Fyzikálne a optické testy kryštálov
Linas JuozėnasZdieľať
Autenticita kryštálov: fyzikálne a optické testy
Vizuálna prehliadka odhaľuje náznaky; gemologické testy zisťujú, či sa objekt správa tak, ako by sa navrhovaný materiál mal správať. Index lomu, optický charakter, pleochroizmus, relatívna hustota, absorpčné spektrum, reakcia na ultrafialové žiarenie, tvrdosť, štiepateľnosť, magnetizmus a vodivosť kontrolujú rôzne interakcie so svetlom, hmotou, silou, teplom alebo poľom. Žiadny výsledok nie je univerzálnym verdiktom. Cieľom je určiť základný materiál, odhaliť rozpory a pochopiť, ktoré otázky o pôvode, úprave, lokalite alebo konštrukcii si ešte vyžadujú mikroskopiu alebo laboratórnu analýzu.
Stručné zásady
Gemologická vlastnosť je užitočná len vtedy, keď sa zaznamená prístroj, stav vzorky, orientácia a neistota. Tabuľky uvádzajú porovnávacie rozsahy, nie magické čísla. Prirodzená variabilita, tuhý roztok, úprava, inklúzie, pórovitosť, teplota a technika merania môžu výsledok zmeniť.
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.
Dôkazy o lokalite
Základné vlastnosti zvyčajne určia hlavný materiál, nie baňu ani krajinu. Geografický pôvod je porovnávací laboratórny záver založený na inklúziách, chemickom zložení, spektrách a proveniencii.
Odôvodnený ďalší krok
Súbor vlastností by mal ukázať, ktoré otázky sú vyriešené a ktorý test by poskytol nové informácie. Opakovanie slabého testu nenahrádza výber presnejšej metódy.
Postupnosť gemologických testov
Najúčinnejší postup sa začína najmenej invazívnymi pozorovaniami a každý výsledok využíva na výber ďalšieho testu. Nie každý objekt možno alebo treba podrobiť každému meraniu.
- 1. Definujte tvrdenie.Rozlíšte identitu materiálu, prírodný alebo syntetický pôvod, úpravu, lokalitu a konštrukciu.
- 2. Preskúmajte predmet pred meraním.Zdokumentujte stav, leštenie, osadenie, povlaky, spoje, inklúzie, pórovitosť a povrchy vhodné na kontakt.
- 3. Vyberte vhodnú identifikačnú vlastnosť.Index lomu je veľmi užitočný pri voľných leštených kameňoch; pri iných predmetoch možno začať polarizáciou, spektrom alebo mikroskopiou.
- 4. Určte optické správanie.Ak je to vhodné, využite dvojlom, reakciu v polariskope, optickú figúru, pleochroizmus a zdvojenie obrazu.
- 5. Zmerajte hustotu, ak je to bezpečné.Hydrostatická SG môže rozlíšiť podobne vyzerajúce materiály, ale krehké predmety by nemali prísť do styku s vodou.
- 6. Pridajte dôkazy zo selektívneho svetla.Zaznamenajte absorpčné spektrum, fluorescenciu v dlhovlnnom a krátkovlnnom žiarení, fosforescenciu a pohyblivé optické javy.
- 7. Posúďte fyzikálne vlastnosti bez poškodenia.Využite existujúcu štiepateľnosť, lomy, lesk, kontext húževnatosti, magnetizmus, vodivosť a tepelné správanie namiesto deštruktívnych testov.
- 8. Zastavte sa alebo prehĺbte skúmanie.Keď je identita jasná, uveďte zostávajúce obmedzenia. Pri jemnom spracovaní, určovaní pôvodu, stopovej chemickej analýze alebo rozlišovaní prírodného a syntetického materiálu využite kvalifikované laboratórium.
Pripravte vzorku a pracovisko
Kvalita merania sa začína ešte pred zobrazením údajov prístrojom. Nečistota, olej, odštiepený kontaktný povrch, zachytený vzduch, nestabilné osvetlenie, nekalibrovaná váha alebo skrytý kompozit môžu premeniť čísla, ktoré vyzerajú presne, na zavádzajúce údaje.
Čistá, zdokumentovaná vzorka
Najprv odfoťte neporušený objekt. Odstráňte iba bezpečné povrchové nečistoty a potom ho úplne vysušte. Zapíšte opravy, výplne, povlaky, matricu, podložku, niť, lepidlá a kov.
Neutrálne osvetlenie
Na prácu s farbou a prístrojmi používajte kontrolované biele svetlo. Zmiešané osvetlenie miestnosti, farebné steny a automatické spracovanie fotoaparátu skresľujú porovnanie.
Kalibrované prístroje
Skontrolujte refraktometer podľa známeho štandardu, overte nulový bod a opakovateľnosť stupnice, skontrolujte polarizátory a overte váhy etalónovým závažím.
Vhodný kontaktný povrch
Refraktometer vyžaduje plochú leštenú plochu, ktorá sa bezpečne dotýka hranola. Zakrivené kabošony, surové kryštály, povlaky a osadené kamene môžu umožniť iba bodový údaj alebo nemusia umožniť žiadny.
Kontrolovaná manipulácia
Použite čistú handričku, pinzetu vhodnú pre daný objekt, mäkkú podložku a nádobu na vodu bez výpustného otvoru. Odtlačky prstov a spadnuté kamene sú zdrojmi chýb a poškodenia, ktorým sa dá predísť.
Písomný údajový list
Pred interpretáciou si zapíšte pôvodné hodnoty. Uveďte orientáciu, opakované odčítania, rozsah prístroja, neistotu a každý dôvod, prečo môže byť meranie nespoľahlivé.
Index lomu: základ bežnej identifikácie drahokamov
Index lomu, skrátene RI, opisuje, ako výrazne sa svetlo v materiáli spomaľuje a mení smer. Gemologický refraktometer nesleduje viditeľný zlomený lúč prechádzajúci kameňom; odčítava hranicu kritického uhla vytvorenú úplným vnútorným odrazom pri hranole prístroja.
Kameň, kvapalina a hranol
Veľmi malé množstvo kontaktnej kvapaliny s vysokým RI opticky spojí plochý leštený povrch s hranolom refraktometra. Hranica tieňa sa odčíta podľa stupnice prístroja pri monochromatickom osvetlení.
Odčítanie jedného alebo dvoch indexov
Jednoosovo lomivé materiály zvyčajne zobrazujú jednu hranicu tieňa. Dvojosovo lomivé kryštály pri vhodnej orientácii zobrazujú dva indexy. Otáčanie ukáže, či sa pohybuje jeden alebo oba údaje.
| Pozorované správanie refraktometra | Možná interpretácia | Kontroly pred prijatím záveru |
|---|---|---|
| Jedno jasné, nehybné rozhranie pri otáčaní | Izotropný materiál alebo jeden index dvojlomného kameňa viditeľný v obmedzenej orientácii. | Nakláňajte a otáčajte; potvrďte polariscopeom, optickou figúrou a očakávaným intervalom materiálu. |
| Dve rozhrania: jedno nehybné, druhé pohyblivé | Typické jednoosové správanie, keď sa dosiahnu ordinárny aj extraordinárny index. | Zapíšte najvyššiu a najnižšiu nameranú hodnotu a vypočítajte dvojlom. |
| Dve rozhrania, ktoré sa obe menia pri zmene orientácie | Typické dvojosové správanie na rôznych leštených fasetách. | Hľadajte hlavné hodnoty, optický charakter a kompatibilnú kryštálovú sústavu. |
| Široký neostrý pruh alebo bod | Agregát, kabošon, zakrivený povrch, zlý kontakt, opotrebovanie povrchu alebo viacero orientácií zŕn. | Vyčistite kontaktné miesto, použite bodovú techniku a zvýšte hranice neistoty. |
| Rozhranie sa nenachádza pod limitom stupnice | Možný kameň s vysokým RI, nedostatočný kontakt, nevhodný povrch, nesprávne osvetlenie alebo porucha prístroja. | Skontrolujte známy štandard, kontakt, orientáciu povrchu, lesk, SG a ďalšie testy pre vysoké RI. |
| Odlišné namerané hodnoty na rôznych povrchoch, ktoré prekračujú očakávaný dvojlom | Kompozitná konštrukcia, povlak, zmiešaný agregát, povrchový film alebo zlý kontakt. | Preskúmajte okraje a spoje pri zväčšení a zopakujte meranie na čistých miestach. |
Na úzkych obrazovkách posúvajte tabuľku vodorovne.
Rozsah prístroja
Mnohé štandardné refraktometre na drahokamy nedokážu zobrazovať hodnoty vyššie než približne 1,81. Na meranie diamantov, kubického zirkónu, moissanitu a vysokého typu zirkónu sú potrebné iné metódy.
Prístup k povrchu
Plochý, leštený a nepokrytý povrch poskytuje najlepší kontakt. Zakrivenie fazety, odštiepenia, kôra, vosk, povlak alebo drsnosť môžu rozšíriť alebo posunúť rozhranie.
Obmedzenia kontaktnej kvapaliny
Kvapalina môže preniknúť do pórov, prasklín, lepiacich spojov, organického materiálu, povlakov alebo zostavených kameňov. Použite najmenšie praktické množstvo a vyhnite sa nevhodným objektom.
Teplota a kalibrácia
Teplota prístroja, prizmy, kontaktnej kvapaliny a vzorky ovplyvňuje presnosť. Skontrolujte etalón a zapisujte namerané hodnoty, namiesto spoliehania sa na pamäť.
Rozsahy zloženia
Kietojo tirpalo brangakmeniai, tokie kaip granatas, turmalinas, berilas ir cirkonas, gali apimti reikšmingus RI intervalus. Význam treba porovnávať s chémiou a ďalšími vlastnosťami.
Tapatybė, ne kilmė
Natūralūs ir laboratorijoje išauginti tos pačios rūšies kristalai paprastai turi tą patį RI intervalą. Kilmę reikia nustatyti remiantis augimo ir sudėties įrodymais.
Dvigubas lūžis, dvigubas šviesos lūžis, vaizdo dvigubėjimas ir dispersija
Šie terminai apibūdina skirtingus optinius reiškinius. Dvigubas lūžis yra skaitinė anizotropinių medžiagų savybė. Dvigubas šviesos lūžis - tai šviesos skilimas į du spindulius. Vaizdo dvigubėjimas - matomas galinių fasetų kraštų ar inkliuzų padvigubėjimas. Dispersija - baltos šviesos išskaidymas į spektro spalvas.
Môže vytvoriť dve blízke hranice refraktometra a slabo viditeľné zdvojenie. Kremeň a beryl sú dobre známe príklady.
Často pomáha pri identifikácii a pri vhodných výbrusoch môže vytvoriť viditeľné zdvojenie. Korund a topás patria do rozsahu od nízkeho po stredný.
Peridot, cirkón a najmä kalcit môžu zreteľne zdvojiť zadné fasety, inklúzie alebo vytlačené línie.
Dvojlomný kameň sa môže pozdĺž optickej osi správať ako monorefrakčný. Pred vyvodením záveru ho otočte a nakloňte.
Plytký kameň alebo nepriaznivá orientácia fasiet môže zakryť zdvojenie aj vtedy, keď je dvojlom vysoký.
Diamant a kubický zirkón vykazujú silný spektrálny „oheň“, hoci sú monorefrakčné; dvojlom nemeria disperziu.
| Optické pozorovanie | Čo to potvrdzuje | Čo môže napodobniť alebo zakryť |
|---|---|---|
| Dve hranice tieňa refraktometra | Anizotropné správanie a merateľný dvojlom. | Zlý kontakt, viacero zŕn, povlak alebo nejasný bodový údaj. |
| Viditeľné zdvojenie fasiet pavilónu | Stredne silný alebo vysoký dvojlom pri priaznivej orientácii. | Odrazy, poškodenie fasiet, kompozitné spojenie alebo pozorovanie pozdĺž optickej osi. |
| Silné dúhové záblesky | Prípadne vysoká disperzia v kombinácii s vhodným výbrusom. | Povlak, difrakcia, povrchový film, hra farieb alebo artefakty fotoaparátu. |
| Žiadny viditeľný dvojlom | Môže byť monorefrakčný alebo slabo dvojlomný. | Malá veľkosť, plytký výbrus, zlé zaostrenie, malý dvojlom alebo pozorovanie v smere optickej osi. |
Polariskop, optická povaha a optické znamenie
Polariskop vloží kameň medzi dva skrížené polarizačné filtre. Keď sa objekt otáča, jeho správanie medzi svetlom a tmou odhaľuje, či je izotropný, anizotropný, agregátny alebo napätý. Konoskop môže v blízkosti optickej osi ukázať interferenčný obrazec.
Reakcia medzi skríženými polarizátormi
Otáčajte kameňom o 360 stupňov a pritom meňte jeho orientáciu. Sledujte, či zostáva tmavý, štyrikrát sa striedavo rozjasňuje a tmavne, zostáva široko svetlý alebo vykazuje pohybujúce sa pásy napätia.
Interferenčné figúry
Centrovaná jednoosová figúra často vykazuje kríž a koncentrické farby; dvojosová figúra sa pri otáčaní kameňa rozdeľuje na zakrivené izogiry. Čiastočné alebo decentrované figúry sú bežné.
| Správanie v polariskope | Pravdepodobná kategória | Dôležitá poznámka |
|---|---|---|
| Tmavý počas celej otáčky | Jednoslomný kubický kryštál alebo amorfná látka. | Dvojlomný kameň zarovnaný s optickou osou môže tiež zostať tmavý; nakloňte ho a zopakujte pozorovanie. |
| Štyrikrát sa strieda medzi svetlým a tmavým | Jeden dvojlomný kryštál. | Veľmi tmavé kamene, bohaté na inklúzie alebo slabo priehľadné, sa môžu ťažko hodnotiť. |
| Zostáva svetlý alebo pestrý | Agregát mnohých rôzne orientovaných zŕn alebo vlákien. | Silné napätie v skle alebo kubických kryštáloch môže vytvoriť podobne širokú reakciu. |
| Zvlnené, krížovo pruhované alebo mozaikové svetlo | Napätím vyvolaný anomálny dvojlom. | Typ obrazca pomáha, ale sám osebe neurčuje sklo, granát ani spinel. |
| Jasná interferenčná figúra | Jednoosový alebo dvojosový optický charakter v blízkosti optickej osi. | Kvalita figúry závisí od orientácie, priehľadnosti, veľkosti a techniky pozorovateľa. |
Súvislosť s kryštálovou symetriou
Kryštály kubickej sústavy sú izotropné. Trigonálne, tetragonálne a hexagonálne kryštály sú jednoosové; ortorombické, monoklinické a triklinické kryštály sú dvojosové.
Výnimka agregátu
Hornina alebo vláknitý agregát obsahuje mnoho orientácií kryštálov a môže zostať svetlý alebo vykazovať pestrý obraz namiesto jednej jasnej optickej figúry.
Pozor na optickú os
Dvojlomný kameň môže vyzerať tmavo pri pozorovaní pozdĺž optickej osi. Pred označením za jednoslomný skontrolujte viacero orientácií.
Dôkazy napätia
Sklo často vykazuje zvlnené napätie, zatiaľ čo niektoré granáty a spinely — charakteristické anomálne obrazce. Porovnávajte s RI, spektrom a mikroskopiou.
Optické znamienko
Kladné alebo záporné znamienko opisuje relatívne hlavné indexy lomu. Vyžaduje kontrolované pozorovanie figúry a nemalo by sa odhadovať podľa farby.
Obmedzenia osadenia
Kov môže blokovať prechádzajúce svetlo alebo brániť vhodnej orientácii. Kameň môže zostať iba predbežne klasifikovaný, kým sa bezpečne nevyberie z osadenia.
Pleochroizmus a dichroskop
Pleochroizmus vzniká, keď farebný anizotropný kryštál absorbuje rôzne vlnové dĺžky pri rôznych smeroch kmitania. Dichroskop oddeľuje dve polarizované zložky, aby ich bolo možné porovnať vedľa seba pri otáčaní drahokamu.
Možné sú dve základné pleochroické farby. Turmalín, korund a berýl často vykazujú užitočnú smerovú farbu.
Možné sú tri základné farby. Tanzanit a iolit môžu vykazovať mimoriadne výrazný smerový kontrast.
Stiklas, spinelis, granatas, deimantas ir kubinis cirkonis negali rodyti kristalografinio pleochroizmo, nors zonavimas ir atspindžiai gali imituoti pokytį.
Blyškūs akmenys gali rodyti mažą kontrastą. Tamsiems akmenims gali reikėti plonos žiūrėjimo krypties arba stiprios perduodamos šviesos.
Šlifuotojai orientuoja turmaliną, tanzanitą, iolitą, kunzitą ir kitus gemus taip, kad paryškintų, sumaišytų arba nuslopintų pasirinktas pleochroines spalvas.
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. |
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.
Įsitikinkite, kad sąlytis su vandeniu tinkamas
Nemerkite poringų, tirpių, birių, suvertų, klijuotų, užpildytų, su pagrindu, tuščiavidurių, taisytų, antikvarinių ar nestabilių objektų.
Pasverkite sausą objektą ore
Naudokite pakankamos skiriamosios gebos kalibruotas svarstykles. Užrašykite pirminį svorį ir palaukite, kol rodmuo stabilizuosis.
Visiškai pakabinkite objektą vandenyje
Laikykite jį po paviršiumi neliesdami indo. Naudokite kuo lengvesnę praktišką vielą ar krepšelį ir įvertinkite jų indėlį.
Odstráňte každú viditeľnú vzduchovú bublinku
Jemne poklepte na záves alebo po ňom prejdite. Bublinky zachytené vo vŕtaných otvoroch, priehlbinách, dutinách, v drsnej matrici alebo pod košíkom vytvárajú falošne nízke výsledky.
Zapíšte hmotnosť po ponorení
Stabilizujte záves mimo stien nádoby a pohybujúcej sa vody. Po zmene polohy odčítanie zopakujte.
Vypočítajte a porovnajte interval
Použite vzorec, vyhodnoťte presnosť merania a porovnávajte s intervalmi materiálov, nie s jednou presnou učebnicovou hodnotou.
Vzduchové bublinky
Zvyšujú vztlak a zvyčajne spôsobujú, že vypočítaná SG je príliš nízka. Dutiny, vŕtané otvory, drsné povrchy a pórovité agregáty sú obzvlášť citlivé.
Pórovitosť a nasiakavosť
Voda prenikajúca do pórov mení zdanlivý objem a môže objekt poškodiť alebo dočasne stmaviť. Počas merania môže výsledok kolísať.
Matrica a kompozity
Kryštál na matrice, dubleta, materiál vyplnený živicou alebo kameň osadený v kove poskytujú hustotu celého objektu, nie iba viditeľného drahokamu.
Rozlíšenie váh
Malé drahokamy vyžadujú presnejšie váhy, pretože rozdiel hmotnosti ponoreného objektu je malý. Vizuálne stabilná posledná číslica môže aj tak prekračovať zmysluplnú presnosť.
Teplota a kvapalina
Hustota vody a povrchové napätie sa menia v závislosti od teploty a znečistenia. Na bežnú prácu používajte čistú vodu v kontrolovaných izbových podmienkach.
Opakované merania
Zhoda po zmene polohy je hodnotnejšia než jedna presne vyzerajúca hodnota. Zapíšte rozptyl a stav objektu.
Viditeľné absorpčné spektrum a ručný spektroskop
Spektroskop rozkladá svetlo, ktoré prešlo drahokamom alebo sa od neho odrazilo, na jednotlivé vlnové dĺžky. Tmavé čiary, úzke pásma, široké absorpčné oblasti a odrezania ukazujú, ktoré časti viditeľného svetla materiál odstráni predtým, než zvyšné vlnové dĺžky dosiahnu oko.
Znaky súvisiace s chrómom potvrdzujú rubín, smaragd, alexandrit, chrómový turmalín a ďalšie materiály, ak sa zhodujú vlastnosti základného materiálu.
Kobalt môže zafarbovať sklo, syntetický spinel, prírodný spinel a ďalšie materiály. Spektrum ľahšie určí farbiaci prvok než prírodný pôvod.
Železo vytvára v peridote, akvamaríne, zafíre, turmalíne, granáte a mnohých ďalších drahokamoch rôzne spektrá.
Su manganu susijusi absorbcija, priklausomai nuo pagrindo, gali patvirtinti rodochrozitą, spesartiną, morganitą, kunzitą ar stiklą.
Būdingi linijomis turtingi spektrai gali pasitaikyti cirkone, apatite, fluorite, sintetinėse medžiagose ir kai kuriuose stikluose.
Blyški spalva, trumpas šviesos kelias, silpna absorbcija, neskaidrumas arba persidengiančios plačios juostos gali padaryti rankinį spektrą neapibrėžtą.
| Technikos veiksnys | Kodėl tai svarbu | Pagerinimas |
|---|---|---|
| Šviesos kelias | Absorbcija stiprėja, kai šviesa keliauja per didesnį medžiagos kiekį. | Žiūrėkite per ilgiausią skaidrią kryptį, bet nepadarykite lauko per tamsaus. |
| Orientacija | Pleochroiniai gemai skirtingomis kryptimis gali rodyti skirtingus spektrus. | Sukite akmenį ir užrašykite, kuri kryptis sukuria kiekvieną požymį. |
| Šviesos šaltinis | Nelygaus spektro šaltinis gali imituoti trūkstamus bangos ilgius. | Naudokite tinkamą tęstinį šaltinį ir palyginkite jį be akmens. |
| Plyšys ir fokusas | Platus plyšys sulieja linijas; siauras plyšys gali per daug sumažinti ryškumą. | Sureguliuokite geriausią skiriamosios gebos ir intensyvumo pusiausvyrą. |
| Fluorescencija | Stipri emisija gali pridėti ryškių linijų arba užgožti absorbciją. | Pakeiskite šviesos kryptį arba naudokite filtrus ir palyginkite su UV elgesiu. |
| Neskaidri medžiaga | Perdavimas gali būti neįmanomas. | Kur tinkama, naudokite atspindėtos šviesos spektrus arba išplėstinę spektroskopiją. |
Ultravioletinė fluorescencija ir fosforescencija
Gemologinė UV apžiūra lygina matomą emisiją standartizuotu ilgabangiu ir trumpabangiu sužadinimu. Stebėjimas apima spalvą, stiprumą, pasiskirstymą, reakcijos laiką ir bet kokį požibį — ne vien tai, ar akmuo „švyti“.
Palyginkite bangos ilgius
Ilgabangės ir trumpabangės lempos sužadina skirtingus elektroninius procesus. Užpildas, danga, sintetinio augimo sektorius ar su kaitinimu susijęs defektas viename bangos ilgyje gali kontrastuoti stipriau.
Pasiskirstymas ir požibis
Fluorescencija, susitelkusi į paviršių siekiančiuose plyšiuose, gali atskleisti užpildą. Fosforescencija registruojama iškart išjungus lempą, įskaitant trukmę ir spalvą.
Aktyvatorių ir gesiklių chemija
Pėdsakiniai elementai ir defektai gali sukurti arba slopinti liuminescenciją. Du tos pačios rūšies akmenys gali reaguoti skirtingai, nes skiriasi jų chemija.
Apdorojimo kontrastas
Kaitinimas, švitinimas, užpildymas, balinimas, polimero impregnavimas ir danga gali pakeisti reakciją arba sukurti fluorescenciją konkrečiose vietose.
Natūralaus ir sintetinio persidengimas
Abu gali fluorescuoti stipriai, silpnai arba visai nefluorescuoti. Augimo sektorių raštai ir išplėstiniai spektrai skiria geriau nei vien švytėjimas.
Stebėjimo sąlygos
Naudokite tamsią stebėjimo dėžę, švarų mėginį, fiksuotą atstumą, kontroliuotą akių adaptaciją ir standartinę aprašomąją skalę.
Instrumento sauga
Trumpabangis UV gali pakenkti akims ir odai. Naudokite uždarą lempą, apsaugos priemones ir niekada nežiūrėkite tiesiai į atvirą šaltinį.
Įtvirtinimo trukdžiai
Klijai, folija, emalis, danga, metalų oksidai ir valymo likučiai gali fluorescuoti stipriau nei brangakmenis.
Kietumas, tąsumas, skalumas, lūžis ir stabilumas
Patvarumas nėra vienas skaičius. Kietumas apibūdina braižymą, tąsumas — atsparumą lūžimui, o stabilumas — atsparumą aplinkos pokyčiams. Skalumas ir lūžis apibūdina, kaip medžiaga skyla, o tąsumas / atsparumas deformacijai — kaip ji reaguoja į lenkimą, pjovimą ar traiškymą.
| Savybė | Ką apibūdina | Identifikavimo vertė | Testavimo atsargumas |
|---|---|---|---|
| Moso kietumas | Santykinis atsparumas braižymui kita medžiaga. | Atskyriai labai skirtingas medžiagas ir leidžia numatyti paviršiaus dėvėjimąsi. | Skalė nelinijinė; testavimas pažeidžia paviršių ir negali atskirti natūralių atitikmenų nuo sintetinių. |
| Tąsumas / atsparumas skilimui | Atsparumas nuskilimui, trūkinėjimui ir lūžiui smūgio metu. | Padeda paaiškinti, kodėl žadas gali būti tvirtesnis už kietesnius, bet trapesnius gemus. | Netestuokite smūgiuodami, lenkdami ar numesdami objektą. |
| Skalumas | Pageidaujamos atominių silpnumų plokštumos, kuriomis kristalas gali skilti. | Esami skalumo paviršiai gali patvirtinti topazą, fluoritą, kalcitą, lauko špatą, deimantą ir kitas tapatybes. | Skalumo sukūrimas yra ardomas; naudokite natūralius lūžius ir mikroskopiją. |
| Lūžis | Lūžimas, kurio nekontroliuoja skalumas, pavyzdžiui, kriaukliškas, nelygus, skeveldrinis ar dantytas lūžis. | Kriaukliškas stiklo ir kvarco lūžis, skaidulinis skilimas ir grūdėtų agregatų lūžiai suteikia kontekstą. | Poliravimas, dūlėjimas, derva ir ankstesni pažeidimai gali paslėpti pirminį paviršių. |
| Atsparumas deformacijai | Trapus, kalus, pjaunamas, lankstus, elastingas arba skaidulinis mechaninis elgesys. | Naudinga metalams, žėručiui, gipsui, žadui, organinėms medžiagoms ir skaiduliniams agregatams. | Priame ohýbanie alebo rezanie nie je vhodné pre hotové objekty. |
| Stabilita | Odolnosť voči teplu, svetlu, chemikáliám, vlhkosti a žiareniu. | Pomáha zvoliť údržbu a môže odhaliť citlivosť na spracovanie alebo reaktívne zložky. | Nevystavujte vzorku zámerne škodlivým podmienkam ako identifikačnému testu. |
Tvrdý, ale štiepny
Diamant, topás a korund sú vysoko odolné proti poškriabaniu, no štiepnosť, inklúzie alebo krehkosť môžu stále spôsobiť odštiepenie.
Mäkší, ale dostatočne húževnatý na používanie
Nefrit a jadeit získavajú výnimočnú húževnatosť vďaka prepleteným textúram, hoci ich tvrdosť je nižšia než pri korunde alebo diamante.
Absencia štiepnosti neznamená nerozbitnosť
Kremeň nemá štiepnosť, ale môže sa lámať lastúrovito, najmä na tenkých miestach, v otvorených prasklinách a pri ostrých spojoch fasiet.
Pevnosť agregátov sa líši
Hustý chalcedón, pórovitý tyrkys, sypká vzorka matrice a kompozit spojený živicou môžu mať podobnú farbu, ale na tlak reagovať veľmi odlišne.
Spracovanie mení údržbu
Výplň prasklín, olej, vosk, živica, povlak, podklad a lepidlá môžu byť menej stabilné než samotný drahokam.
Pozorujte, nevyvolávajte
Využite existujúce opotrebovanie, leštenie, škrabance, štiepnosť, lomy a poškodenia. Diagnostická stopa, ktorú vytvoríte vy, je tiež nezvratnou stratou.
Ďalšie vlastnosti a špecializované ručné prístroje
Tieto metódy môžu byť rozhodujúce pri určitých problémoch, ale nemali by sa považovať za univerzálne testery kameňov. Ich hodnota závisí od úzko vymedzeného porovnania a kontrolovaných podmienok.
Magnetizmus
Kalibrovaná magnetická príťažlivosť môže odrážať železo, mangán, nikel, kobalt, inklúzie alebo kovové zložky. Najviac užitočná je pri porovnaní so známymi etalónmi.
Tepelná a elektrická vodivosť
Špecializované testery odlišujú diamant od mnohých imitácií. Moissanit sťažuje samotné tepelné testovanie, preto sa používa kombinovaná elektrická reakcia alebo špeciálna kontrola.
Imerzia
Kvapalina s indexom lomu blízkym indexu lomu kameňa znižuje povrchové odrazy a odhaľuje zónovanie, zakrivený rast, hĺbku difúzie, výplň a kompozitné vrstvy.
Farebné filtre
„Chelsea“ a ďalšie filtre menia rovnováhu prenášaných vlnových dĺžok. Reakcia môže pomôcť pri určitých rozlíšeniach, ale výrazne sa prekrýva a nikdy by nemala byť jediným dôkazom.
Agregáty, horniny, nepriehľadné drahokamy, organické materiály a sklo
Mnohé materiály predávané ako kryštály nie sú priehľadné jednotlivé kryštály. Chalcedón, jadeit, lazurit, tyrkys, opál, perla, jantár, obsidián, fosílne materiály a zmiešané horniny si vyžadujú metódy vlastností prispôsobené agregátnej štruktúre, pórovitosti, organickej chémii alebo amorfnému správaniu.
Mikrokryštalické agregáty
Chalcedón a achát často poskytujú bodový index lomu blízky hodnote typickej pre kremeňovú skupinu, nižšiu priemernú špecifickú hmotnosť než makrokryštalický kremeň a agregátnu reakciu v polariskope.
Prepletené horniny
Jadeitový jadeit, nefrit, lazurit a iné horniny spájajú zrná, vlákna alebo viacero minerálov. Bodový index lomu a špecifická hmotnosť opisujú priemerný materiál, nie jednu jasnú optickú orientáciu.
Pórovité dekoratívne kamene
Tyrkys, magnezit, howlít, chrysokol a rekonštituované materiály môžu absorbovať kvapalinu, farbivo, olej a polymér. Vyhnite sa kontaktným a imerzným testom, ktoré menia objekt.
Opál a amorfný oxid kremičitý
Opál nemá ďalekodosahové usporiadanie kryštálovej mriežky a zvyčajne sa správa izotropne alebo ako agregát. Obsah vody, pórovitosť, matrica a zloženie ovplyvňujú špecifickú hmotnosť a index lomu.
Organické a biogénne drahokamy
Jantár, perla, koral, lastúra a gagát si vyžadujú šetrnejšie kontaktné metódy. Vrstvená štruktúra, fluorescencia, špecifická hmotnosť, mikroskopia a infračervená analýza sú často dôležitejšie než tvrdosť.
Prírodné a vyrobené sklo
Sklo je amorfné a izotropné, ale môže vykazovať napätie. Index lomu a špecifická hmotnosť sa výrazne líšia podľa zloženia, preto treba bubliny a štruktúry toku posudzovať spolu s nameranými vlastnosťami.
| Typ objektu | Najužitočnejšie bežné dôkazy | Bežné obmedzenie |
|---|---|---|
| Leštený kabošon | Bodový index lomu, špecifická hmotnosť, ak je to bezpečné, pohyblivé optické javy, spektrum, UV žiarenie a mikroskopia. | Zakrivenie bráni úplnému odčítaniu refraktometra; podklad môže byť skrytý. |
| Korálik alebo náhrdelník | Mikroskopia vŕtaných otvorov, špecifická hmotnosť, bodový index lomu, spektrum, UV žiarenie a opakovanie vzoru. | Niť, farbivo, vosk, elastické materiály a zmiešané koráliky sťažujú imerziu a meranie špecifickej hmotnosti. |
| Nepriehľadný výbrus | Lesk, štruktúra, špecifická hmotnosť, ak je to bezpečné, magnetizmus, UV žiarenie, spektrum v odraze a Ramanova spektroskopia podľa potreby. | Prechádzajúce svetlo nie je k dispozícii; leštenie povrchu môže zakryť zrnitosť a kompozitnú konštrukciu. |
| Neopracovaný kryštál | Vzhľad, štiepateľnosť, lesk, spektrum, polariskop cez priehľadné miesta, hustota a spektroskopia. | Nie je k dispozícii leštený kontaktný povrch na meranie indexu lomu a matrica alebo zvetraná kôra sú premenlivé. |
| Vzorka s matricou | Mikroskopia, minerálne asociácie, lokalizovaná spektroskopia, porovnanie v UV žiarení a pôvod. | Celková špecifická hmotnosť a magnetizmus objektu odrážajú viacero materiálov. |
| Organický drahokam | Mikroskopia, SG s opatrnosťou, UV, štruktúra a infračervená alebo Ramanova analýza. | Teplo, rozpúšťadlo, kontaktná kvapalina, voda a tlak môžu spôsobiť poškodenie. |
Osadené kamene, uzavreté osadenia a obmedzenia testovania
Osadenie môže zakryť povrchy a hranice potrebné pre bežné prístroje. Správnym výsledkom môže byť predbežná skupina materiálu a zdokumentované obmedzenie, nie nepodložená úplná identifikácia.
Prístup k refraktometru
Prizmky sa môže dotýkať iba otvorený plochý facet. Kov, vysoké obruby, zakrivené kupoly a uzavreté zadné strany môžu brániť získaniu užitočného údaja.
Relatívna hustota nie je dostupná
Váhy merajú kameň spolu s kovom, spájkou, lepidlom a ďalšími komponentmi. Hydrostatické SG zvyčajne nie je vhodné pre osadené šperky.
Polarizácia je zakrytá
Uzavreté zadné strany a kov znižujú množstvo prechádzajúceho svetla a môžu sťažovať orientáciu voči optickej osi.
Osadenie mení farbu
Fólia, reflexný kov, tmavý podklad, smalt, korózia a okolité kamene môžu zosilniť alebo zmeniť farbu pri pohľade zhora.
Rušenie fluorescencie
Lepidlo, výplň, fólia, smalt, povlak a zvyšky po čistení môžu žiariť silnejšie než drahokam.
Vybratie je konzervačné rozhodnutie
Starožitná fólia, krehké uchytenia, štiepateľnosť, smalt a historická konštrukcia sa môžu poškodiť. Gemológ a klenotník by mali posúdiť, či je vybratie nevyhnutné.
Hierarchia dôkazov pri osadenom kameni
Použite informácie, ktoré zostávajú dostupné, a každý záver označte podľa úrovne jeho opodstatnenosti.
- PriameViditeľný povrch, okraj, inklúzie, spektrum, UV vzor a akýkoľvek dostupný RI.
- PorovnávacieFarba, lesk, zdvojovanie, pleochroizmus, fluorescencia a reakcia v porovnaní so známymi kameňmi.
- ObmedzenéSG, úplná mikroskopia pavilónu, prehliadka celého pásu, optická figura a skryté spoje.
- PredbežnéSkupina materiálu zodpovedá dostupným dôkazom, ale nie je úplne potvrdená.
- LaboratórneBezkontaktná spektroskopia, zobrazovanie a chemická analýza môžu vyriešiť otázky bez vybratia kameňa.
- KonzerváciaHistorická konštrukcia môže byť dôležitejšia než získanie ešte jedného doplnkového testu.
Porovnanie vybraných gemologických vlastností
Nižšie uvedené hodnoty sú približné porovnávacie rozsahy pre bežné gemologické materiály. Zloženie, odroda, spracovanie, štruktúra, teplota a metóda merania môžu namerané hodnoty posunúť. Použite ich na kontrolu konzistentnosti, nie na vynútenie identifikácie podľa jediného čísla.
| Medžiaga | Index lomu | Dvilūžiškumas / optinė reakcija | Relatívna hustota | Naudingos atskyrimo pastabos |
|---|---|---|---|---|
| Kvarcas | Apie 1,544–1,553 | BR apie 0,009; vienaašis teigiamas | Apie 2,65–2,66 | DR, bet silpnai; stiklo RI gali sutapti, tačiau jis yra izotropinis ir dažnai skiriasi SG bei inkliuzais. |
| Chalcedonas / agatas | Taškinis RI dažnai būna apie 1,53–1,54 | Agregatinė reakcija; kvarco mikrostruktūra | Maždaug 2,58–2,64 | Platus arba neryškus taškinis rodmuo; dažai ir poringumas dažnai yra svarbūs. |
| Kalcitas | Maždaug 1,486–1,658 | Labai didelis BR, apie 0,172; vienaašis neigiamas | Maždaug 2,71 | Išskirtinis dvigubėjimas ir puikus skilimas; daug minkštesnis už kvarcą. |
| Fluoritas | Maždaug 1,434 | Viengubai laužantis | Maždaug 3,18 | Mažas RI, bet santykinai didelis tankis; puikus skilimas ir kintama fluorescencija. |
| Berilo grupė | Dažniausiai apie 1,57–1,60 | Mažas BR, paprastai apie 0,005–0,009; vienaašis neigiamas | Maždaug 2,67–2,90 | Atmaina ir šarminių elementų kiekis keičia reikšmes; smaragdo užpildymas gali labiau paveikti mikroskopiją nei RI. |
| Korundas | Maždaug 1,762–1,770 | BR apie 0,008–0,010; vienaašis neigiamas | Maždaug 4,00 | Natūralus ir sintetinis rubinas arba safyras pasižymi šiomis pagrindinėmis savybėmis. |
| Spinelis | Dažnai apie 1,718, priklausomai nuo sudėties | Viengubai laužantis; gali pasireikšti ADR | Maždaug 3,58–3,63 | Nuo korundo atskiriamas pagal SR elgesį ir mažesnį RI/SG. |
| Granato grupė | Maždaug 1,73–1,89, priklausomai nuo rūšies | Viengubai laužantis; kai kuriose atmainose ADR yra dažnas | Maždaug 3,5–4,3 | RI ir SG tendencijos padeda atskirti granato rūšis, tačiau intervalai persidengia. |
| Topazas | Maždaug 1,609–1,643 | BR apie 0,008–0,011; dviašis teigiamas | Maždaug 3,49–3,57 | Didesnis tankis ir puikus skilimas atskiria jį nuo kvarco ir daugelio stiklų. |
| Turmalino grupė | Maždaug 1,61–1,67 | BR dažnai vidutinis arba didelis; vienaašis neigiamas | Maždaug 2,82–3,32 | Būdingas stiprus pleochroizmas ir nuo sudėties priklausantys intervalai. |
| Peridotas | Maždaug 1,635–1,690 | Didelis BR, apie 0,035–0,052; dviašis teigiamas | Maždaug 3,27–3,48 | Stiprus dvigubėjimas, geležies spektras ir būdingi inkliuzai padeda patvirtinti tapatybę. |
| Cirkonas | Maždaug 1,81–2,02 aukštos kokybės medžiagoje; mažesnis metamiktiniuose akmenyse | Galimai didelis BR; vienaašis teigiamas | Maždaug 3,9–4,7 | Stiprus dvigubėjimas ir didelis blizgesys; dėl radiacijos pažeidimų savybės susilpnėja. |
| Žadeitinis žadas | Taškinis RI dažnai būna apie 1,66–1,68 | Agregatas | Maždaug 3,30–3,38 | Didesnis RI ir SG nei nefrito; polimeriniu būdu apdorotą medžiagą gali reikėti tirti infraraudonaisiais spinduliais. |
| Nefritinis žadas | Taškinis RI dažnai būna apie 1,60–1,63 | Skaidulinis agregatas | Maždaug 2,90–3,10 | Išskirtinis tvirtumas ir skaidulinė tekstūra atskiria jį nuo daugelio pakaitalų. |
| Opalas | Maždaug 1,37–1,52 | Paprastai izotropinis arba agregatinis | Maždaug 1,98–2,25 | Vandens kiekis, poringumas, matrica ir surinkimas lemia didelę variaciją. |
| Deimantas | Maždaug 2,417 | Viengubai laužantis | Maždaug 3,52 | Viršija standartinio refraktometro ribą; naudojama šiluminė / elektrinė ir išplėstinė patikra. |
| Kubinis cirkonis | Maždaug 2,15–2,18 | Viengubai laužantis | Maždaug 5,6–6,0 | Labai didelis tankis ir stipri dispersija atskiria jį nuo deimanto. |
| Moisanitas | Maždaug 2,65–2,69 | Dvigomai laužantis; stiprus dvigubėjimas daugelyje orientacijų | Maždaug 3,22 | Šiluminė reakcija sutampa su deimantu; atskirti juos padeda elektriniai ir optiniai testai. |
| Dažnas brangakmenių stiklas | Maždaug 1,45–1,80 ar daugiau, priklausomai nuo sudėties | Izotropinis; galimas su įtempiu susijęs ADR | Maždaug 2,2–4,5 ar daugiau | Sudėtis labai kinta; burbuliukai, tekėjimas, formuoti paviršiai, RI ir SG turi derėti tarpusavyje. |
Palyginimo reikšmės sąmoningai suapvalintos ir, kai svarbus artimas atskyrimas, turėtų būti tikrinamos pagal konkrečiai medžiagai skirtus profesionalius duomenis.
Kaip savybių deriniai išsprendžia dažnus atskyrimus
Naudinga savybių seka pasirenkama pagal konkuruojančius paaiškinimus. Toliau pateikti pavyzdžiai rodo, kaip kiekvienas naujas rezultatas sumažina likusias galimybes.
Raudonas skaidrus akmuo
Klausimas: rubinas, spinelis, granatas, stiklas ar sintetinis atitikmuo?
Seka: polariskopas → RI → SG → spektras → mikroskopija.
Pagrindinis atskyrimas: korundas yra DR prie RI 1,76; spinelis ir granatas yra SR su kitokiu RI ir SG.
Mėlynai violetinis fasetuotas akmuo
Klausimas: tanzanitas, safyras, iolitas, spinelis ar stiklas?
Seka: dichroskopas → RI → optinis pobūdis → SG → spektras.
Pagrindinis atskyrimas: tanzanitas yra stipriai trichroinis ir dviašis; spinelis ir stiklas yra izotropiniai.
Bespalvis briliantinis akmuo
Klausimas: deimantas, moisanitas, CZ, cirkonas, topazas ar stiklas?
Seka: blizgesys ir dvigubėjimas → šiluminis / elektrinis testas → SG, kur tinkama → spektroskopija.
Pagrindinis atskyrimas: CZ yra labai tankus; moisanitas yra DR; deimantas yra SR ir labai laidus šilumai.
Žalias kabošonas
Klausimas: žadeitas, nefritas, serpentinas, kvarcas, stiklas ar polimerinis kompozitas?
Seka: taškinis RI → SG, kai saugu → agregatinė reakcija → mikroskopija → spektras / FTIR.
Pagrindinis atskyrimas: žadeitas paprastai turi didesnį RI ir SG nei nefritas.
Violetinis skaidrus akmuo
Klausimas: ametistas, fluoritas, stiklas, sintetinis kvarcas ar apdorota medžiaga?
Seka: polariskopas → RI → SG → spektras → augimo požymiai.
Pagrindinis atskyrimas: fluoritas yra SR su mažu RI ir didesniu SG; kvarcas yra DR prie RI 1,54.
Neskaidrus mėlynai žalias karoliukas
Klausimas: turkis, dažytý haulit, magnezit, stiklas, keramika ar derva?
Seka: gręžimo skylučių mikroskopija → taškinis RI → SG tik jei saugu → UV → Raman / FTIR, jei neišspręsta.
Pagrindinis atskyrimas: apdorojimas ir poringumas gali būti svarbesni nei viena vidutinė savybė.
Pavyzdys: raudonas fasetuotas akmuo
Kiekvienas stebėjimas pakeičia konkuruojančių tapatybių tikimybę, nepretenduodamas įrodyti daugiau, nei iš tikrųjų įrodo.
- Polariskopas: DR atmeta paprastą stiklą, spinelį ir granatą kaip paprastus paaiškinimus.
- RI 1,762–1,770Silne podporuje korund, nie červený turmalín, topás alebo kremeň.
- SG približne 4,00Zodpovedá korundu a odporuje mnohým alternatívam s nižšou hustotou.
- Chrómové spektrumPodporuje rubínovú farbu v identifikovanom korundovom základe.
- MikroskopiaMôže odhaliť dôkazy prírodného pôvodu, plameňovej syntézy, tavivovej syntézy, hydrotermálnej syntézy, výplne alebo súvisiace so zahrievaním.
- Konečná hranicaZákladné vlastnosti identifikujú rubín ako korund; na potvrdenie prírodného pôvodu a úprav môže byť stále potrebná odborná analýza.
Prečo základné vlastnosti často nevyriešia otázku pôvodu alebo úpravy
Laboratórne vypestovaný kryštál je vytvorený tak, aby napodobňoval zloženie a štruktúru prírodného minerálu. Syntetický rubín je korund; syntetický smaragd je berýl; hydrotermálny syntetický kremeň je kremeň. Preto sa ich indexy lomu, dvojlom, optický charakter, relatívna hustota, tvrdosť a mnohé spektrá prekrývajú s prírodnými analógmi.
Úpravy môžu byť rovnako nenápadné. Zahrievanie môže preusporiadať defekty alebo inklúzie bez zásadnej zmeny objemového RI alebo SG. Ožarovanie môže vytvoriť farebné centrá pri zachovaní identity základného materiálu. Olej a živica vyplnia trhliny, no nezmenia celý kryštál. Difúzia môže ovplyvniť iba plytkú povrchovú vrstvu. Súbor vlastností môže určiť základný materiál, zatiaľ čo mikroskopia a rozšírená spektroskopia môžu odhaliť, čo sa s ním stalo.
Prírodný a syntetický
Základné vlastnosti určujú druh. Rastové zónovanie, inklúzie, väzby na zárodočný kryštál, fotoluminiscencia, infračervené znaky, stopová chémia a porovnávacie údaje môžu určiť pôvod.
Zahrievanie
RI a SG často zostávajú v rozmedzí neošetreného materiálu. Zmenené inklúzie, reakcia na UV žiarenie, absorpčné znaky a rozšírené spektrá môžu poskytnúť dôkazy.
Ožarovanie
Vlastnosti základného materiálu zostávajú vlastnosťami drahokamu. Dôležitejšia je spektroskopia farebných centier, stabilita, zónovanie a história úprav.
Výplň prasklín
RI základného materiálu môže zostať čitateľný, zatiaľ čo výplň vytvára zábleskové efekty, bublinky, lokalizovanú fluorescenciu a menisky siahajúce k povrchu.
Povlak a difúzia
Plytká vrstva môže pri pohľade zhora zmeniť farbu, zatiaľ čo substrát si zachováva svoje pôvodné objemové vlastnosti. Dôležité sú opotrebovanie hrán, ponorenie a analýza povrchu.
Geografický pôvod
Typické vlastnosti sa medzi ložiskami prekrývajú. Pôvod je odborný porovnávací posudok založený na inklúziách, chémii, spektrách a zdokumentovaných porovnávacích populáciách.
Bežné chyby pri testovaní a pravidlá, ktoré nefungujú
„Jedno presné číslo dokazuje totožnosť.“
Učebnicové hodnoty sú intervaly. Zloženie, teplota, orientácia, inklúzie, pórovitosť, úprava a technika môžu zmeniť meranie.
„Kameň, ktorý zostáva tmavý, je zo skla.“
Diamant, spinel, granát, kubická zirkónia a ďalšie kubické kryštály sú tiež izotropné. Dvojlomný kameň môže v smere optickej osi zostať tmavý.
„Dva tiene vždy znamenajú dvojlomný kryštál.“
Zlý kontakt, zrná agregátu, povlak, škrabance a neostrý bodový údaj môžu vytvoriť viacero hraníc. Potvrďte to otáčaním a polariscope.
„Žiara dokazuje prírodný pôvod.“
Prírodné, syntetické a upravené objekty, sklo, živica, výplň, lepidlo a povlak môžu fluoreskovať. Dôležité je rozloženie a ďalšie vlastnosti.
„Ťažký znamená pravý.“
Olovnaté sklo, kubická zirkónia, kompozity na kovovej báze a husté syntetiká môžu byť ťažšie než napodobňovaný drahokam.
„Tvrdosť odlišuje prírodný materiál od syntetického.“
Zhodné materiály rovnakého druhu majú rovnakú tvrdosť. Skúšky rýpaním poškodzujú objekt a len málo prispievajú k dôkazom o pôvode.
„Žiadne spektrum - žiadna identifikácia.“
Niektoré materiály vykazujú slabú alebo širokú absorpciu. RI, SG, optika, mikroskopia a pokročilá spektroskopia môžu byť presvedčivejšími dôkazmi.
„Presnosť prístroja znamená správnosť.“
Displej s tromi desatinnými miestami môže byť stále nepresný v dôsledku kalibrácie, kontaktu, bubliniek, nevhodnej vzorky alebo chyby pozorovateľa.
„Údaje o osadenom kameni opisujú iba kameň.“
Kov, lepidlo, podložka, fólia a susedné drahokamy môžu dominovať hmotnosti, fluorescencii, farbe, magnetizmu a tepelnej reakcii.
„Každý kameň treba podrobiť každému testu.“
Dobrá gemológia vyberá iba použiteľné testy. Voda, kontaktná kvapalina, UV žiarenie, tlak a sondy môžu poškodiť citlivé objekty.
„Tabuľka vlastností nahrádza mikroskopiu.“
Čísla určujú skupiny materiálov; inklúzie, spojenia, výplň, rast a opravy vysvetľujú pôvod a konštrukciu.
„Neistota znamená zlyhanie.“
Jasne vymedzený predbežný záver je spoľahlivejší než prisúdenie druhu, úpravy alebo lokality nad rámec údajov.
Zdokumentujte súbor vlastností
Úplný záznam umožňuje inému výskumníkovi pochopiť vzorku, zopakovať meranie a vidieť, prečo sa záver končí práve tam, kde sa končí.
Objekt a tvrdenie
Zapíšte uvedenú identitu, tvrdenie o prírodnom alebo syntetickom pôvode, informácie o úprave, lokalitu, konštrukciu, rozmery, hmotnosť, osadenie a stav.
Prístroj a kalibrácia
Zapíšte model alebo typ prístroja, osvetlenie, etalón, rozlíšenie stupnice, výsledok kalibrácie a dátum.
Orientácia a povrch
Uveďte, ktorý facet, plocha kabošonu, os, povrch alebo vrt bol testovaný a či bol leštený, ohýbaný, potiahnutý alebo poškodený.
Prvé údaje
Uchovajte každý údaj o RI, SG, UV, spektre, polarizácii, pleochroizme a každé ďalšie pozorovanie skôr, než mu priradíte názov.
Neistota a rušivé faktory
Zaznamenajte bublinky, zlý kontakt, pórovitosť, osadenie, matricu, nízku priehľadnosť, hodnoty nad rozsahom, teplotu a rozptyl opakovaných meraní.
Záver a ďalší test
Oddeľte potvrdenú identitu materiálu od nevyriešených otázok pôvodu, spracovania, lokality a konštrukcie.
| Prvok záznamu | Vzorová formulácia | Interpretačná hodnota |
|---|---|---|
| Stav vzorky | „Voľný ovál, čistý a suchý; pavilón vyleštený; jedna trhlina zasahujúca k povrchu; povlak nepozorovaný.“ | Určuje, či sú vhodné kontaktné a imerzné testy. |
| Index lomu | „1,762–1,770 z troch fasiet pavilónu; zreteľné hranice; opakovateľnosť ±0,001.“ | Uvádza rozsah, povrchy a presnosť, nie jednu izolovanú hodnotu. |
| Polarizácia | „DR; štyri cykly svetlo-tma pri otočení o 360°; čiastočná jednoosová figura.“ | Spája optické správanie so symetriou kryštálu. |
| Pleochroizmus | „Stredne silná purpurovočervená / oranžovočervená farba v dichroskope; najsilnejšia v smere pásu.“ | Zaznamenáva farebný smer a geometriu pozorovania. |
| Relatívna hustota | „3,99, 4,01, 4,00 pri hydrostatickom vážení; bublinky odstránené; váhy s presnosťou 0,001 ct.“ | Preukazuje opakovateľnosť a kvalitu metódy. |
| Spektrum | „Červené línie súvisiace s chrómom a široká zelenožltá absorpcia v prechádzajúcom svetle.“ | Spája farbiace centrum s identifikovaným základným materiálom. |
| UV | „LW: stredne silná červená, rovnomerná; SW: slabá červená; žiadny dosvit.“ | Rozlišuje vlnovú dĺžku, intenzitu, rozloženie a fosforescenciu. |
| Záver | „Rubín, korund; prirodzený alebo syntetický pôvod a zahrievanie nemožno určiť bežnými vlastnosťami.“ | Uvádza, čo merania určujú a čo neurčujú. |
Najčastejšie otázky
Čo sú gemologické vlastnosti?
Sú to opakovateľné fyzikálne a optické znaky - ako index lomu, relatívna hustota, optický charakter, dvojlom, pleochroizmus, absorpčné spektrum, fluorescencia, tvrdosť, štiepateľnosť a húževnatosť - ktoré pomáhajú identifikovať a odlíšiť drahokamové materiály.
Môže jeden gemologický test identifikovať každý kameň?
Nie. Jedno meranie môže zúžiť možnosti, no spoľahlivá identifikácia zvyčajne kombinuje viacero nezávislých pozorovaní a meraní.
Ktorý bežný test je zvyčajne najinformatívnejší?
Pri voľnom priehľadnom kameni s vhodným lešteným povrchom je index lomu často najsilnejšou bežnou vlastnosťou. Jeho užitočnosť klesá, keď je kameň neopracovaný, zakrivený, pórovitý, nepriehľadný, osadený, potiahnutý alebo nad rozsahom prístroja.
Čo meria index lomu?
Opisuje, do akej miery sa svetlo pri vstupe do materiálu spomaľuje a láme. Gemologický refraktometer meria hranicu kritického uhla, ktorá vzniká na rozhraní medzi kameňom, kontaktnou kvapalinou a hranolom prístroja.
Prečo sa v refraktometri používa kontaktná kvapalina?
Kvapalina odstráni vzduchovú medzeru a opticky spojí leštený povrch kameňa s hranolom refraktometra. Treba ju používať úsporne; nie je vhodná pre niektoré pórovité, organické, povlakované, zložené materiály ani materiály citlivé na údržbu.
Čo je bodový údaj RI?
Je to približný údaj indexu lomu získaný z malej zakrivenej alebo leštenej plochy, keď nemožno odčítať celú tieňovú hranicu. Je užitočný pri kabošonoch a agregátoch, ale má väčšiu neistotu.
Čo znamená „nad rozsahom“?
Mnohé štandardné refraktometre nedokážu zobrazovať hodnoty nad približne 1,81. Tmavé pole bez čitateľnej hranice môže znamenať kameň s vyšším RI, zlý kontakt, nevhodný povrch alebo problém s prístrojom, preto sú potrebné ďalšie testy.
Čo je dvojlom?
Dvojlom je číselný rozdiel medzi najväčším a najmenším indexom lomu anizotropného drahokamu. Odráža rozdelenie svetla na dva lúče, ktoré sa pohybujú rôznou rýchlosťou.
Je viditeľné zdvojenie to isté ako dvojlom?
Viditeľné zdvojenie zadných faziet je jedným z prejavov dvojlomu, no jeho viditeľnosť závisí od dvojlomu, brúsenia, orientácie, hĺbky faziet a smeru pozorovania. Malý dvojlom nemusí byť viditeľný ako zdvojenie.
Čo je izotropia?
Izotropný materiál prepúšťa svetlo s jediným indexom lomu vo všetkých smeroch. Kubické kryštály a amorfné materiály sú zvyčajne izotropné, hoci napätie môže vytvárať anomálne polarizačné efekty.
Čo je dvojlom?
Dvojlomný kryštál zvyčajne rozdeľuje svetlo na dva polarizované lúče. Nekubické kryštálové sústavy sú anizotropné a väčšinou vykazujú takéto správanie, s výnimkou špeciálnych optických smerov.
Čo ukazuje polariskop?
Ukazuje, ako sa kameň správa medzi skríženými polarizátormi. Kameň môže zostať tmavý, počas otáčania sa striedavo rozjasňovať a tmavnúť, zostať široko svetlý ako agregát alebo vykazovať obrazce anomálneho napätia.
Je kameň, ktorý v polariskope zostáva tmavý, nevyhnutne sklo?
Nie. Kubické drahokamy, ako spinel, granát a diamant, sú tiež izotropné. Dvojlomný kameň pozorovaný presne pozdĺž optickej osi môže tiež zostať tmavý, preto ho treba nakloniť a kontrolu zopakovať.
Čo je anomálny dvojlom?
Je to svetelný obrazec v materiáli súvisiaci s napätím, ktorý je za normálnych okolností izotropný. Sklo môže vykazovať vlnité napätie a niektoré granáty a spinely reakcie v podobe krížových pruhov alebo mozaiky. Nemalo by sa to zamieňať s normálnym anizotropným správaním.
Čo je optická figúra?
Interferenčný obrazec pozorovaný cez konoskop, keď sa na kameň pozeráme v blízkosti optickej osi. Obrazec môže potvrdiť jednoosový alebo dvojosový optický charakter a pri správnej technike aj optický znak.
Čo je pleochroizmus?
Pleochroizmus je zmena telesnej farby podľa kryštalografického smeru spôsobená od smeru závislou absorpciou v anizotropných farebných drahokamoch.
Môže sklo vykazovať pleochroizmus?
Amorfné sklo nemôže vykazovať skutočný kryštalografický pleochroizmus. Nerovnomerné sfarbenie, podložka, povlak, odrazy a napätie môžu vytvárať smerové zmeny, ktoré treba odlíšiť.
Čo robí dichroskop?
Oddeľuje dva smery polarizovaných kmitov a zobrazuje ich farby vedľa seba. Otáčanie drahokamu uľahčuje nájdenie najsilnejšieho pleochroického kontrastu.
Dokazuje absencia viditeľného pleochroizmu, že materiál je izotropný?
Nie. Pleochroizmus môže byť príliš slabý, kameň môže byť bledý, smer pozorovania nevhodný alebo brúsenie môže miešať farby. Dôkazy z polariskopu a refraktometra sú presvedčivejšie.
Čo je relatívna hustota?
Relatívna hustota vyjadruje hustotu v porovnaní s vodou. Hustý drahokam váži viac ako drahokam s rovnakým objemom a menšou hustotou.
Ako sa vypočítava hydrostatická relatívna hustota?
Odvážte predmet na vzduchu a zavesený vo vode, potom hmotnosť na vzduchu vydeľte rozdielom týchto dvoch hodnôt. Presnosť závisí od rozlíšenia váhy, stabilného zavesenia, odstránenia bubliniek a teploty.
Dá sa každý kameň vážiť hydrostaticky?
Nie. Predmety citlivé na vodu, pórovité, krehké, navlečené, lepené, vyplnené, s podložkou, duté, kompozitné alebo historicky významné sa môžu poškodiť alebo poskytnúť nespoľahlivé výsledky.
Prečo sú vzduchové bublinky dôležité pri testovaní relatívnej hustoty?
Bublinka zvyšuje vztlak a spôsobuje, že hmotnosť pod vodou je príliš nízka, takže výsledok SG je príliš nízky.
Môže hmotnosť v ruke zmeniť relatívnu hustotu?
Iba pri veľmi veľkých rozdieloch hustoty. Porovnanie v ruke je subjektívne a závisí od veľkosti, osadenia, dutín, matrice a očakávaní.
Čo ukazuje ručný spektroskop?
Rozkladá prechádzajúce alebo odrazené svetlo na viditeľné spektrum, aby bolo možné pozorovať absorpčné línie, pásy a zoslabenia. Tieto znaky môžu odhaliť chróm, kobalt, železo, mangán, prvky vzácnych zemín alebo iné príčiny sfarbenia.
Ukazuje každý drahokam viditeľné diagnostické spektrum?
Nie. Niektoré kamene sú príliš bledé, tmavé, malé, nepriehľadné alebo slabo absorbujúce a mnohé materiály vykazujú iba širokú alebo nediagnostickú absorpciu.
Čo je fluorescencia?
Je to viditeľné svetlo vyžiarené po excitácii materiálu ultrafialovým žiarením alebo iným energetickým zdrojom. Zaznamenáva sa farba, intenzita, rozloženie a reakcia na vlnovú dĺžku.
Čo je fosforescencia?
Je to emisia, ktorá pokračuje po odstránení zdroja excitácie. Trvanie a farba môžu byť pri niektorých materiáloch užitočné, ale nie sú univerzálnymi identifikátormi.
Môže UV fluorescencia dokázať, že kameň je prírodný?
Nie. Prírodné drahokamy, syntetické materiály, sklo, živica, výplne, povlaky, lepidlá a úpravy môžu fluoreskovať alebo zostať inertné.
Prečo porovnávať dlhovlnné a krátkovlnné UV žiarenie?
Rôzne aktivátory, zhášadlá, rastová história, úpravy a výplne môžu pri približne 365 nm a 254 nm reagovať odlišne. Porovnanie môže byť informatívnejšie než ktorákoľvek reakcia samostatne.
Je tvrdosť dobrým testom pravosti?
Tvrdosť môže odlíšiť veľmi rozdielne materiály na nepoužívanej surovine, ale skúška škrabaním poškodzuje hotové predmety a nedokáže odlíšiť prírodné a syntetické verzie rovnakého druhu.
Čím sa líšia tvrdosť a húževnatosť?
Tvrdosť je odolnosť proti poškriabaniu; húževnatosť je odolnosť proti zlomeniu alebo odštiepeniu. Diamant je najtvrdší bežný drahokam, ale môže sa štiepiť a odštepovať.
Čo je v gemológii stabilita?
Stabilita opisuje odolnosť voči teplu, svetlu, chemikáliám, vlhkosti a zmenám prostredia. Ovplyvňuje údržbu aj vtedy, keď sú tvrdosť a húževnatosť vysoké.
Môže štiepnosť pomôcť identifikovať drahokam?
Smer a kvalita štiepnosti môžu pomôcť pri identifikácii, ale zámerné vytvorenie štiepnej plochy je deštruktívny úkon. Namiesto toho použite existujúce lomy, vnútorné roviny a známu orientáciu kryštálu.
Môže magnetizmus identifikovať drahokam?
Magnetická reakcia môže pomôcť identifikovať niektoré drahokamy s obsahom železa alebo mangánu, ale slabé reakcie si vyžadujú kontrolované prístroje a môžu byť ovplyvnené inklúziami, matricou alebo kovovým osadením.
Čo merajú diamantové testery?
Väčšina ručných testerov meria tepelnú vodivosť; niektoré merajú aj elektrickú vodivosť. Sú navrhnuté na úzku rozlišovaciu úlohu a neidentifikujú každý bezfarebný kameň.
Dokáže tepelný tester odlíšiť diamant od moissanitu?
Samotná tepelná vodivosť nemusí stačiť, pretože moissanit tiež veľmi dobre vedie teplo. Používa sa kombinované tepelné a elektrické testovanie alebo špecializovaná kontrola.
Prečo sa osadené kamene testujú ťažšie?
Kov môže blokovať refraktometer, sťažovať hydrostatické váženie, zakrývať spoje a podklad, prispievať k fluorescencii alebo magnetizmu a obmedzovať mikroskopický prístup k pavilónu a opasku.
Ako sa testujú nepriehľadné kabošony?
Možno kombinovať bodové meranie RI, relatívnu hustotu, ak je to bezpečné, agregátnu reakciu, lesk, štruktúru, spektrum v odrazenom svetle, reakciu na UV žiarenie, magnetizmus, mikroskopiu a rozšírené Ramanovo alebo infračervené testovanie.
Čím sa horniny a agregáty líšia od jednotlivých kryštálov?
Obsahujú veľa zŕn alebo vlákien, často viac než jedného minerálu. Ich optická reakcia môže byť pestrá, agregátna alebo priemerná, pričom SG a RI môžu odrážať zmes, nie jednu kryštalografickú orientáciu.
Môžu základné vlastnosti odlíšiť prírodný rubín od syntetického?
Zvyčajne nie. Prírodný aj syntetický rubín sú korund a majú rovnaký RI, dvojlom, SG, tvrdosť, optický charakter a spektrá súvisiace s chrómom. Potrebné sú znaky rastu a laboratórna analýza.
Môžu základné vlastnosti odhaliť zahrievanie?
Niekedy sú nepriame zmeny viditeľné v mikroskopii, pod UV svetlom alebo v spektrách, no mnohé zahrievané kamene si zachovávajú v podstate rovnaké RI a SG. Na určenie úpravy môže byť potrebná špecializovaná analýza.
Môžu základné vlastnosti určiť geografický pôvod?
Zriedka. Závery o pôvode vychádzajú zo snímok inklúzií, stopovej chémie, spektroskopie, porovnávacích populácií a proveniencie. Bežné hodnoty RI a SG zvyčajne určia materiál, nie baňu.
Čo by sa malo zaznamenať spolu s meraním?
Zapíšte si prístroj, kontrolu kalibrácie, stav kameňa, orientáciu, použitý povrch, zdroj svetla, kontaktnú kvapalinu, ak je relevantná, teplotné alebo vodné podmienky, počiatočné údaje, neistotu a akýkoľvek dôvod, prečo môže byť výsledok skreslený.
Aké je najspoľahlivejšie pravidlo testovania?
Definujte otázku, najprv vykonajte prehliadku, vyberte najmenej invazívny použiteľný test, zopakujte merania vo viac než jednej orientácii, porovnajte nezávislé vlastnosti a uveďte neistotu, keď údaje nepodporujú úplný záver.