تحليل متقدم للأحجار الكريمة

منذ وقت ليس ببعيد ، تحديد الأحجار الكريمة تم إجراؤه باستخدام مجموعة صغيرة من الأدوات المستخدمة لقياس الخصائص مثل معامل الانكسار و جاذبية معينة . يمكن لعلماء الأحجار الكريمة ذوي الخبرة تحديد كل نوع من الأحجار الكريمة تقريبًا باستخدام مقياس الانكسار ، ومنظار الاستقطاب ، ومجموعة من سوائل الجاذبية النوعية ، ومطياف ، ومجهر ثنائي العينين.

مع إدخال مواد تركيبية وعلاجات جديدة ، بالإضافة إلى زيادة كبيرة في عدد أصناف الأحجار الكريمة في السوق ، تعتمد مختبرات الأحجار الكريمة بشكل متزايد على التكنولوجيا المتقدمة لتحديد الأحجار الكريمة بشكل موثوق.

مطياف FT-IR

يجعل استخدام الأدوات العلمية لتحديد الأحجار الكريمة من الممكن اتخاذ قرار بشأن الحالات المعقدة بطريقة قابلة للتكرار والتحقق. فيما يلي ملخص للأدوات عالية التقنية المستخدمة حاليًا في العديد من مختبرات الأحجار الكريمة الرائدة في العالم:

مطياف فورييه لتحويل الأشعة تحت الحمراء (FTIR)

يقيس التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء امتصاص ضوء الأشعة تحت الحمراء. يرجع الامتصاص إلى الاهتزازات في التركيب البلوري. يمكن استخدام هذا التحليل للمساعدة في فصل مادة جوهرة عن أخرى أو لاكتشاف أنواع معينة من العلاج. يمكن استخدامه ، على سبيل المثال ، لتحديد الأحجار الكريمة الاصطناعية والطبيعية ، أو تحديد تشريب البوليمر لأحجار الأوبال.

مطياف الأشعة السينية المشتت للطاقة (EDXRF)

EDXRF مطياف

يستخدم نظام EDXRF لتحليل العناصر داخل المادة. يتسبب الإشعاع الصادر من الأشعة السينية في إطلاق الذرات الموجودة في العينة للطاقة على شكل إشعاع فلورسنت ويمكن تحليل الأشعة السينية الناتجة لتحديد العناصر الكيميائية في الأحجار الكريمة. يمكن الكشف عن عوامل التلوين في العديد من مواد الأحجار الكريمة ، بالإضافة إلى العناصر الأخرى التي تدل على عمليات معالجة معينة. على سبيل المثال ، هذه هي الطريقة التي يتم بها اكتشاف النحاس في أحجار بارايبا تورمالين الكريمة.

مطياف الانهيار الناجم عن الليزر (LIBS) ومطياف الكتلة البلازمي المقترن بالحث بالليزر (LA-ICP-MS)

تتضمن هذه التقنيات إطلاق نبضات ليزر تقطع جزيئات صغيرة من سطح مادة العينة (وهي عملية تعرف باسم الاستئصال بالليزر). تتأين هذه الجسيمات (تتحول إلى أيونات عن طريق إزالة الإلكترونات) إلى عمود صغير من البلازما ينمو. مع نمو البلازما ، تصدر الذرات الموجودة في الغاز المتأين ضوءًا طيفيًا ، يتم تحليله بعد ذلك. تسمح التوقيعات الطيفية الفريدة بتحديد العناصر. يمكن استخدام هذا للتحليل السريع للمعادن لغرض الفرز و / أو مراقبة التركيب أثناء المعالجة. يمكن لهذه الطرق اكتشاف العناصر الخفيفة مثل Beryl gemstonelium التي لا يمكن اكتشافها بواسطة FTIR أو EDXRF. يمكن أيضًا اكتشاف كميات صغيرة جدًا من العناصر النزرة التي يمكن أن تساعد في تحديد الأصل الجغرافي للأحجار الكريمة.

رامان الطيفي

تأثير رامان هو تغيير في الطول الموجي للضوء يحدث عندما يمر عبر وسط شفاف. ينتج عن هذا تشتت الضوء بنمط مميز للمادة المنقولة. نظرًا لأن كل مادة لها نمط طيفي مميز خاص بها ، يمكن استخدام تأثير رامان كأداة لتحديد الهوية. عندما تكون LIBS و LA-ICP-MS مدمرة قليلاً للمادة التي يتم اختبارها ، لا يتطلب تحليل Raman الطيفي أخذ عينات مدمرة.