Kristalų fiziniai ir optiniai testai

Физични и оптични тестове на кристали

Автентичност на кристалите · гемологични свойства Показател на пречупване и измерена плътност Поляризация, двулъчепреломяване и плеохроизъм Спектър, ултравиолетова реакция и устойчивост

Автентичност на кристалите: физични и оптични тестове

Визуалният оглед открива улики; гемологичните тестове проверяват дали обектът се държи така, както би трябвало да се държи предложеният материал. Показателят на пречупване, оптичният характер, плеохроизмът, относителната плътност, абсорбционният спектър, ултравиолетовата реакция, твърдостта, цепителността, магнетизмът и проводимостта проверяват различни взаимодействия със светлина, маса, сила, топлина или поле. Нито един резултат не е универсална присъда. Целта е да се определи основният материал, да се разкрият противоречията и да се разбере кои въпроси за произхода, обработката, местонахождението или конструкцията все още изискват микроскопия или лабораторен анализ.

Brangakmenis tiriamas lūžusia šviesa, sukryžiuotais poliarizatoriais, spektru ir hidrostatiniu svėrimu Skaidrus brangakmenis guli ant refraktometro prizmės, o baltas spindulys patenka į jį ir išsiskiria į du spalvotus spindulius. Sukryžiuoti poliarizatoriai, matomos šviesos absorbcijos spektras, svarstyklės ir vandens indas vaizduoja pagrindinius fizinius ir optinius testus, naudojamus gemų identifikavimui.
Рефрактометърът, кръстосаните поляризатори, спектърът и хидростатичните везни представляват взаимно допълващи се измервания. Нито един инструмент сам по себе си не определя материала, произхода, обработката и конструкцията.

Кратки принципи

Гемологичното свойство е полезно само когато се записват инструментът, състоянието на пробата, ориентацията и неопределеността. Таблиците представят интервали за сравнение, а не магически числа. Естествените вариации, твърдият разтвор, обработката, включенията, порьозността, температурата и техниката на измерване могат да променят резултата.

СвойствоВъзпроизводим признак, измерен при определени условия
Първа целОпределете материала, преди да разглеждате естествения произход или обработката
Стандартен комплектМикроскопия, показател на пречупване, поляризация, плеохроизъм, спектър, относителна плътност и UV
Най-добра практикаИзползвайте няколко независими свойства, които сочат към едно и също обяснение
Ред на тестоветеЗапочнете с неразрушителни методи и преминете към по-сложни методи само когато това се налага от нерешен въпрос
Показател на пречупванеЕдно от най-силните обичайни свойства на шлифованите прозрачни скъпоценни камъни
Принцип на рефрактометъраПълно вътрешно отражение при полираната контактна повърхност
Ограничение на инструментаМного стандартни гемологични рефрактометри отчитат само приблизително до RI 1,81
Точков RIПриблизително отчитане, използвано за извити, агрегатни или ограничени полирани повърхности
ДвулъчепреломяванеРазликата между най-големия и най-малкия RI на двупречупващ материал
Единично пречупванеХарактерно за кубични кристали и аморфни материали
Двойно пречупванеХарактерно за некристални кубични материали
Аномална реакцияНапрежението може да накара стъклото, шпинела или граната да изглеждат частично светли между кръстосани поляризатори
ПолярископРазграничаване на еднопречупващи, двупречупващи и агрегатни реакции
Оптичен характерЕдноосно или двуосно поведение, свързано със симетрията на кристала
ПлеохроизъмNuo krypties priklausanti kūno spalva spalvotuose anizotropiniuose gemuose
DichroskopasPalyginimui greta parodo dvi poliarizuotas spalvos kryptis
Относителна плътностTankis, lyginamas su tokiu pačiu vandens tūriu
Hidrostatinė formulėSG = Woras ÷ (Woras − Wvanduo)
SG ribojimasPoringumas, ertmės, matrica, klijai, siūlas ir įstrigę burbuliukai iškreipia rezultatą
Rankinis spektroskopasRodo selektyvią absorbciją matomajame spektre
Spektro reikšmėPadeda nustatyti chromoforą ir medžiagą, bet retai pakanka vienas pats
Ilgabangis UVDažniausiai sutelktas apie 365 nm
Trumpabangis UVDažniausiai sutelktas apie 254 nm
ФлуоресценцияMatoma emisija, kol veikia sužadinimo šaltinis
FosforescencijaMatoma emisija, kuri tęsiasi pasibaigus sužadinimui
KietumasAtsparumas braižymui, o ne lūžimui
Жилавост / устойчивост на разцепванеAtsparumas nuskilimui, trūkinėjimui ir lūžiams
СтабилностAtsparumas karščiui, šviesai, cheminėms medžiagoms, drėgmei ir aplinkos pokyčiams
ЦепителностStruktūriškai palankios skilimo kryptys
МагнетизъмPapildomas įrodymas, kuriam įtakos turi geležis, manganas, inkliuzai ir metaliniai įtvirtinimai
Šiluminis testavimasNaudingas daugiausia specializuotam deimanto ir imitacijų atskyrimui
Įtvirtintas akmuoGali trukdyti tiksliai nustatyti RI, SG, optinę figūrą ir pilną mikroskopinę prieigą
Agregatinė medžiagaDažnai duoda taškinį RI ir margą arba agregatinę poliarizacijos reakciją, o ne švarius kristalo rodmenis
Естествен и синтетиченAtitikmenys gali turėti tą patį RI, SG, kietumą, optinį pobūdį ir spektrą
ApdorojimasGali palikti pagrindines identifikavimo savybes nepakitusias, net kai keičiasi vertė ir priežiūra
Ardomieji testaiBraižymo, rūgšties, įkaitintos adatos, liepsnos ir tirpiklių testai nėra įprasti autentiškumo metodai
Geriausia išvadaDokumentuotas savybių rinkinys su nurodytu neapibrėžtumu ir aiškiu kitu testu
Medžiagos tapatybė eina prieš autentiškumo kategoriją. Lūžio rodiklis ir santykinis tankis gali nustatyti korundą, kvarcą, stiklą arba su žadu susijusį agregatą. Jie automatiškai neparodo, ar medžiaga susiformavo natūraliai, buvo išauginta laboratorijoje, buvo kaitinta, kilusi iš nurodytos vietovės ar sudaryta iš vieno neasambliuoto gabalo.
Връщане към навигацията

Ką fiziniai ir optiniai testai gali — ir ko negali — nustatyti

Tiesioginiai medžiagos įrodymai

Nuoseklus RI, SG, optinė reakcija, spektras ir mikroskopinė struktūra gali su dideliu patikimumu nustatyti mineralinę rūšį, stiklą, organinę medžiagą, agregatą ar pagamintą imitaciją.

Konstrukcijos įrodymai

Netikėtos ribos, mišrios optinės reakcijos, nenuoseklus tankis, pagrindas, dangos ar atskira fluorescencija gali atskleisti dubletus, tripletus, užpildytus įtrūkimus, rekonstruotą medžiagą ir mišrius objektus.

Apdorojimo įrodymai

Kai kurie apdorojimai pakeičia UV reakciją, spektrą, paviršiaus RI, inkliuzų išvaizdą, laidumą ar fluorescencijos pasiskirstymą. Kiti pagrindines savybes palieka beveik nepakitusias.

Kilmės įrodymai

Įprastinės savybės retai atskiria natūralų atitikmenį nuo sintetinio, nes abu priklauso tai pačiai rūšiai. Gali prireikti augimo požymių, pėdsakinių elementų chemijos, spektroskopijos ir laboratorinių palyginamųjų duomenų.

Доказателства за местоположението

Основните свойства обикновено определят основния материал, а не мината или държавата. Географският произход е сравнителен лабораторен извод, основан на включения, химия, спектри и произход.

Обоснована следваща стъпка

Наборът от свойства трябва да покаже кои въпроси са решени и кой тест би дал нова информация. Повтарянето на слаб тест не заменя избора на по-точен метод.

Свойствата са най-силни в комбинация. „RI 1,762–1,770, двойно лъчепреломване около 0,009, едноосен отрицателен, SG около 4,00, хромова абсорбция и включения от корунд“ представлява последователна идентичност. „Червен и твърд“ — не.
Връщане към навигацията

Последователна схема на гемологичните тестове

Най-ефективният процес започва с най-малко инвазивните наблюдения и използва всеки резултат, за да избере следващия тест. Не е възможно или необходимо за всеки предмет да се извърши всяко измерване.

Nuosekli gemologinių savybių testavimo seka Aštuoni susiję testavimo etapai supa centrinį gemą: teiginys, vizualinė ir mikroskopinė apžiūra, lūžio rodiklis, poliarizacija, tankis, spektras ir ultravioletinė reakcija, fizinės savybės bei laboratorinis gilinimas. TEIGINYSmedžiaga, kilmė,apdorojimas, surinkimas STEBĖTImikroskopija irkonstrukcija RIrodikliai irdvilūžiškumas OPTIKApoliarizacija irpleochroizmas TANKIShidrostatinis SGkai saugu ŠVIESAspektras, UV,reiškiniai FIZINIAIskalumas, patvarumas,papildomi testai GILINTIišplėstinė analizėtik jei reikia SAVYBIŲRINKINYS
Последователността се основава на доказателства, а не на автоматичен списък с действия. За камък, който дава решаващ RI и оптична реакция, може да е необходимо само потвърждение; непрозрачен агрегат, закрепено бижу или въпросът естествено срещу синтетично може да изискват различен подход.
  1. 1. Определете твърдението.Разграничете идентичността на материала, естествения или синтетичния произход, обработката, местоположението и конструкцията.
  2. 2. Огледайте преди измерване.Документирайте състоянието, полирането, закрепването, покритията, сглобките, включенията, порьозността и повърхностите, подходящи за контакт.
  3. 3. Изберете подходящо идентификационно свойство.Показателят на пречупване е много полезен за свободни полирани камъни; при други предмети може да се започне с поляризация, спектър или микроскопия.
  4. 4. Определете оптичното поведение.Използвайте двойното лъчепреломване, реакцията в полярископ, оптичната фигура, плеохроизма и двойното изображение, когато е приложимо.
  5. 5. Измерете плътността, когато е безопасно.Хидростатичната относителна плътност може да разграничи визуално сходни материали, но уязвими предмети не бива да се излагат на вода.
  6. 6. Добавете доказателства от селективна светлина.Запишете абсорбционния спектър, флуоресценцията с дълги и къси вълни, фосфоресценцията и променливите оптични явления.
  7. 7. Оценете физичните свойства, без да повреждате.Използвайте съществуващата цепителност, счупванията, блясъка, контекста на пластичността, магнетизма, проводимостта и топлинното поведение, а не разрушителни тестове.
  8. 8. Спрете или задълбочете изследването.Когато идентичността е ясна, посочете оставащите ограничения. За фина обработка, произход, следова химия или разграничаване на естествено от синтетично използвайте квалифицирана лаборатория.
Връщане към навигацията

Подгответе образеца и работното място

Качеството на измерването започва още преди показанието на уреда. Мръсотията, маслото, отчупената контактна повърхност, задържаният въздух, нестабилното осветление, некалибрираните везни или скритият композит могат да превърнат числата, които изглеждат точни, в подвеждащи.

Чист, документиран образец

Първо заснемете непокътнатия обект. Отстранете само безопасните повърхностни остатъци, след което го подсушете напълно. Запишете ремонтите, запълванията, покритията, матрицата, основата, конеца, лепилото и метала.

Неутрално осветление

За работа с цветовете и инструментите използвайте контролирана бяла светлина. Смесеното стайно осветление, цветните стени и автоматичната обработка от камерата изкривяват сравнението.

Калибрирани инструменти

Проверете рефрактометъра с известен стандарт, потвърдете нулата и повторяемостта на скалата, огледайте поляризаторите и проверете везните с еталонна тежест.

Подходяща контактна повърхност

Рефрактометърът се нуждае от плоска полирана повърхност, която да контактува безопасно с призмата. Извитите кабошони, необработените кристали, покритията и монтираните камъни могат да позволят само точково отчитане или да не позволят никакво отчитане.

Контролирано боравене

Използвайте чиста кърпа, подходящи за обекта пинсети, мека подложка и съд за вода без отвор за оттичане. Отпечатъците от пръсти и изпуснатите камъни са предотвратими източници на грешки и повреди.

Писмен лист с данни

Преди интерпретация запишете първоначалните стойности. Включете ориентацията, повторените отчитания, границата на инструмента, неопределеността и всяка причина, поради която измерването може да е ненадеждно.

Не принуждавайте неподходящ обект да преминава този тест. Контактната течност, потапянето във вода, силната UV светлина, натискът, топлината и откритите електрически сонди могат да повлияят на порести, органични, покрити, залепени, запълнени, антикварни, крехки или чувствителни към светлина материали. Изберете друго свойство или лабораторен метод.
Връщане към навигацията

Показател на пречупване: основа на стандартната идентификация на скъпоценни камъни

Показателят на пречупване, съкратено RI, описва до каква степен светлината се забавя и променя посоката си в даден материал. Рефрактометърът за скъпоценни камъни не проследява видимия пречупен лъч през камъка; той отчита границата на критичния ъгъл, създадена от пълното вътрешно отражение при призмата на инструмента.

Камък, течност и призма

Много малко количество контактна течност с висок RI оптично свързва плоска полирана повърхност с призмата на рефрактометъра. Границата на сянката се отчита по скалата на инструмента при монохроматично осветление.

Плосък контактНеобходим за ясно пълно отчитане
Точково отчитанеПриблизителен резултат от извита повърхност
Над границатаНеобходими са други свойства
mažesnis RIdidesnis RI

Отчитане на един или два показателя

Еднопречупващите материали обикновено показват една граница на сянката. Двупречупващите кристали при подходяща ориентация показват два показателя. Завъртането показва дали се променя единият, или и двата показателя.

ЕдноосенЕдин показател е фиксиран, а другият се променя
ДвуосенИ двата основни показателя могат да се променят
АгрегатЧесто неясна точка или ивица
n = c ÷ vПоказателят на пречупване е отношението между скоростта на светлината във вакуум и скоростта ѝ в даден материал. По-високият RI обикновено предизвиква по-силно пречупване и по-голямо отражение от повърхността, но шлифоването и полирането силно влияят на външния вид.
Наблюдавано поведение на рефрактометъра Възможна интерпретация Проверки преди заключение
Една ярка, неподвижна граница при завъртане Еднопречупващ материал или единият показател на двойнопречупващ камък, видим при ограничена ориентация. Накланяйте и завъртайте; потвърдете с полярископ, оптична фигура и очаквания диапазон на материала.
Две граници: едната неподвижна, другата подвижна Типично едноосно поведение, когато се достигат както ординарният, така и екстраординарният показател. Запишете максималното и минималното показание и изчислете двойното пречупване.
Две граници, които и двете се променят при промяна на ориентацията Типично двуосно поведение върху различни полирани фасети. Търсете основните стойности, оптичния характер и съвместима кристална система.
Широка размита лента или точка Агрегат, кабошон, извита повърхност, лош контакт, износване на повърхността или множество ориентации на зърната. Почистете контактната зона, използвайте точкова техника и увеличете границите на неопределеност.
Няма граница под долния предел на скалата Възможен камък с висок RI, недостатъчен контакт, неподходяща повърхност, неподходящо осветление или повреда на уреда. Проверете известен стандарт, контакта, ориентацията на повърхността, полирането, SG и други тестове за висок RI.
Различни показания върху различни повърхности, надвишаващи очакваното двойно пречупване Композитна конструкция, покритие, смесен агрегат, повърхностен филм или лош контакт. Огледайте ръбовете и съединенията с увеличение и повторете на чисти места.

При тесни екрани превъртете таблицата хоризонтално.

Диапазон на уреда

Много стандартни рефрактометри за скъпоценни камъни не могат да показват стойности над около 1,81. За показанията на диамант, кубичен цирконий, моасанит и циркон с висок показател са необходими други методи.

Достъп до повърхността

Плоската, полирана повърхност без покритие осигурява най-добрия контакт. Изкривяването на фасетата, отчупванията, кората, восъкът, покритието или грапавината могат да разширят или изместят границата.

Ограничения на контактната течност

Течността може да проникне в пори, пукнатини, лепилни линии, органичен материал, покрития или сглобени камъни. Използвайте най-малкото практично количество и избягвайте неподходящи обекти.

Температура и калибриране

Температурата на уреда, призмата, контактната течност и пробата влияе върху точността. Проверете еталона и запишете показанията, вместо да разчитате на паметта.

Диапазони на състава

Скъпоценните камъни от твърд разтвор, като гранат, турмалин, берил и циркон, могат да обхващат значителни диапазони на RI. Стойността трябва да се сравнява с химичния състав и други свойства.

Идентичност, не произход

Естествените и лабораторно отгледаните кристали от един и същ вид обикновено имат един и същ диапазон на RI. За произхода са необходими доказателства за растежа и състава.

Връщане към навигацията

Двойнолъчепреломване, двойно пречупване, двоен образ и дисперсия

Тези термини описват различни оптични явления. Двойнолъчепреломването е числова характеристика на анизотропните материали. Двойното пречупване е разделянето на светлината на два лъча. Двойният образ е видимото удвояване на ръбовете на задните фасети или на включенията. Дисперсията е разлагането на бялата светлина на цветовете на спектъра.

Двойнолъчепреломването = RIмакс. − RIмин.Най-голямата разлика се измерва между главните показатели на пречупване, а не непременно между произволни два удобни показателя на фасетите.
Слабо двойно пречупванеМалка разлика между показателите

Може да даде две близко разположени граници на рефрактометъра и слабо видимо двойно пречупване. Кварцът и берилът са добре познати примери.

Средно двойно пречупванеРазличимо разделяне на границите

Често помага при идентифицирането и при подходяща шлифовка може да създаде видимо двойно пречупване. Корундът и топазът попадат в диапазона от слабо до средно.

Силно двойно пречупванеЯвно двойно изображение

Перидотът, цирконът и особено калцитът могат ясно да удвояват задните фасети, включенията или отпечатаните линии.

Оптична посокаДвойното пречупване може да изчезне

По оптичната ос двупречупващият камък може да се държи като еднопречупващ. Преди да направите заключение, завъртете го и го наклонете.

Влияние на шлифовкатаВажни са дълбочината и ориентацията

Плитък камък или неблагоприятна ориентация на фасетите може да скрие двойното пречупване дори когато то е силно.

ДисперсияОгънят е отделно свойство

Диамантът и кубичният цирконий показват силен спектрален „огън“, въпреки че са еднопречупващи; двойното пречупване не измерва дисперсията.

Оптично наблюдение Какво потвърждава Какво може да имитира или да прикрие
Две граници на сянката на рефрактометъра Анизотропно поведение и измеримо двойно пречупване. Лош контакт, няколко зърна, покритие или неясно точково показание.
Видимо двойно пречупване на фасетите на павилиона Средно или силно двойно пречупване при благоприятна ориентация. Отражения, повредени фасети, композитно съединяване или гледане по оптичната ос.
Силни дъговидни проблясъци Възможна е висока дисперсия в съчетание с подходяща шлифовка. Покритие, дифракция, повърхностен филм, игра на цветовете или артефакти от камерата.
Няма видимо двойно пречупване Може да е еднопречупващ или слабо двупречупващ. Малък размер, плитка шлифовка, лош фокус, слабо двойно пречупване или гледане по посока на оптичната ос.
Двойното пречупване е помощно, но недостатъчно доказателство. Цирконът с висок тип, перидотът, синтетичният моасанит и калцитът имат силно двойно пречупване, но се различават по RI, SG, спектър, блясък, кристална система и издръжливост.
Връщане към навигацията

Полярископ, оптичен характер и оптичен знак

Полярископът поставя камъка между два кръстосани поляризиращи филтъра. Докато обектът се върти, поведението му на светло и тъмно показва дали е изотропен, анизотропен, агрегатен или напрегнат. Коноскопът може да покаже интерференчна фигура близо до оптичната ос.

Реакция между кръстосани поляризатори

Завъртете камъка на 360 градуса, като променяте ориентацията му. Наблюдавайте дали остава тъмен, редува се четири пъти, остава широко светъл или показва движещи се ивици на напрежение.

ТъменЕднопречупващ или оптична ос
Четири премигванияДвупречупващ кристал
Маргова яркостАгрегат или напрежение

Interferencinės figūros

Centruota vienaašė figūra dažnai rodo kryžių ir koncentrines spalvas; dviašė figūra akmeniui sukantis išsiskiria į lenktas izogiras. Dalinės arba ne centre esančios figūros yra įprastos.

VienaašisViena optinė ašis
DviašisDvi optinės ašys
Optinis ženklasReikalinga kompensatoriaus technika
Poliariskopo elgesys Tikėtina kategorija Svarbi pastaba
Tamsus per visą apsisukimą Viengubai laužantis kubinis kristalas arba amorfinė medžiaga. DR akmuo, sulygiuotas su optine ašimi, taip pat gali likti tamsus; pakreipkite ir pakartokite.
Keturis kartus kaitaliojasi tarp šviesaus ir tamsaus Dvigubai laužantis vienas kristalas. Labai tamsius, inkliuzais gausius arba menkai skaidrius akmenis gali būti sunku įvertinti.
Išlieka šviesus arba margas Daugelio skirtingai orientuotų grūdelių ar skaidulų agregatas. Stiprus įtempis stikle ar kubiniuose kristaluose gali sukurti panašią plačią reakciją.
Banguota, kryžmai dryžuota arba mozaikinė šviesa Įtempio sukeltas anomalus dvigubas lūžis. Rašto tipas padeda, bet vienas pats nenustato stiklo, granato ar spinelio.
Aiški interferencinė figūra Vienaašis arba dviašis optinis pobūdis netoli optinės ašies. Figūros kokybė priklauso nuo orientacijos, skaidrumo, dydžio ir stebėtojo technikos.

Ryšys su kristalo simetrija

Kubinės sistemos kristalai yra izotropiniai. Trigonaliniai, tetragonaliniai ir heksagonaliniai kristalai yra vienaašiai; ortorombiniai, monoklininiai ir triklininiai kristalai yra dviašiai.

Agregato išimtis

Uoliena arba skaidulinis agregatas turi daug kristalų orientacijų ir gali likti šviesus arba rodyti margą vaizdą, o ne vieną aiškią optinę figūrą.

Atsargiai dėl optinės ašies

DR akmuo gali atrodyti tamsus, kai žiūrima išilgai optinės ašies. Prieš vadindami jį viengubai laužiančiu, patikrinkite kelias orientacijas.

Įtempio įrodymai

Stiklas dažnai rodo banguotą įtempį, o kai kurie granatai ir spineliai — savitus anomalius raštus. Lyginkite su RI, spektru ir mikroskopija.

Optinis ženklas

Teigiamas arba neigiamas ženklas apibūdina santykinius pagrindinius lūžio rodiklius. Jam reikia kontroliuoto figūros stebėjimo ir jo nereikėtų spėti pagal spalvą.

Įtvirtinimo ribojimai

Metalas gali užblokuoti perduodamą šviesą arba trukdyti naudingai orientacijai. Akmuo gali likti tik preliminariai klasifikuotas, kol bus saugiai išimtas iš įtvirtinimo.

Връщане към навигацията

Pleochroizmas ir dichroskopas

Pleochroizmas atsiranda, kai spalvotas anizotropinis kristalas skirtingomis virpesių kryptimis sugeria skirtingus bangos ilgius. Dichroskopas atskiria du poliarizuotus komponentus, kad juos būtų galima palyginti greta, sukant gemą.

Vienaašiai gemaiDichroizmas

Galimos dvi pagrindinės pleochroinės spalvos. Turmalinas, korundas ir berilas dažnai rodo naudingą kryptinę spalvą.

Dviašiai gemaiTrichroizmas

Galimos trys pagrindinės spalvos. Tanzanitas ir iolitas gali rodyti ypač ryškų kryptinį kontrastą.

Izotropinės medžiagosTikro pleochroizmo nėra

Stiklas, spinelis, granatas, deimantas ir kubinis cirkonis negali rodyti kristalografinio pleochroizmo, nors zonavimas ir atspindžiai gali imituoti pokytį.

StiprumasNuo silpno iki labai stipraus

Blyškūs akmenys gali rodyti mažą kontrastą. Tamsiems akmenims gali reikėti plonos žiūrėjimo krypties arba stiprios perduodamos šviesos.

Šlifavimo orientacijaSpalva formuojama vaizdui iš viršaus

Šlifuotojai orientuoja turmaliną, tanzanitą, iolitą, kunzitą ir kitus gemus taip, kad paryškintų, sumaišytų arba nuslopintų pasirinktas pleochroines spalvas.

Diagnostinė ribaSpalva turi atitikti tapatybę

Pleochroizmas susiaurina galimybes, bet vienas pats nenustato natūralios kilmės ar apdorojimo.

Stebėjimas Interpretacija Galima painiava
Dichroskope matomos dvi aiškiai skirtingos spalvos Spalvotas anizotropinis vienas kristalas su matomu pleochroizmu. Žiūrėjimas per dvi skirtingai spalvotas zonas arba per pagrindu sutvirtintą kompozitą.
Ta pati spalva abiejuose langeliuose Izotropinė medžiaga, silpnas pleochroizmas arba nepalanki orientacija. Blyški spalva, mažas akmuo, mišrus apšvietimas arba vaizdas optinės ašies kryptimi.
Vienas langelis tamsus, kitas šviesesnis Stipri selektyvi absorbcija viena virpesių kryptimi. Nevienodas apšvietimas, ekstinkcija arba iš dalies uždengtas įtvirtintas akmuo.
Spalva kinta tik judant šviesos šaltiniui Galbūt atspindys, danga, pagrindas arba optinis reiškinys, o ne kūno spalvos pleochroizmas. Metalo įtvirtinimas, irizuojanti plėvelė, labradorescencija arba kameros baltos spalvos balansas.
Pleochroizmas yra kryptinė kūno spalva, o ne bet koks spalvos pokytis. Sukite akmenį fiksuotoje perduodamoje šviesoje ir lyginkite tą pačią vietą. Danga, spalvos zona, tamsus pagrindas ar judantis atspindys gali sukurti tariamus pokyčius be kristalografinio pleochroizmo.
Връщане към навигацията

Santykinis tankis ir hidrostatinis svėrimas

Santykinis tankis, trumpinamas SG, išreiškia tankį vandens atžvilgiu. Jis ypač vertingas, kai panašiai atrodantys objektai turi tą pačią spalvą ir blizgesį, bet labai skiriasi sudėtimi. Rezultatas patikimas tik tiek, kiek patikimi mėginys, svarstyklės, pakabinimas ir burbuliukų kontrolė.

SG = Woras ÷ (Woras − Wvanduo)Vardiklis yra tariamas svorio sumažėjimas dėl plūdrumo. Įprastiniam gemų identifikavimui nuosekli technika svarbesnė už perteklinius skaičius po kablelio.
1

Įsitikinkite, kad sąlytis su vandeniu tinkamas

Nemerkite poringų, tirpių, birių, suvertų, klijuotų, užpildytų, su pagrindu, tuščiavidurių, taisytų, antikvarinių ar nestabilių objektų.

2

Pasverkite sausą objektą ore

Naudokite pakankamos skiriamosios gebos kalibruotas svarstykles. Užrašykite pirminį svorį ir palaukite, kol rodmuo stabilizuosis.

3

Visiškai pakabinkite objektą vandenyje

Laikykite jį po paviršiumi neliesdami indo. Naudokite kuo lengvesnę praktišką vielą ar krepšelį ir įvertinkite jų indėlį.

4

Отстранете всеки видим въздушен мехур

Почукайте леко или прокарайте пръст по окачването. Мехурчетата, задържани в пробити отвори, вдлъбнатини, кухини, грапава матрица или под кошничката, създават погрешно ниски резултати.

5

Запишете теглото при потапяне

Стабилизирайте окачването далеч от стените на съда и движещата се вода. Повторете показанието, след като промените положението.

6

Изчислете и сравнете интервала

Използвайте формулата, оценете точността на измерването и сравнявайте с интервали за материалите, а не с една точна справочна стойност.

Въздушни мехурчета

Увеличава плаваемостта и обикновено прави изчислената SG твърде ниска. Кухините, пробитите отвори, грапавите повърхности и порестите агрегати са особено чувствителни.

Порьозност и попиване

Попадналата в порите вода променя привидния обем и може да повреди или временно да потъмни обекта. По време на измерването резултатът може да се променя.

Матрица и композити

Кристал върху матрица, дублет, материал, запълнен със смола, или камък, закрепен в метал, дава плътността на целия обект, а не само на видимия скъпоценен камък.

Разделителна способност на везната

Малките скъпоценни камъни изискват по-точни везни, тъй като разликата в теглото при потапяне е малка. Визуално стабилната последна цифра все пак може да надхвърля смислената точност.

Температура и течност

Плътността на водата и повърхностното напрежение се променят в зависимост от температурата и замърсяването. За обичайната работа използвайте чиста вода при контролирани стайни условия.

Повторни измервания

Съвпадението при промяна на положението е по-ценно от една привидно точна стойност. Запишете разсейването и състоянието на обекта.

Относителната плътност описва целия измерван обект. Импрегниран с полимер кабошон от тюркоаз, кварцов геод с богата на желязо матрица и опалов триплет съдържат повече от един материал. Тяхната SG може да бъде полезно доказателство, макар че няма да съвпадне със стойността за чистия минерал.
Връщане към навигацията

Видим абсорбционен спектър и ръчен спектроскоп

Спектроскопът разлага светлината, преминала през скъпоценния камък или отразена от него, на съставните ѝ дължини на вълната. Тъмните линии, тесните ивици, широките области на абсорбция и отсичанията показват кои части от видимата светлина материалът премахва, преди останалите дължини на вълната да достигнат окото.

 
Тъмните белези означават селективна абсорбция, а не универсален модел за скъпоценните камъни. Реалните спектри се променят според хромофора, концентрацията, дължината на пътя, ориентацията, източника на светлина, температурата и типа на инструмента.
ХромЛинии в червената област и зелено-жълта абсорбция

Свързаните с хрома характеристики потвърждават рубин, смарагд, александрит, хромов турмалин и други материали, когато свойствата на основния материал съвпадат.

КобалтХарактерни широки ивици

Кобалтът може да оцветява стъкло, синтетичен шпинел, естествен шпинел и други материали. Спектърът по-лесно определя оцветяващия елемент, отколкото естествения произход.

ЖелязоЛинии, ивици и отсичания

Желязото създава различни спектри в перидота, аквамарина, сапфира, турмалина, граната и много други скъпоценни камъни.

МанганОпределени ивици в розови и оранжеви скъпоценни камъни

Свързаната с манган абсорбция, в зависимост от основата, може да потвърди родохрозит, спесартин, морганит, кунцит или стъкло.

Редкоземни елементиМного ярки линии

Характерни спектри, богати на линии, могат да се срещнат в циркон, апатит, флуорит, синтетични материали и някои стъкла.

Няма видим признакТова не е провал при идентификацията

Бледият цвят, краткият светлинен път, слабата абсорбция, непрозрачността или припокриващите се широки ивици могат да направят ръчния спектър неопределен.

Технически фактор Защо това е важно Подобрение
Път на светлината Абсорбцията се засилва, когато светлината преминава през по-голямо количество материал. Гледайте през най-дългата прозрачна посока, но не правете полето прекалено тъмно.
Ориентация Плеохроичните скъпоценни камъни могат да показват различни спектри в различни посоки. Завъртете камъка и запишете коя посока създава всеки признак.
Светлинен източник Източник с неравномерен спектър може да имитира липсващи дължини на вълните. Използвайте подходящ непрекъснат източник и го сравнете без камъка.
Цепнатина и фокус Широката цепнатина размива линиите; тясната цепнатина може прекомерно да намали яркостта. Настройте най-добрия баланс между разделителна способност и интензитет.
Флуоресценция Силната емисия може да добави ярки линии или да прикрие абсорбцията. Променете посоката на светлината или използвайте филтри и сравнете с UV поведението.
Непрозрачен материал Пропускането може да е невъзможно. Където е подходящо, използвайте спектри на отразената светлина или разширена спектроскопия.
Спектърът определя абсорбиращия център в основния материал. Хромовите линии сами по себе си не доказват естествен рубин; хромът може да присъства в естествен и синтетичен корунд, шпинел, берил, стъкло и други материали. RI, оптичният характер, SG и образът на включенията трябва да определят основния материал.
Връщане към навигацията

Ултравиолетова флуоресценция и фосфоресценция

Гемологичното UV изследване сравнява видимата емисия при стандартизирано дълговълново и късовълново възбуждане. Наблюдението обхваща цвят, интензитет, разпределение, време на реакция и всяко послесвечение — не само дали камъкът „свети“.

LW 365 nmSW 254 nm

Сравнете дължините на вълните

Дълговълновите и късовълновите лампи възбуждат различни електронни процеси. Пълнеж, покритие, сектор на синтетичен растеж или дефект, свързан с нагряване, може да контрастира по-силно при една дължина на вълната.

ЦвятОттенък на емисията
ИнтензитетОт инертен до много силен
МоделРавномерен, зониран или локален

Разпределение и послесвечение

Флуоресценцията, съсредоточена в пукнатини, достигащи повърхността, може да разкрие пълнеж. Фосфоресценцията се регистрира веднага след изключване на лампата, включително нейната продължителност и цвят.

Локално сияниеПълнеж, лепило или покритие
Сектори на растежаЕстествена или синтетична структура
ПослесвечениеОтделно наблюдение

Химия на активаторите и гасителите

Следовите елементи и дефектите могат да създадат или потиснат луминесценцията. Два камъка от един и същи вид могат да реагират различно поради различия в химичния си състав.

Контраст при обработката

Нагряването, облъчването, запълването, избелването, импрегнирането с полимер и покритието могат да променят реакцията или да създадат флуоресценция на определени места.

Припокриване между естествени и синтетични

И двата могат да флуоресцират силно, слабо или изобщо да не флуоресцират. Рисунките на растежните сектори и разширените спектри ги разграничават по-добре от самото сияние.

Условия на наблюдение

Използвайте тъмна наблюдателна кутия, чиста проба, фиксирано разстояние, контролирана адаптация на очите и стандартна описателна скала.

Безопасност на инструмента

Късовълновото UV може да увреди очите и кожата. Използвайте затворена лампа, защитни средства и никога не гледайте директно към открит източник.

Пречки от закрепването

Лепила, фолио, емайл, покритие, метални оксиди и остатъци от почистване могат да флуоресцират по-силно от скъпоценния камък.

„Инертният“ е резултат, а не провал. Много истински естествени скъпоценни камъни показват слаба или никаква видима реакция на UV. Флуоресценцията става полезна, когато нейният рисунък и поведението спрямо дължината на вълната съвпадат — или противоречат — на материала, установен чрез други свойства.
Връщане към навигацията

Твърдост, жилавост, цепителност, счупване и стабилност

Трайността не е едно число. Твърдостта описва устойчивостта на надраскване, жилавостта — устойчивостта на счупване, а стабилността — устойчивостта на промени в околната среда. Цепителността и счупването описват как се разцепва материалът, а жилавостта / устойчивостта на деформация — как реагира на огъване, рязане или смачкване.

Свойство Какво описва Идентификационна стойност Предпазни мерки при тестване
Твърдост по Моос Относителна устойчивост на надраскване от друг материал. Различава много различни материали и позволява да се предвиди износването на повърхността. Скалата е нелинейна; тестването уврежда повърхността и не може да различи естествените аналози от синтетичните.
Жилавост / устойчивост на разцепване Устойчивост на отчупване, напукване и счупване при удар. Помага да се обясни защо жадеитът може да е по-жилав от по-твърди, но по-чупливи скъпоценни камъни. Не тествайте чрез удряне, огъване или изпускане на обекта.
Цепителност Предпочитани равнини на атомна слабост, по които кристалът може да се разцепи. Съществуващите повърхности на цепителност могат да потвърдят топаз, флуорит, калцит, фелдшпат, диамант и други идентичности. Създаването на цепителност е разрушително; използвайте естествени счупвания и микроскопия.
Счупване Счупване, което не се контролира от цепителността, например черупковидно, неравномерно, назъбено или на трески. Черупковидното счупване на стъкло и кварц, влакнестото разцепване и счупванията на зърнести агрегати дават контекст. Полирането, изветрянето, смолата и предишни повреди могат да прикрият първоначалната повърхност.
Устойчивост на деформация Чупливо, ковко, режещо се, гъвкаво, еластично или влакнесто механично поведение. Полезно за метали, жадеит, гипс, нефрит, органични материали и влакнести агрегати. Директното огъване или рязане не са подходящи за завършени обекти.
Стабилност Устойчивост на топлина, светлина, химикали, влага и радиация. Помага при избора на грижи и може да разкрие чувствителност към обработка или реактивни компоненти. Умишлено не подлагайте пробата на увреждащи условия като идентификационен тест.

Твърд, но цепителен

Диамантът, топазът и корундът са силно устойчиви на надраскване, но цепителността, включенията или крехкостта все пак могат да доведат до отчупвания.

По-мек, но достатъчно здрав за употреба

Нефритът и жадеитът придобиват изключителна якост благодарение на преплетените текстури, макар твърдостта им да е по-ниска от тази на корунда или диаманта.

Липсата на цепителност не означава нечупливост

Кварцът няма цепителност, но може да се счупи конхоидално, особено в тънки участъци, при открити пукнатини и остри съединения на фасети.

Здравината на агрегатите се различава

Плътният халцедон, порестият тюркоаз, рохкавата матрична проба и композитът, свързан със смола, могат да имат сходен цвят, но да реагират много различно на натиск.

Обработката променя грижите

Пълнежът на пукнатини, маслото, восъкът, смолата, покритието, основата и лепилата може да са по-малко стабилни от основния скъпоценен камък.

Наблюдавайте, не провокирайте

Използвайте съществуващото износване, полиране, драскотини, цепителност, счупвания и повреди. Диагностичният белег, който създавате вие, също е необратима загуба.

Връщане към навигацията

Допълнителни свойства и специализирани ръчни инструменти

Тези методи могат да бъдат решаващи при определени проблеми, но не бива да се считат за универсални тестери за камъни. Стойността им зависи от тясно определено сравнение и контролирани условия.

Магнетизъм

Калибрираното магнитно привличане може да отразява наличието на желязо, манган, никел, кобалт, включения или метални компоненти. То е най-полезно при сравнение с известни еталони.

ПречкиМетални закрепвания и матрица
Слаба реакцияНеобходимо е чувствително оборудване
УпотребаПри някои гранати и непрозрачни скъпоценни камъни

Термична и електрическа проводимост

Специализираните тестери разграничават диаманта от много имитации. Моасанитът усложнява самостоятелното термично тестване, затова се използва комбинирана електрическа реакция или специална проверка.

Област на приложениеТесен идентификационен проблем
ПовърхностЧиста и суха
ОграничениеПокритие и контакт с метала

Иммерсия

Течност с RI, близък до RI на камъка, намалява повърхностните отражения и разкрива зонирането, извития растеж, дълбочината на дифузията, пълнежа и композитните слоеве.

Най-доброЗа разпределението на цвета
ОграничениеСъвместимост с течността
АлтернативаИммерсионна клетка за микроскоп

Цветни филтри

Филтрите „Челси“ и други филтри променят баланса на пропусканите дължини на вълните. Реакцията може да помогне при определени разграничавания, но има широко припокриване и никога не бива да бъде единственото доказателство.

ПолезноЗа бързо сравнение
СлабостШироко припокриване
ПотвърждаваRI, спектър, микроскопия
Специализираният инструмент отговаря на специализиран въпрос. Тестерът за диаманти не е универсален идентификатор на скъпоценни материали, магнитът не е детектор на вида, а цветният филтър не е доказателство за изумруд. Преди да изберете инструмент, определете какво искате да разграничите.
Връщане към навигацията

Агрегати, скали, непрозрачни скъпоценни материали, органични материали и стъкло

Много материали, продавани като кристали, не са прозрачни единични кристали. Халцедонът, жадът, лазуритът, тюркоазът, опалът, перлите, кехлибарът, обсидианът, фосилният материал и смесените скали изискват методи за изследване на свойствата, съобразени с агрегатната структура, порьозността, органичната химия или аморфното поведение.

Микрокристални агрегати

Халцедонът и ахатът често дават точков RI, близък до този на кварцовата група, по-нисък среден SG от макрокристалния кварц и агрегатна реакция на полярископ.

Сложни скали

Жадеитовият жад, нефритът, лазуритът и други скали съчетават зърна, влакна или множество минерали. Точковият RI и SG описват средния материал, а не една ясна оптична ориентация.

Порести декоративни камъни

Тюркоазът, магнезитът, хаулитът, хризоколата и реконструираните материали могат да абсорбират течност, боя, масло и полимер. Избягвайте контактни и имерсионни тестове, които променят обекта.

Опал и аморфен силициев диоксид

Опалът няма далечен кристален порядък и обикновено се държи изотропно или като агрегат. Съдържанието на вода, порьозността, матрицата и съставната конструкция влияят на SG и RI.

Органични и биогенни скъпоценни материали

Кехлибарът, перлите, коралът, черупката и гагатът изискват по-щадящи контактни методи. Слоестата структура, флуоресценцията, SG, микроскопията и инфрачервеният анализ често са по-важни от твърдостта.

Естествено и произведено стъкло

Стъклото е аморфно и еднолъчепреломващо, но може да показва напрежение. RI и SG се променят значително според състава, затова мехурчетата и структурите на течение трябва да се съпоставят с измерените свойства.

Тип на обекта Най-полезни рутинни доказателства Често ограничение
Полиран кабошон Точков RI, SG когато е безопасно, подвижни оптични явления, спектър, UV и микроскопия. Извивката пречи на пълните показания на рефрактометъра; основата може да е скрита.
Мънисто или огърлица Микроскопия на пробивните отвори, относително тегло, точков RI, спектър, UV и повтаряемост на шарката. Конецът, боята, восъкът, еластикът и смесените мъниста пречат на имерсията и SG.
Непрозрачна резба Блясък, структура, SG когато е безопасно, магнетизъм, UV, отразен спектър и Раман, ако е необходимо. Няма пропускана светлина; полирането на повърхността може да прикрие зърнестостта и композитната структура.
Необработен кристал Хабитус, цепителност, блясък, спектър, полярископ през прозрачни участъци, плътност и спектроскопия. Няма полирана контактна повърхност за измерване на RI, а матрицата или кората от изветряне може да е променлива.
Проба с матрица Микроскопия, минерални асоциации, локализирана спектроскопия, UV сравнение и произход. SG на целия обект и магнетизмът отразяват множество материали.
Органичен скъпоценен камък Микроскопия, SG с повишено внимание, UV, структура и инфрачервен или Raman анализ. Топлината, разтворителят, контактната течност, водата и натискът могат да причинят повреда.
Не превръщайте агрегата в интерпретация на единичен кристал. Шареният отговор на полярископа или широкият диапазон на точковия RI може да е именно това, което истинският материал би трябвало да показва.
Връщане към навигацията

Монтирани камъни, затворени монтажи и ограничения при тестването

Монтирането може да скрие повърхности и граници, необходими за обичайните инструменти. Правилният резултат може да бъде предварително определено семейство на материала и документирана граница, а не необоснована пълна идентификация.

Достъп до рефрактометъра

Само открит плосък фасет може да докосва призмата. Металът, високите бордове, извитите куполи и затворените гърбове могат да попречат на полезно показание.

Относителната плътност не е достъпна

Везната измерва камъка заедно с метала, спойката, лепилото и другите компоненти. Хидростатичното SG обикновено не е подходящо за монтирани бижута.

Поляризацията е блокирана

Затворените гърбове и металът намаляват пропусканата светлина и могат да затруднят ориентацията спрямо оптичната ос.

Монтирането променя цвета

Фолиото, отразяващият метал, тъмната основа, емайлът, корозията и околните камъни могат да усилят или променят цвета, видим отгоре.

Смущения при флуоресценцията

Лепилото, пълнежът, фолиото, емайлът, покритието и остатъците от почистване могат да светят по-силно от скъпоценния камък.

Изваждането е решение за консервация

Античното фолио, крехките държачи, цепителността, емайлът и историческата конструкция могат да бъдат повредени. Гемологът и бижутерът трябва да преценят дали изваждането е необходимо.

Йерархия на доказателствата за монтиран камък

Използвайте информацията, която остава достъпна, и отбелязвайте всяко заключение според степента на неговата обоснованост.

  • ПрякВидима повърхност, ръб, включвания, спектър, UV модел и всякакъв достъпен RI.
  • СравнителенЦвят, блясък, двупреломване, плеохроизъм, флуоресценция и реакция в сравнение с известни камъни.
  • ОграниченSG, пълна микроскопия на павилиона, оглед на цялата лента, оптична фигура и скрити съединения.
  • ПредварителенСемейството на материала съответства на наличните доказателства, но не е напълно потвърдено.
  • ЛабораторенБезконтактната спектроскопия, визуализацията и химичният анализ могат да разрешат въпросите, без камъкът да бъде изваждан.
  • КонсервацияИсторическата конструкция може да е по-важна от получаването на още един допълнителен тест.
Връщане към навигацията

Сравнение на избрани гемологични свойства

Посочените по-долу стойности са приблизителни интервали за сравнение при често срещани гемологични материали. Съставът, разновидността, обработката, структурата, температурата и методът на измерване могат да изместят показанията. Използвайте ги за проверка на съгласуваността, а не за принудително определяне на идентичността по едно число.

Материал Показател на пречупване Двуосност / оптична реакция Относителна плътност Полезни бележки за разграничаване
Кварц Около 1,544–1,553 BR около 0,009; едноосен положителен Около 2,65–2,66 DR, но слаб; RI на стъклото може да се припокрива, но то е изотропно и често се различава по SG и включванията.
Халцедон / ахат Точковият RI често е около 1,53–1,54 Агрегатна реакция; микроструктура на кварца Около 2,58–2,64 Широко или неясно точково показание; багрилото и порьозността често са важни.
Калцит Около 1,486–1,658 Много висок BR около 0,172; едноосен отрицателен Около 2,71 Изключително удвояване и съвършена цепителност; много по-мек от кварца.
Флуорит Около 1,434 Еднопреломяващ Около 3,18 Нисък RI, но сравнително висока плътност; съвършена цепителност и променлива флуоресценция.
Берилова група Най-често около 1,57–1,60 Нисък BR, обикновено около 0,005–0,009; едноосен отрицателен Приблизително 2,67–2,90 Разновидността и съдържанието на алкални елементи променят стойностите; запълването на смарагда може да повлияе на микроскопията повече от RI.
Корунд Около 1,762–1,770 BR около 0,008–0,010; едноосен отрицателен Около 4,00 Естественият и синтетичният рубин или сапфир споделят тези основни свойства.
Шпинел Често около 1,718, в зависимост от състава Еднопреломяващ; може да се прояви ADR Около 3,58–3,63 Отличава се от корунда по поведението на SR и по-ниските RI/SG.
Гранатова група Приблизително 1,73–1,89, в зависимост от вида Еднопреломяващ; ADR е често срещан при някои разновидности Приблизително 3,5–4,3 Тенденциите на RI и SG помагат за разграничаване на видовете гранат, но диапазоните се припокриват.
Топаз Около 1,609–1,643 BR около 0,008–0,011; двуосен положителен Около 3,49–3,57 По-високата плътност и съвършената цепителност го отличават от кварца и повечето стъкла.
Турмалинова група Приблизително 1,61–1,67 BR често среден или висок; едноосен отрицателен Приблизително 2,82–3,32 Характерен силен плеохроизъм и диапазони, зависещи от състава.
Перидот Около 1,635–1,690 Висок BR около 0,035–0,052; двуосен положителен Около 3,27–3,48 Силното удвояване, железният спектър и характерните включения помагат за потвърждаване на идентичността.
Циркон Около 1,81–2,02 при материал от висок тип; по-нисък при метамиктни камъни Възможно висок BR; едноосен положителен Приблизително 3,9–4,7 Силното удвояване и високият блясък го отличават; радиационните увреждания са съпроводени с влошаване на свойствата.
Жадеитов жад Точковият RI често е около 1,66–1,68 Агрегат Около 3,30–3,38 По-високите RI и SG от тези на нефрита; при полимерна обработка може да е необходимо инфрачервено изследване.
Нефритов жад Точковият RI често е около 1,60–1,63 Влакнест агрегат Около 2,90–3,10 Изключителната здравина и влакнестата текстура го отличават от повечето заместители.
Опал Широко около 1,37–1,52 Обикновено изотропен или агрегатен Около 1,98–2,25 Съдържанието на вода, порьозността, матрицата и съставът създават широк диапазон от вариации.
Диамант Около 2,417 Еднопреломяващ Около 3,52 Над обхвата на стандартния рефрактометър; използват се термични / електрически тестове и разширена проверка.
Кубичен цирконий Около 2,15–2,18 Еднопреломяващ Около 5,6–6,0 Много високата плътност и силната дисперсия го отличават от диаманта.
Мойсанит Около 2,65–2,69 Двупреломяващ; силно удвояване в много ориентации Около 3,22 Термичната реакция се припокрива с тази на диаманта; разграничаването се извършва чрез електрически и оптични тестове.
Įprastas brangakmeninis stiklas Maždaug 1,45–1,80 arba daugiau, priklausomai nuo sudėties Izotropinis; galimas su įtempiu susijęs ADR Maždaug 2,2–4,5 arba daugiau Съставът варира значително; мехурчетата, течението, формованите повърхности, RI и SG трябва да са взаимно съгласувани.

Сравнителните стойности са умишлено закръглени и когато е важно близкото разграничение, трябва да се проверяват спрямо професионални данни за конкретния материал.

Интервалите по своята същност се припокриват. Видовете скъпоценни камъни образуват твърди разтвори, съдържат включения и се срещат като агрегати. Целта на таблиците е да отстранят противоречията и да насочат към следващия тест, а не да заменят пълната процедура за идентификация.
Връщане към навигацията

Как комбинациите от характеристики решават често срещани разграничения

Полезната последователност от характеристики се избира според конкуриращите се обяснения. Следващите примери показват как всеки нов резултат стеснява оставащите възможности.

Червен прозрачен камък

Въпрос: рубин, шпинел, гранат, стъкло или синтетичен аналог?
Последователност: полярископ → RI → SG → спектър → микроскопия.
Основно разграничение: корундът е DR при RI 1,76; шпинелът и гранатът са SR с различни RI и SG.

Синьо-виолетов фасетиран камък

Въпрос: танзанит, сапфир, йолит, шпинел или стъкло?
Последователност: дихроскоп → RI → оптичен характер → SG → спектър.
Основно разграничение: танзанитът е силно трихроичен и двуосен; шпинелът и стъклото са изотропни.

Безцветен брилянтен камък

Въпрос: диамант, моасанит, CZ, циркон, топаз или стъкло?
Последователност: блясък и удвояване → термичен / електрически тест → SG, когато е подходящо → спектроскопия.
Основно разграничение: CZ е много плътен; моасанитът е DR; диамантът е SR и провежда топлина много добре.

Зелен кабошон

Въпрос: жадеит, нефрит, серпентин, кварц, стъкло или полимерен композит?
Последователност: точков RI → SG, ако е безопасно → реакция на агрегата → микроскопия → спектър / FTIR.
Основно разграничение: жадеитът обикновено има по-високи RI и SG от нефрита.

Лилав прозрачен камък

Въпрос: аметист, флуорит, стъкло, синтетичен кварц или обработен материал?
Последователност: полярископ → RI → SG → спектър → признаци на растеж.
Основно разграничение: флуоритът е SR с нисък RI и по-висок SG; кварцът е DR при RI 1,54.

Непрозрачна синьо-зелена мъниста

Въпрос: тюркоаз, боядисан хаулит, магнезит, стъкло, керамика или смола?
Последователност: микроскопия на сондажните отвори → точков RI → SG само ако е безопасно → UV → Raman / FTIR, ако въпросът остане нерешен.
Основно разграничение: обработката и порьозността може да са по-важни от една средна характеристика.

Пример: червен фасетиран камък

Всяко наблюдение променя вероятността на конкуриращите се идентичности, без да претендира да доказва повече, отколкото действително доказва.

  • Полярископ: DRОтхвърля обикновеното стъкло, шпинела и граната като прости обяснения.
  • RI 1,762–1,770Силно подкрепя корунд, а не червен турмалин, топаз или кварц.
  • SG около 4,00Съответства на корунд и противоречи на много алтернативи с по-ниска плътност.
  • Хромов спектърПодкрепя рубинения цвят в идентифицираната корундова основа.
  • МикроскопияМоже да покаже доказателства за естествен произход, синтез чрез пламък, флюс, хидротермален синтез, запълване или нагряване.
  • Крайна границаОсновните свойства идентифицират рубина като корунд; за естествения произход и обработката все пак може да е необходим специализиран анализ.
Връщане към навигацията

Защо основните свойства често не разрешават въпросите за произхода или обработката

Лабораторно отгледаният кристал е създаден, за да възпроизведе състава и структурата на естествения минерал. Синтетичният рубин е корунд; синтетичният смарагд е берил; хидротермалният синтетичен кварц е кварц. Затова показателят им на пречупване, двулъчепреломването, оптичният характер, относителната плътност, твърдостта и много от спектрите се припокриват с тези на естествените им съответствия.

Обработките могат да бъдат също толкова фини. Нагряването може да пренареди дефекти или включвания, без съществено да промени обемния показател на пречупване или относителната плътност. Облъчването може да създаде цветови центрове, като запази идентичността на основния материал. Маслото и смолата запълват пукнатините, без да променят целия кристал. Дифузията може да засегне само тънък повърхностен слой. Наборът от свойства може да определи основния материал, а микроскопията и разширената спектроскопия - какво му се е случило.

Естествен и синтетичен

Основните свойства определят вида. Зонирането на растежа, включванията, връзките със зародишния кристал, фотолуминесценцията, инфрачервените характеристики, следовият химичен състав и сравнителните данни могат да определят произхода.

Нагряване

Показателят на пречупване и относителната плътност често остават в границите на необработения материал. Променените включвания, реакцията на UV, абсорбционните характеристики и разширените спектри могат да предоставят доказателства.

Облъчване

Свойствата на основния материал остават характерни за скъпоценния камък. По-важни са спектроскопията на цветовите центрове, стабилността, зонирането и историята на обработката.

Запълване на пукнатини

Показателят на пречупване на основния материал може да остане измерим, докато пълнителят създава ефекти на проблясъци, мехурчета, локализирана флуоресценция и менискуси, достигащи повърхността.

Покритие и дифузия

Тънък слой може да промени цвета при гледане отгоре, докато субстратът запазва първоначалните си обемни свойства. Важни са износването по ръбовете, имерсията и анализът на повърхността.

Географски произход

Типичните свойства се припокриват между находищата. Произходът е сравнително експертно мнение, основано на включвания, химичен състав, спектри и документирани сравнителни популации.

Правилното идентифициране на основния материал може да съществува наред с непълно описание на автентичността. „Корунд, червен, съдържащ хром“ все още не е същото като „естествен необработен рубин от Мианмар“.
Връщане към навигацията

Чести грешки при тестването и правила, които не работят

„Една точна цифра доказва идентичността.“

Стойностите от учебниците са интервали. Съставът, температурата, ориентацията, включванията, порьозността, обработката и техниката могат да променят измерването.

„Камък, който остава тъмен, е стъкло.“

Диамантът, шпинелът, гранатът, кубичният цирконий и другите кубични кристали също са еднопречупващи. DR камъкът по посока на оптичната ос може да остане тъмен.

„Две сенки винаги означават DR кристал.“

Лошият контакт, зърната на агрегата, покритието, драскотините и неясното точково показание могат да създадат няколко граници. Потвърдете чрез завъртане и полярископ.

„Сиянието доказва естествения произход.“

Естествените, синтетичните и обработените обекти, стъклото, смолата, пълнежът, лепилото и покритието могат да флуоресцират. Важни са разпределението и другите свойства.

„Тежък означава истински.“

Оловното стъкло, кубичният цирконий, композитите с метална основа и плътните синтетични материали могат да бъдат по-тежки от имитирания скъпоценен камък.

„Твърдостта отличава естественото от синтетичното.“

Екземплярите от един и същи вид имат еднаква твърдост. Тестовете за драскане повреждат обекта и допринасят малко към доказателствата за произход.

„Няма спектър — няма идентификация.“

Някои материали показват слаба или широка абсорбция. RI, SG, оптиката, микроскопията и разширената спектроскопия могат да бъдат по-силни доказателства.

„Прецизността на инструмента означава точност.“

Екран с три знака след десетичната запетая все пак може да греши поради калибриране, контакт, мехурчета, неподходяща проба или грешка на наблюдателя.

„Показанията на закрепения камък описват само камъка.“

Металът, лепилото, основата, фолиото и съседните скъпоценни камъни могат да доминират в теглото, флуоресценцията, цвета, магнетизма и топлинната реакция.

„Всеки камък трябва да премине всеки тест.“

Добрата гемология избира само приложимите тестове. Водата, контактната течност, UV, натискът и сондите могат да повредят чувствителни обекти.

„Таблицата със свойства заменя микроскопията.“

Числата определят семействата материали; включванията, съединенията, пълнежът, растежът и реставрацията обясняват произхода и конструкцията.

„Несигурността означава провал.“

Ясно определеното предварително заключение е по-надеждно от налагането на вид, обработка или местоположение извън границите на данните.

Възпроизводимостта е част от доказателствата. Завъртете, променете позицията, калибрирайте отново и измерете още веднъж. Резултат, който не може да бъде повторен, трябва да бъде записан като нестабилен или компрометиран, а не осреднен до фалшива сигурност.
Връщане към навигацията

Документирайте набора от свойства

Пълният запис позволява на друг изследовател да разбере пробата, да повтори измерването и да види защо заключението спира дотам, докъдето спира.

Обект и твърдение

Запишете заявената идентичност, твърдението за естествен или синтетичен произход, информацията за обработката, местоположението, конструкцията, размерите, масата, закрепването и състоянието.

Инструмент и калибриране

Запишете модела или типа на инструмента, осветлението, еталона, разделителната способност на скалата, резултата от калибрирането и датата.

Ориентация и повърхност

Посочете кой фасет, кабошонна площ, ос, повърхност или пробивен отвор е бил тестван и дали е бил полиран, огъван, покрит или повреден.

Първоначални показания

Запазете всяко наблюдение на RI, SG, UV, спектър, поляризация, плеохроизъм и допълнителни признаци, преди да го превърнете в наименование.

Неопределеност и смущения

Запишете мехурчетата, лошия контакт, порьозността, монтирането, матрицата, ниската прозрачност, показанията над диапазона, температурата и разсейването на повторните измервания.

Заключение и следващ тест

Разграничете потвърдената идентичност на материала от нерешените въпроси за произхода, обработката, местоположението и конструкцията.

Елемент от записа Примерна формулировка Интерпретативна стойност
Състояние на пробата „Свободен овал, чист и сух; павилионът е полиран; една пукнатина достига повърхността; не се вижда покритие.“ Определя дали контактните и имерсионните тестове са подходящи.
Показател на пречупване „1,762–1,770 от три фасети на павилиона; ясни граници; възпроизводимост ±0,001.“ Предоставя диапазон, повърхности и точност, а не една изолирана стойност.
Поляризация „DR; четири цикъла светло–тъмно на 360°; частична едноосна фигура.“ Свързва оптичното поведение със симетрията на кристала.
Плеохроизъм „Средночервена с пурпурен оттенък / оранжевочервена в дихроскоп; най-силна по посока на лентата.“ Записва посоката на цвета и геометрията на наблюдение.
Относителна плътност „3,99, 4,01, 4,00 чрез хидростатично претегляне; мехурчетата са отстранени; везна с точност 0,001 ct.“ Показва възпроизводимостта и качеството на метода.
Спектър „Свързани с хром червени линии и широка жълтозелена абсорбция в пропуснатата светлина.“ Свързва оцветяващия център с идентифицирания основен материал.
UV „LW: средночервена, равномерна; SW: слаба червена; няма послесвечение.“ При разграничаването посочва дължината на вълната, интензитета, разпределението и фосфоресценцията.
Заключение „Рубин, корунд; естественият или синтетичният произход и нагряването не са решени чрез рутинни свойства.“ Посочва какво установяват измерванията и какво не установяват.
Дори кратката бележка за свойствата може да бъде строга. „Прозрачен зелен овал, свободен; RI 1,577–1,583, BR 0,006, едноосен отрицателен, слаб синкавозелен / жълтозелен плеохроизъм, SG 2,72, спектър с хром; свойствата идентифицират берил, съответстващ на изумруд; наблюдава се запълване на пукнатини; за естествения произход и географския източник е необходим допълнителен анализ.“
Връщане към навигацията

Често задавани въпроси

Какво представляват гемологичните свойства?

Това са възпроизводими физични и оптични признаци — като показател на пречупване, относителна плътност, оптичен характер, двупреломване, плеохроизъм, абсорбционен спектър, флуоресценция, твърдост, цепителност и жилавост — които помагат за идентифицирането и разграничаването на скъпоценни материали.

Може ли един гемологичен тест да идентифицира всеки камък?

Не. Една стойност може да стесни възможностите, но надеждното идентифициране обикновено съчетава няколко независими наблюдения и измервания.

Кой рутинен тест обикновено е най-информативен?

При свободен прозрачен камък с подходящо полиранa повърхност показателят на пречупване често е най-силното рутинно свойство. Полезността му намалява, когато камъкът е необработен, извит, порест, непрозрачен, монтиран, покрит или над диапазона на инструмента.

Какво измерва показателят на пречупване?

Тя описва доколко силно светлината се забавя и пречупва при навлизане в материала. Рефрактометърът за скъпоценни камъни измерва границата на критичния ъгъл, образувана в контакта между камъка, контактната течност и призмата на уреда.

Защо в рефрактометъра се използва контактна течност?

Течността премахва въздушната междина и оптически свързва полираната повърхност на камъка с призмата на рефрактометъра. Тя трябва да се използва пестеливо; не е подходяща за някои порести, органични, покрити, композитни или чувствителни към поддръжка материали.

Какво представлява точковото отчитане на RI?

Това е приблизителен показател на пречупване, получен от малка извита или полирана площ, когато пълната граница на сянката не може да бъде разчетена. Полезен е за кабошони и агрегати, но има по-голяма неопределеност.

Какво означава „над границата“?

Много стандартни рефрактометри не могат да показват стойности над приблизително 1,81. Тъмното поле без четима граница може да означава камък с по-висок RI, лош контакт, неподходяща повърхност или проблем с уреда, затова са необходими други тестове.

Какво представлява двулъчепречупването?

Двулъчепречупването е числената разлика между най-големия и най-малкия анизотропен показател на пречупване на скъпоценния камък. То отразява разделянето на светлината на два лъча, движещи се с различна скорост.

Видимото удвояване същото ли е като двулъчепречупването?

Видимото удвояване на задните фасети е една от проявите на двойното лъчепречупване, но видимостта му зависи от двулъчепречупването, шлифоването, ориентацията, дълбочината на фасетите и посоката на гледане. Малкото двулъчепречупване може да не изглежда като удвояване.

Какво представлява единичното лъчепречупване?

Еднопречупващият материал пропуска светлината с един показател на пречупване във всички посоки. Кубичните кристали и аморфните материали обикновено са еднопречупващи, макар че напрежението може да създаде аномални поляризационни ефекти.

Какво представлява двойното лъчепречупване?

Двупречупващият кристал обикновено разделя светлината на два поляризирани лъча. Некубичните кристални системи са анизотропни и обикновено показват такова поведение, с изключение на специални оптични посоки.

Какво показва полярископът?

Той показва как се държи камъкът между кръстосани поляризатори. Камъкът може да остане тъмен, при въртене да се редува между светло и тъмно, да остане широко светъл като агрегат или да показва фигури на аномално напрежение.

Камък, който остава тъмен в полярископа, непременно ли е стъкло?

Не. Кубичните скъпоценни камъни, като шпинела, граната и диаманта, също са еднопречупващи. Двупречупващ камък, гледан точно по оптичната ос, също може да остане тъмен, затова трябва да се наклони и да се провери отново.

Какво представлява аномалното двойно лъчепречупване?

Това е свързана с напрежение светлинна фигура в материал, който иначе е еднопречупващ. Стъклото може да показва вълнообразно напрежение, а някои гранати и шпинели - кръстосано ивичести или мозаечни реакции. Това не бива да се бърка с нормалното анизотропно поведение.

Какво представлява оптичната фигура?

Това е интерференционна фигура, наблюдавана през коноскоп, когато камъкът се гледа близо до оптичната ос. Фигурата може да потвърди едноосния или двуосния оптичен характер, а с подходяща техника - и оптичния знак.

Какво е плеохроизъм?

Плеохроизмът е промяна в цвета на тялото според кристалографската посока, причинена от зависимото от посоката поглъщане в анизотропни цветни скъпоценни камъни.

Може ли стъклото да показва плеохроизъм?

Аморфното стъкло не може да показва истински кристалографски плеохроизъм. Неравномерният цвят, основата, покритието, отраженията и напрежението могат да създадат насочени промени, които трябва да бъдат разграничени.

Какво прави дихроскопът?

Той разделя две посоки на поляризирани трептения и показва цветовете им една до друга. Завъртането на скъпоценния камък улеснява намирането на най-силния плеохроичен контраст.

Доказва ли липсата на видим плеохроизъм, че материалът е изотропен?

Не. Плеохроизмът може да е твърде слаб, камъкът може да е блед, посоката на наблюдение да е неблагоприятна или шлифовката да смесва цветовете. Доказателствата от полярископ и рефрактометър са по-силни.

Какво е относителна плътност?

Относителната плътност изразява плътността спрямо водата. Плътният скъпоценен камък тежи повече от скъпоценен камък със същия обем и по-ниска плътност.

Как се изчислява хидростатичната относителна плътност?

Претеглете предмета на въздух и окачен във вода, след което разделете теглото във въздух на разликата между двете показания. Точността зависи от разделителната способност на везната, стабилното окачване, отстраняването на мехурчетата и температурата.

Може ли всеки камък да бъде претеглен хидростатично?

Не. Водочувствителни, порести, крехки, нанизани, залепени, запълнени, монтирани върху основа, кухи, композитни или исторически значими предмети могат да бъдат повредени или да дадат ненадеждни резултати.

Защо въздушните мехурчета са важни при тестване на относителната плътност?

Мехурчето увеличава подемната сила и прави подводното тегло твърде малко, поради което резултатът за SG става занижен.

Може ли усещането за теглото в ръката да промени относителната плътност?

Само при много големи разлики в плътността. Сравнението с ръка е субективно и зависи от размера, закрепването, кухините, матрицата и очакванията.

Какво показва ръчният спектроскоп?

Той разлага преминалата или отразената светлина на видим спектър, за да могат да се наблюдават линии, ивици и отсечки на поглъщане. Тези характеристики могат да разкрият хром, кобалт, желязо, манган, редкоземни елементи или други причини за цвета.

Всеки скъпоценен камък ли показва видим диагностичен спектър?

Не. Някои камъни са твърде бледи, тъмни, малки, непрозрачни или слабо поглъщащи, а много материали показват само широко или недиагностично поглъщане.

Какво е флуоресценция?

Това е видима светлина, излъчвана, когато материалът бъде възбуден от ултравиолетова или друга енергийна светлина. Записват се цветът, интензитетът, разпределението и реакцията към дължината на вълната.

Какво е фосфоресценция?

Това е излъчване, което продължава след отстраняване на източника на възбуждане. Продължителността и цветът могат да бъдат полезни при някои материали, но не са универсални идентификатори.

Може ли UV флуоресценцията да докаже, че камъкът е естествен?

Не. Естествените скъпоценни камъни, синтетичните материали, стъклото, смолата, пълнителите, покритията, лепилата и обработките могат да флуоресцират или да останат инертни.

Защо да се сравняват дълговълновият и късовълновият UV?

Различните активатори, гасители, истории на растеж, обработки и пълнители могат да реагират различно приблизително при 365 nm и 254 nm. Сравнението може да бъде по-информативно от всяка реакция поотделно.

Добър тест за автентичност ли е твърдостта?

Твърдостта може да разграничи много различни материали върху неизползвана суровина, но тестът с надраскване поврежда завършени предмети и не може да различи естествени и синтетични версии от един и същ вид.

По какво се различават твърдостта и якостта?

Твърдостта е устойчивост на надраскване; якостта е устойчивост на счупване или отчупване. Диамантът е най-твърдият разпространен скъпоценен камък, но може да се разцепи и отчупи.

Какво е стабилност в гемологията?

Стабилността описва устойчивостта на топлина, светлина, химикали, влага и промени в околната среда. Тя влияе върху поддръжката дори когато твърдостта и якостта са високи.

Може ли цепителността да помогне за идентифицирането на скъпоценен камък?

Посоката и качеството на цепителността могат да помогнат при идентифицирането, но умишленото създаване на повърхност на цепителност е разрушително действие. Вместо това използвайте съществуващи счупвания, вътрешни плоскости и известната ориентация на кристала.

Може ли магнетизмът да идентифицира скъпоценен камък?

Магнитната реакция може да помогне за идентифицирането на някои скъпоценни камъни, съдържащи желязо или манган, но слабите реакции изискват контролирани инструменти, а могат да бъдат доминирани от включения, матрица или метални закрепвания.

Какво измерват тестерите за диаманти?

Повечето преносими тестери измерват топлопроводимостта; някои измерват и електрическата проводимост. Те са разработени за конкретен проблем с разграничаването и не идентифицират всеки безцветен камък.

Може ли термичен тестер да различи диамант от моасанит?

Само топлопроводимостта може да не е достатъчна, тъй като моасанитът също провежда много добре топлина. Използва се комбинирано термично и електрическо тестване или специализирана проверка.

Защо монтираните камъни са по-трудни за тестване?

Металът може да блокира рефрактометъра, да пречи на хидростатичното претегляне, да скрива съединенията и основата, да допринася към флуоресценцията или магнетизма и да ограничава микроскопския достъп до павилиона и пояса.

Как се тестват непрозрачни кабошони?

Могат да се комбинират точков RI, относителна плътност, когато е безопасно, агрегатна реакция, блясък, структура, спектър в отразена светлина, UV реакция, магнетизъм, микроскопия и разширено Raman или инфрачервено тестване.

По какво скалите и агрегатите се различават от единичните кристали?

В тях има много зърна или влакна, често от повече от един минерал. Оптичната им реакция може да бъде пъстра, агрегатна или междинна, а SG и RI може да отразяват смес, а не една кристалографска ориентация.

Могат ли основните свойства да разграничат естествения рубин от синтетичния?

Обикновено не. Естественият и синтетичният рубин са корунд и имат еднакви RI, двойно пречупване, SG, твърдост, оптичен характер и свързани с хрома спектри. Необходими са признаци на растеж и лабораторен анализ.

Могат ли основните свойства да открият нагряване?

Понякога косвени промени се виждат при микроскопия, UV или спектри, но много нагрявани камъни запазват по същество същите RI и SG. За установяване на обработката може да е необходим специализиран анализ.

Могат ли основните свойства да определят географския произход?

Рядко. Заключенията за произхода се основават на изображения на включвания, следова химия, спектроскопия, сравнителни популации и доказан произход. Стандартните RI и SG обикновено установяват материала, а не мината.

Какво трябва да се запише заедно с измерването?

Запишете инструмента, проверката на калибрирането, състоянието на камъка, ориентацията, използваната повърхност, източника на светлина, контактната течност, ако е приложимо, температурните или водните условия, първичните показания, неопределеността и всяка причина, поради която резултатът може да е компрометиран.

Кое е най-надеждното правило за тестване?

Определете въпроса, първо извършете оглед, изберете най-малко инвазивния приложим тест, повторете измерванията в повече от една ориентация, сравнете независими свойства и посочете неопределеността, когато данните не подкрепят пълно заключение.

Връщане към навигацията

Заключителна перспектива

Гемологичните свойства превръщат външния вид в поведение, което може да бъде тествано. Показателят на пречупване описва скоростта и пречупването на светлината; двойното пречупване и поляризацията разкриват анизотропията на кристала; плеохроизмът записва зависимото от посоката поглъщане; относителната плътност измерва плътността; ръчният спектър показва кои дължини на вълната се отстраняват; ултравиолетовата светлина разкрива определени емисии; а физичните свойства обясняват как материалът устоява на надраскване, удар, цепителност, топлина, химикали и промени в околната среда.

Нито едно свойство не е универсално. Рефрактометърът изисква подходяща полирана повърхност, хидростатичното претегляне - обект, безопасен за вода, дихроскопът - цветна пропусната светлина, а полярископът може да бъде подведен от напрежение или агрегатна структура. Монтирани, непрозрачни, порести, органични, сглобени и съдържащи матрица обекти изискват адаптирани методи и внимателно посочени граници.

Най-същественото ограничение е и причината, поради която гемологията използва множество инструменти. Естествените и синтетичните аналози имат едни и същи свойства на вида, а много обработки променят външния вид, без да извеждат RI или SG извън нормалния диапазон. Стандартното тестване установява основния материал и разкрива противоречия; микроскопията и разширеният лабораторен анализ изясняват произхода на растежа, фина обработка, следовата химия и някои въпроси, свързани с местопроизхода.

Затова надеждната идентификация не е едно драматично показание. Тя е повтаряем набор от свойства, събран по ефективен начин, интерпретиран според реалистични диапазони, проверен за синтетичен произход и обработка и документиран достатъчно точно, така че друг изследовател да разбере както заключението, така и неговата неопределеност.

Назад към блога