Расширенный анализ драгоценных камней

Не так давно, идентификация драгоценного камня был выполнен с помощью небольшого набора инструментов, используемых для измерения таких свойств, как показатель преломления а также удельный вес . Опытные геммологи могли идентифицировать почти любой драгоценный камень с помощью рефрактометра, полярископа, набора жидкостей с удельным весом, спектроскопа и бинокулярного микроскопа.

С появлением новых синтетических материалов и методов обработки, а также значительным увеличением количества разновидностей драгоценных камней на рынке геммологические лаборатории все больше зависят от передовых технологий для надежной идентификации драгоценных камней.

ИК-Фурье-спектрометр

Использование научных инструментов для идентификации драгоценных камней позволяет принимать решения в сложных случаях воспроизводимым и поддающимся проверке способом. Ниже приводится краткий обзор высокотехнологичных инструментов, используемых в настоящее время во многих ведущих геммологических лабораториях мира:

Инфракрасный спектрометр с преобразованием Фурье (FTIR)

Инфракрасная спектроскопия измеряет поглощение инфракрасного света. Поглощение обусловлено колебаниями в кристаллической структуре. Этот анализ можно использовать, чтобы помочь отделить один материал драгоценного камня от другого или определить определенные виды обработки. Его можно использовать, например, для идентификации синтетического и природного кварца или идентификации полимера-пропитки опала.

Энергодисперсионный рентгенофлуоресцентный спектрометр (EDXRF)

EDXRF-спектрометр

Система EDXRF используется для анализа элементов внутри материала. Рентгеновское излучение заставляет атомы в образце выделять энергию в виде флуоресцентного излучения, и полученное рентгеновское излучение можно анализировать для определения химических элементов в драгоценном камне. Окрашивающие вещества можно обнаружить во многих драгоценных камнях, а также в других элементах, свидетельствующих об определенных процессах обработки. Например, так обнаруживают медь в турмалине Параиба.

Лазерно-индуцированный пробойный спектрометр (LIBS) и масс-спектрометр с индуктивно связанной плазмой с лазерной абляцией (LA-ICP-MS)

Эти методы включают лазерные импульсы, которые срезают мелкие частицы с поверхности материала образца (процесс, известный как лазерная абляция). Эти частицы ионизируются (превращаются в ионы путем удаления электронов) в небольшой плазменный шлейф, который растет. По мере роста плазмы атомы ионизированного газа излучают спектральный свет, который затем анализируется. Уникальные спектральные характеристики позволяют идентифицировать элементы. Это можно использовать для экспресс-анализа металлов с целью сортировки и/или контроля состава во время обработки. Эти методы могут обнаруживать легкие элементы, такие как бериллий, которые не могут быть обнаружены с помощью FTIR или EDXRF. Также могут быть обнаружены очень небольшие количества микроэлементов, которые могут помочь определить географическое происхождение драгоценного камня.

Рамановская спектроскопия

Эффект комбинационного рассеяния — это изменение длины волны света, возникающее при его прохождении через прозрачную среду. Это приводит к рассеянию света по схеме, характерной для передающего вещества. Поскольку каждый материал имеет свою собственную отличительную спектральную картину, эффект комбинационного рассеяния можно использовать в качестве инструмента идентификации. В тех случаях, когда LIBS и LA-ICP-MS незначительно разрушают тестируемый материал, рамановская спектроскопия не требует деструктивного отбора проб.