激光拉曼光谱技术在宝石鉴定中的应用.pdf

2第0071卷年第62月期常州技术师范学院学报Vo17．No．2
JOURNALOFCHANGZHOUTEACHERSCOLLEGEOYTECHNOLOGYJun．，2001

激光拉曼光谱技术在宝石鉴定中的应用

李如璧
(常州技术师范学院基础学科部，江苏常州213G01)

摘要：宝石的真伪、优劣影响到宝石的真实价值。激光拉曼探针可以用来对宝石进行客观、准确、定量的检测
和仲裁。本文采用激光拉曼探针对红、兰宝石和翡翠进行了鉴定。给出了天然和人工红、兰宝石及弱翠A、B货
的拉曼谱图特征。
关键词：红宝石；兰宝石；翡翠i激光拉曼光谱
中圉分类号：0437．3文献标识码：A

0引言

古往今来，世界上最美、最珍贵的东西莫过于宝石了。它们常被人们比作圣人智慧之结晶，大地万物
之精华。人们常把象征、希望寄托于宝石，以表达善良而美好的心愿。
目前，世界宝石的产量越来越少，尤其是优质高档宝石原料日趋紧张，为此。许多国家视宝石比黄
金还要珍贵，更将宝石作为硬通货储备。
新中国成立以来，我国宝石事业得到了长足的发展。随着改革开放的不断深人。人们物质文化生活
的提高。对外交往扩大，使人们对宝石的兴趣日益浓厚，我国正从宝石出口国变成宝石消费大国，宝石已
经进人寻常百姓家。
在众多的宝石中，最早进人百姓消费领域的当推兰宝石、红宝石和翡翠。这几年随着人们收人的较
大幅度增长，已经有越来越多的消费者把目光投向了宝石之王——钻石。
宝石的质量直接影响到宝石的价值。由于对宝石的需求扩大，宝石行业的队伍也随之迅速扩大，从
业人员的素质参差不齐，甚或还有不法商人混迹其中，他们以伪充真，以劣充优。赚取不义之财，直接损
害了消费者的利益。而长期以来，宝石的鉴定是由非常有经验的宝石师用肉服或简单的工具进行的。在
我国由于宝石业兴起的时间较晚，这类人才比较缺乏，在宝石业兴旺发达的今天，建立一种客观、准确、
定量的甄别宝石真伪，优劣级别的测试方法是很有必要的。激光拉曼探针就是能提供这种测试方法的仪
器之一。

l激光拉曼探针鉴定宝石的特点

用激光拉曼探针来鉴定宝石具有下列优点
1．1可对宝石进行无损分析。

收稿日期：2G01-02-27
作者简介：李如壁(194：3一)，女，常州技术师范学院基础学科部研究员

2常州技术师范学院学报第7卷

不会因鉴定而影响宝石内部的结构及性能。鉴定时不需要特殊的制样手续，只要将激光聚焦于宝石
表面即可，鉴定快速、方便。
1．2对宝石中的内含物，包括固体、液体、气、液包
裹体．能进行分子成分的定量测定和研究。
1．3能区分宝石材料的晶质或非晶质。
鉴别宝石是天然的，还是经人工处理的，或甚至
是仿造的膺品。
1．4鉴别宝石材料是否经过染色处理。
当宝石中混有无机或有机染色材料时。拉曼光
谱能鉴别出其分子基团的类型．并能甄别是外部染
色索还是天然杂质。
1．5对射线辐照或高温处理后的宝石内部结构的
变化，反映在拉曼振动光谱上的变化最为灵敏，所以
激光拉曼探针能直接鉴定和分析这些变化。
由于拉曼探针鉴定宝石具有上述优点，所以它
日益受到各国宝石专家和宝石研究中心的青睐。

2仪器和条件

RAMANORU-IO00型激光拉曼微探针。激分
器功率650roW，激光波长514．5nm，激光光斑lmm。
双单色器人射和击射狭缝为350~m，500~tm，500~Ill，
350~m，色散率9．2cm—l／mm。光电倍增管高压为
1530V。扫描波数范围：200em一～1400em或
2800era一3100cm-1~波数扫描速度：3em‘l／step．1'／

step。

3结果与讨论

3．1天然红宝石、蓝定石与经人工处理后的红蓝
宝石的激光拉曼探针甄别
红宝石和蓝宝石作为矿物．是完全相同的刚玉，
它的化学式为Al作为氧化铝矿物的刚玉，颜色
托世伸
不仅限于红蓝两色。真正的纯刚玉应为无色透明，
即白蓝宝石。但因天然矿物总是带有杂质，因此就
围1天然殛人工台成红宝石、蓝宝石的LRM谱围
呈现出多种颜色。如含有铬就变红，成为红宝石(一
a．含萤光杂质的天然红宝石_b．含尖晶石的天然红宝石：
般含cr，0．1％～3％)，含有钛和铁，就呈蓝色，成
c改色后的天然红宝石玉坠id．改色后的天然山末蓝宝石
为蓝宝石。e．人工合成红宝石；f．经染色处理的人工合成红宝石：
红、蓝宝石同是刚玉，属三方晶系，空间群为g．结晶程度差的人工合成蓝宝石：

=D。天然石中红宝石的产量大大少于蓝宝石．h．高温退色处理后晶格破坏较重的天然蓝宝石
而且大块石头很少．因此，红宝石的价格远比蓝宝石

第2期李如壁：激光拉曼光谱技术在宝石鉴定中的应用

昂贵。
作为氧化铝矿物的红、蓝宝石是矿物中最易合成的。只要将剐玉(A1)粉投人高温(大于2050