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Von Rezensiert von Andreas Zabczyk

Erweiterte Edelsteinanalyse

Vor nicht allzu langer Zeit, edelstein identifikation wurde mit einem kleinen Satz von Instrumenten durchgeführt, die zur Messung von Eigenschaften wie z Brechungsindex und spezifisches Gewicht . Erfahrene Gemmologen konnten fast jede Art von Edelstein mit nur einem Refraktometer, einem Polariskop, einer Reihe von Flüssigkeiten mit spezifischem Gewicht, einem Spektroskop und einem Binokularmikroskop identifizieren.

Mit der Einführung neuer Kunststoffe und Behandlungen sowie einer erheblichen Zunahme der Anzahl von Edelsteinsorten auf dem Markt sind gemmologische Labore zunehmend auf fortschrittliche Technologie für eine zuverlässige Edelsteinidentifikation angewiesen.

FT-IR Spectrometer
FT-IR-Spektrometer

Der Einsatz wissenschaftlicher Instrumente zur Edelsteinbestimmung ermöglicht es, komplexe Fälle wiederholbar und überprüfbar zu entscheiden. Das Folgende ist eine Zusammenfassung der High-Tech-Instrumente, die derzeit in vielen der weltweit führenden gemmologischen Labors verwendet werden:

Fourier-Transformations-Infrarotspektrometer (FTIR)

Infrarotspektroskopie misst die Absorption von Infrarotlicht. Die Absorption beruht auf Schwingungen in der Kristallstruktur. Diese Analyse kann verwendet werden, um ein Edelsteinmaterial von einem anderen zu trennen oder bestimmte Behandlungsarten zu erkennen. Es kann zum Beispiel zur Identifizierung von synthetischem und natürlichem Quarz oder zur Identifizierung von Polymerimprägnierungen von Opal verwendet werden.

Energiedispersives Röntgenfluoreszenzspektrometer (EDXRF)

EDXRF Spectrometer
EDXRF-Spektrometer

Das EDXRF-System wird verwendet, um Elemente innerhalb eines Materials zu analysieren. Die Strahlung eines Röntgenstrahls bewirkt, dass die Atome in der Probe Energie in Form von Fluoreszenzstrahlung freisetzen, und der resultierende Röntgenstrahl kann analysiert werden, um die chemischen Elemente im Edelstein zu bestimmen. In vielen Edelsteinmaterialien lassen sich Farbstoffe nachweisen, aber auch andere Elemente, die von bestimmten Behandlungsprozessen zeugen. So wird beispielsweise Kupfer im Paraiba-Turmalin nachgewiesen.

Laserinduziertes Breakdown-Spektrometer (LIBS) und Laserablations-Massenspektrometer mit induktiv gekoppeltem Plasma (LA-ICP-MS)

Bei diesen Techniken werden Laserpulse geschossen, die kleine Partikel von der Oberfläche des Probenmaterials schneiden (ein Prozess, der als Laserablation bekannt ist). Diese Teilchen werden ionisiert (durch Entfernen von Elektronen in Ionen umgewandelt) und bilden eine kleine Plasmafahne, die wächst. Während das Plasma wächst, senden die Atome im ionisierten Gas spektrales Licht aus, das dann analysiert wird. Die einzigartigen spektralen Signaturen ermöglichen die Identifizierung von Elementen. Dies kann zur schnellen Analyse von Metallen zum Zweck der Sortierung und/oder Überwachung der Zusammensetzung während der Verarbeitung verwendet werden. Diese Methoden können leichte Elemente wie Beryllium nachweisen, die mit FTIR oder EDRFA nicht nachgewiesen werden können. Auch kleinste Mengen an Spurenelementen, die helfen können, die geografische Herkunft eines Edelsteins zu bestimmen, können nachgewiesen werden.

Raman-Spektroskopie

Der Raman-Effekt ist eine Änderung der Wellenlänge von Licht, die auftritt, wenn es durch ein transparentes Medium geht. Dies führt zu einer Lichtstreuung in einem Muster, das für die übertragende Substanz charakteristisch ist. Da jedes Material sein eigenes charakteristisches Spektralmuster hat, kann der Raman-Effekt als Identifikationsinstrument verwendet werden. Wo LIBS und LA-ICP-MS das zu testende Material leicht zerstören, erfordert die Raman-Spektroskopie keine destruktive Probenahme.

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