DOI: 10.17586/2226-1494-2020-20-2-193-199


УДК535–1

ИДЕНТИФИКАЦИЯ ЯНТАРЯ ПО СПЕКТРАМ КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ

Верховская Я.И., Прокопенко В.Т.


Читать статью полностью 
Язык статьи - русский

Ссылка для цитирования:
Верховская Я.И., Прокопенко В.Т. Идентификация янтаря по спектрам комбинационного рассеяния // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2020. Т. 20. № 2. С. 193–199. doi: 10.17586/2226-1494-2020-20-2-193-199


Аннотация
Предмет исследования. Представлено решение проблемы идентификации природного полимерного матери- ала органического происхождения по спектрам комбинационного рассеяния на примере янтаря (сукцинита). Предложенный способ позволяет получить элементный состав материалов, а также регистрировать наличие инклюзов. Метод. Для исследования спектров сукцинита применен метод спектроскопии комбинационного рассеяния (Fourier Transform–Raman spectroscopy) и использовано оборудование Renishaw InVia Reflex с микро- скопом Leica DMLM. В качестве объектов исследования выбраны образцы янтаря Пальмникенского месторожде- ния города Калининграда Российской Федерации различной степени прозрачности. Основные результаты. По спектрам комбинационного рассеяния установлено, что янтарь является органическим ненасыщенным карбо- цепным гомополимером с различными валентными колебаниями алифатических СН2- и СН3-групп, содержащим гетероатомы С=С и СН в основной цепи с валентными в RНС=СН2 и деформационными в trans RHC=CHR′ колебаниями с химическими боковыми цепями до восьми подгрупп. На полученных спектрах эмпирически выделены три основные связи, которые могут быть представлены как характерные признаки для идентификации и диагностики сукцинита. Практическая значимость. Предложенный способ может представлять интерес для исследований процессов идентификации, обработки, изготовления продукции из янтаря. Выполненные исследования могут найти применение при синтезе высокомолекулярных соединений, при исследовании свойств материалов органического происхождения, в том числе, сукцинита.

Ключевые слова: спектры комбинационного рассеяния, янтарь, сукцинит, рамановская спектроскопия

Благодарности. Авторы выражают благодарность за привнесенный вклад и всестороннюю поддержку при подготовке и проведе- нии настоящего исследования: директору Института декоративно-прикладного искусства Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна, д.т.н., профессору Л.Т. Жуковой; заведу- ющему кафедрой минералогии, кристаллографии и петрографии Санкт-Петербургского горного университета, д.г.-м.н., профессору М.А. Иванову; ведущему инженеру кафедры минералогии, кристаллографии и петрографии Санкт-Петербургского горного университета, к.г.-м.н. Е.А. Васильеву; заведующему кафедрой приборостроения Санкт-Петербургского горного университета, д.т.н., профессору А.И. Потапову.

Список литературы
  1. Hornak L. Polymers for Lightwave and Integrated Optics. New York: Marcel Dekker Inc, 1991.
  2. Naritomi M. CYTOP amorphous fluoropolymers for low loss POF // Proc. Asia-Pacific Forum. Tokyo, Japan. 1996.
  3. Kuzyk M.G. Polymer Fiber Optics. Materials, Physics, and Applications. CRC Press, 2018.
  4. Pope M., Kallmann H.P., Magnante P.J. Electroluminescence in organic crystals // The Journal of Chemical Physics. 1963. V. 38. N 8. P. 2042–2043. doi: 10.1063/1.1733929
  5. Padmanaban G., Ramakrishnan S. Segmented conjugated polymers // Pramana. 2003. V. 61. N 2. P. 425–434. doi: 10.1007/BF02708322
  6. Tang C.W., VanSlyke S.A. Organic electroluminescent diodes // Applied Physics Letters. 1987. V. 51. N 12. P. 913–915. doi: 10.1063/1.98799
  7. Burroughes J.H., Bradley D.D.C., Brown A.R., Marks R.N., Mackay K., Friend R.H., Burns P.L., Holmes A.B. Light–emitting diodes based on conjugated polymers // Nature. 1990. V. 347. N 6293. P. 539–541. doi: 10.1038/347539a0
  8. Hornak L.A. Polymers for Lightwave and Integrated Optics: Technology and Applications. Taylor & Francis, 1992.
  9. Mentzer M.A. Applied Optics Fundamentals and Device Applications: Nano, MOEMS, and Biotechnology. CRC Press, 2017. 368 p.
  10. Borrelli N.F. Microoptics Technology: Fabrication and Applications of Lens Arrays and Devices. Boca Raton: CRC Press, 2005. 544 p.
  11. Rottwitt K., Tidemand–Lichtenberg P. Nonlinear Optics: Principles and Applications. CRC Press, 2014. 394 p.
  12. Mishra М., Yagci Y. Handbook of Vinyl Polymers: Radical Polymerization, Process, and Technology. 2nd ed. Boca Raton: CRC Press, 2016.
  13. Shedrinsky A.M., Wampler T.P., Chugunov K.V. The examination of amber beads from the collection of the state hermitage museum found in Arzhan-2 burial memorial site // Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. 2004. V. 71. N 1. P. 69–81. doi: 10.1016/S0165-2370(03)00099-8
  14. Chugunov K.V., Parzinger H., Nagler A. An elite burial of the period of early nomads in Tyva // Archaeology, Ethnology and Anthropology of Eurasia. 2002. V. 10. N 2. P. 115–124.
  15. Beck C.W., Wilbur E., Meret S. Infra-red spectra and the origin of amber // Nature. 1964. V. 201. N 4916. P. 256–257. doi: 10.1038/201256a0
  16. Beck C.W. The origin of the amber found at Gough's Cave, Cheddar, Somerset // Proceedings of the University of Bristol Spelaeological Society. 1965. V. 10. N 3. P. 272–276.
  17. Tratman E.K. Amber from the Palaeolithic deposits at Gough's Cave, Cheddar // Proceedings of the University of Bristol Spelaeological Society. 1953. V. 6. N 3. P. 223–227.
  18. Hey M.H., Embrey P.G. A second appendix to the second edition of an index of mineral species and varieties arranged chemically. London: British Mus. [Natur. Hist.], 1974. 168 p. // Mineralogical Magazine. 1975. V. 40. N 312. P. 424. doi: 10.1180/minmag.1975.040.312.17
  19. Wert C.A., Weller M., Schlee D., Ledbetter H. The macromolecular character of amber // Journal of Applied Physics. 1989. V. 65. N 6. P. 2493–2499. doi: 10.1063/1.342795
  20. Alekseeva I.A., Samarina L.A. The question of the chemical structure of amber // Chemistry of Natural Compounds. 1966. V. 2. N 6. P. 351–356. doi: 10.1007/BF00564222
  21. Edwards H.G.M., Farwell D.W., Daffner L. Fourier–transform Raman spectroscopic study of natural waxes and resins. I // Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 1996. V. 52. N 12. P. 1639–1648. doi: 10.1016/0584-8539(96)01730-8
  22. Beck C.W. Spectroscopic investigation of amber // Applied Spectroscopy Reviews. 1986. V. 22. N 1. P. 57–110. doi: 10.1080/05704928608060438
  23. Anderson K.B. The nature and fate of natural resins in the geosphere–VII. A radiocarbon (14C) age scale for description of immature natural resins: an invitation to scientific debate // Organic Geochemistry. 1996. V. 25. N 3-4. P. 251–253. doi: 10.1016/S0146-6380(96)00137-4
  24. Grimaldi D. Amber: Window to the Past. New York: Harry N. Abrams, 2003. 216 p.
  25. Cunningham A., Gay I.D., Oehlschlager A.C., Langenheim J.H. 13C NMR and IR analyses of structure, aging and botanical origin of Dominican and Mexican ambers // Phytochemistry. 1983. V. 22. N 4. P. 965–968. doi: 10.1016/0031-9422(83)85031-6
  26. Van Aarssen B.G.K., de Leeuw J.W. High-molecular-mass substances in resinites as possible precursors of specific hydrocarbons in fossil fuels // Organic Geochemistry. 1992. V. 19. N 4-6. P. 315–326. doi: 10.1016/0146-6380(92)90002-F


Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License
Информация 2001-2020 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика