Современные методы анализа минералов и горных пород в геологии и геохимии позволяют получать все более точную информацию о их структуре и свойствах. Спектроскопия комбинационного рассеяния света (КР-спектроскопия) является одним из наиболее перспективных методов для таких исследований.
КР-спектроскопия (также известна как Рамановская спектроскопия) является методом, основанным на взаимодействии света (лазерного излучения) с молекулами вещества. Приблизительно один фотон из 10 миллионов фотонов лазерного излучения испытывает неупругое рассеяние, сопровождающееся изменением частоты излучения, таким образом, давая возможность получить спектральную характеристику колебаний молекулы. Данный метод позволяет исследовать молекулярную структуру материалов, а также определять свойства вещества и его химический состав.
В геологии и геохимии КР-спектроскопия применяется для анализа минералов и горных пород. С помощью данного метода можно определить структуру и ориентацию кристаллической решетки минералов, исследовать физические свойства минералов, такие как твердость, прочность, плотность, оптические свойства и т.д.
Одним из наиболее важных применений КР-спектроскопии в геологии и геохимии является идентификация минералов и драгоценных камней. Например, в Индии, подавляющее большинство КР (Рамановских) спектрометров используются именно для этих задач. Установление подлинности и химического состава объекта с использованием базы данных спектров не составляет никакой сложности.
Например, одна из самых распространенных задач – определение подлинности алмаза (бриллианта) в ювелирных украшениях. Тут все просто – натуральный бриллиант имеет всего одну узкую полосу на КР спектре.
Есть задачи и посложнее. Минерал черный муассанит используют в подделке ювелирных украшениях, который похож на черный бриллиант. Он имеет низкий показатель преломления и непрозрачен, что очень усложняет экспертизу с использованием стандартных методов. Но с помощью КР-спектрометра можно быстро определить, что этот камень – это муассанит.
Как правило анализ редких минералов занимает довольно много времени. КР-спектрометр в экспресс-режиме может записывать спектр комбинационного рассеяния и быстро определить редкий минерал – чароит. Этот редкий самоцвет находят на территории Якутии, ограничение по его добыче составляет сто тонн в год.
Часто при экспертизе драгоценных камней в ювелирных украшениях и предметах искусства необходимо гарантировать отсутствие механического взаимодействия с минералом. Это возможно в оптических спектрометрах RamanLife. За считанные секунды по Кр-спектру можно определить тип камня и его происхождение (природный или синтетический) по его спектру фотолюминесценции.
Кроме того, КР-спектроскопия может быть использована для анализа геохимических процессов, таких как реакции между минералами и растворами, образование и разрушение минералов в горных породах и т.д.
КР-спектрометры RamanLife, производства компании Фотон-Био способны решать большинство задач, стоящих перед исследователем или аналитиком в области геологии, геофизики и геохимии. Соединение спектрометров с оптическим микроскопом открывает новые возможности в исследовании минералов, например, картирование поверхности.
Подробнее на нашем сайте.
