2024年4月3日发(作者:10年高尔夫二手车价格)
82
No.2
Mar.2021
分析仪器
AnalyticalInstrumentation
2021
年第
2
期
不同产地蜜蜡及合成树脂的红外光谱和成分研究
纳秀溪
12
孟
龔
⑵
谭红琳
1
祖恩东
\"
1
昆明理工大学材料科学与工程学院
,
昆明
6500932.
云南国土资源职业学院珠宝玉石学院
,
昆明
650217
)
摘
要
:
市面上蜜蜡产地主要为波罗的海
、
缅甸
,
近
年来出现一种外观似天然蜜蜡的合成树脂
。
本研究使用傅
里叶变换红外光谱仪及
Elementar
vario
cube
元素分析仪测量了缅甸
、
波罗的海蜜蜡和合成树脂
,
分析其红外光谱
差异及
C
、
H
、
N
、
S
元素含量差异
,
结果表明
:
缅甸蜜蜡的特征红外吸收在
1223cm
1
,
波罗的海蜜蜡则是
1258cm
1
附近宽而缓的吸收肩峰与
1155cm
1
的尖峰
,
合成树脂则显示多种有机吸收峰
,
与天然蜜蜡明显不同
。
合成树脂
N
含量高于天然蜜蜡
,
C
和
H
含量低于天然蜜蜡
。
缅甸蜜蜡
、
波罗的海蜜蜡及合成树脂的
C
、
O
质量分数和
C
、
H
质
量分数具有很好的分区性及相关性
,
从化学成分上解决了产地和仿制品鉴别难点
。
关键词
:
波罗的海缅甸合成树脂红外光谱化学成分
DOI
:
10.
3969/j.
issn.
1001
—
232
x
.
2021.
02.
019
Study
on
infrared
spectrum
and
composition
of
beeswax
and
synthetic
resin
from
different
areas
.
Na
Xi
?
,
Meng
Yan
2
,
Tan
HongUng
1
,
Zu
Endong
1
*
(1.
Faculty
of
Material
Science
and
Engineering
#
Kunming
University
of
Science
and
Technology
#
Kunming
650093
,
China
$
2
.
Department
of
%
eoellery
and
Jade
Yunnan
Land
and
Resourcss
Vocational
College
^Kunming
650217,
China
)
Abstract
:
Myanmar
,
Baltic
beeswax
and
synthetic
resin
were
detected
by
Fourier
transform
infrared
spectrometerandElementarvariocubeelementalanalyzer.
The
di
f
erences
of
infrared
spectrum
and
the
contents
of
C,H,N,S
element
were
analyzed.
The
experimental
results
showed
that
the
characteristic
in
?
frared
absorption
of
Myanmar
beeswax
amber
was
at
1223cm
—
1
,
that
of
Baltic
beeswax
amber
had
broad
&nd
gentle&bsorption
shoulders&nd
pe&ked&t
1155cm
—
1
&round
1258cm
—
1
#
th&t
of
synthetic
resins
showed
a
variety
of
organic
absorption
peaks
,
which
were
obviously
different
from
natural
beeswax.
The
content
of
N
in
synthetic
resin
was
higher
than
that
in
natural
beeswax
,
while
the
content
of
C
and
H
in
synthetic
resin
was
lower
than
that
in
natural
beeswax.
The
C
,
O
mass
fractions
and
C
,
H
mass
fractions
of
Myan
?
mar
beeswax
,
Baltic
beeswax
,
and
synthetic
resins
had
good
partitioning
and
correlation
,
which
solved
the
di
f
icul)iesiniden)ifying)heoriginandimiaionproduc)sfrom)heperspec)iveofchemicalcomposiion.
Key
words
:
Baltic
;
Myanmar
;
Synthetic
resin
;
Infrared
spectrum
;
Chemical
composition
1
引言
和聚合过程
)3
*
。
王妍
、
董雅洁等通过对不同产地的
琥珀是中生代白垩纪至新生代第三纪松柏科
植物的树脂
,
经地质作用形成的有机混合物
[
1
]
0
蜜
琥珀进行了红外光谱测试得出了鉴别依据
[
4
\'
5
]
;
王
雅玫研究了琥珀的石化作用
、
氧化作用
、
优化处理
对其化学元素组成的影响
)
6*
,
Yoshihara
A
等认为
不同产地琥珀
C
=0
官能团伸缩振动引起的吸收
蜡是琥珀的一个品种具有不透明到微透明的透
明度和棕黄到蜜黄的颜色
,
市场上的蜜蜡主要出产
于波罗的海沿岸国家
’
峰位置虽略有差异
,
但不能作为决定性依据
透明琥珀方面的研究已趋于成熟和完整
,
但不透明
目前琥珀类的研究主要集中于检验检测技术
上
’徐红奕通过琥珀及其仿制品的红外吸收光谱
的蜜蜡方面的研究还相对欠缺
,
朱静然
,
王雅玫等
发现了蜜蜡的内部特大量气泡与外观有直接联
对比分析
,
发现并揭示了琥珀中大分子结构的酯化
基金项目:
国家自然科学基金
(
51662023
)
;
云南省地矿局科技创新基金项目
(
2017JJ03
)
2021
年第
2
期
分析仪器
Analytical
Instrumentation
No.
2
Mar.
2021
83
系
)
910*
,
笔者试图探究蜜蜡与琥珀之间的光谱及成
傅里叶变换红外光谱仪及
PIKE
反射附件
。
分差异
,
以及在产地区分上特征
。
透明类琥珀仿制品研究也比较完善
,但蜜蜡仿
实验条件
:
红外光谱测试扫描
48
次
,
分辨率为
8cm
-
1
,
扫描范围是
4000
至
400cm
-
1
,
室温
,
选取了
制品也极少涉及
,
王雅玫
,
杨明星等研究了压制蜜
蜡的宝石学参数
、
显微结构
、
红外吸收光谱特征
,
样品抛光良好的一面进行测试
,
采用反射法测试出
样品红外光谱后
,
将光谱进行了
K-K
转换为吸收光
谱,再进行基线校正后进行分析
。
近年来一种俗称
“
二代蜜蜡
”
的合成树脂外观似高
品质的波罗的海蜜蜡
,
其折射率
、
荧光反应和内部
2.2
化学成分测试
流动纹等都有高度的相似性
)
12
*
,
故在肉眼和常规仪
器鉴定中均较难以区别
。
本实验还将通过红外光
实验样品
:
样品需要表面无风化层
,
以及无其
他杂质
,
故选取波罗的海蜜蜡
1
、
号
,
缅甸蜜蜡
5
、
7
号
,
每一颗均选两处不同位置
,
清理干净表面并碎
谱和化学成分对波罗的海蜜蜡
、
缅甸蜜蜡和上述合
成树脂进行谱学和成分进行分析和讨论
,
为其鉴定
和科学研究提供依据
。
成
200
目的粉末状
,
记为编号
11
、
1-2
、
41
、
42
、
51
、
5-2,7-1,7-2
,
选取合成树脂
8
、
9
号做上述前处理
。
2
实验样品与实验条件
2.
1
红外测试
实验样品
:
本次实验选取
4
颗抛光良好的波罗
的海蜜蜡标本
,
3颗抛光良好的缅甸蜜蜡标本以及
2
件采购于广州珠宝市场的合成树脂成品样品
,
照片
实验仪器
:
Elementar
vario
cube
EL
,
型元素
分析仪
。
分析精度
*
1%
。
实验条件
:
将样品依次放入仪器中自动进样
器,预处理
:
He
气环境去除大气污染
,
继而将样品
送入燃烧区
。
温度为
:
950
?
1200°C
,
分离出水
、
N
2
、
CC
2
和少量的
SC
2,
再通过色谱柱将其分离
,
并利用
见图
1
其基本特征见表
1
。
实验仪器
:
红外光谱测试采用
Nicolet
iS10
型
热导检测
,
测试出相应的
C
、
H
、
N
、
S
元素的质量
分数
。
图
1
样品照片
84
No.2
Ma
..2021
分析仪器
Analytical
Instrumentation
表
1
样品的宝石学特征
2021
年第
2
期
产地或属性
编号
1
颜色
棕黄
棕黄
浅棕黄
浅棕黄
透明度
微透明
微透明
微透明
微透明
微透明
微透明
微透明
半透明
半透明
长波紫外荧光
中等蓝白
中等蓝白
中等蓝白
中等蓝白
描述
流动纹
2
波罗的海
棕黄与白相间的流动纹
流动纹
3
4
深色包裹体和流动纹
流动纹
,
黑色包裹体
流动纹
5
黄白
黄白
棕黄
强蓝白
强蓝白
缅甸
6
7
中等蓝白
强蓝白
强蓝白
深色包裹体
均匀
,
可见白色不透明区域
8
白
、
浅棕黄
白
、
浅棕黄
合成树脂
9
流动纹
、
黄白分层
3
结果与讨论
3.1
红外光谱分析
天然蜜蜡的红外光谱见图
2,
缅甸蜜蜡的明显
吸收峰位于
2927
、
2864
、
1724
、
1453
、
1376
、
1223
、
1147
cm
-
1
波数
。
波罗的海蜜蜡的明显吸收峰位于
2925
、
2855
、
1730
、
1445
、
1258
、
1155
、
1035
cm
—1
波
数
。
其中共性的是
2927cm
—
1
和
2858cm
-1
是烷烃
CH
2
反对称及对称伸缩振动
;
1724cm
-1
为酯
C=O
官能团伸缩振动
,
这个峰是石化树脂的典型红外吸
收峰
)
5
*
;
1456cm
—1
和
1380cm
—
1
为
CH
2
弯曲
、
CH
3
不对称弯曲振动和
CH
3
对称弯曲振动
。
不同产地蜜蜡的红外光谱差异集中在
1272cm
—
1
?
1150cm
—
1
,
这部分主要吸收是由
C
-
O
图
3
缅甸蜜蜡和波罗的海蜜蜡红外光谱图
A.
缅甸蜜蜡位于
1223cm
-1
的特征吸收峰
(
实测有位
移)
;
B.
波罗的海蜜蜡的
“
波罗的海肩
”
伸缩振动所致
。
缅甸蜜蜡为
1223cm
-1
特征红外
峰
)
13
*
,
而波罗的海蜜蜡则在
1258cm
-1
附近有宽而
缓的吸收肩峰
,
与
1155cm
-1
的尖峰组合成特征的
合成树脂的红外光谱见图
4,
其共性是在
2800
?
3000cm
—
1
处的
3
个吸收峰
:
2961cm
—
1
、
2930cm
—
1
、
2863cm
—
1
;
而天然蜜蜡在
2800
?
3000cm
—
1
有较为明
显的
CH
:
对称和反对称伸缩振动的两个吸收峰的样
式
。两者有显著区别
,
通过红外光谱可以有效将合成
树脂与天然蜜蜡相互区别
。
样品
8
的明显吸收峰位于
2964
、
2932
、
2865
、
17311599
、
1507
、
1451
、
1247
、
1181
、
1046
、
831
cm
—
1
波
数
1731cm
-
1
为已内酯
C=O
伸缩振动吸收
)
13
*
,
1600cm
—
1
、
831cm
—
1
处为苯环的特征峰
,
1507cm
_
1
、
1451cm
—
1
同属
CH
2
、
CH
3
的振动吸收
,
1247cm
—
1
、
1181cm
-1
和
1046cm
-1
是芳香醚
C-0
伸缩吸收峰
。
样品
9
的明显吸收峰位于
2961
、
2930
、
2863
、
1606
、
2021
年第
2
期
分析仪器
Analytical
Instrumentation
No.2
Mar.2021
85
1507
、
1454
、
1247
、
1181
、
1104
、
1037、
828
cm
—
1
波数
,
1507cm
—
1
和
828cm
—
1
是强的
N-H
吸收
,
1297cm
—
】
、
1247cm
—
1
和
1181cm
—
1
是
C-O
吸
收
,
1104cm
—
1
和
1037cm
—
1
是醚
C-O-C
的吸收
。
元素质量分数平均为
81.
7%
,H
元素质量分数平均
为
12.70%
#
O
元
素
及 其
它
元
素
质
量
分
数
平
均
为
5.38%
。
对比两个产地蜜蜡各元素的质量分数得
出
,
缅甸蜜蜡的
C
、
H
含量较高
,
而
O
含量较低
。
C
据徐红奕
「
3
*
、
王雅玫口
1
*
所述
,
仿琥珀的合成树
脂主要为改性的环氧树脂
、
聚氨脂树脂
、
聚氨基树
脂
、
氨基树脂等
,
此次测试的样品
9
和改性环氧树脂
元素质量分数可以反映出植物树脂在经过地质作
用过程中
,
逐
渐碳化的程度
)
14
*
(Joseph
B
Lambert
,
2002),
与蜜蜡形成石化程度成正相关各蜜蜡中
C
元素含量依次为:合成树脂
V
波罗的海蜜蜡
V
缅甸
相对应
,
而样品
8
与上述
4
种材料的红外光谱均不
能对应
。
蜜蜡
,
故实验数据可说明缅甸蜜蜡的碳化程度更为
彻底
。
前人的研究中
,
不同产地琥珀中
H
元素的质量
分数相近
,
反映琥珀形成过程中石化作用对
H
的质
量分数影响小
,
C
与
H
的含量比对产地有一定的参
考性
「
6
*
,而在本实验中
,
得出了不同的结论
,
数据表
明缅甸蜜蜡的
H
元素质量分数高于波罗的海的蜜
蜡
,
两地蜜蜡及合成树脂的
H
元素含量都有较大差
4000
船他
3000
2!?0
2000
11500
1QD0
9W
异
,
H
元素含量依次为合成树脂
V
波罗的海蜜蜡
V
缅甸蜜蜡
,
故
C
与
H
的含量比不适用于蜜蜡产地判
波数
/cmT
图
4
合成树脂的红外吸收光谱
别依据
,
图
5
中显示
C
含量与
H
含量呈正相关
,
缅
甸蜜蜡
、
波罗的海蜜蜡及合成树脂的C
、
H
质量分数
3.2
有机元素成分分析
实验结果见表
2
,
由于
Elementar
vario
cube
EL
具有很好的分区性及相关性
。
川型元素分析仪对质量分数小于
1%
的元素存在误
差
,
故前8
个样品的
N
、
S
含量仅做参考
,
没有实际
在合成树脂的成分中
,
N
元素含量明显高于其
他两地蜜蜡
达到
了
仪器可
测
范
围
质量分数平均
为
2.
33%
,
而
C
、
H
的含量明显低于其他两地蜜蜡
,
意义
,
在分析时可以忽略
N
、S
元素影响
。
实验测试
结果表明
,
波罗的海蜜蜡样品中各元素含量基本接
近
,
C
元素质量分数平均为
77.83%
,
H
元素质量分
数平均为
9.
63%
,
元素及其它元素质量分数平均为
11.53%
;
缅甸蜜蜡中各元素含量略有差异
,
其中
C
C
元素质量分数平均为
71.
66%
,
H
元素质量分数
平均为
7.
72%
,
这为从化学成分鉴定天然与合成蜜
蜡提供了相关依据
。
表
2
样品
C
、
H
、
N
、
S
、
O
及其他元素的质量分数
备注
波罗的海
波罗的海
波罗的海
波罗的海
编号
1-1
1-2
重量
(mg
)
1.621
1.432
N
(%
)
C
(%
)
H
(%
)
S
(%
)
O
及其它元素
13.002
12.714
0.35
0.52
77.01
77.13
78.46
9.346
9.412
9.857
9.904
0.292
0.224
1.331
1.345
4-1
1.371
1.551
2.771
3.245
2.59
4.306
0
0
0.38
0.23
10.352
10.051
4-2
78.7
81.37
缅甸
缅甸
缅甸
缅甸
合成树脂
合成树脂
5-1
5-2
11.621
11.49
0.134
0.093
6.495
6.987
3.96
4.089
81.2
82.16
82.07
7-1
7-2
0
0
2.29
2.37
13.852
13.829
7.707
7.534
0.028
0.012
0.022
0.013
8
9
1.403
70.59
72.72
19.391
1.621
15.742
86
No.2
Mar.2021
分析仪器
Analytical
Instrumentation
2021
年第
2
期
图
6
显示了不同产地及合成树脂的
C
、
O
元素
质量分数之间的关系图
,
缅甸
、
波罗的海
、
合成树脂
度越高成正相关性
;
而
C
、
0
元素质量分数之间的关
系图也显示了缅甸
、
波罗的海
、
合成树脂都有很好
都有很好的分区性和相关性
,
进一步验证了
C
元素
质量分数增加及
0
元素质量分数的减少与石化程
的分区性和相关性
,
随着
C
元素增加
,
0
及其他元
素下降趋势
。
84.00
80.00
74.00
-
▲
波罗的海
?
合成铜脂
70.00
7.50
8.00
8.50
9.00
9.50
10.00
10.50
11.00
11.50
12.00
12.50
13.00
13.50
14.00
?
(H)
必
图
5
不同产地蜜蜡及合成树脂
C
、
H
元素质量分数关系图
86.00
-
84.00
82.00
-
■
绒甸
?
波罗的海
。
合成树脂
80.00
78.00
76.00
74.00
72.00
70.00
^^OOO
2.00
400
6.00
&
00
10.00
12.00
14.00
16
00
18.00
20.00
3
(0
)
/%
图
6
不同产地蜜蜡及合成树脂
C
、
O
元素质量分数关系图
4
结论
通过红外光谱和元素分析仪
,
对缅甸
、
波罗的
而波罗的海蜜蜡则在
1258cm
-1
附近有宽而缓的吸
收肩峰
,
与
1155cm
-1
的尖峰组合成特征的
“
波罗的
海肩
.
通过红外吸收光谱可以进行产地区别
。
合
海和合成树脂进行测试分析得出以下结论
:
成树脂的红外吸收光谱
2961cm
-1
、
2930cm
-1
、
2863cm
—
1
3
个峰与天然蜜蜡的
2927cm
—
1
和
2858cm
-1
可以用于仿制品的鉴别
。
(2)
不同产地蜜蜡的
C
、
H
、
O
质量分数均分布
(1
)
天然蜜蜡在位于
2927cm
—
1
和
2858cm
-1
、
1724cm
—
1
、
1456cm
—
1
、
1380cm
—
1
5
个位置有相同的
红外吸收峰
。
缅甸蜜蜡可见
1223cm
-1
特征红外峰
,
2021
年第
2
期
分析仪器
AnalyticalInstrumentation
No.
2
Mar.
2021
87
在一个较为稳定的范围内
,
缅甸蜜蜡平均
C
、
H
、
O
学术交流会论文集
.2013:132-134.
)]
王雅玫
,
杨明星
,牛盼
.
不同产地琥珀有机元素组成及
质量分数为
:
81.7%
,12.7%
,5.38%
,
波罗的海平
均
C、
H
、
O
质量分数为
:
77,
83%
、
9.
63%
、
11.
53%
。
合成树脂
N
含量高于缅甸
、
波罗的海蜜蜡
,
平均值
变化规律研究宝石和宝石学杂志
,
2014,(2
)
:
10-16.
[7]
Yoshihara
A
,
Maeda
T
,
Imai
Y.
Spectroscopic
charac
?
达到了
2.33%
,C
和H
含量低于天然蜜蜡
,
这为鉴
定市场上合成树脂提供依据
。
(3)
缅甸蜜蜡
、
波罗的海蜜蜡及合成树脂的
C
、
terization
of
ambers
and
amber-like
materials[J].
Vibra-
ionalSpec)roscopy
#
2009
#
50
(
2
):
250-256.
[8]
Abduriyim
A
,
Hideaki
K
,Yukihiro
Y
,
et
al
Character?
ization
of
“creen
amber\"
with
infrared
and
nuclear
mag
?
netic
resonance
spectroscopy
[J]
.
Gems
&
Gemology
,
O
质量分数和
C
、
H
质量分数具有很好的分区性及
相关性
,
随着
C
含量的增加
,
H
元素有增加趋势
,
0
元素含量减少趋势
,
缅甸蜜蜡石化程度高于波罗
2009,45(3):158-177.
的海
。
参考文献
[1
]
张蓓莉
,
等
.
系统宝石学
(
2
版
)[
M
].
北京
:
地质出版
社
,2006:542-54
&
[9
]
王雅玫
,
王苹莹
,
聂淑芳
.
蜜蜡中气泡特征与品质的关
系
[J
].
宝石和宝石学杂志
2016,18(05):2027.
[
0
]
朱静然
,
高先珂
,
王妍
,
施光海
.
波罗的海蜜蜡内部特
征初探岩石矿物学杂志
2016,35(S1)
:
85-90.
[11
]
王雅玫
,
杨明星
,
酉婷婷
.
压制琥珀的新认识宝石
和宝石学杂志
2012,14(01):3845.
[
2
]
张晨
.
波罗的海琥珀的宝石学特征及热处理研究
[D].
[2
]
国土资源部
.
珠宝玉石名称
:
GB/T165522017[S
].
北
京
:
中
国
标
准
出
版
社
,
201Y.
)]
徐红奕
.
琥珀及其仿制品的红外光谱与谱峰归属研究
中国地质大学(北京
)
2017.
[13
]
张倩怡.琥珀及其仿制品特征红外吸收光谱研究
[D
].
超硬材料工程
201325(4)=53-5
8
[
14
]
LambertB
J
#
Poinar
O
:
the
Organic
Gem-
[D
].
上海
:
同济大学
,2007.
)]
王妍,施光海
,
师伟
,
吴瑞华
.
三大产地(波罗的海
、
多米
尼加和缅甸)琥珀红外光谱鉴别特征光谱学与光谱
分析
.
2015,35(08):21642169.
)]
董雅洁
,
余晓艳
.
几种不同产地琥珀的宝石学和红外光
stone
[
J
]
.Accounts
of
Chemical
Research
#
2002
#
35
(
8
):
628-636.
收稿日期
:
2020
-
06
-
12
谱特征研究
[C
]
珠宝科技(有机宝石
).
中国珠宝首饰
作者简介
:
纳秀溪
,
女
J993
年出生
,
硕士研究生
,
主要从事珠宝首饰材料及加工方面的研究
:
448983715
@
qq.
com
。
通讯作者
:
祖恩东
,
副教授
,
:
zend88@163.
com
。
更多推荐
蜜蜡,元素,琥珀,光谱,研究,分数,缅甸,质量
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