基于方解石/蛇纹石/透闪石的多矿物玉石红外光谱定量分析

论文摘要

在珠宝玉石检测中,经常会遇到多种矿物共生的玉石成品,而玉石的定名和它所含有的矿物及其含量有直接关系。且一些玉石的质量评价也与其含有的矿物种类及含量有关,所以建立玉石中对应矿物的定量分析模型对玉石的定名及质量评价有很重要的作用。本文选用纯的方解石、蛇纹石和透闪石粉末作为原料,模拟多矿物玉石的组分,然后对所得的样品进行红外光谱分析,从而获得不同含量矿物的红外光谱图。利用origin软件对所得的红外光谱图进行分析,确定矿物的特征吸收峰和对应的吸光度A值。再利用MATLAB和1stopt软件对所得的数据进行拟合处理,从而获得对应矿物的定量分析模型。通过对方解石-蛇纹石、透闪石-蛇纹石和透闪石-方解石-蛇纹石三种混合样品的分析及验证,分别建立了方解石、蛇纹石、透闪石三种矿物组分的定量分析模型,模型显示这三种矿物的含量与吸光度的关系都符合朗伯比尔定律。样品的纯度、颗粒大小、压片的厚度等因素对定量分析模型的建立有很大的影响,所以在制备样品过程中一定要严格遵守操作流程并精准控制实验条件,另外红外光谱仪采集光谱的条件也要统一。基线画法会对矿物定量分析模型的建立产生影响,在建立模型过程中要对基线画法进行选择,选择最适合的基线画法,从而建立稳定、精准的定量分析模型。另外同一种矿物可能有多个特征吸收峰,针对不同特征吸收峰分别建立了定量分析模型,这些模型的相关系数都接近于1,所以对于矿物不同的特征吸收峰都可以用来建立定量分析模型。利用建立的三种模型分别计算了方解石、蛇纹石和透闪石在验证样品中的含量。计算结果与实际含量的误差在1.17%-5.79%之间,平均为3.4%。结果表明,只要共生矿物的吸收峰与建立模型矿物的特征峰不存在叠加或其他影响,定量分析模型就可以应用到这种矿物组分的定量分析中。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
•   1.1 宝玉石概述
•     1.1.1 宝玉石的定义
•     1.1.2 宝玉石的命名及其价值
•   1.2 红外光谱原理及光谱采集
•     1.2.1 红外光谱基本原理
•     1.2.2 获取红外光谱的方法
•   1.3 宝玉石红外光谱的研究现状
•   1.4 宝玉石红外光谱定量分析
•     1.4.1 基本原理及方法
•     1.4.2 标准工作曲线的制作及相关方程
•     1.4.3 多元线性回归模型
•   1.5 本文研究内容及意义
• 第2章 实验样品及测试
•   2.1 实验样品
•   2.2 实验仪器及设备
•   2.3 实验步骤
•     2.3.1 样品制备
•     2.3.2 样品的红外光谱测试
• 第3章 方解石的定量分析
•   3.1 引言
•   3.2 基线画法对方解石定量模型的影响
•     3.2.1 方解石特征峰的两种基线画法
•     3.2.2 单肩法数据分析
•     3.2.3 连线法数据分析
•   3.3 方解石定量分析模型的验证
•   3.4 本章小结
• 第4章 蛇纹石的定量分析
•   4.1 引言
•   4.2 特征峰的选择对蛇纹石定量模型的影响
•     4.2.1 蛇纹石特征峰的选择
•     4.2.2 波数为3675cm-1 处的特征峰的数据分析
•     4.2.3 波数为563cm-1 处的特征峰的数据分析
•   4.3 蛇纹石定量分析模型的验证
•   4.4 本章小结
• 第5章 透闪石的定量分析
•   5.1 引言
•   5.2 建立透闪石定量模型
•     5.2.1 特征峰的选择及对应的吸光度A
•     5.2.2 建立透闪石定量分析模型
•   5.3 透闪石定量分析模型的验证
•   5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 彦帅

导师: 于万里

关键词: 玉石,矿物成分,中红外光谱,定量分析,多元线性回归

来源: 燕山大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 地质学,化学

单位: 燕山大学

分类号: P575;O657.33

DOI: 10.27440/d.cnki.gysdu.2019.001322

总页数: 71

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