表面接触角的测量及表面张力在宝玉石鉴定中的应用

表面张力是固体表面重要的物理化学参数之一,其大小与温度和界面两相物质的性质有关。基于Young方程的推导,使用接触角测量法计算固体表面张力已被广泛应用于表面科学和工程领域。宝玉石材料大多具有光洁的表面,在接触角测量的准确性方面较其他表面不均一的固体材料具有明显的技术优势。本文运用现代仪器(FTA200动态接触角测量仪)测量了15个天然和合成宝玉石品种(钻石、合成碳硅石、合成立方氧化锆、碧玺、托帕石、翡翠、琥珀等),以及经覆膜和充填2种处理方法的宝玉石样品(镀膜钻石、覆膜托帕石、覆膜翡翠、覆膜琥珀、充填碧玺)的表面接触角,并运用公式计算其表面张力。测试数据表明,不同品种宝玉石的接触角数值存在差异,如钻石的接触角值为56.68°,其仿制品立方氧化锆的接触角值为37.79°;覆膜处理与未经覆膜处理的天然宝玉石的接触角数值差异明显,如琥珀的接触角值为92.49°,覆膜琥珀的接触角值为66.49°;充填处理宝玉石接触角的测试由于控制液滴的大小受条件限制操作难度较大,测试结果不能准确表达为裂隙中充填物的接触角数值,故充填处理的宝石不宜采用此方法进行区分。研究表明,对于部分宝玉石品种和覆膜处理宝玉石,其表面接触角及表面张力数值差异显著,可以作为宝玉石品种的辅助鉴定依据;尤其是运用接触角的差异对于宝玉石鉴定具有较好的判别性,能够对不同品种的天然宝玉石与表面覆膜的宝玉石样品进行有效区分。与常规宝石检测方法(如红外光谱、折射率测量方法)对比,接触角测量方法具有测量准确、操作简便,不破坏样品的特点,符合宝玉石无损鉴定的基本原则,且能够安全快速地测量高折射率宝石,可以解决宝玉石表面覆膜等与表面物性相关的检测疑难问题。     

X射线衍射和电子探针技术在矿物药雄黄鉴定及质量评价中的应用

雄黄是我国常用的矿物类中药,由于晶体空间结构不同,可分为α雄黄(AsS)和β雄黄(As4S4)。雄黄受氧化作用会产生剧毒物质砒霜(As2O3),其中β雄黄因空间结构关系更易被氧化,因此对矿物药雄黄的成分鉴定和质量评价具有重要的意义。常用的分析雄黄中砷及其他元素的方法(原子吸收光谱法、电感耦合等离子体质谱法、高效液相色谱-质谱法等)是通过测定总砷、价态砷和其他相关元素实现对雄黄的鉴别和有害成分的检测,分析过程复杂,试剂消耗大,需对样品进行破坏,而且不能直接对矿物结构进行判定。本文采用薄片鉴定、X射线衍射和电子探针对来自代表性生产地贵州思南和湖南石门的6种药用雄黄样品进行鉴别和质量评价。首先通过薄片鉴定初步确定雄黄样品的主要成分及伴生矿物,进一步利用X射线粉晶衍射和电子探针技术对雄黄的主要成分、伴生矿物进行半定量分析,再利用电子探针研究雄黄中As、S、O等元素的赋存状态,在这些技术综合鉴定的基础上,对收集的雄黄进行质量评价。分析结果显示:产自贵州思南的1号矿药由石英(82.8%)、方解石(9.5%)和白云石(7.7%)组成,2号矿药由α雄黄(64.7%)和石英(35.3%)组成;产自湖南石门的6号矿药由β雄黄(86.5%)和电气石(13.5%)组成,3号和4号矿药由α雄黄单矿物组成,5号矿药由β雄黄单矿物组成,3号、4号和5号三个样品中As含量大于70%,符合药典规定;电子探针分析样品中均未检测到砒霜,总体上表明湖南产的雄黄品质较高。研究表明,X射线粉晶衍射法利用了衍射图谱与晶体结构的一一对应性,找到不同矿物药样品的专属特性,而对于多组分矿物药样品,只要混合组分恒定,其衍射图谱就相对稳定,具有指纹特征;电子探针利用As、O等元素的赋存状态,可以有效地对雄黄的质量进行评价。X射线衍射和电子探针技术的结合用于鉴定雄黄矿物药是一种极为有效、可行的办法,与传统方法相比更为快速、经济。     

红外光谱/扫描电镜等现代大型仪器岩石矿物鉴定技术及其应用

传统的光学显微镜由于分辨率、放大倍数的限制,对于细微颗粒的定性分析不准确,矿物的定量分析存在一定的误差,对纳米-微米级矿物形貌及结构特征的观察束手无策。随着油气勘探及地质找矿的不断深入,需要提供岩石中所有矿物、孔隙及微量元素的信息,因此整合傅里叶红外光谱仪、X射线衍射仪、拉曼光谱仪、扫描电镜的优点,建立以大型仪器为基础的岩石矿物鉴定方法是当前地质工作的需要。红外光谱光谱范围为7500~370 cm-1,能对固、液、气样品中含量高于30%的矿物进行快速、准确的定性分析;主要用于有机质分析,其次还可对部分具有极性键的无机化合物及金属氧化物进行分析。X射线衍射仪能快速地对样品中含量大于15%的矿物进行较为准确的定量分析;现今主要用于各类晶质矿物的定性分析,同时也可对碳酸盐岩矿物等不含水矿物进行定量分析。拉曼光谱仪光谱范围为200~1000 nm,空间分辨率为横向0.5μm、纵向2μm,通过对包裹体进行测试能直接获得成岩过程中的温度、压力、流体成分等信息;目前主要用于流体包裹体成分的测试,其次还可对分子极化度会发生变化的液态、粉末及固体样品进行定性分析。扫描电镜分辨率达到1 nm,能清晰地观察到纳米-微米级矿物的形貌特征及矿物的结构特征;主要用于纳米-微米级的任何非磁性固体矿物的形貌及相关关系的观察。通过大型仪器建立的岩石矿物鉴定方法具有更高的分辨率,显著地提高了岩矿鉴定的精准度,大大拓宽了岩矿鉴定的范围(如鉴定纳米/微米级的矿物、矿物的不同变种等),能够全面、精准地提供岩石矿物的矿物含量和矿物组成、客观准确的成岩作用信息、清晰的矿物微观形貌及结构特征,而且仪器功能相互重叠,测试结果相互验证,保证了测试结果的可靠性。与传统光学显微镜鉴定方法相比,现代大型仪器岩石矿物鉴定技术为揭示矿物间的共生、反应、演化、岩石的成因、沉积/成岩环境等提供了依据,为地质工作提供准确、全面的矿物定性定量、组构特征及成岩作用等信息,为地质工作的顺利完成奠定了坚实的基础。     

青海湖裸鲤内脏发光细菌的分离和鉴定

2009-2013年,从青海湖裸鲤内脏器官中共分离获得6株发光细菌,编号依次为Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6.这6株发光细菌细胞壁革兰氏染色均为阴性,细胞为杆状,大小为(0.5~0.8)μm×(1.0~1.5)μm,具有单极生鞭毛,有运动性.氧化酶和接触酶均呈阳性反应,能发酵葡萄糖产酸;吲哚试验和V-P试验均为阳性反应,能分泌淀粉酶、明胶酶、DNA酶,能将硝酸盐还原为亚硝酸盐.最适生长温度为20~25℃,最适生长pH为8.5~9.0.16S rDNA基因序列分析结果表明,6株发光菌与其亲缘关系最近的属为Vibrio(弧菌属),该属内和此次实验的6株发光菌亲缘关系最近的种Vibrio anguillarum(鳗弧菌)的16S rDNA序列相似值为99.57%.Biolog GenⅢ鉴定结果显示,该实验的6株发光菌在有氧条件下,在提供的71种碳源中,只能利用其中的30种,其中,糖类12种,氨基酸类5种,羧酸类4种,聚合物类2种,其他类7种.结合6株发光菌的形态学特征、生理生化特性、Biolog Gen III鉴定结果和分子生物学特性,将菌株鉴定为Vibrio anguillarum.该菌所具有的发光特性为首次报道.     

测绘职业技能鉴定命题技巧初探

由于当前测绘知识技术更新速度极快,使得测绘职业技能鉴定题库也在不断地更新当中,这就要求命题工作者除了掌握应有的测绘专业技术知识之外,还要不断探索、深入研究命题技术和命题技巧.本文的研究,为进一步实现测绘职业技能鉴定命题工作科学、客观、统一、规范具有一定的现实意义.     

3株海洋来源微生物代谢产物及其抗肿瘤活性

从3株海洋微生物发酵物的抗肿瘤活性部位分离鉴定了放线菌内酯素(1)、2-吡咯酸(2)、5,7,4'-三羟基异黄酮(3)、7,4'-二羟基异黄酮(4)、环(脯-甘)二肽(5)、N-甲酰基-星形孢菌素(6)、过氧化麦角甾醇(7)、6,9-环氧麦角甾-7,22-二烯-3-醇(8)等8个化合物。这些化合物分别产自2株放线菌L39-3(1和2)、L20-1d1(3~6)和1株真菌LJW-110(7和8)。抗肿瘤活性初步测试结果表明,除2和5以外对K562细胞均有不同程度抑制作用,在100μg/mL浓度下的抑制率约在32%~66%范围之内。     

地质科技档案鉴定工作存在的问题与对策

文章指出加强地质科技档案鉴定销毁工作的紧迫性 ,对影响该项工作开展的因素与解决对策进行了论述。     

海藻工具酶研究I.褐藻酸降解菌的分离鉴定及其褐藻酸酶形成条件研究

海带、裙带菜病烂处分离得到５株褐藻酸降解菌，经鉴定属于埃氏交替单胞菌（Ａｌｔｅｒｏｍｏｎａｓｅｓｐｅｊｉａｎａ）（菌株Ａ１０１、Ａ１０２，Ａ１０３、Ａ１０５）、麦氏交替单胞菌（Ａｌｔｅｒｏｍｏｎａｓｍａｃｌｅｏｄｉｉ）（菌株Ａ１０４）．菌株Ａ１０２发酵培养时，褐藻酸形成条件的研究表明，培养基含０．３％～０．６％的褐藻酸钠，０．５％的蛋白胨，ｐＨ７．５，装量为５００ｃｍ３三角瓶装２００ｃｍ３培养基，在２５℃下培养１４４ｈ较为适宜。     

试谈利用科技手段鉴别古玉器

鉴别古玉的真伪,传统的方法主要是通过玉器的加工工艺、艺术风格(器型、文饰等)等时代特征来加以确认.然而,现代科技发展使古玉仿制已达到以假乱真的地步,仅凭经验难以做出有说服力的判断,需要借助科学仪器的帮助.本文通过对一兽面环的鉴定为例,用传统的宝石学测试,再经现代科学仪器、X射线衍射分析,经JCPDF检索,两者结合,最终得出了准确的结论.