作者单位
摘要
1 国标(北京)检验认证有限公司珠宝玉石实验室, 北京 100088
2 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室, 北京 100083
波罗的海琥珀是松科松属或雪松属、 南洋杉科贝壳杉属或金松科金松属古植物的液态树脂经过多种地质作用后形成的石化树脂, 其主要化学成分为具有“规则构型”的半日花烷型双萜化合物的聚合物, 同时含有大量琥珀酸(丁二酸)。 多种原因导致波罗的海琥珀的原材料价格发生波动, 其热优化品在市场上不断涌现。 热优化波罗的海琥珀与天然波罗的海琥珀在市场价格、 收藏价值等方面存在较大差异, 已引起琥珀爱好者和研究者的广泛注意。 选取具有代表性外观的天然波罗的海琥珀样品, 将其分切成尺寸相同的两套, 每套6块。 其中一套通过不同实验条件得到了热优化波罗的海琥珀样品(金包蜜、 金珀、 花珀、 血珀、 老蜜蜡和白蜡)。 通过红外光谱测试分析, 获得了热优化波罗的海琥珀的红外光谱特征。 将其与天然波罗的海琥珀进行区分, 结果显示, 氮气环境或有氧环境中热优化的波罗的海琥珀样品发生了聚合反应和酯化反应, 弱酸性水溶液中热优化的琥珀样品发生了聚合反应和水解反应。 可通过公式Ratio(I1)=A羧酸羰基CO伸缩振动1 710 cm-1/ACH不对称弯曲振动1 456 cm-1来判定波罗的海琥珀是否经过热优化, 此方法只适用于鉴别金包蜜、 金珀、 花珀、 老蜜蜡和血珀。 当I1值≥1时, 样品未经过热优化; 当I1值<1时, 样品经过热优化。 白蜡不可通过计算I1值来判定是否经过热优化。 拉曼光谱测试结果显示, 热优化后的波罗的海琥珀成熟度有不同程度的增高, 成熟度由高至低的是老蜜蜡、 血珀、 花珀、 金珀、 白蜡和金包蜜。 研究结果可为鉴别热优化波罗的海琥珀、 提高琥珀原石利用率及琥珀博物馆预防性保护技术的发展提供科学依据。
波罗的海琥珀 热优化 红外光谱 拉曼光谱 Baltic ambers Thermal optimization Infrared spectra Raman spectra 
光谱学与光谱分析
2021, 41(4): 1300
作者单位
摘要
金陵科技学院, 江苏 南京 211169
琥珀是由远古裸子类和被子类植物分泌的树脂历经数百万年乃至几千万年的沉积石化过程所形成的石化树脂。 根据石化树脂的化学组成, 琥珀被分为五种类型: Ⅰ类、 Ⅱ类、 Ⅲ类、 Ⅳ类和Ⅴ类。 其中, Ⅰ类琥珀是含有半日花烷型二萜化合物的萜类树脂所形成的石化树脂; 而形成过程中的半石化树脂被归类为Ⅰ类柯巴树脂。 在漫长的沉积石化过程中, 萜类树脂中的半日花烷型二萜化合物, 因含有碳碳双键、 羟基、 羧基等活性官能团, 会发生一系列的聚合反应、 交联反应、 酯化反应和异构化反应等, 并逐渐形成了石化程度不同的半石化树脂和石化树脂; 石化不足时, 形成半石化树脂中的柯巴树脂; 石化充分时, 形成石化树脂中的琥珀; 石化彻底时, 形成石化树脂中的硬琥珀。 以上述三个石化阶段为研究对象, 借助红外光谱技术, 跟踪碳碳双键、 羧基、 酯基等吸收峰的变化, 验证半石化树脂和石化树脂的阶段性演化特征, 推演出Ⅰ类琥珀形成的化学过程。 经红外测试结果的分析与比对研究, 主要结论如下: (1)Ⅰ类柯巴树脂, 因石化不足, 聚合反应、 交联反应和异构化反应不足, 酯化反应尚未发生, 并含有大量碳碳双键和羧基, 故其结构特性不稳定; (2)Ⅰ类琥珀, 因石化充分, 进行了较为充分的聚合反应、 交联反应和异构化反应等, 但酯化反应仍在进行, 形成了含有少量碳碳双键和羧基的稳定结构; (3)Ⅰ类硬琥珀, 因石化彻底, 进行了较为彻底的聚合反应、 交联反应、 酯化反应和异构化反应, 形成了几乎不含活性官能团的更加稳定的结构形式。
红外光谱 谱峰归属 萜类树脂 Ⅰ类琥珀 Ⅰ类柯巴树脂 石化程度 Infrared spectroscopy Spectral peak assignment Terpenoid resin Class Ⅰ Copal Class Ⅰ Amber Degree of fossilization 
光谱学与光谱分析
2020, 40(10): 3167
作者单位
摘要
中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室, 北京 100083
琥珀是古植物的液态树脂经过多种地质作用后形成的石化树脂。 柯巴树脂是形成年代较短且成熟度较低的半石化树脂, 其外观与琥珀较为相似。 柯巴树脂与琥珀都是天然树脂在石化过程中的产物, 两者的化学成分存在过渡、 重叠, 具有较多的相似性, 导致二者的鉴别有一定难度。 近期市场上出现两个产地的柯巴树脂, 其中棕红色-棕色的婆罗洲柯巴树脂常被误认为缅甸琥珀, 淡金色-金色的马达加斯加柯巴树脂常与波罗的海琥珀混淆, 已引起较为广泛的注意。 为此, 以外观相似的婆罗洲柯巴树脂与缅甸琥珀, 马达加斯加柯巴树脂与波罗的海琥珀, 为研究对象每类选取四块代表性样品, 共16块。 红外光谱测试在中国地质大学(北京)珠宝学院宝石研究实验室完成。 测试仪器为BRUKER TENSOR 27型傅里叶变换红外光谱仪, 扫描16次, 分辨率为4 cm-1, 扫描范围为4 000~400 cm-1, 室温。 研究结果显示, 外观相似的柯巴树脂和琥珀红外光谱吸收峰位置和吸收强度存在可识别的差异, 因此可以利用红外光谱特征对其进行科学有效的鉴别。 婆罗洲柯巴树脂的红外光谱主要特征为3 000~2 800 cm-1范围内的4处吸收峰和1 710 cm-1处较强吸收峰, 1 730 cm-1处肩峰、 887与824 cm-1处弱吸收峰。 马达加斯加柯巴树脂的红外光谱主要特征为与CC双键相关的3处组合吸收峰、 1 697 cm-1处强吸收峰, 1 724 cm-1处肩峰和由1 271与1 176 cm-1吸收峰组成的“W 图形”。 与婆罗洲柯巴树脂外观相似的缅甸琥珀可以通过3 000~2 800 cm-1范围内的2处吸收峰、 1 724 cm-1处强吸收峰、 1 300~1 100 cm-1范围内的一个“W图形”进行快速鉴别。 与马达加斯加柯巴树脂易混淆的波罗的海琥珀可以通过“波罗的肩”进行快速区分。 另外, 婆罗洲柯巴树脂R (A1 383 cm-1/A1 464 cm-1)值为0.823~0.860, 大于缅甸琥珀0.605~0.643; 马达加斯加柯巴树脂R值为0.900~0.985, 大于波罗的海琥珀0.704~0.783, 该值也可作为区分特征。 国内有关琥珀和柯巴树脂的研究主要为气相色谱质谱(GC-MS)划分的Ⅰ类琥珀和柯巴树脂(主要化学成分为半日花烷型双萜化合物的聚合物), 柯巴树脂针对新西兰和哥伦比亚这两个产地, 缺乏婆罗洲和马达加斯加柯巴树脂的红外光谱分析。 该研究对外观相似的婆罗洲柯巴树脂和缅甸琥珀, 马达加斯加柯巴树脂和波罗的海琥珀进行红外光谱的对比分析, 揭示了婆罗洲和马达加斯加柯巴树脂的红外光谱特征, 并为快速区分外观相似的柯巴树脂与琥珀提供科学依据。 结合前人研究, 认为红外光谱在不同产地柯巴树脂的分类及外观相似的柯巴树脂和琥珀的快速鉴别提供了重要的科学依据。
柯巴树脂 琥珀 红外光谱 婆罗洲 缅甸 马达加斯加 波罗的海 Amber Copal resin Infrared spectra Burma Borneo Baltic Madagascar 
光谱学与光谱分析
2018, 38(7): 2123

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