红外在宝石中的应用.doc

题：红外光标谱在珠宝玉石中的应用作者：胡家燕　摘自：internet 1、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，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、Aring;埃、cm厘米） ? ? 1μ=1000nm=10000Aring;=10-4cm ? ? 1Aring;=10-1nm=10-4μ=10-8cm ? ? 1cm=104μ=107nm=108 Aring; ? ? 1μm=10-7cm 2、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-1） 矿物阴离子团? ?? ?? ?特征吸收频率（cm-1） AsO43-? ?? ?? ?? ?? ?880―770 BO33-? ?? ?? ?? ?? ? 1500―1300、950―850、700―400 BO45-? ?? ?? ?? ?? ? 880―700、700―400 CO32-? ?? ?? ?? ?? ? 1530―1320、100―1040、890―800、745―670 CrO42-? ?? ?? ?? ?? ?900―820 HCO32-? ?? ?? ?? ?? ?3300―2000、1930―1840、1700―1600、1000―940 840―830 ? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?710―690、670―640 H2O? ?? ?? ?? ?? ?? ?3650―3000、1700―1590 MoO42-? ?? ?? ?? ?? ?850―780、700―200 NO3-? ?? ?? ?? ?? ???1810―1730、1520―1280、1060―1020、850―800、770―715 OH-? ?? ?? ?? ?? ?? ?3700―2900 PO43-? ?? ?? ?? ?? ? 1200―940、650―540 SiO44-? ?? ?? ?? ?? ?1175―860、540―470 SO42-? ?? ?? ?? ?? ? 1210―1040、680―570 VO43-? ?? ?? ?? ?? ? 930―730 U2O7? ?? ?? ?? ?? ???900―880、480―470、280―270 WO42-? ?? ?? ?? ?? ? 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?