红外光谱在珠宝玉石中的应用.doc
4页1、红外光谱在珠宝玉石中的应用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()。 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 / I0100。 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
2、图。 近红外波长范围:0.782.5,波数:128204000cm-1。 中红外波长范围:2.550,波数:4000200cm-1。 远红外波长范围:501000,波数:20010cm-1。 单位变换:(微米、m毫微米、埃、cm厘米) 1=1000nm=10000=10-4cm 1=10-1nm=10-4=10-8cm 1cm=104=107nm=108 1m=10-7cm2、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)AsO43-880770BO33-15001300、950850、700400BO45-880700、700400CO32-15301320、100
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