Kristalų fiziniai ir optiniai testai

Fysiske og optiske tests af krystaller

Krystalautenticitet · gemologiske egenskaber Brydningsindeks og målt densitet Polarisering, dobbeltbrydning og pleokroisme Spektrum, ultraviolet reaktion og holdbarhed

Krystalautenticitet: fysiske og optiske tests

Visuel inspektion finder spor; gemologiske tests spørger, om objektet opfører sig som det foreslåede materiale. Brydningsindeks, optisk karakter, pleokroisme, relativ densitet, absorptionsspektrum, ultraviolet reaktion, hårdhed, skala, magnetisme og ledningsevne kontrollerer hver især forskellige interaktioner med lys, masse, kraft, varme eller felt. Intet resultat er en universel dom. Målet er at identificere hovedmaterialet, afsløre modsigelser og forstå, hvilke spørgsmål om oprindelse, behandling, lokalitet eller konstruktion der stadig kræver mikroskopi eller laboratorieanalyse.

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.
Refraktometer, krydsede polarisatorer, spektrum og hydrostatiske vægte afspejler hinanden som supplerende målinger. Intet instrument alene bestemmer materiale, oprindelse, behandling og konstruktion.

Korte principper

Gemologisk egenskab er kun nyttig, når instrument, prøveforhold, orientering og usikkerhed noteres. Tabeller giver sammenligningsintervaller, ikke magiske tal. Naturlig variation, fast opløsning, behandling, inklusioner, porøsitet, temperatur og måleteknik kan ændre resultatet.

EgenskabGentageligt træk målt under angivne betingelser
Første målIdentificer materialet før overvejelse af naturlig oprindelse eller behandling
Standard sætMikroskopi, brydningsindeks, polarisering, pleokroisme, spektrum, relativ densitet og UV
Bedste praksisBrug flere uafhængige egenskaber, der peger på samme forklaring
TestrækkefølgeStart med ikke-destruktive metoder og gå videre til mere komplekse metoder kun når det uløste spørgsmål kræver det
BrydningsindeksEn af de stærkeste almindelige egenskaber ved slebne gennemsigtige ædelstene
Refraktometrets principTotal indvendig refleksion ved poleret kontaktflade
InstrumentgrænseMange standard ædelstensrefraktometre viser kun op til ca. RI 1,81
PunktbrydningsindeksOmtrentlig værdi brugt til buede, aggregerede eller begrænsede polerede overflader
DobbeltbrydningsevneForskellen mellem den højeste og laveste brydningsindeks i dobbeltbrydende materiale
EnkeltbrydningKarakteristisk for kubiske krystaller og amorfe materialer
DobbeltbrydningKarakteristisk for ikke-kubiske krystallinske materialer
Anomal reaktionSpænding kan få glas, spinel eller granat til at se delvist lyse ud i krydsede polarisatorer
PolariscopeAdskillelse af enkeltbrydning, dobbeltbrydning og aggregerede reaktioner
Optisk karakterEnaksial eller toaksial adfærd relateret til krystalsymmetri
PleokroismeRetningsafhængig kropsfarve i farvede anisotropiske ædelstene
DichroskopSammenligning viser to polariserede farveretninger side om side
Relativ densitetDensitet sammenlignet med samme volumen vand
Hydrostatisk formelSG = Wluft ÷ (Wluft − Wvand)
SG-begrænsningPorøsitet, hulrum, matrix, lim, tråd og fangede bobler forvrænger resultatet
Manuel spektroskopViser selektiv absorption i det synlige spektrum
Spektral betydningHjælper med at bestemme kromofor og materiale, men er sjældent tilstrækkeligt alene
Langbølget UVOfte koncentreret omkring 365 nm
Kortbølget UVOfte koncentreret omkring 254 nm
FluorescensSynlig emission, mens excitationskilden er aktiv
FosforescensSynlig emission, der fortsætter efter ophør af excitation
HårdhedModstandsdygtighed over for ridser, ikke brud
Sejhed / modstand mod spaltningModstandsdygtighed over for afskalning, revnedannelse og brud
StabilitetModstandsdygtighed over for varme, lys, kemikalier, fugt og miljøændringer
SpaltningStrukturelt fordelagtige kløve-retninger
MagnetismeYderligere bevis, påvirket af jern, mangan, inklusioner og metalindfatninger
Termisk testningNyttig primært til specialiseret adskillelse af diamant og imitationer
Indfattet stenKan forstyrre præcis bestemmelse af RI, SG, optisk form og fuld mikroskopisk adgang
AggregatmaterialeGiver ofte punktvis RI og en plettet eller aggregat polarisationseffekt i stedet for rene krystalværdier
Naturlig og syntetiskÆgte sten kan have samme RI, SG, hårdhed, optiske karakter og spektrum
BehandlingKan efterlade grundlæggende identifikationsegenskaber uændrede, selv når værdi og behandling ændres
Destruktive testsRidse-, syre-, opvarmet nål-, flamme- og opløsningsmiddeltest er ikke almindelige ægthedsmetoder
Bedste konklusionDokumenteret sæt egenskaber med angivet usikkerhed og en klar anden test
Materialets identitet går forud for ægthedskategorien. Brydningsindeks og relativ densitet kan bestemme korund, kvarts, glas eller et jade-relateret aggregat. De viser ikke automatisk, om materialet er dannet naturligt, dyrket i laboratoriet, varmebehandlet, stammer fra et angivet område eller består af et enkelt ikke-samlet stykke.
Tilbage til navigation

Hvad fysiske og optiske tests kan — og ikke kan — bestemme

Direkte materiale-beviser

Konsistent RI, SG, optisk reaktion, spektrum og mikroskopisk struktur kan med stor pålidelighed bestemme mineralart, glas, organisk materiale, aggregat eller fremstillet imitation.

Bevis for konstruktion

Uventede grænser, blandede optiske reaktioner, inkonsekvent densitet, matrix, belægning eller separat fluorescens kan afsløre dobbeltsten, tripletter, fyldte revner, rekonstrueret materiale og blandede objekter.

Bevis for behandling

Nogle behandlinger ændrer UV-reaktionen, spektret, overfladens RI, inklusioners udseende, ledningsevne eller fluorescensfordeling. Andre efterlader de grundlæggende egenskaber næsten uændrede.

Beviser for oprindelse

Almindelige egenskaber adskiller sjældent naturlige ægte sten fra syntetiske, da begge tilhører samme art. Det kan være nødvendigt med vækstkarakteristika, sporstoffers kemi, spektroskopi og laboratorie-sammenligningsdata.

Beviser for lokalitet

Hovedegenskaber bestemmer normalt hovedmaterialet, ikke minen eller landet. Geografisk oprindelse er en sammenlignende laboratoriekonklusion baseret på inklusioner, kemi, spektre og proveniens.

Begrundet næste skridt

Et sæt egenskaber bør vise, hvilke spørgsmål der er løst, og hvilken test der vil give ny information. Gentagelse af en svag test erstatter ikke valget af en mere præcis metode.

Egenskaber er stærkest i kombination. „RI 1,762–1,770, dobbeltbrydning omkring 0,009, enaksial negativ, SG omkring 4,00, krom absorption og korund inklusioner“ er en konsistent identitet. „Rød og hård“ er det ikke.
Tilbage til navigation

Konsistent rækkefølge af gemmologiske tests

Den mest effektive fremgangsmåde starter med mindst invasive observationer og bruger hvert resultat til at vælge næste test. Ikke hvert objekt kan eller bør gennemgå hver måling.

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
Sekvensen er baseret på beviser, ikke en automatisk handlingsliste. En sten, der giver afgørende RI og optisk reaktion, kan kun kræve bekræftelse; en uigennemsigtig aggregat, indfattet smykke eller spørgsmål om naturlighed versus syntetisk kan kræve en anden tilgang.
  1. 1. Definer påstanden.Adskil materialets identitet, naturlig eller syntetisk oprindelse, behandling, lokalitet og konstruktion.
  2. 2. Undersøg før måling.Dokumenter tilstand, polering, indfatning, belægninger, samlinger, inklusioner, porøsitet og kontaktflader.
  3. 3. Vælg den passende identifikationsegenskab.Brydningstal er meget nyttigt for løse polerede sten; andre objekter kan starte med polarisering, spektrum eller mikroskopi.
  4. 4. Bestem optisk opførsel.Brug dobbeltbrydning, polariscope-reaktion, optisk figur, pleokroisme og billeddobbeltgørelse, når det er relevant.
  5. 5. Mål densitet, når det er sikkert.Hydrostatisk SG kan adskille lignende udseende materialer, men sårbare objekter bør ikke udsættes for vand.
  6. 6. Tilføj selektivt lys beviser.Registrer absorptionsspektrum, langbølget og kortbølget fluorescens, fosforescens og bevægelige optiske fænomener.
  7. 7. Vurder fysiske egenskaber uden at beskadige.Brug eksisterende skala, brud, glans, sejhedskontekst, magnetisme, ledningsevne og termisk opførsel i stedet for destruktive tests.
  8. 8. Stop eller uddybe undersøgelsen.Når identiteten er klar, angiv de resterende grænser. Brug et kvalificeret laboratorium til subtil behandling, oprindelse, spor-kemi eller adskillelse af naturligt og syntetisk.
Tilbage til navigation

Forbered prøven og arbejdsområdet

Målekvalitet begynder før instrumentets aflæsning. Snavs, olie, afskallet kontaktflade, indespærret luft, ustabil belysning, ukalibrerede vægte eller skjult komposit kan forvandle præcist udseende tal til vildledende resultater.

Rent, dokumenteret prøve

Tag først et billede af det upåvirkede objekt. Fjern kun sikre overfladerester, og tør derefter helt. Noter reparationer, fyldninger, belægninger, matrix, base, søm, lim og metal.

Neutral belysning

Brug kontrolleret hvidt lys til farve og arbejde med instrumenter. Blandet rumlys, farvede vægge og automatisk kamerabehandling forvrænger sammenligningen.

Kalibrerede instrumenter

Kontroller refraktometeret med en kendt standard, bekræft nulpunktet på skalaen og gentagelighed, undersøg polarisatorer og test vægten med en kalibreret vægt.

Passende kontaktflade

Refraktometeret kræver et fladt poleret område, der sikkert berører prismet. Buede kaboshoner, grove krystaller, belægninger og fastgjorte sten kan kun give punktmålinger eller ingen aflæsning.

Kontrolleret håndtering

Brug en ren klud, pincet egnet til objektet, en blød bakke og en vandbeholder uden afløbshul. Fingeraftryk og faldne sten er kilder til fejl og skader.

Skriftligt datablade

Noter de oprindelige værdier før fortolkning. Inkluder orientering, gentagne aflæsninger, instrumentgrænse, usikkerhed og enhver grund til, at målingen kan være upålidelig.

Brug ikke et forkert objekt til testen. Kontaktvæske, nedsænkning i vand, kraftig UV, tryk, varme og åbne elektriske sonder kan påvirke porøse, organiske, belagte, limede, fyldte, antikke, skrøbelige eller lysfølsomme materialer. Vælg en anden egenskab eller laboratoriemetode.
Tilbage til navigation

Brydningsindeks: grundlaget for almindelig ædelstensidentifikation

Brydningsindekset, forkortet RI, beskriver, hvor meget lyset sænkes og ændrer retning i et materiale. En ædelstensrefraktometer følger ikke den synlige bøjede stråle gennem stenen; det aflæser grænsevinklen, der skabes af total intern refleksion ved instrumentets prisme.

Sten, væske og prisme

En meget lille mængde kontaktvæske med høj RI forbinder optisk den flade polerede overflade med refraktometerprismen. Skyggegrænsen aflæses på instrumentets skala under monokromatisk belysning.

Flad kontaktPåkrævet for et klart, fuldt aflæsning
PunktmålingOmtrentlig værdi fra et buet område
Over grænsenAndre egenskaber er nødvendige
mažesnis RIdidesnis RI

Aflæsning af én eller to værdier

Enkeltbrydende materialer giver normalt én skyggegrænse. Dobbeltbrydende krystaller giver to værdier ved gunstig orientering. Rotation viser, om én eller begge værdier ændres.

EnaksialÉn værdi er fast, den anden varierer
ToaksialBegge hovedværdier kan variere
AggregatOfte et sløret punkt eller bånd
n = c ÷ vBrydningsindekset er forholdet mellem lysets hastighed i vakuum og dens hastighed i et materiale. Et højere RI forårsager normalt stærkere brydning og større overfladereflektion, men skæring og polering påvirker udseendet betydeligt.
Observeret refraktometeradfærd Mulig fortolkning Kontroller før konklusion
En klar, fast grænse ved rotation Enkeltbrydende materiale eller et enkelt dobbeltbrydende stens indeks, synligt i begrænset orientering. Vip og drej; bekræft med polariscope, optisk figur og forventet materialeinterval.
To grænser: en fast, en bevægelig Typisk enaksial opførsel, når både ordinær og ekstraordinær indeks opnås. Noter den højeste og laveste aflæsning og beregn dobbeltbrydningen.
To grænser, der begge ændres ved ændring af orientering Typisk toaksial opførsel på forskellige polerede facetter. Søg efter hovedværdier, optisk karakter og kompatibelt krystalsystem.
Bred, sløret bånd eller punkt Aggregat, cabochon, buet overflade, dårlig kontakt, overflade-slitage eller flere kornorienteringer. Rens kontaktstedet, brug punktteknik og øg usikkerhedsgrænserne.
Ingen grænse under skalaens minimum Mulig høj RI-sten, utilstrækkelig kontakt, upassende overflade, forkert belysning eller instrumentfejl. Kontroller kendt standard, kontakt, overfladeorientering, glans, SG og andre høje RI-tests.
Forskellige aflæsninger på forskellige overflader, der overstiger forventet dobbeltbrydning Sammensat konstruktion, belægning, blandet aggregat, overfladefilm eller dårlig kontakt. Undersøg kanter og samlinger med forstørrelse og gentag på rene steder.

Rul tabellen vandret på smalle skærme.

Instrumentets rækkevidde

Mange standard ædelstensrefraktometre kan ikke vise mere end ca. 1,81. Diamant, kubisk zirkonium, moissanit og højt RI-zirkon kræver andre metoder.

Adgang til overfladen

En flad, poleret, ubelagt overflade giver den bedste kontakt. Facettens krumning, afslag, bark, voks, belægning eller ruhed kan sprede eller flytte grænsen.

Grænser for kontaktvæske

Væske kan trænge ind i porer, revner, limlinjer, organiske materialer, belægninger eller samlede sten. Brug den mindste praktiske mængde og undgå upassende objekter.

Temperatur og kalibrering

Instrumentets, prismens, kontaktvæskens og prøvens temperatur påvirker nøjagtigheden. Kontroller standarden og noter aflæsningerne i stedet for at stole på hukommelsen.

Sammensætningsintervaller

Fastopløsningsædelstene som granat, turmalin, beryl og zirkon kan omfatte betydelige RI-intervaller. Værdien bør sammenlignes med kemi og andre egenskaber.

Identitet, ikke oprindelse

Naturlige og laboratorievoksede krystaller af samme type har normalt det samme RI-interval. Oprindelse kræver beviser for vækst og sammensætning.

Tilbage til navigation

Dobbeltbrydning, dobbeltbrydning, billeddobbelthed og dispersion

Disse termer beskriver forskellige optiske fænomener. Dobbeltbrydning er en numerisk egenskab ved anisotrope materialer. Dobbeltbrydning er opdelingen af lys i to stråler. Billeddobbelthed er den synlige fordobling af kanterne på bagfacetter eller inklusioner. Dispersion er opdelingen af hvidt lys i spektralfarver.

Dobbeltbrydning = RImaks. − RImin.Største forskel måles efter hovedbrydningstal, ikke nødvendigvis efter to praktiske facetmålinger.
Lav dobbeltbrydningLille forskel i indeks

Kan give to nærliggende refraktometergrænser og svagt synlig dobbeltbrydning. Kvarts og beryl er velkendte eksempler.

Middel dobbeltbrydningLæselig grænseadskillelse

Ofte hjælper ved identifikation og kan ved passende slibning skabe synlig dobbeltbrydning. Korund og topas ligger i lav-middel intervallet.

Høj dobbeltbrydningKlar dobbeltbrydning

Peridot, zirkon og især calcit kan tydeligt fordoble bagfacetter, inklusioner eller trykte linjer.

Optisk retningDobbeltbrydning kan forsvinde

En dobbeltbrydende sten langs den optiske akse kan opføre sig som enkeltbrydende. Drej og vip før konklusion.

Slibningens indflydelseDybde og orientering er vigtige

Lav dybde eller ugunstig facetorientering kan skjule dobbeltbrydning, selv når dobbeltbrydningen er stor.

DispersionIld er en separat egenskab

Diamant og kubisk zirkon viser stærk spektral "ild", selvom de er enkeltbrydende; dobbeltbrydning måler ikke dispersion.

Optisk observation Hvad det bekræfter Hvad kan efterligne eller overdøve
To refraktometer skyggegrænser Anisotrop opførsel og målbar dobbeltbrydning. Dårlig kontakt, flere korn, belægning eller uklart punktligt signal.
Synlig dobbeltbrydning af pavillons facetter Middel eller høj dobbeltbrydning i gunstig orientering. Reflekser, facetbeskadigelse, sammensat samling eller kig langs den optiske akse.
Stærke regnbueglimt Muligvis høj dispersion sammen med passende slibning. Belægning, diffraktion, overfladefilm, farvespil eller kamerafejl.
Ingen synlig dobbeltbrydning Kan være enkeltbrydende eller svagt dobbeltbrydende. Lille størrelse, lav slibning, dårlig fokus, lav dobbeltbrydning eller billede i optisk aksens retning.
Dobbeltbrydning er en hjælp, men ikke tilstrækkeligt bevis. Højtype zirkon, peridot, syntetisk moissanit og calcit dobbelbryder alle kraftigt, men adskiller sig i RI, SG, spektrum, glans, krystalsystem og holdbarhed.
Tilbage til navigation

Polariscope, optisk karakter og optisk mærke

Polariscope placerer stenen mellem to krydsede polariserende filtre. Når objektet drejes, afslører dets lys-mørke opførsel, om det er isotropt, anisotropt, aggregat eller spændt. Konoskop kan vise interferensmønster nær den optiske akse.

Reaktion med krydsede polarisatorer

Drej stenen 360 grader for at ændre dens orientering. Observer, om den forbliver mørk, blinker fire gange, forbliver bredt lys eller viser bevægelige spændingsbånd.

MørkSR eller optisk aksens retning
Fire blinkDR-krystal
Blandet lysstyrkeAggregat eller spænding

Interferensfigurer

En centreret enaksede figur viser ofte kors og koncentriske farver; en toaksede figur adskiller sig i buede isogirer, når stenen drejes. Delvise eller ikke-centrerede figurer er almindelige.

EnaksedeEn optisk akse
ToaksedeTo optiske akser
Optisk tegnKompenseringsteknik kræves
Polarisoskops opførsel Sandsynlig kategori Vigtig bemærkning
Mørk gennem hele rotationen Enkeltbrydende kubisk krystal eller amorft materiale. En DR-sten, der er justeret med den optiske akse, kan også forblive mørk; vip og gentag.
Skifter fire gange mellem lyst og mørkt En enkelt dobbeltbrydende krystal. Meget mørke, inklusionsrige eller svagt gennemsigtige sten kan være svære at vurdere.
Forbliver lys eller broget Aggregat af mange korn eller fibre med forskellig orientering. Stærk spænding i glas eller kubiske krystaller kan skabe en lignende bred reaktion.
Bølget, krydsstribet eller mosaiklys Spændingsinduceret unormal dobbeltbrydning. Mønstertypen hjælper, men alene bestemmer den ikke glas, granat eller spinel.
Klar interferensfigur Enaksede eller toaksede optiske egenskaber nær den optiske akse. Figurens kvalitet afhænger af orientering, klarhed, størrelse og observatørens teknik.

Forbindelse til krystalsymmetri

Kubiske systemkrystaller er isotrope. Trigonale, tetragonale og hexagonale krystaller er enaksede; ortorombiske, monokline og trikline krystaller er toaksede.

Undtagelse for aggregat

En bjergart eller fibret aggregat har mange krystalorienteringer og kan forblive lys eller vise et broget billede i stedet for en klar optisk figur.

Pas på den optiske akse

En DR-sten kan se mørk ud, når den ses langs den optiske akse. Tjek flere orienteringer, før du kalder den enkeltbrydende.

Beviser for spænding

Glas viser ofte bølget spænding, og nogle granater og spineller har karakteristiske unormale mønstre. Sammenlign med RI, spektrum og mikroskopi.

Optisk tegn

Et positivt eller negativt tegn beskriver de relative hovedbrydningstal. Det kræver kontrolleret observation af figuren og bør ikke gættes ud fra farven.

Indfatningsbegrænsninger

Metal kan blokere for transmitteret lys eller forhindre en nyttig orientering. Stenen kan kun klassificeres foreløbigt, indtil den sikkert er fjernet fra indfatningen.

Tilbage til navigation

Pleokroisme og dichroskop

Pleokroisme opstår, når en farvet anisotropisk krystal absorberer forskellige bølgelængder i forskellige vibrationsretninger. Dichroskopet adskiller to polariserede komponenter, så de kan sammenlignes side om side ved at dreje ædelstenen.

Enaksede ædelsteneDikroisme

Der er to mulige grundlæggende pleokroiske farver. Turmalin, korund og beryl viser ofte en nyttig retningsbestemt farve.

Toaksede ædelsteneTrikroisme

Der er tre mulige grundfarver. Tanzanit og iolit kan vise en særlig klar retningsbestemt kontrast.

Isotropiske materialerIngen ægte pleokroisme

Glas, spinel, granat, diamant og kubisk zirkonium kan ikke vise krystallografisk pleokroisme, selvom zonering og refleksioner kan efterligne ændring.

StyrkeFra svag til meget stærk

Blege sten kan vise lav kontrast. Mørke sten kan kræve en tynd synsretning eller stærkt transmitteret lys.

SlibeorienteringFarven formes til billedet set ovenfra

Slibere orienterer turmalin, tanzanit, iolit, kunzit og andre ædelsten for at fremhæve, blande eller dæmpe valgte pleokroiske farver.

Diagnostisk grænseFarven skal matche identiteten

Pleokroisme indsnævrer mulighederne, men alene fastslår det ikke naturlig oprindelse eller behandling.

Observation Fortolkning Mulig forveksling
To klart forskellige farver synlige i dichroskop Farvet anisotropisk enkeltkrystal med synlig pleokroisme. Kigger gennem to forskelligt farvede zoner eller gennem en baseforstærket komposit.
Samme farve i begge ruder Isotropisk materiale, svag pleokroisme eller ugunstig orientering. Bleg farve, lille sten, blandet belysning eller syn langs den optiske akse.
Den ene rude er mørk, den anden lysere Stærk selektiv absorption i én vibrationsretning. Uens belysning, ekstinktion eller delvist dækket indfattet sten.
Farven ændres kun ved bevægelse af lyskilden Måske refleksion, belægning, base eller optisk fænomen, ikke kropsfarvens pleokroisme. Metalindfatning, iriserende film, labradorescens eller kammerets hvide balance.
Pleokroisme er en retningsbestemt kropsfarve, ikke blot en hvilken som helst farveændring. Drej stenen i fast transmitteret lys og sammenlign det samme sted. Belægning, farvezoner, mørk base eller bevægelige refleksioner kan skabe tilsyneladende ændringer uden krystallografisk pleokroisme.
Tilbage til navigation

Relativ densitet og hydrostatisk vejning

Den relative densitet, forkortet SG, angiver densiteten i forhold til vand. Den er især værdifuld, når lignende udseende objekter har samme farve og glans, men meget forskellig sammensætning. Resultatet er kun pålideligt, i det omfang prøven, vægten, ophængningen og boblekontrollen er pålidelige.

SG = Wluft ÷ (Wluft − Wvand)Nævneren er den tilsyneladende vægtreduktion på grund af opdrift. Ved almindelig ædelstensidentifikation er en konsekvent teknik vigtigere end overdrevne decimaler.
1

Sørg for, at kontakten med vandet er passende

Dyp ikke porøse, opløselige, løse, trådede, limede, fyldte, med base, hule, reparerede, antikke eller ustabile objekter.

2

Vej det tørre objekt i luften

Brug kalibrerede vægte med tilstrækkelig opløsning. Noter den oprindelige vægt og vent, indtil aflæsningen stabiliseres.

3

Hæng objektet helt op i vandet

Hold det under overfladen uden at røre beholderen. Brug så let en praktisk tråd eller kurv som muligt, og vurder deres bidrag.

4

Fjern alle synlige luftbobler

Bank forsigtigt eller stryg ophænget. Bobler fanget i borehuller, fordybninger, hulrum, ru matrix eller under kurven giver fejlagtigt lave resultater.

5

Noter vægten ved nedsænkning

Stabiliser ophænget væk fra beholderens vægge og bevægeligt vand. Gentag aflæsningen efter at have ændret position.

6

Beregn og sammenlign intervallet

Brug formlen, vurder målenøjagtigheden og sammenlign med materialers intervaller, ikke med én præcis referenceværdi.

Luftbobler

Øger opdriften og gør den beregnede SG for lav. Hulrum, borehuller, ru overflader og porøse aggregater er særligt følsomme.

Porøsitet og absorption

Vand i porer ændrer det tilsyneladende volumen og kan beskadige eller midlertidigt mørkne objektet. Resultatet kan skifte under måling.

Matrix og kompositter

Krystal på matrix, dublet, harpiksfyldt materiale eller metalindfattet sten giver densiteten for hele objektet, ikke kun den synlige ædelsten.

Vægtes opløsningsevne

Små ædelstene kræver mere præcise vægte, da forskellen i nedsænket vægt er lille. Et visuelt stabilt sidste ciffer kan stadig overstige meningsfuld nøjagtighed.

Temperatur og væske

Vandets densitet og overfladespænding varierer med temperatur og forurening. Brug rent vand under kontrollerede stuetemperaturforhold til almindeligt arbejde.

Gentagne målinger

Overensstemmelse ved ændret position er mere værdifuld end én præcist udseende værdi. Noter spredning og objektets tilstand.

Den relative densitet beskriver hele det målte objekt. En polymerimprægneret turkis kabochon, en kvartsgeode med jernrig matrix og en opaltriplet indeholder mere end ét materiale. Deres SG kan være et nyttigt bevis, selvom det ikke stemmer overens med ren minerals værdi.
Tilbage til navigation

Synligt absorptionsspektrum og håndholdt spektroskop

Spektroskopet opdeler lyset, der passerer gennem eller reflekteres fra ædelstenen, i dets bølgelængdekomponenter. Mørke linjer, smalle bånd, brede absorptionsområder og afskæringer viser, hvilke dele af det synlige lys materialet fjerner, før de resterende bølgelængder når øjet.

 
Mørke mærker betyder selektiv absorption, ikke et universelt ædelstensmønster. Ægte spektre varierer efter kromofor, koncentration, banens længde, orientering, lyskilde, temperatur og instrumenttype.
KromLinjer i det røde område og grøn-gul absorption

Kromrelaterede træk bekræfter rubin, smaragd, alexandrit, kromturmalin og andre materialer, når de grundlæggende materialeejenskaber stemmer overens.

CobaltKendetegnende brede bånd

Cobalt kan farve glas, syntetisk spinel, naturlig spinel og andre materialer. Spektret identificerer lettere det farvende element end den naturlige oprindelse.

JernLinjer, bånd og afskæringer

Jern skaber forskellige spektre i peridot, aquamarin, safir, turmalin, granat og mange andre ædelstene.

ManganVisse bånd i rosa og orange ædelstene

Manganrelateret absorption kan, afhængigt af basen, bekræfte rodochrosit, spessartin, morganit, kunzit eller glas.

JordartsmetallerMange klare linjer

Spektre rige på linjer kan forekomme i zirkon, apatite, fluorid, syntetiske materialer og visse glas.

Intet synligt trækDet er ikke en identifikationsfejl

Bleg farve, kort lysvej, svag absorption, uigennemsigtighed eller overlappende brede bånd kan gøre håndholdt spektrum utydeligt.

Teknisk faktor Hvorfor det er vigtigt Forbedring
Lysvej Absorption øges, når lyset passerer gennem en større mængde materiale. Se gennem den længste klare retning, men gør ikke feltet for mørkt.
Orientering Pleokroiske ædelstene kan vise forskellige spektre i forskellige retninger. Drej stenen og noter, hvilken retning der fremkalder hvert træk.
Lyskilde Ujævn spektralkilde kan efterligne manglende bølgelængder. Brug en passende kontinuerlig kilde og sammenlign med uden stenen.
Sprække og fokus Bred sprække smelter linjer sammen; smal sprække kan reducere lysstyrken for meget. Justér den bedste balance mellem opløsning og intensitet.
Fluorescens Stærk emission kan tilføje klare linjer eller overdøve absorption. Skift lysretning eller brug filtre og sammenlign med UV-adfærd.
Uigennemsigtigt materiale Transmission kan være umulig. Brug refleksionsspektre eller avanceret spektroskopi, hvor det er relevant.
Spektrum bestemmer det absorberende center i hovedmaterialet. Kromlinjer alene beviser ikke en naturlig rubin; krom kan findes i både naturlig og syntetisk korund, spinel, beryl, glas og andre materialer. RI, optiske egenskaber, SG og inklusionsbilleder skal fastlægge hovedmaterialet.
Tilbage til navigation

Ultraviolet fluorescens og fosforescens

Gemologisk UV-undersøgelse sammenligner synlig emission ved standardiseret langbølge- og kortbølgeeksitation. Observationen omfatter farve, styrke, fordeling, reaktionstid og enhver efterglød – ikke kun om stenen "lyser".

LW 365 nmSW 254 nm

Sammenlign bølgelængder

Langbølgede og kortbølgede lamper fremkalder forskellige elektroniske processer. Fyldstof, belægning, syntetiske vækstsektorer eller varmebehandlingsrelaterede defekter kan kontrastere stærkere ved én bølgelængde.

FarveUdsendelsens nuance
StyrkeFra inert til meget stærk
MønsterJævn, zonet eller lokal

Fordeling og efterglød

Fluorescens, koncentreret i overfladenære sprækker, kan afsløre fyldstoffet. Fosforescens registreres straks efter lampen slukkes, inklusive varighed og farve.

Lokal glødFyldstof, lim eller belægning
VækstsektorerNaturlig eller syntetisk struktur
EfterglødSeparat observation

Kemien i aktivatorer og slukkere

Sporstoffer og defekter kan skabe eller dæmpe luminescens. To sten af samme type kan reagere forskelligt på grund af kemiske forskelle.

Behandlingskontrast

Opvarmning, bestråling, fyldning, blegning, polymerimpregnering og belægning kan ændre reaktionen eller skabe fluorescens på bestemte steder.

Overlejring af naturligt og syntetisk

Begge kan fluorescere stærkt, svagt eller slet ikke. Vækstmønstre og udvidede spektre adskiller bedre end blot glød.

Observationsforhold

Brug en mørk observationsboks, ren prøve, fast afstand, kontrolleret øjenadaptation og en standard beskrivende skala.

Instrumentets sikkerhed

Kortbølget UV kan skade øjne og hud. Brug en lukket lampe, beskyttelsesudstyr og kig aldrig direkte på den åbne kilde.

Indfatningsforstyrrelser

Lim, folie, emalje, belægning, metaloxider og rengøringsrester kan fluorescere stærkere end ædelstenen.

„Inert“ er et resultat, ikke en fejl. Mange ægte naturlige ædelstene viser lav eller ingen synlig UV-reaktion. Fluorescens bliver nyttig, når dens mønster og bølgelængdeadfærd stemmer overens med — eller modsiger — materialet bestemt af andre egenskaber.
Tilbage til navigation

Hårdhed, sejhed, spaltning, brud og stabilitet

Holdbarhed er ikke et enkelt tal. Hårdhed beskriver ridser, sejhed — modstand mod brud, og stabilitet — modstand mod miljøændringer. Spaltning og brud beskriver, hvordan materialet bryder, og sejhed/modstand mod deformation — hvordan det reagerer på bøjning, skæring eller knusning.

Egenskab Hvad det beskriver Identifikationsværdi Forsigtighed ved testning
Mohs hårdhed Relativ modstand mod ridser fra et andet materiale. Adskiller meget forskellige materialer og forudsiger overflade-slitage. Skalaen er ikke-lineær; testning beskadiger overfladen og kan ikke skelne naturlige fra syntetiske ækvivalenter.
Sejhed / modstand mod spaltning Modstand mod afskalning, revnedannelse og brud ved slag. Hjælper med at forklare, hvorfor jade kan være stærkere end hårdere, men mere skrøbelige ædelstene. Test ikke ved at slå, bøje eller tabe objektet.
Spaltning Foretrukne atomare svaghedsplaner, hvor krystallen kan spalte. Eksisterende spaltede overflader kan bekræfte topas, fluor, calcit, feltspat, diamant og andre identiteter. Spaltning er nedbrydende; brug naturlige brud og mikroskopi.
Brud Brud, der ikke kontrolleres af spaltning, såsom skalleret, ujævn, splintret eller takkede brud. Skalleret glas- og kvartsbrud, fibrous spaltning og kornede aggregatbrud giver kontekst. Polering, slitage, harpiks og tidligere skader kan skjule den oprindelige overflade.
Modstand mod deformation Skrøbelig, formbar, skærbar, bøjelig, elastisk eller fibrous mekanisk opførsel. Nyttigt for metaller, glimmer, gips, jade, organiske materialer og fibrous aggregater. Direkte bøjning eller skæring er ikke egnet til færdige objekter.
Stabilitet Modstandsdygtighed over for varme, lys, kemikalier, fugt og stråling. Hjælper med at vælge vedligeholdelse og kan afsløre følsomhed over for behandling eller reaktive komponenter. Undgå bevidst at udsætte prøven for skadelige forhold som identifikationstest.

Hård, men skællende

Diamant, topas og korund er meget modstandsdygtige over for ridser, men skalering, inklusioner eller skrøbelighed kan stadig føre til afskalning.

Blødere, men tilstrækkelig stærk til brug

Nephrit og jadeit opnår særlig styrke gennem sammenvævede teksturer, selvom deres hårdhed er lavere end korund eller diamant.

Fravær af skalering betyder ikke ubrydelighed

Kvarts har ikke skalering, men kan brække skællet, især i tynde områder, åbne revner og skarpe facetkanter.

Aggregatstyrke varierer

Tæt chalcedon, porøs tyrkis, løs matrixprøve og harpiksbundet komposit kan have lignende farve, men reagere meget forskelligt på tryk.

Behandling ændrer vedligeholdelse

Revnefyld, olie, voks, harpiks, belægning, base og lim kan være mindre stabile end hovedædelstenen.

Observer, provoker ikke

Brug eksisterende slid, polering, ridser, skalering, brud og skader. Den diagnostiske mærkning, du laver, er også et uigenkaldeligt tab.

Tilbage til navigation

Yderligere egenskaber og specialiserede håndinstrumenter

Disse metoder kan være afgørende for visse problemer, men bør ikke betragtes som universelle sten-testere. Deres værdi afhænger af snævert defineret sammenligning og kontrollerede forhold.

Magnetisme

Kalibreret magnetisk tiltrækning kan afspejle jern, mangan, nikkel, kobolt, inklusioner eller metaldele. Mest nyttig ved sammenligning med kendte standarder.

ForstyrrelserMetalindfatninger og matrix
Svag reaktionKræver følsomt udstyr
AnvendelseTil visse granater og uigennemsigtige ædelstene

Termisk og elektrisk ledningsevne

Specialiserede testere adskiller diamant fra mange imiteringer. Moissanit komplicerer kun termisk testning, så kombineret elektrisk reaktion eller specialkontrol anvendes.

AnvendelsesområdeSnæver identifikationsopgave
OverfladeRen og tør
BegrænsningBelægning og metal kontakt

Nedsænkning

Væske med RI tæt på stenens RI reducerer overfladereflektioner og afslører zonering, buet vækst, diffusionsdybde, fyld og kompositlag.

BedstTil farvefordeling
BegrænsningVæskens kompatibilitet
AlternativMikroskopets nedsænkningscelle

Farvefiltre

Chelsea og andre filtre ændrer balancen af transmitterede bølgelængder. Reaktionen kan hjælpe ved visse adskillelser, men overlapper bredt og bør aldrig være det eneste bevis.

NyttigtTil hurtig sammenligning
SvaghedStor overlapning
BekræftRI, spektral, mikroskopi
Et specialiseret instrument svarer på et specialiseret spørgsmål. Diamanttester er ikke en universel ædelstensidentifikator, magnet er ikke en artdetektor, og farvefilter er ikke bevis for smaragd. Definér, hvad du vil skelne, før du vælger værktøj.
Tilbage til navigation

Aggregater, bjergarter, uigennemsigtige ædelsten, organiske materialer og glas

Mange materialer, der sælges som krystaller, er ikke gennemsigtige enkeltkrystaller. Kalcédon, jade, lapis lazuli, turkis, opal, perle, rav, obsidian, fossilt materiale og blandede bjergarter kræver egenskabsmetoder tilpasset aggregatstruktur, porøsitet, organisk kemi eller amorf opførsel.

Mikrokrystallinske aggregater

Kalcédon og agat giver ofte punktvis RI tæt på kvartsfamilien, lavere gennemsnitlig specifik vægt end makrokrystallinsk kvarts og en aggregat polariscope-reaktion.

Sammenfiltrede bjergarter

Jadeitisk jade, nefrit, lapis lazuli og andre bjergarter binder korn, fibre eller flere mineraler. Punktvis RI og specifik vægt beskriver det gennemsnitlige materiale, ikke en enkelt klar optisk orientering.

Porøse dekorative sten

Turkis, magnesit, haulit, chrysokoll og rekonstruerede materialer kan absorbere væske, maling, olie og polymer. Undgå kontakt- og immersionsprøver, der ændrer objektet.

Opal og amorf siliciumdioxid

Opal har ikke langtrækkende krystallinsk orden og opfører sig normalt isotroptisk eller som en aggregat. Vandindhold, porøsitet, matrix og samlet struktur påvirker specifik vægt og RI.

Organiske og biogene ædelsten

For rav, perle, koral, muslingeskal og gagat kræves blidere kontaktmetoder. Lagstruktur, fluorescens, specifik vægt, mikroskopi og infrarød analyse er ofte vigtigere end hårdhed.

Naturligt og fremstillet glas

Glas er amorft og enkeltbrydende, men kan vise spænding. RI og specifik vægt varierer meget med sammensætning, så bobler og flydestrukturer skal matches med målte egenskaber.

Objekttype Mest nyttige rutinemæssige beviser Hyppig begrænsning
Poleret cabochon Punktvis RI, specifik vægt når det er sikkert, bevægelige optiske fænomener, spektrum, UV og mikroskopi. Bøjning forhindrer fulde refraktometeraflæsninger; basen kan være skjult.
Perle eller halskæde Mikroskopi af borehuller, sammenlignende vægt, punktvis RI, spektrum, UV og gentagelse af mønster. Tråd, maling, voks, elastik og blandede perler forhindrer immersion og specifik vægt.
Uigennemsnitligt snit Glans, struktur, specifik vægt når det er sikkert, magnetisme, UV, reflekteret spektrum og Raman om nødvendigt. Ingen transmitteret lys; overfladepolering kan skjule kornstruktur og sammensat opbygning.
Ubehandlet krystal Habit, skala, glans, spektrum, polariscope gennem gennemsigtige områder, densitet og spektroskopi. Der er ikke en poleret kontaktflade til RI-måling, og matrix eller forvitret bark er variabel.
Prøve med matrix Mikroskopi, mineralforeninger, lokaliseret spektroskopi, UV-sammenligning og proveniens. Hele objekts specifikke vægt og magnetisme afspejler flere materialer.
Organiske ædelsten Mikroskopi, forsigtig SG, UV, struktur og infrarød eller Raman-analyse. Varme, opløsningsmiddel, kontaktvæske, vand og tryk kan beskadige.
Fortolk ikke aggregatet som en enkelt krystal. En broget polarisoprespons eller bred punktvis RI kan være præcis, hvad det ægte materiale bør vise.
Tilbage til navigation

Indfattede sten, lukkede indfatninger og testbegrænsninger

Indfatning kan skjule overflader og grænser, som er nødvendige for almindelige instrumenter. Det korrekte resultat kan være en foreløbig materialefamilie og dokumenteret grænse, ikke en ubegrundet fuld identifikation.

Adgang til refraktometer

Kun en åben flad facet kan røre prismet. Metal, høje rammer, buede kupler og lukkede rygge kan forhindre nyttige målinger.

Relativ densitet ikke tilgængelig

Vægte måler stenen sammen med metal, lodning, lim og andre komponenter. Hydrostatisk SG er normalt ikke egnet til indfattede smykker.

Polarisation blokeret

Lukkede rygge og metal reducerer transmitteret lys og kan forstyrre orienteringen mod den optiske akse.

Farven ændres af indfatningen

Folie, reflekterende metal, mørk baggrund, emalje, korrosion og omkringliggende sten kan forstærke eller ændre farven ovenfra.

Fluorescensforstyrrelser

Lim, fyldstof, folie, emalje, belægning og rengøringsrester kan lyse stærkere end ædelstenen.

Fjernelse er en konserveringsbeslutning

Antik folie, skrøbelige holdere, skrøbelighed, emalje og historisk konstruktion kan være beskadiget. Gemmolog og guldsmed bør vurdere, om fjernelse er nødvendigt.

Hierarki af beviser for indfattet sten

Brug den tilgængelige information, og marker hver konklusion efter dens pålidelighedsniveau.

  • DirekteSynlig overflade, kant, inklusioner, spektrum, UV-mønster og enhver tilgængelig RI.
  • SammenlignendeFarve, glans, dobbeltsyn, pleokroisme, fluorescens og reaktion sammenlignet med kendte sten.
  • BegrænsetSG, fuld pavillonmikroskopi, komplet båndinspektion, optisk figur og skjulte samlinger.
  • ForeløbigMaterialefamilien stemmer overens med tilgængelige beviser, men er ikke fuldt bekræftet.
  • LaboratorieKontaktfri spektroskopi, billeddannelse og kemi kan løse spørgsmål uden at fjerne stenen.
  • KonserveringHistorisk konstruktion kan være vigtigere end at få endnu en test.
Tilbage til navigation

Sammenligning af udvalgte gemmologiske egenskaber

De nedenstående værdier er omtrentlige sammenligningsintervaller for almindelige ædelstensmaterialer. Sammensætning, variant, behandling, struktur, temperatur og målemetode kan påvirke målingerne. Brug dem til at kontrollere konsistens, ikke til at fastslå identitet ud fra et enkelt tal.

Materiale Brydningsindeks Dobbeltbrydning / optisk reaktion Relativ densitet Nyttige adskillelsesnoter
Kvarts Omkring 1,544–1,553 BR omkring 0,009; enaksialt positiv Omkring 2,65–2,66 DR, men svagt; glasets RI kan overlappe, men det er isotropt og adskiller sig ofte i SG og inklusioner.
Kalsedon / agat Punktvis RI ofte ca. 1,53–1,54 Aggregatreaktion; kvarts mikrostruktur Ca. 2,58–2,64 Bredt eller uklart punktmønster; farvning og porøsitet ofte vigtige.
Kalkspat Ca. 1,486–1,658 Meget høj BR ca. 0,172; enaksial negativ Ca. 2,71 Ekstraordinær dobbeltsyn og perfekt kløv; meget blødere end kvarts.
Fluorit Ca. 1,434 Enkeltbrydende Ca. 3,18 Lav RI, men relativt høj densitet; perfekt kløv og variabel fluorescens.
Beryl-gruppe Ofte ca. 1,57–1,60 Lav BR, typisk ca. 0,005–0,009; enaksial negativ Ca. 2,67–2,90 Variant og alkalieindhold ændrer værdier; smaragdbehandling kan påvirke mikroskopi mere end RI.
Korund Ca. 1,762–1,770 BR ca. 0,008–0,010; enaksial negativ Ca. 4,00 Naturlig og syntetisk rubin eller safir deler disse grundlæggende egenskaber.
Spinel Ofte ca. 1,718, afhængigt af sammensætning Enkeltbrydende; ADR kan forekomme Ca. 3,58–3,63 Adskilles fra korund ved SR-adfærd og lavere RI/SG.
Granat-gruppe Ca. 1,73–1,89, afhængigt af type Enkeltbrydende; ADR almindelig i nogle varianter Ca. 3,5–4,3 RI og SG tendenser hjælper med at skelne granat-typer, men intervaller overlapper.
Topas Ca. 1,609–1,643 BR ca. 0,008–0,011; toaksial positiv Ca. 3,49–3,57 Højere densitet og perfekt kløv adskiller den fra kvarts og mange glas.
Turmalin-gruppe Ca. 1,61–1,67 BR ofte middel eller høj; enaksial negativ Ca. 2,82–3,32 Karakteristisk stærk pleokroisme og sammensætningsafhængige intervaller.
Peridot Ca. 1,635–1,690 Høj BR ca. 0,035–0,052; toaksial positiv Ca. 3,27–3,48 Stærk dobbeltsyn, jernspektrum og karakteristiske inklusioner hjælper med identifikation.
Zirkon Ca. 1,81–2,02 i højkvalitetsmateriale; lavere i mindre metamiktiske sten Muligvis høj BR; enaksial positiv Ca. 3,9–4,7 Stærk dobbeltsyn og høj glans; strålingsskader ledsages af egenskabsreduktion.
Jadeit-jade Punktvis RI ofte ca. 1,66–1,68 Aggregat Ca. 3,30–3,38 Højere RI og SG end nephrit; polymerbehandling kan kræve infrarød test.
Nephrit-jade Punktvis RI ofte ca. 1,60–1,63 Fibret aggregat Ca. 2,90–3,10 Ekstraordinær hårdhed og fibret tekstur adskiller den fra mange substitutter.
Opal Bredt ca. 1,37–1,52 Typisk isotropisk eller aggregat Ca. 1,98–2,25 Vandindhold, porøsitet, matrix og samling skaber stor variation.
Diamant Ca. 2,417 Enkeltbrydende Ca. 3,52 Over standard refraktometergrænse; termisk/elektrisk og udvidet kontrol anvendes.
Kubisk zirkonia Ca. 2,15–2,18 Enkeltbrydende Ca. 5,6–6,0 Meget høj densitet og stærk dispersion adskiller den fra diamant.
Moissanit Ca. 2,65–2,69 Dobbeltbrydende; stærk dobbeltsyn i mange retninger Ca. 3,22 Termisk reaktion overlapper med diamant; adskilles ved elektriske og optiske tests.
Hyppigt gemmeglas Ca. 1,45–1,80 eller mere, afhængigt af sammensætning Isotropisk; spændingsrelateret ADR mulig Ca. 2,2–4,5 eller mere Sammensætningen varierer meget; bobler, flow, formede overflader, RI og SG skal stemme overens.

Sammenligningsværdier er bevidst afrundede, og hvor en tæt skelnen er vigtig, bør de kontrolleres mod professionelle data for det specifikke materiale.

Intervaller overlapper naturligt. Ædelstensarter danner faste opløsninger, har inklusioner og forekommer som aggregater. Tabellen har til formål at fjerne modsigelser og lede til næste test, ikke at erstatte en fuld identifikationsprocedure.
Tilbage til navigation

Hvordan kombinationer af egenskaber løser almindelige skel

En nyttig rækkefølge af egenskaber vælges efter konkurrerende forklaringer. De følgende eksempler viser, hvordan hvert nyt resultat reducerer de resterende muligheder.

Rød gennemsigtig sten

Spørgsmål: rubin, spinel, granat, glas eller syntetisk ækvivalent?
Rækkefølge: polariscope → RI → SG → spektrum → mikroskopi.
Hovedskel: korund er DR ved RI 1,76; spinel og granat er SR med forskellig RI og SG.

Blåviolet facetslebet sten

Spørgsmål: tanzanit, safir, iolit, spinel eller glas?
Rækkefølge: dichroskop → RI → optisk karakter → SG → spektrum.
Hovedskel: tanzanit er stærkt trichroisk og biaxial; spinel og glas er isotrope.

Farveløs brillantsten

Spørgsmål: diamant, moissanit, CZ, zirkon, topas eller glas?
Rækkefølge: glans og dobbeltsyn → termisk / elektrisk test → SG hvor relevant → spektroskopi.
Hovedskel: CZ er meget tæt; moissanit er DR; diamant er SR og meget varmeledende.

Grøn kaboshon

Spørgsmål: jadeit, nefrit, serpentin, kvarts, glas eller polymerkomposit?
Rækkefølge: punktvis RI → SG når sikkert → aggregatreaktion → mikroskopi → spektrum / FTIR.
Hovedskel: jadeit har normalt højere RI og SG end nefrit.

Violet gennemsigtig sten

Spørgsmål: ametyst, fluorit, glas, syntetisk kvarts eller behandlet materiale?
Rækkefølge: polariscope → RI → SG → spektrum → væksttegn.
Hovedskel: fluorit er SR med lav RI og højere SG; kvarts er DR ved RI 1,54.

Uigennemsigtig blågrøn perle

Spørgsmål: turkis, farvet halit, magnesit, glas, keramik eller harpiks?
Rækkefølge: borehulsmikroskopi → punktvis RI → SG kun hvis sikkert → UV → Raman / FTIR, hvis ikke løst.
Hovedskel: behandling og porøsitet kan være vigtigere end en enkelt gennemsnitlig egenskab.

Eksempel: rød facetslebet sten

Hver observation ændrer sandsynligheden for konkurrerende identiteter uden at påstå at bevise mere, end den faktisk gør.

  • Polariscope: DRFjerner almindeligt glas, spinel og granat som simple forklaringer.
  • RI 1,762–1,770Støtter stærkt korund og ikke rød turmalin, topas eller kvarts.
  • SG omkring 4,00Matcher korund og modsiger mange lavere densitetsalternativer.
  • Chrom-spektretUnderstøtter rubinens farve i det identificerede korund.
  • MikroskopiKan vise beviser for naturlig, flamme-syntese, flux, hydrotermisk, fyldning eller varmebehandling.
  • Endelig grænseHovedegenskaber identificerer rubin som korund; naturlig oprindelse og behandling kan stadig kræve ekspertanalyse.
Tilbage til navigation

Hvorfor hovedegenskaber ofte ikke løser oprindelses- eller behandlingsspørgsmål

Laboratorievokset krystal er designet til at efterligne den naturlige mineralsammensætning og struktur. Syntetisk rubin er korund; syntetisk smaragd er beryl; hydrotermisk syntetisk kvarts er kvarts. Derfor overlapper deres brydningsindeks, dobbeltbrydning, optiske egenskaber, relativ densitet, hårdhed og mange spektre med naturlige modstykker.

Behandlinger kan være lige så subtile. Opvarmning kan omarrangere defekter eller inklusioner uden væsentligt at ændre masse RI eller SG. Bestråling kan skabe farvecentre og bevare hovedmaterialets identitet. Olie og harpiks fylder sprækker uden at erstatte hele krystallen. Diffusion kan kun påvirke et lavt overfladelag. Egenskabssættet kan bestemme hovedmaterialet, og mikroskopi og avanceret spektroskopi kan afsløre, hvad der er sket.

Naturlig og syntetisk

Hovedegenskaber bestemmer typen. Vækstzonering, inklusioner, frøkristalforbindelser, fotoluminescens, infrarøde karakteristika, spor-kemi og sammenligningsdata kan bestemme oprindelsen.

Opvarmning

RI og SG forbliver ofte inden for ubehandlet interval. Ændrede inklusioner, UV-reaktion, absorptionskarakteristika og udvidede spektre kan give beviser.

Bestråling

Hovedmaterialets egenskaber forbliver som ædelsten. Vigtigere er spektroskopi af farvecentre, stabilitet, zonering og behandlingshistorik.

Fyldning af revner

Hovedmaterialets RI kan forblive læselig, mens fyldstoffet skaber blinkeffekter, bobler, lokaliseret fluorescens og menisker, der når overfladen.

Belægning og diffusion

Et lavt lag kan ændre farven set ovenfra, mens substratet bevarer sine oprindelige masseegenskaber. Kantafslidning, immersion og overfladeanalyse er vigtige.

Geografisk oprindelse

Typiske egenskaber overlapper mellem forekomster. Oprindelse er en eksperts sammenlignende vurdering baseret på inklusioner, kemi, spektre og dokumenterede sammenligningspopulationer.

Korrekt identifikation af hovedmaterialet kan eksistere sammen med en ufuldstændig beskrivelse af ægtheden. „Korund, rød, med chrom“ er ikke det samme som „naturlig ubehandlet rubin fra Myanmar“.
Tilbage til navigation

Almindelige testfejl og regler, der ikke virker

„Et præcist tal beviser identiteten.“

Lærebogsværdier er intervaller. Sammensætning, temperatur, orientering, inklusioner, porøsitet, behandling og teknik kan ændre målingen.

“En sten, der forbliver mørk, er glas.”

Diamant, spinel, granat, kubisk zirkonia og andre kubiske krystaller er også enkeltbrydende. En dobbeltbrydende sten kan forblive mørk i optisk akseretning.

“To skygger betyder altid en dobbeltbrydende krystal.”

Dårlig kontakt, aggregatkorn, belægning, ridser og sløret punktmåling kan skabe flere grænser. Bekræft med rotation og polariscope.

“Glød beviser naturlig oprindelse.”

Naturlige, syntetiske, behandlede objekter, glas, harpiks, fyldstof, lim og belægning kan fluorescere. Vigtig er fordelingen og andre egenskaber.

“Tung betyder ægte.”

Blyglas, kubisk zirkonia, metalbaserede kompositter og tætte syntetiske materialer kan være tungere end den imiterede ædelsten.

“Hårdhed adskiller naturlig fra syntetisk.”

Matchende arter har samme hårdhed. Ridsetest beskadiger objektet og bidrager lidt til oprindelsesbeviser.

“Ingen spektrum — ingen identifikation.”

Nogle materialer viser svag eller bred absorption. RI, SG, optik, mikroskopi og avanceret spektroskopi kan være stærkere beviser.

“Instrumentets præcision betyder nøjagtighed.”

En skærm med tre decimaler kan stadig fejle på grund af kalibrering, kontakt, bobler, forkert prøve eller observatørfejl.

“Målinger på indfattede sten beskriver kun stenen.”

Metal, lim, base, folie og nabogemmer kan dominere vægt, fluorescens, farve, magnetisme og termisk reaktion.

“Hver sten skal gennemgå hver test.”

God gemmologi vælger kun relevante tests. Vand, kontaktvæsker, UV, tryk og sonder kan beskadige følsomme objekter.

“Egenskabstabel erstatter mikroskopi.”

Tal angiver materialefamilier; inklusioner, sammensmeltninger, fyldstoffer, vækst og restaurering forklarer oprindelse og konstruktion.

“Usikkerhed betyder fiasko.”

En klart defineret foreløbig konklusion er mere pålidelig end antagelser om type, behandling eller lokalitet uden for dataområdet.

Reproducerbarhed er en del af beviserne. Drej, ændr position, kalibrer igen og mål igen. Resultater, der ikke kan gentages, bør noteres som ustabile eller kompromitterede og ikke gennemsnitliggøres til falsk sikkerhed.
Tilbage til navigation

Dokumenter egenskabssættet

En fuldstændig registrering gør det muligt for en anden undersøger at forstå prøven, gentage målingen og se, hvorfor konklusionen er som den er.

Objekt og påstand

Noter den angivne identitet, påstand om naturlighed eller syntetisk oprindelse, behandling, lokalitet, konstruktion, dimensioner, vægt, indfatning og tilstand.

Instrument og kalibrering

Noter instrumentets model eller type, belysning, reference, skalaopløsning, kalibreringsresultat og dato.

Orientering og overflade

Angiv, hvilken faset, cabochon-flade, akse, overflade eller borehul der blev testet, og om de blev poleret, bøjet, belagt eller beskadiget.

Primære målinger

Gem hver RI, SG, UV, spektrum, polarisering, pleokroisme og yderligere observation, før den omsættes til et navn.

Usikkerhed og forstyrrelser

Noter bobler, dårlig kontakt, porøsitet, indfatning, matrix, lav klarhed, aflæsninger over grænse, temperatur og gentagelsesvariation.

Konklusion og næste test

Adskil bekræftet materialidentitet fra uafklarede spørgsmål om oprindelse, behandling, lokalitet og konstruktion.

Registreringspunkt Eksempel på formulering Fortolkningsværdi
Prøvens tilstand "Løs oval, ren og tør; pavillon poleret; en overfladeorienteret revne; ingen belægninger synlige." Definerer, om kontakt- og nedsænkningstest er passende.
Brydningsindeks "1,762–1,770 fra tre pavillonfacetter; skarpe grænser; gentagelighed ±0,001." Angiver interval, overflade og nøjagtighed, ikke én isoleret værdi.
Polarisering "DR; fire lys-mørke cyklusser over 360°; delvis enaksial figur." Knytter optisk adfærd til krystalsymmetri.
Pleokroisme "Medium purpur-rød / orange-rød i dichroskop; stærkeste langs båndretning." Noterer farveretning og observationsgeometri.
Relativ densitet "3,99, 4,01, 4,00 hydrostatisk vejning; bobler fjernet; 0,001 ct vægt." Viser gentagelighed og metodekvalitet.
Spektrum "Chromrelaterede røde linjer og bred grøn-gul absorption i transmitteret lys." Knytter farvningscenter til identificeret hovedmateriale.
UV "LW: medium rød, jævn; SW: svag rød; ingen glød." Angiver bølgelængde, intensitet, fordeling og fosforescens.
Konklusion "Rubin, korund; naturlig eller syntetisk oprindelse og varmebehandling løses ikke med almindelige egenskaber." Angiver, hvad målingerne fastlægger og ikke fastlægger.
En kort egenskabsnote kan stadig være streng. "Klar grøn oval, løs; RI 1,577–1,583, BR 0,006, enaksial negativ, svag blågrøn / gulgrøn pleokroisme, SG 2,72, kromholdigt spektrum; egenskaber identificerer beryl svarende til smaragd; observeret fyldning af revner; yderligere analyse nødvendig for naturlig oprindelse og geografisk kilde."
Tilbage til navigation

Ofte stillede spørgsmål

Hvad er gemmologiske egenskaber?

Det er gentagne fysiske og optiske egenskaber — såsom brydningsindeks, relativ densitet, optisk karakter, dobbeltbrydning, pleokroisme, absorptionsspektrum, fluorescens, hårdhed, skala og sejhed — der hjælper med at identificere og skelne ædelstensmaterialer.

Kan én gemmologisk test identificere hver sten?

Nej. Én måling kan begrænse mulighederne, men en pålidelig identifikation kombinerer normalt flere uafhængige observationer og målinger.

Hvilken almindelig test er oftest mest informativ?

For en løs, klar sten med en passende poleret overflade er brydningsindekset ofte den mest pålidelige almindelige egenskab. Dets anvendelighed falder, når stenen er ubehandlet, buet, porøs, uigennemsigtig, indfattet, belagt eller uden for instrumentets grænser.

Hvad måler brydningsindekset?

Den beskriver, hvor meget lyset sænkes og brydes, når det går ind i materialet. Ædelstensrefraktometret måler grænsevinklen, der dannes i kontakten mellem stenen, kontaktvæsken og instrumentets prisme.

Hvorfor bruges kontaktvæske i refraktometret?

Væsken fjerner luftmellemrummet og forbinder optisk den polerede stenoverflade med refraktometrets prisme. Den skal bruges sparsomt; den er ikke egnet til nogle porøse, organiske, belagte, sammensatte eller plejekrævende materialer.

Hvad er punktvis RI-aflæsning?

Det er en omtrentlig brydningsindeksaflæsning, opnået fra et lille buet eller poleret område, når hele skyggegrænsen ikke kan aflæses. Det er nyttigt for cabochoner og samlinger, men har større usikkerhed.

Hvad betyder "over grænsen"?

Mange standard refraktometre kan ikke vise værdier over cirka 1,81. Et mørkt felt uden læsbar grænse kan betyde en sten med højere RI, dårlig kontakt, en uegnet overflade eller et instrumentproblem, så andre tests er nødvendige.

Hvad er dobbeltbrydning?

Dobbeltbrydning er den numeriske forskel mellem den højeste og laveste brydningsindeks i en anisotrop ædelsten. Det afspejler opdelingen af lys i to stråler, der bevæger sig med forskellig hastighed.

Er synligt dobbeltsyn det samme som dobbeltbrydning?

Synlig dobbeltsyn af bagfacetter er en form for dobbeltbrydning, men synligheden afhænger af dobbeltbrydningens styrke, slibning, orientering, facetdybde og synsvinkel. Lav dobbeltbrydning kan virke som om der ikke er dobbeltsyn.

Hvad er enkeltbrydning?

Et enkeltbrydende materiale transmitterer lys med én brydningsindeks i alle retninger. Kubiske krystaller og amorfe materialer er normalt enkeltbrydende, selvom spænding kan skabe unormale polarisationsfænomener.

Hvad er dobbeltbrydning?

En dobbeltbrydende krystal opdeler normalt lys i to polariserede stråler. Ikke-kubiske krystalsystemer er anisotrope og viser som regel denne opførsel, undtagen i særlige optiske retninger.

Hvad viser en polariscope?

Den viser, hvordan stenen opfører sig mellem krydsede polarisatorer. Stenen kan forblive mørk, skifte mellem lys og mørk ved rotation, forblive bredt lys som en samling eller vise mønstre af unormal spænding.

Er en sten, der forbliver mørk i en polariscope, nødvendigvis glas?

Nej. Kubiske ædelsten som spinel, granat og diamant er også enkeltbrydende. En dobbeltbrydende sten, der ses præcist langs den optiske akse, kan også forblive mørk, så den skal vippes og kontrolleres igen.

Hvad er unormal dobbeltbrydning?

Det er et lysmønster relateret til spændinger i et materiale, der normalt er enkeltbrydende. Glas kan vise bølget spænding, mens nogle granater og spineller viser krydsstribede eller mosaikagtige reaktioner. Dette bør ikke forveksles med normal anisotropisk opførsel.

Hvad er en optisk figur?

Dette interferensmønster, der observeres gennem en konoskop, når stenen ses tæt på den optiske akse. Mønsteret kan bekræfte en- eller toaksede optiske egenskaber, og med den rette teknik også det optiske tegn.

Hvad er pleokroisme?

Pleokroisme er ændring i kropsfarve efter krystallografisk retning, forårsaget af retningsafhængig absorption i anisotrope farvede ædelsten.

Kan glas vise pleokroisme?

Amorft glas kan ikke vise ægte krystallografisk pleokroisme. Ujævn farve, basis, belægning, refleksioner og spændinger kan skabe retningsbestemte ændringer, der skal adskilles.

Hvad gør et dichroskop?

Den adskiller to polariserede vibrationsretninger og viser deres farver side om side. Ved at dreje ædelstenen er det lettere at finde den stærkeste pleokroiske kontrast.

Beviser fraværet af synlig pleokroisme, at materialet er isotropt?

Nej. Pleokroisme kan være for svag, stenen kan være bleg, synsvinklen ugunstig, eller slibningen kan blande farver. Polariaskop- og refraktometerbeviser er stærkere.

Hvad er relativ tæthed?

Relativ tæthed udtrykker tæthed i forhold til vand. En tæt ædelsten vejer mere end en ædelsten med lavere tæthed af samme volumen.

Hvordan beregnes hydrostatisk relativ tæthed?

Vej objektet i luften og hængt i vand, del derefter vægten i luften med forskellen mellem de to målinger. Præcision afhænger af vægtens opløsning, stabil ophængning, fjernelse af bobler og temperatur.

Kan hver sten vejes hydrostatisk?

Nej. Vandfølsomme, porøse, skrøbelige, sammensatte, limede, fyldte, med basis, hule, komposit- eller historisk vigtige objekter kan blive beskadiget eller give upålidelige resultater.

Hvorfor er luftbobler vigtige ved test af relativ tæthed?

En luftboble øger opdriften og gør den underliggende vægt for lav, så SG-resultatet bliver for lavt.

Kan vægt i hånden ændre den relative tæthed?

Kun ved meget store tæthedsforskelle. Menneskelig sammenligning er subjektiv og afhænger af størrelse, indfatning, hulrum, matrix og forventninger.

Hvad viser et håndholdt spektroskop?

Den opdeler transmitteret eller reflekteret lys i det synlige spektrum for at observere absorptionslinjer, bånd og afskæringer. Disse træk kan afsløre krom, kobolt, jern, mangan, sjældne jordarter eller andre farveårsager.

Viser hver ædelsten et synligt diagnostisk spektrum?

Nej. Nogle sten er for blege, mørke, små, uklare eller svagt absorberende, og mange materialer viser kun bred eller ikke-diagnostisk absorption.

Hvad er fluorescens?

Det er synligt lys, der udsendes, når et materiale exciteres af ultraviolet eller en anden energirig kilde. Farve, intensitet, fordeling og reaktion på bølgelængde noteres.

Hvad er fosforescens?

Det er emission, der fortsætter efter fjernelse af excitationskilden. Varighed og farve kan være nyttige i nogle materialer, men er ikke universelle identifikatorer.

Kan UV-fluorescens bevise, at en sten er naturlig?

Nej. Naturlige ædelsten, syntetiske, glas, harpiks, fyldstoffer, belægninger, lim og behandlinger kan fluorescere eller forblive inert.

Hvorfor sammenligne langbølget og kortbølget UV?

Forskellige aktivatorer, slukkere, væksthistorier, behandlinger og fyldstoffer kan reagere forskelligt omkring 365 nm og 254 nm. Sammenligning kan være mere informativ end en enkelt reaktion.

Er hårdhed en god ægthedstest?

Hårdhed kan skelne meget forskellige materialer på ubrugte råmaterialer, men ridsetest beskadiger færdige objekter og kan ikke skelne naturlige og syntetiske versioner af samme type.

Hvad er forskellen på hårdhed og sejhed?

Hårdhed er modstand mod ridser; sejhed er modstand mod brud eller afskalning. Diamant er den hårdeste almindelige ædelsten, men kan splintre og flække.

Hvad er stabilitet i gemmologi?

Stabilitet beskriver modstand mod varme, lys, kemikalier, fugt og miljøændringer. Det påvirker vedligeholdelse selv når hårdhed og sejhed er høje.

Kan flækning hjælpe med at identificere en ædelsten?

Flækkets retning og kvalitet kan hjælpe med identifikation, men bevidst at skabe flækkede overflader er destruktivt. Brug i stedet eksisterende brud, indre planer og kendt krystalorientering.

Kan magnetisme identificere en ædelsten?

Magnetisk reaktion kan hjælpe med at identificere nogle jern- eller manganholdige ædelstene, men svage reaktioner kræver kontrollerede instrumenter, og de kan domineres af inklusioner, matrix eller metalindfatninger.

Hvad måler diamanttestere?

De fleste håndholdte testere måler termisk ledningsevne; nogle måler også elektrisk ledningsevne. De er designet til en snæver adskillelsesopgave og identificerer ikke hver farveløs sten.

Kan en termisk tester skelne diamant fra moissanit?

Kun termisk ledningsevne kan være utilstrækkelig, da moissanit også leder varme godt. Kombineret termisk og elektrisk testning eller specialiseret kontrol anvendes.

Hvorfor er det sværere at teste indfattede sten?

Metal kan blokere refraktometeret, forstyrre hydrostatisk vejning, skjule samlinger og basis, bidrage til fluorescens eller magnetisme og begrænse mikroskopisk adgang til pavilion og bånd.

Hvordan testes uigennemsigtige cabochoner?

Punktvis RI, relativ densitet når det er sikkert, aggregatreaktion, glans, struktur, spektrum i reflekteret lys, UV-reaktion, magnetisme, mikroskopi og avanceret Raman- eller infrarød testning kan kombineres.

Hvordan adskiller bjergarter og aggregater sig fra enkeltkrystaller?

De indeholder mange korn eller fibre, ofte mere end ét mineral. Deres optiske reaktion kan være varieret, aggregat eller middel, og SG og RI kan afspejle en blanding snarere end en enkelt krystallografisk orientering.

Kan hovedegenskaber skelne naturlig rubin fra syntetisk?

Normalt set nej. Naturlig og syntetisk rubin er begge korund og har samme RI, dobbelbrydning, SG, hårdhed, optiske egenskaber og kromrelaterede spektrer. Vækstkarakteristika og laboratorieanalyse er nødvendige.

Kan hovedegenskaber opdage opvarmning?

Nogle gange ses indirekte ændringer i mikroskopi, UV eller spektre, men mange opvarmede sten bevarer stort set samme RI og SG. Behandlingsbestemmelse kan kræve specialiseret analyse.

Kan hovedegenskaber bestemme geografisk oprindelse?

Sjældent. Oprindelseskonklusioner baseres på inklusionsbilleder, sporstoffer, spektroskopi, sammenlignende populationer og proveniens. Almindelige RI og SG fastlægger normalt materialet, ikke minen.

Hvad bør noteres sammen med målingen?

Notér instrumentet, kalibreringskontrol, stenens tilstand, orientering, anvendt overflade, lyskilde, kontaktvæske hvis relevant, temperatur- eller vandforhold, primære målinger, usikkerhed og enhver grund til, at resultatet kan være kompromitteret.

Hvad er den mest pålidelige testregel?

Definér spørgsmålet, undersøg først, vælg den mindst invasive relevante test, gentag målinger i mere end én orientering, sammenlign uafhængige egenskaber og angiv usikkerhed, når data ikke understøtter en fuldstændig konklusion.

Tilbage til navigation

Endeligt perspektiv

Gemmologiske egenskaber omdanner udseendet til testbar adfærd. Brydningsindekset beskriver lysets hastighed og brydning; dobbeltbrydning og polarisering afslører krystallinsk anisotropi; pleokroisme registrerer retningsafhængig absorption; relativ densitet måler tæthed; håndholdt spektroskopi viser hvilke bølgelængder der fjernes; ultraviolet lys afslører udvalgte emissioner; og fysiske egenskaber forklarer, hvordan materialet modstår ridser, slag, sprødhed, varme, kemikalier og miljøændringer.

Ingen egenskab er universel. Refraktometeret kræver en passende poleret overflade, hydrostatisk vejning et vandtæt objekt, dichroskopet farvet transmitteret lys, og polarisatoren kan forvirres af spændinger eller aggregatstruktur. For indfattede, uigennemsigtige, porøse, organiske, sammensatte og matrixholdige objekter kræves tilpassede metoder og forsigtigt angivne grænser.

Den største begrænsning er også grunden til, at gemmologi bruger flere værktøjer. Naturlige og syntetiske ædelstene har de samme artsspecifikke egenskaber, og mange behandlinger ændrer udseendet uden at flytte RI eller SG uden for normale intervaller. Almindelig testning fastlægger hovedmaterialet og afslører uoverensstemmelser; mikroskopi og avanceret laboratorieanalyse fastslår vækstoprindelse, subtil behandling, sporstoffer og nogle lokalitetsproblemer.

Derfor er en stærk identifikation ikke blot en enkelt måling. Det er et gentaget sæt egenskaber, samlet i en effektiv rækkefølge, fortolket inden for realistiske intervaller, kontrolleret for konstruktion og behandling samt dokumenteret tilstrækkeligt præcist, så en anden forsker kan forstå både konklusionen og dens usikkerhed.

Vend tilbage til bloggen