一種仿犀牛角制品的鑒別特征研究

陳能香，梁絲柳，王怡夢

（廣東省珠寶玉石及貴金屬檢測中心，廣東 廣州 510080）

1 前言

犀牛角，即犀角，為犀科動物白犀牛、黑犀牛、印度犀牛、爪哇犀牛、蘇門答臘犀牛等的角。犀牛是國際保護的珍稀瀕危動物，被列入《瀕危野生動植物種國際貿易公約》附錄，從1993年起，國家頒布禁令，禁止犀牛角貿易。但因為犀牛角及其制品的藥用價值和經濟價值很高，于是就有人利用與犀牛角結構特征相似的動物產品或人造物品來冒充犀牛角。犀牛角是由有細胞構造的許多毛發(fā)狀的束被間質組織粘結而成的一種器官。研究顯示，犀牛角上角質纖維的結構與哺乳動物毛發(fā)的結構相似，犀牛角纖維被包埋在無固定形狀的纖維間質中，纖維橫斷面呈類圓形、三角形或4～6邊形等不規(guī)則形狀，這是犀牛角鑒定識別的主要依據［1，2］。在犀牛角方面的研究中，李圣清，祖恩東等［3］通過對犀牛角及其替代品的紅外光譜分析，介紹了犀牛角和黃牛角、牦牛角、水牛角、綿羊角等犀牛角替代品的紅外吸收光譜的區(qū)別，貼近寶石學方向。最近，筆者在檢測中遇到一塊聲稱為“犀牛角”的角狀原料，為了鑒別原料的真?zhèn)渭捌洳馁|，筆者查閱相關資料，采用常規(guī)寶石學測試、紅外光譜儀等對其進行了測試研究。

2 常規(guī)寶石學測試

2.1 肉眼觀察

筆者通過肉眼觀察發(fā)現該樣品（圖1）呈集合體形態(tài)，角狀，黃褐色，一半光滑，一半粗糙，微透明，表面可見密集排列的的黑色毛發(fā)狀物質，黑色毛發(fā)狀物質與黃褐色基底膠結在一起，橫切面深褐色，底盤呈圓形，外觀上與犀牛角相似。

2.2 放大觀察

查找文獻可知，犀牛角的角質堅硬，原角縱向有明顯的粗縱絲（圖2a），俗稱甘蔗紋，底部四周有粗毛，底盤圓形，其橫斷面中心部分有色素細胞沉積，顏色呈深黑色，橫斷面處呈現特殊的魚卵狀紋理，稱為“魚子紋”（圖2b）［4］。

圖1 樣品圖Fig．1 The picture of the sample

采用10倍放大鏡觀察該樣品，發(fā)現黑色毛發(fā)物質斷斷續(xù)續(xù)分布在黃褐色的基底上，雜亂又具有一定的定向性，表面部分黑色毛發(fā)物裸露外翹（圖3a），打光纖燈側向照明觀察，黑色毛發(fā)物呈現彎曲狀（圖3b），顏色斷續(xù)分布。橫切面邊緣薄薄的一層，內部毛發(fā)物出露，稀疏不勻（圖3c），毛發(fā)截面呈圓形，與犀牛角橫截面特殊的“魚子紋”大不相同。

圖2 犀牛角放大觀察照片Fig．2 The photos of rhinoceros horn by magnification observation

圖3 測試樣品的放大觀察照片Fig．3 The photos of the sample by magnification observation

2.3 其他常規(guī)測試

采用點測法進行折射率測試，得出樣品的折射率為1．60（點測）；采用靜水稱重法進行密度測試，得出該樣品的相對密度為1．20；用小刀刮削樣品呈翻卷狀，無脆性。研究顯示，天然角料密度為1．29～1．31g／cm3，折射率為1．54（點測）［5］。根據折射率和相對密度，可以將樣品與天然角料區(qū)別開來。

3 紅外光譜分析

放大觀察和折射率、密度測試結果可以推斷出該樣品是犀牛角的仿制品而不是天然的角料，為了進一步確定該樣品的材質，筆者考慮使用紅外光譜儀對其進行進一步的測試。用小刀刮削樣品，分別取得樣品的黃色部位和黑色毛發(fā)部位，采用Nicolet is5型傅立葉變換紅外光譜儀對其進行測試，儀器測試條件：ATR（iD7）衰減全反射法，分辨率為8cm－1，掃描次數為16次，測試范圍為4000～400cm－1。

對樣品的黃色部位進行測試，獲得的紅外圖譜見圖4紅色線條所示。通過對比紅外圖譜，發(fā)現樣品黃色部位的紅外光譜圖與環(huán)氧樹脂的紅外光譜圖（圖3黑色線條所示）具有很高的相似度。由圖可見，樣品黃色部位與環(huán)氧樹脂紅外光譜在3059、3034、2924、2868、1606、1581、1507、1411、1383、1361、1294、1232、1180、1108、1080、1028、825、734、555cm－1等處吸收峰一致。其中3059cm－1屬于苯環(huán)上C－H的伸縮振動，1606、1581、1507cm－1屬于苯環(huán)上的特征峰，2924、2868cm－1屬于 CH3伸縮振動吸收，1454、1383cm－1屬于 CH3彎曲振動吸收，1080、1028cm－1屬于－C－O的伸縮振動。

圖4 紅色－樣品黃色部位的紅外光譜圖 黑色－環(huán)氧樹脂的紅外光譜圖Fig．4 Red－The infrared spectrogram of the yellow part of the sample Black－The infrared spectrogram of some kind of epikote

對樣品的黑色毛發(fā)部位進行測試，獲得的紅外圖譜見圖5所示。由圖可見，樣品在2960、2918、2850、2360、2339、1733、1635、1538、1455、1399、1315、1239、1178、1119、1040、879cm－1等處有吸收峰。其中2918、2850cm－1屬于CH3伸縮振動吸收，1455cm－1屬于CH3彎曲振動吸收，1635cm－1屬于C＝O伸縮振動，1538cm－1屬于C－H伸縮振動和N－H面內彎曲振動，3272cm－1屬于 O－H 伸縮振動，1399cm－1屬于O－H的彎曲振動，1040cm－1屬于C－O伸縮振動，2360、2340cm－1屬于P－H伸縮振動，1239cm－1屬于 P＝O 伸縮振動，1111、881cm－1屬于S＝O伸縮振動，1733、1538cm－1屬于C－H伸縮振動，由此可見黑色毛發(fā)主要成分為角質蛋白質。據學者研究發(fā)現，犀牛角在2350、2300cm－1有兩個磷脂P－H伸縮振動的吸收峰，在1733cm－1有氨基己糖和磷脂的C＝O伸縮振動吸收峰，在881cm－1有?；撬岬腟－O伸縮振動吸收峰。這三個吸收譜帶可作為犀牛角的鑒別特征峰［6］。樣品黑色毛發(fā)部位紅外成分與犀牛角類似。

圖5 樣品黑色毛發(fā)部位的紅外光譜圖Fig．5 The infrared spectrogram of the black hair of the sample

4 結 論

客戶聲稱為“犀牛角”的角狀原料，通過常規(guī)寶石學測試，并結合紅外光譜測試結果，主要得出以下結論：

（1）該樣品黑色毛發(fā)斷斷續(xù)續(xù)分布在黃褐色的基底上，雜亂又具有一定的定向性，有些黑色毛發(fā)呈彎曲狀，橫切面黑色毛發(fā)物出露，稀疏不勻，毛發(fā)截面呈圓形，與犀牛角的特殊紋理不同，由此可以判斷樣品并非犀牛角。

（2）通過測試樣品折射率和相對密度，對比天然角質材料，可以判斷樣品非天然角質材料。

（3）紅外光譜測試分析結果表明，樣品黃色部位與環(huán)氧樹脂紅外圖譜具有很高的相似度。黑色毛發(fā)部位主要成分為角質蛋白質，與犀牛角成分類似。由此可以判斷該樣品為犀牛角的仿制品，主要由環(huán)氧樹脂和毛發(fā)經人造而成。

（4）樣品中的黑色毛發(fā)主要成分為角質蛋白質，但具體是何種動物的毛發(fā)有待進一步的研究確定。

參考文獻：

［1］ 周晶梅，金煜，胡紅．犀牛角及其制品的快速鑒定方法［J］．東北林業(yè)大學學報，2010，38（5）：140－141．

［2］ 周晶梅．犀牛角及其制品鑒定識別方法的研究［D］．東北林業(yè)大學，2010，6．

［3］ 李圣清，祖恩東，孫一丹，等．犀牛角及其替代品的紅外光譜分析［J］．光譜實驗室，2011，28（6）：3186－3188．

［4］ 黃群．關于野生動物角制品鑒定與相關法律的研究［J］．遼寧警專學報，2010（6）：7－8．

［5］ 周佩玲，王永錄．角料的寶石學特征及優(yōu)化處理［J］．桂林工學院學報，1996，16（4）：378．

［6］ 李圣清．犀牛角及其仿制品的研究［D］．昆明理工大學，2011，10．