琥珀及仿琥珀的红外光谱特征
时间: 2013-06-26 16:57:51 文章来源: GTC您专业的珠宝技术顾问作者：未知

琥珀及仿琥珀的粉末压片测试和镜反射测试对比，其红外光谱特征可为鉴定工作提供有力的依据。

采用红外光谱仪对市场上常见琥珀及琥珀仿制品进行了分析，进行了直接镜面反射测试和直接透射测试对比。结果显示直接镜面反射法与KBr压片法具有很好的对应关系，但是两者的区别也是明显的：粉末压片法测试得到的吸收峰明显多于镜面反射法、重复性好、峰形锐利，而镜面反射法反射峰宽化，并会伴有一定的位移。故压片法能得到更准确的测试谱图，但实际工作中多采用直接镜面反射法，在不损伤样品的状态下能够将绝大部分琥珀的仿制品鉴别出来。

一、琥珀的红外光谱特征
挑选市场上典型样品采取粉末，用KBr:样品＝100:1~200:1的比例做成压片，采用透射法测试得到红外图谱，重复性好，如图1。

图1 琥珀KBr粉末压片法测试结果（不同样品结果对比图）

图1中两条谱线分别由两个样品测试得出，在测试中发现，不同琥珀样品的红外光谱图可比性很好，峰位位移变化很小，主要吸收峰位见表1。

表1 琥珀的红外吸收峰位表

序号	波数（cm-1）	相对强度	归属
1	3442.6	0.194	OH吸收
2	3077.5	0.009	不饱和烃C－H
3	2927.3	0.541	CH2反对称伸缩振动
4	2867.9	0.019	CH2对称伸缩振动
5	2849.7	0.008	CH2对称伸缩振动
6	2675.1	0.012	C－H伸缩振动
7	2170.1	0.009	大气中的CO2
8	1737.7	0.543	脂肪族中C＝O伸缩振动
9	1643.1	0.049	OH
10	1562.0	0.045
11	1452.7	0.355	CH2弯曲振动（芳香族）
12	1375.2	0.148	CH3弯曲振动（芳香族）
13	1256.5	0.040
14	1156.4	0.472	C—O伸缩振动
15	1057.7	0.009
16	993.9	0.151	CH=CH2
17	887.6	0.111	C＝CH2
18	853.1	0.026
19	821.0	0.006
20	798.7	0.009	［CH(CH3)2］骨架振动
21	746.8	0.010	C—C平面摆动
22	702.4	0.024
23	621.8	0.076
24	559.2	0.012
25	452.8	0.018
26	406.7	0.007

将琥珀样品做直接镜面反射得到的红外光谱，是反射谱形式，由于异常色散作用而往往导致红外反射谱带产生畸变，形成似微分谱形或者说具有导数谱的特征。为了消除这种畸变，可以通过Kramers-Kronig变换（下称K-K变换）进行校正，校正后的镜面反射红外光谱图消除了大部分的畸变，但局部还具有导数谱特征，其与KBr粉末压片透射法得到的谱图具有很好的对应关系。如图2

图2 琥珀镜面反射谱（经K-K变换）

        对比图1和图2，镜面反射谱中主要的吸收峰都能很好的反应出来，只是丢失了一些弱的吸收峰，多了一些噪声影响，能够满足大多数样品测试的需要。实际工作中，用镜面反射法不需要制样，可以做无损的直接测试，即方便又快速。但值得注意的是，压制琥珀的镜面反射谱与琥珀的基本相同，说明其成分变化不大。

        二、琥珀仿制品的红外光谱特征
        （一）松香
        KBr压片测试结果见图3。
        与琥珀Kbr粉末压片红外光谱相比，有以下区别：1.水的吸收波数降低为3423cm-1；2.2930 cm-1、2868 cm-1位移不大；3.吸收最强的1694 cm-1往低波数区位移；4.1562 cm-1吸收减弱；5.1460 cm-1以下位移明显，1186 cm-1吸收明显。

图3 松香KBr压片测试结果

松香的镜面反射法图谱与粉末压法同样具有非常好的对应性。利用镜面反射法就很容易将琥珀和松香区分开来。见图4。

图4 松香与琥珀的镜面反射红外光谱（黑色为琥珀，蓝色为松香）

（二）柯巴树脂
KBr粉末压片红外光谱，见图5。

图5 柯巴树脂KBr粉末压片红外光谱

与琥珀Kbr粉末压片红外光谱相比，区别有：1.水的吸收波数降低为3431cm-1；2.2930 cm-1、2868 cm-1位移不大；3. 1700 cm-1往低波数区位移；4.1564 cm-1吸收增强；5.1444 cm-1、1385 cm-1位移明显；6.1041 cm-1、887 cm-1吸收明显区别于琥珀。
镜面反射法，柯巴树脂的谱图与粉末压片同样具有非常好的对应关系。同样地，利用原物镜面反射法不难与琥珀区分开来，见图6。

图6 柯巴树脂与琥珀镜面反射红外光谱（蓝色为柯巴树脂，黑色为琥珀）

（三）人工材料仿制品

人工材料仿制品种类较多，一般使用镜面反射法就能很容易区别开来。图7中是两种常见的不同类型的仿制品镜面反射图谱与琥珀的对比。

图7 人工材料仿制品与琥珀镜面反射红外光谱（上、中为人工材料仿制品，下为琥珀）

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