宝石中成分、晶体结构、分子结构的分析测定 显微拉曼光谱技术

【仪器仪表网  专题推荐】利用拉曼光谱由于其无损和快速简便等特点可以用于快速分析宝石中成分、晶体结构、分子结构等信息，鉴定宝玉石品种及真假，通过对宝石包裹体成分进行分析，可以借此判定宝石原产地、形成的条件及其是否经过人为处理。

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真假红宝石鉴定

拉曼光谱可以用来鉴定宝石的真假，如图1所示，两种红宝石看上去几乎一模一样，难以区分其真假。但是我们通过数据库可以知道真正的红宝石的拉曼谱峰是以378、416、429、451、576、644和750cm-1的刚玉特征峰，图1 中的b号样品与之对应，因此可判断b号样品是真正的红宝石。而c号样品经过对比分析，可以发现是玻璃仿制品。

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钻石与其他碳物质

众所周知，钻石也是碳材料中的一种，但是由于其特殊的分子排列结构导致钻石的硬度是碳材料中zui硬的。从图2中可以看出原始的钻石的一级拉曼光谱只有1340cm-1处的一个F2g模特征峰，该特征峰可被认为是钻石分子中sp3碳分子键，相比于其他的sp2结构的碳材料具有更稳定的结构和更强的硬度。经过处理后的钻石的拉曼光谱除了有F2g模还具有其他的一些特征峰，如，D带和G带，这表明出现了石墨化的结果。

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地矿包裹体

显微拉曼光谱还可以用来鉴别矿物中的包裹物包裹体的类型可以提供矿物形成时的条件(温度和压力)信息。如图3所示，在一块石英石的矿石中检测到其包裹体有大量金刚石的成分，并且在金刚石上还有ZnS和TiO2等成分。由此我们可以推断该石英矿石在形成初期在有高温和高压的地壳中。