你好，这是本兔的第
114
篇推送。
/*第十二章也接近尾声了。
有机化合物这里东西比较多，比较杂乱，但是每一个部分都不长，所以会把部分章节合并，总共以两篇的形式发出。
下篇包括：天然有机高分子（树脂、琥珀、树胶、沥青以及腐植酸）；
最后的可溶性盐虽然不是有机物，但是因为太短了所以也并入下篇。*/
大多数天然有机材料无法用肉眼有效地识别。
红外光谱可以用于识别这些材料，并且可以部分区分同种材料内的不同类型。
背景介绍
本章将两类不同的有机材料放在一起介绍：保存下来的有机材料
，以及沉积物中提取出来的有机分子组合
。天然有机材料包括不同种类的化合物，它们各有不同的用途：粘合，书写，熏香，膏油，防水等等。下表中列举了考古遗址常见的天然有机材料，它们的结构都比较复杂，并且组份可能会有变化，因此并不总是能够轻易识别。
第二类包括沉积物中提取的复杂大分子组合，它们称作
腐殖质
，并且据说是地球表面上最丰富的有机化合物形式。
它们在考古沉积物中也有存在，并且无法避免地会污染其中埋藏的所有东西。由于它们会产生强烈的荧光，因此
限制了拉曼光谱在文物分析中的使用
。有趣的是，木质素的结构和化学组成与腐殖物质相当接近，因此有学者认为部分土壤腐殖质是
由植物木质素直接降解
而来。
总体来讲，
聚合物的红外吸收峰都比较宽
，这一点不同于小分子构成的物质，如沥青，峰比较尖锐。比较常见的有机物可以分为四种类型：多糖、蛋白质、树脂，以及沥青，最后一个是小分子有机物的混合物。
天然聚合物的红外光谱：a，树胶（多糖）；b，树脂（由树产生的多种复杂聚合物的混合）；c，羊毛（蛋白质）；d，沥青（小分子有机物的混合，主要是烃类）。特征峰的位置：1, 3430，羟基-OH，沥青中几乎不存在此峰; 2, 2930到2850之间，是CH3和CH2基团的吸收峰，几乎存在于所有有机物中，在沥青中更是主要成分; 3, 1737，羧基-COOH; 4, a中为1615，b中为1646，c中为1654（蛋白质的酰胺I）; 5, 1541，蛋白质的酰胺II; 6, 1455和1375，仅见于d; 7, 中心为1040，该区域的宽峰是多糖的标志，在树胶中非常显著，在蛋白质中也有存在，因为蛋白质会通过共价键连接多糖。
多糖类
通常在1050附近有比较宽的吸收带。
蛋白质
的光谱可以通过三个特征峰来识别（酰胺I，酰胺II，以及酰胺III），分别位于1650，1550以及1230处。
树脂
的红外光谱包含显著的CH3和CH2峰，在2930和2870处，以及另一个显著的峰位于1716，是羧基的峰。
沥青
也有很强的甲基和亚甲基峰，此外还有两个相对尖锐的峰在1460和1376附近。更多信息见 Parker1971
沉积物经碱性溶液处理提取出的有机聚合物中，加酸处理沉淀的是
腐植酸
，在酸性溶液中仍然可溶的叫
富里酸
。
事实上，它们属于集合名词，指的是
一系列有机分子的集合
，在化学上并没有很严格的定义。它们的红外光谱见下图。
红外光谱：a，富里酸；b，腐植酸，提取自以色列Masmia遗址的沉积物。特征峰位置：1, 3410; 2, 2930; 3, 富里酸为1731和1644，腐植酸为1710和1621; 4, 1046; 5, 628; 6, 1220, 1114和1037三重峰。
两条谱线都包含非常显著的羧基吸收峰，1730附近为-COOH，1644附近为COO-。如果样品是在酸性条件下进行分析，那么COOH的吸收将和COO-共存。否则，将只有COO-的吸收峰存在。腐植酸和富里酸的主要区别在于1050附近比较强的宽吸收峰。更多信息见 Davies and Ghabbour 1998。
树脂
可以分为很多类型，根据它们在形成之后经历的变化。刚从树上提取的新鲜的称作
树脂
，而石化的称作
琥珀
，
柯巴脂
介于它们之间。
现代和化石树脂的红外光谱：a，现代树脂；b，柯巴脂（菲律宾）；c，琥珀（波罗的海）；d，琥珀（多米尼加共和国）；e，琥珀（多米尼加共和国）。主要吸收峰位置：1, 3435附近; 2, 2929和2667;3, 1737到1716（现代树脂在1646处有一个额外的峰）; 4, 树脂为1436，柯巴脂为1448，琥珀为1456到1480之间; 5, 1384; 6, 树脂为1240; 7, 1240和1172; 8, 树脂为1079（宽峰）。感谢A. Nissenbaum提供样品。
有研究证明
来自不同地区的琥珀样品有各自不同的红外光谱
。
沉积物样品通常是在考古发掘的剖面和隔梁中采集。
如果这些剖面是若干年前发掘的，那么在干燥的过程中会有可溶性盐在剖面的表面沉积。
盐晶体的形成会导致其它矿物析出。
由于分析这样的沉积物会产生误导性的信息，因此识别沉积物中这些盐的存在是很重要的。
