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Raman spectroscopy To Identify Red Corals

拉曼光譜鑒定真假紅珊瑚

引言

珊瑚是一種重要的有機(jī)寶石，常作為珠寶使用的是貴珊瑚。貴珊瑚數(shù)量稀少，呈樹枝狀，質(zhì)地致密，色澤艷麗。完整的天然原料可直接用于制作裝飾盆景等工藝品，更多的是用散碎的原料制作戒指、別針、手鐲、項(xiàng)鏈等珠寶首飾，價(jià)值不菲。自古以來(lái)紅珊瑚被視為祥瑞神奇之物，寶石級(jí)紅珊瑚在珠寶市場(chǎng)中占有舉足輕重的地位。紅珊瑚是我國(guó)古代七寶之一，現(xiàn)有“中國(guó)國(guó)寶”之稱。近年來(lái)由于過(guò)度開采珊瑚以及環(huán)境惡化，使得寶石級(jí)珊瑚資源逐漸減少，價(jià)格急劇上升，因此以前不作為首飾材料的低價(jià)鈣質(zhì)珊瑚品種被開發(fā)利用，其經(jīng)過(guò)優(yōu)化處理后以寶石級(jí)紅珊瑚的仿制品出現(xiàn)，在珠寶市場(chǎng)上出現(xiàn)了大量的染色紅珊瑚。仿制的顏色有全紅色、深紅色和顏色較淺的粉紅色等。
 

由于目前的染色技術(shù)較高，實(shí)際上在大多數(shù)情況下，通過(guò)簡(jiǎn)單觀察不易區(qū)分天然色和染色的，尤其是淺粉紅色珊瑚。使用化學(xué)試劑擦拭樣品又有破壞樣品的風(fēng)險(xiǎn)，因此急需一種高效、無(wú)損傷、準(zhǔn)確率高的分析技術(shù)對(duì)紅珊瑚進(jìn)行鑒別與分析。近期，北京卓立漢光儀器有限公司收集了具有代表性的天然紅珊瑚和染色紅珊瑚樣品，采用拉曼光譜分析技術(shù)進(jìn)行真假鑒別研究。

 


 

實(shí)驗(yàn)

 

寶石級(jí)紅珊瑚屬于方解石型珊瑚，其晶胞參數(shù)為 。其礦物成分含Mg較多，故晶胞參數(shù)與方解石的標(biāo)準(zhǔn)值（）相比略偏小。天然白珊瑚中的礦物以文石為主，屬于文石型珊瑚。
 

本次試驗(yàn)選用兩種市面購(gòu)買的紅珊瑚，分別為紅色和深粉色。珊瑚表皮光滑，有蟲孔，顏色分布均勻，不透明，如下圖所示。
 
 
紅珊瑚樣品幾乎不需任何準(zhǔn)備，將樣品表面擦拭干凈即可至于設(shè)備下進(jìn)行檢測(cè)。試驗(yàn)設(shè)備采用北京卓立漢光儀器有限公司研制的“Finder Vista”顯微共聚焦拉曼光譜儀系統(tǒng)；532nm激發(fā)光源進(jìn)行激發(fā)；積分時(shí)間為1s，掃描尺寸為100X物鏡。
 

結(jié)果分析

紅色、淺粉色紅珊瑚的拉曼光譜圖如下圖所示：


 
寶石級(jí)紅色紅珊瑚在200-2000cm-1范圍內(nèi)出現(xiàn)1019、1087、1130、1520cm-1的特征峰。根據(jù)已有文獻(xiàn)可以確定，該特征峰屬于全紅色珊瑚的拉曼圖譜，此外，紅珊瑚的拉曼光譜的熒光背景較低，表明紅珊瑚品級(jí)較高。
 
真品粉紅色珊瑚的顏色均勻，其拉曼光譜均具有較強(qiáng)的熒光背景，因此粉紅色珊瑚的拉曼光譜代表方解石成分的的1085，712，283cm-1譜峰很微弱，與方解石相關(guān)的其它譜峰沒有出現(xiàn)。此外，淺粉紅色珊瑚出現(xiàn)了1520、1130cm-1譜峰。白色珊瑚的拉曼光譜較為簡(jiǎn)單，在1085、712、283、155cm-1出現(xiàn)拉曼峰，這種光譜幾乎完全可以同方解石晶體礦物的拉曼光譜對(duì)應(yīng)。此次測(cè)試的粉色粉色紅珊瑚具有較強(qiáng)的熒光背景譜，主要特征峰為155、282、717、1085cm-1等拉曼特征峰。因此，可以推斷，此次檢測(cè)的粉紅色紅珊瑚是由白色紅珊瑚染色而成。

 

總結(jié)

 

紅珊瑚是名貴的裝飾品，但市場(chǎng)上用其他顏色冒充紅珊瑚的情況多見，急需一種快速、無(wú)損傷的檢測(cè)技術(shù)對(duì)紅珊瑚進(jìn)行定性鑒別與定量分析。采用顯微拉曼光譜技術(shù)對(duì)市面上流通的紅珊瑚、珠寶等材料的測(cè)試與鑒定具有極佳的效果，染色紅珊瑚與天然紅珊瑚的拉曼光譜明顯不同，因此，可以通過(guò)拉曼光譜分析技術(shù)快速、準(zhǔn)確、無(wú)損傷的將真實(shí)紅珊瑚和人工染色紅珊瑚區(qū)分開來(lái)。
 

【本文作者：分析儀器事業(yè)部（AID）應(yīng)用研發(fā)部張麗文工程師】轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處