红外光谱。[3]
珠宝玉石中的各种基团或官能团分别具有特定的红外吸收区域,并与珠宝玉石中由晶格分子,络阴离子和配位基的振动相对应。依据红外吸收光谱的数目、波数、谱形、谱带强度、谱带分裂状态等项内容,对珠宝玉石的红外吸收光谱进行表征,并获得珠宝玉石鉴定相关的重要信息。[3]
一、红外吸收光谱的应用
红外光谱仪是一种使用最多、覆盖面广泛的分析仪器，在各个领域应用广泛，根据红外吸收光谱图的峰位、峰强、峰形可用作定量分析、定性分析等。在珠宝玉石检测中主要应用于定性分析，如检测鉴定珠宝玉石的种属、珠宝玉石的人工优化处理、区分天然与合成珠宝玉石、探讨某些宝石产地特征等。
1、和田玉、石英岩玉、大理石玉和岫玉的红外吸收光谱分析
和田玉的主要成分是透闪石、阳起石等硅酸盐矿物。呈纤维交织状，其质地细腻、温润含蓄、色泽光洁柔美，符合我国人民的审美观念而深得喜爱和追捧，我国从7000年前的新石器时代开始开发和利用和田玉。
与其外观相似的矿物有石英岩玉，大理石玉，岫玉等。这些都跟和田玉有着相似的外观，但矿物组成不同，传统的鉴别方法有测折射率、密度、光谱等，除了传统的鉴定方法外，红外吸收光谱是一种简单快速的方法,应用广泛。
测试条件：直接反射法，未经KK转换，分辨率4；动镜速率0.4747；样品扫描次数16；测试范围400-2000cm-1
总结：通过分析矿物红外吸收光谱峰位、峰强、峰形的不同的特征的不同来区分和田玉与其相似的玉石，和田玉的红外吸收特征光谱位于1141cm-1、1044cm-1、996cm-1、918cm-1、761cm-1和685cm-1；大理石玉的红外吸收光谱特征峰位于873cm-1、708cm-1；岫玉的红外吸收特征峰位于1046cm-1、749cm-1、673cm-1和558cm-1；石英岩玉的红外特征吸收光谱位于1180cm-1、1109cm-1、803cm-1、782cm-1、695cm-1和545cm-1；区分它们的重点是红外吸收光谱分析，找出特征峰来鉴定玉石的品种。
2、翡翠及漂白、充填翡翠的红外吸收光谱分析
翡翠的矿物组成主要为硬玉，次为绿辉石、钠铬辉石、霓石、角闪石、钠长石等。由于对优质翡翠的需求不断增加，工艺技术的发展使翡翠改善水平不断提高，因而改变翡翠颜色和透明度的新品种出现，导致我国珠宝市场中翡翠良莠不齐。商业上把翡翠分为A、B、C和B+C四类。A货是指没有经过任何人工化学方法处理的天然翡翠；B货指经漂白、充填处理的翡翠，结构遭受一定破坏；C货指染色的翡翠；“B+C”指的是既漂白、充填又染色。红外吸收光谱可以快速准确的区分翡翠和漂白、充填翡翠，对于染色翡翠，红外吸收光谱无法区分，采用紫外－可见分光光谱来区分翡翠是否染色。
测试条件：直接透射法，分辨率4；动镜速率0.4747；样品扫描次数16；测试范围6000-2000cm-1
总结：区分翡翠和漂白、充填翡翠，要观察是否存在3035cm-1、3055cm-1及中红外区4062cm-1一组漂白、充填翡翠的特征红外吸收谱带，需要注意的是翡翠经过漂白，充填内部结晶会遭受到破坏，需要充胶，所以红外光谱测试后出现3035cm-1、3055cm-1及中红外区4062cm-1的一组有机胶中苯环的红外吸收峰。
3、绿松石及其充填程度的红外吸收光谱分析
绿松石是一种铜、铝的含水碳酸盐矿物，近年来随着经济的发展，在中国珠宝首饰的需求增加，绿松石饰品的需求将继续增加。又由于高质量的绿松石的资源有限，较低的绿松石不容易被加工成首饰，带动优质绿松石价格继续上涨，人工优化处理的绿松石也出现在珠宝市场中。
由于绿松石饰品大多属于镶嵌类的成品宝石饰品，利用显微观察、折射率测定等传统方法的鉴别的难度较大，所以需要现代方法的快速、准确、无损鉴别，利用红外光谱仪就是快速、准确的测试方法。
总结：区分绿松石极其相似品种，主要的红外吸收光谱主要表现在3509 cm-1、3466 cm-1、3304 cm-1、3087 cm-1、1649 cm-1、1117 cm-1、900-800 cm-1、700-400cm-1，充填的绿松石会出现2960 cm-1、2920 cm-1、2850 cm-1、1732 cm-1、1470cm-1的一组有机物的吸收峰。绿松石的充填程度通过红外光谱的吸收峰的积分面积可以确定：当1732cm-1的积分面积不超过2850 cm-1积分面积的1/2，根据国家标准GB/T 16553-2017不需要注明,我们定名绿松石；轻度至一般充填时，1732cm-1的积分面积不超过838 cm-1积分面积，根据国家标准GB/T 16553-2017表示为优化（应附注说明），我们定名绿松石，在备注中标注经充填；严重充填时，1732cm-1的积分面积超过838 cm-1积分面积，根据国家标准GB/T 16553-2017表示为处理，我们定名充填绿松石。
总结
红外吸收光谱在珠宝玉石检测中的应用主要有：利用红外吸收光谱来区分天然宝石和优化处理品；利用红外吸收光谱来区分天然宝石种属；利用红外吸收光谱来区分天然宝石和合成宝石；利用红外吸收光谱来区分天然宝石和优化处理；利用红外吸收光谱来探讨某些珠宝玉石的产地等。
通过以上分析研究发现，红外吸收光谱在珠宝玉石检测方面具有众多优势，无损、快速、高效、准确鉴定珠宝玉石的种属和珠宝玉石的优化处理。红外光谱仪具有易操作性、无损性、速度快等优势，可以作为珠宝检测的诊断性手段。目前国内的珠宝玉石的检验检测实验室基本上都配置了傅立叶变换红外光谱仪，但主要应用于天然珠宝玉石的优化处理品的鉴别，珠宝玉石种属的鉴别，还有很多珠宝玉石的领域没有得到应用，因此我们应该多测试，发挥其无损、快速的优势，解决珠宝玉石产地、定量分析等难题。
参考文献
[1]张蓓莉.系统宝石学[M].北京：地质出版社，2006.
[2]国家标准.GB/T 16552-2017珠宝玉石名称[S].北京：中国标准出版社，2017.
[3]国家标准.GB/T 16553-2017珠宝玉石鉴定[S].北京：中国标准出版社，2017.
作者介绍：李自选，男，中共党员，汉族，1979年10月24日生，本科学历，历任江苏省黄金珠宝检测中心质检师，江苏省工商联黄金珠宝商会秘书长，现任江苏宝庆珠宝股份有限公司品牌中心经理。获：企业培训师（二级）、贵金属首饰与宝玉石检验员（二级）
