撫順琥珀紅外吸收光譜中特征峰的研究

【摘要】 琥珀的基本組成是相同的，其紅外吸收光譜共有15條（組）吸收峰。但由于地質(zhì)年代的不同、地質(zhì)條件的差異以及形成琥珀樹種的不同，不同產(chǎn)地琥珀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也會有一定的差別，這些差別可以通過紅外吸收光譜譜圖中的某些吸收峰的缺失、吸收峰的峰形及峰數(shù)（即為特征峰）的不同反映出來，這就為鑒別琥珀產(chǎn)地提供了依據(jù)。撫順琥珀就是根據(jù)這些特征峰進(jìn)行判斷的。

【關(guān)鍵詞】 撫順琥珀；琥珀；紅外光譜；特征峰

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2018.01.010

Abstract：The basic composition of amber is the same， there are 15 （Group） absorption peaks in its infrared absorption spectrum. But because of the differences of geological age，differences in geological conditions and different species of amber， there are also some differences in the internal structure of ambers from different habitats. These differences can be characterized by the loss of some absorption peaks and the differences in the number and shapes of the peaks （i.e. the characteristic peaks） in the infrared absorption spectrum. This provides a basis for the identification of amber origin. Fushun-Amber is also identificated based on these characteristic peaks.

Key words：Fushun-Amber；amber；infrared absorption spectrum；characteristic peaks

所有琥珀的基本組成都是相同的，即主要含有琥珀酯、琥珀酸、琥珀醇等萜類化合物（見圖1），共有碳?xì)滏I（C-H）、碳碳單鍵（C-C）、碳氧雙鍵（C=O）、碳氧單鍵（C-O）、碳碳雙鍵（C=C）五種鍵型，因此從琥珀紅外吸收光譜譜圖的整體上看非常相似。但是由于地質(zhì)年代、地質(zhì)環(huán)境及樹木品種的不同，不同產(chǎn)地琥珀的相同官能團(tuán)產(chǎn)生的吸收峰有所不同。本文通過撫順琥珀的紅外吸收光譜譜圖找出撫順琥珀紅外吸收光譜中的特征峰，并用于撫順琥珀產(chǎn)地的鑒別。

1 實驗與實驗結(jié)果

1.1 樣品

實驗樣品選用撫順琥珀、緬甸琥珀、波羅的海琥珀、多米尼加琥珀、墨西哥琥珀、吉林琥珀（見圖2）。

1.2 檢測設(shè)備

TENSOR27型傅里葉變換紅外光譜儀。

1.3 檢測方法

反射法（均不破壞樣本）。

1.4 撫順琥珀的紅外吸收光譜譜圖①（見圖3、圖4）

2 撫順琥珀與其它產(chǎn)地琥珀紅外吸收光譜中特征峰的討論

2.1 碳氧單鍵（C-O）

碳氧單鍵（C-O）分別由羧基（R-CO-O-H）中的碳氧單鍵（C-O）和酯基（-CO-O-R）中的碳氧單鍵（C-O）兩部分組成。羧基（R-CO-O-H）中的碳氧單鍵（C-O）在紅外吸收光譜中只產(chǎn)生一條吸收峰，其峰位置在1130cm-1～1200cm-1范圍內(nèi)；酯基（-CO-O-R）中的另一端與不同的官能團(tuán)連接，構(gòu)成不同的酯，由琥珀的組成可以看出，琥珀中同時存在不止一種酯，而且不同酯基（-CO-O-R）中的碳氧單鍵（C-O）所產(chǎn)生紅外吸收峰的峰位置是不同的，有的酯基（-CO-O-R）中的碳氧單鍵（C-O）還要產(chǎn)生兩條吸收峰，其峰位置分別在：1080cm-1～1220cm-1、1200cm-1～1330cm-1范圍內(nèi)；因此琥珀中的碳氧單鍵（C-O）要產(chǎn)生多條紅外吸收峰。

2.1.1 撫順琥珀碳氧單鍵（C-O）的紅外吸收特征峰

撫順琥珀的樣品有兩種，一種是顏色較深的，另一種是顏色較淺的。而且這兩種琥珀的碳氧單鍵（C-O）的紅外吸收特征峰有所不同（見圖3、圖4），其原因為顏色較深的撫順琥珀羧基（R-CO-O-H）氧化或酯化，生成CO2和H2O或新的酯，因此羧基（R-CO-O-H）中的碳氧單鍵（C-O）紅外吸收峰消失，見圖5、圖6。

2.1.2 撫順琥珀碳氧單鍵（C-O）的紅外吸收特征峰與其它產(chǎn)地琥珀的區(qū)別

從圖7～圖11可以看出，撫順琥珀碳氧單鍵（C-O）的紅外吸收特征峰與其它產(chǎn)地琥珀碳氧單鍵（C-O）的紅外吸收特征峰相比較，峰數(shù)和峰形均有區(qū)別，因此碳氧單鍵（C-O）的紅外吸收峰可以作為鑒別產(chǎn)地的特征峰。撫順琥珀碳氧單鍵（C-O）的紅外吸收特征峰見圖3、圖4。

2.2 環(huán)外雙鍵（-CH=CH2）

琥珀環(huán)外雙鍵（-CH=CH2）均產(chǎn)生5條紅外吸收峰，隨著地質(zhì)年代的增加和地質(zhì)環(huán)境的不同，其中3條吸收峰消失或重疊，不容易分辨。只有波數(shù)在950cm-1～1000cm-1、1000cm-1～1050cm-1范圍內(nèi)產(chǎn)生的兩條吸收峰對琥珀產(chǎn)地的鑒別有價值。從圖12～圖16可以看出，緬甸琥珀、多米尼加琥珀、吉林琥珀存在這兩條吸收峰，波羅的海琥珀峰形不正，墨西哥琥珀這兩條吸收峰較小、且峰形不正。撫順琥珀環(huán)外雙鍵（-CH=CH2）的兩條紅外吸收特征峰與其它產(chǎn)地的琥珀環(huán)外雙鍵（-CH=CH2）的這兩條紅外吸收特征峰相比較，峰形是有區(qū)別的，因此環(huán)外雙鍵（-CH=CH2）的這兩條紅外吸收峰可以作為鑒別產(chǎn)地的特征峰。撫順琥珀環(huán)外雙鍵（-CH=CH2）的紅外吸收特征峰見圖3、圖4。

2.3 環(huán)內(nèi)雙鍵

3 結(jié)論

通過以上分析討論，琥珀中的碳氧單鍵（C-O）、環(huán)外雙鍵（-CH=CH2）、環(huán)內(nèi)雙鍵（）的紅外吸收特征峰均可以作為鑒別撫順琥珀的特征峰，這些特征峰要同時進(jìn)行分析對比，這樣才能更加準(zhǔn)確地確定撫順琥珀。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 李鵬.琥珀的產(chǎn)地特征鑒定[D].天津：天津大學(xué)，2014.

[2] 李鵬，劉媛，曹維宇，等.遼寧撫順琥珀譜學(xué)特征的研究[J].中國科技博覽，2014（42）：154-155.

[3] 范勇，張超，儲剛，等.環(huán)氧樹脂基合成琥珀的紅外光譜學(xué)研究[J].中國寶玉石，2016（4）：109-113.

[4] 饒之帆，謝劼，董鹍.琥珀、柯巴樹脂、松香的光譜學(xué)特征[J].光譜試驗室，2013，30（2）：720-724.