一种仿琥珀塑料的鉴定特征

2018-09-10 03:11王继尧陈永红郭嘉鹏王立臣韩学智
超硬材料工程 2018年4期
关键词:琥珀折射率异物

王继尧,陈永红,郭嘉鹏,张 雨,王立臣,董 爽,韩学智

(1.长春黄金研究院有限公司,吉林 长春 130012;2.辽宁省化工地质勘查院有限责任公司,辽宁 锦州 121000)

随着琥珀越来越受大众喜爱,市场上琥珀仿品也越来越多,这给珠宝鉴定工作带来一定难度。对于塑料仿琥珀,前人的研究已经有很大的突破,但是随着仿制品加工工艺的改变,新型塑料仿品仍极具迷惑性。本文收集塑料仿琥珀样品,肉眼观察抛光完好具有树脂光泽,颜色自然与天然琥珀极为相似,肉眼很难辨别。本文采用放大观察、偏光镜观察、折射率测试和红外光谱分析等手段,阐述了其鉴定特征。

1 样品和实验方法

1.1 样品

文章共测试样品6个,样品编号分别为SL-1、SL-2、SL-3、SL-4、SL-5和SL-6。6个样品均为抛光好的吊坠和手串(图1),所有样品均来自广州市场。

图1 样品照片Fig.1 Samples

1.2 实验方法

首先用常规方法对样品进行测试,使用仪器有:宝石显微镜、紫外荧光灯、天平、折射仪。测试所用的红外光谱仪的型号为Spectrum two,测试方法为反射法。测试范围450~4000cm-1,分辨率4cm-1,扫描45次。实验室条件:温度24℃,湿度43%。

2 实验结果

2.1 常规测试结果

常规的宝石学测试结果见表1。对6件样品进行折射率测试,SL-1的折射率为1.55,SL-2和SL-3的折射率为1.55,SL-4~SL-6的折射率为1.49。SL-4~SL-6的折射率不在琥珀的折射率的范围,因此通过对样品折射率的测试,很容易区分出SL-4~SL-6为仿琥珀。天然琥珀内部具有动植物包体、气相包体和气液两相包体等。通过放大观察,本文中的6件样品内含物主要为正圆气泡,黑色异物、未熔粉末和搅动纹等。SL-1表面龟裂纹,内部正圆气泡,搅动纹,黑色异物和大量粉末(图2-a)。SL-2内部可见搅动纹,大量正圆气泡(图2-b)。SL-3内部可见黑色异物,正圆气泡。SL-4内部正圆气泡,未熔颗粒,黑色异物和大量粉末(图2-c,图2-d)。SL-5内部可见搅动纹,黑色异物和大量气泡(图2-e)。SL-6内部可见黑色异物和大量粉末。偏光镜下,可见SL-1具有异常消光和局部发亮的现象,SL-4具有异常消光的现象,其它样品均为全亮现象,不具有典型特征。紫外荧光灯下显示不同强度的蓝白色荧光(图3),SL-5仿蜜蜡手串在紫外灯下具有明显的分带现象,条纹呈搅动状,与天然蜜蜡条纹呈回形状和同心状差距较大[1]。天然琥珀的密度为1.05~1.09g/cm3,在饱和食盐水中可以悬浮[2],本文所研究的6件样品中,所有样品在饱和食盐水中均下沉,静水称重的密度为1.23~1.26g/cm3。

表1 常规测试结果Table 1 Regular test results

2.2 红外光谱分析结果

采用反射法测得6个样品的红外光谱(经K-K转换),与琥珀图谱差距较大(表2,图4)。6件塑料样品的三处特征峰处于2933cm-1(SL-1~SL-3)或2920cm-1(SL-4~SL-6),2859cm-1(SL-1~SL-3)或2851cm-1(SL-4~SL-6),1722~1731cm-1。天然琥珀2924cm-1处吸收强度为

图2 样品镜下观察特征Fig.2 Samples'feature under microscope observation图2-a:SL-1内部搅动纹和大量气泡(10×,反射光);图2-b:SL-2内部的正圆形气泡(10×,反射光);图2-c:SL-4内部的未熔颗粒(10×,反射光);图2-d:SL-4内部的黑色异物和大量粉末(10×,亮域照明);图2-e:SL-5内部的搅动纹和大量正圆形气泡(10×,反射光))

图3 样品LW紫外荧光Fig.3 LW UV fluorescence of samples

表2 样品的红外光谱特征Table 2 Infrared spectral characteristics of the samples

图4 样品红外光谱Fig.4 Infrared spectra of samples

1722cm-1处吸收强度的两倍以上[3]。本文中SL-1~SL-3的I(2851~2933cm-1)/I(1722~1731cm-1)=0.19,SL-4~SL-6的I(2851~2933cm-1)/I(1722~1731cm-1)=0.59。6个样品的红外光谱吸收谱线与醇酸树脂基本一致,2920~2933cm-1吸收峰是由C-H不对称伸缩振动导致的,2851~2859cm-1吸收为C-H对称伸缩振动引起的,1722~1731cm-1归属于C=O伸缩振动,1600cm-1和1500cm-1附近的吸收峰是由芳环的骨架振动引起的,1450cm-1和1380cm-1附近的吸收峰分别是由C-H不对称弯曲振动和C-H对称弯曲振动导致的,1280cm-1和1123cm-1附近的吸收峰分别是由C-O-C的反对称伸缩振动和C-O-C的对称伸缩振动引起的,1070cm-1处吸收峰是由苯环上碳氢面内弯曲振动导致的,744cm-1和701cm-1归属于苯环上碳氢面外弯曲振动。

2.3 有损检测实验结果

2.3.1 可切性

琥珀性脆不具有可切性,用刀切易出粉末和崩口。塑料可切,用刀切后打卷[9]。本文中的6件样品,易切,用刀切后打卷。

2.3.2 热针实验

将烤热的针,插入样品的不明显处,然后拔出并观察现象。本文中的6件样品均冒白烟,并有刺激性气味,而琥珀冒黑烟,并伴有松香味[10]。

3 结论

通过对样品进行常规实验测试、红外光谱分析和有损检测,共得出以下3个结论:

(1)本文中的6件琥珀仿品均为塑料,成分为醇酸树脂。

(2)仿琥珀塑料内部含有未熔颗粒、黑色异物、大量粉末、正圆气泡和搅动纹。折射率分别为1.54~1.55和1.49。密度为1.23~1.26g/cm3,在饱和食盐水中下沉。具有易切性,热针实验冒白烟并伴有刺激性气味。这些特征与琥珀有较大差异。

(3)红外光谱中I(2851~2933cm-1)/I(1722~1731cm-1)=0.19和0.59,具有2933cm-1、2958cm-1和1726cm-1三个特征峰位,和1278cm-1、1128cm-1、1070cm-1、704cm-1、701cm-1琥珀不具有的峰位。

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