Comment identifier les pierres précieuses optimisées ? Un guide des instruments et équipements utilisés pour l'identification et son processus de fonctionnement

Cet article explique comment déterminer si une pierre précieuse a été traitée à l'aide d'outils et de techniques spéciaux. Il traite de l'inspection visuelle et des tests nécessaires pour confirmer qu'une pierre précieuse a été traitée, des types de traitements utilisés et de la stabilité de ces pierres traitées. Il s'agit d'un ouvrage indispensable pour toute personne travaillant dans le secteur de la bijouterie et souhaitant savoir ce qui est vrai et ce qui ne l'est pas lorsqu'il s'agit d'acheter ou de vendre des pierres précieuses.

Comment identifier les pierres précieuses optimisées ?

Un guide des instruments et équipements utilisés dans le processus d'identification et d'exploitation.

Après un traitement d'optimisation, les bijoux et les pierres précieuses doivent présenter un certificat de test d'amélioration des pierres précieuses délivré par une institution faisant autorité lors de leur vente. L'objectif est clair : déterminer si la pierre précieuse a été traitée artificiellement au moyen d'une inspection visuelle et de diverses méthodes et instruments de test basés sur les caractéristiques internes et externes. Les principales méthodes d'identification et leur contenu comprennent les aspects suivants :

(1) Identification et confirmation des différentes caractéristiques des pierres précieuses ayant subi un traitement artificiel.

Après le traitement d'optimisation, les pierres précieuses changent de couleur, de structure, de composition, etc. Les caractéristiques du traitement d'optimisation des pierres précieuses sont déterminées par une inspection visuelle et des tests instrumentaux.

(2) Quelles méthodes de traitement artificiel pourraient être utilisées ?

Sur la base des caractéristiques internes et externes et des données d'essai de la pierre précieuse après le traitement d'optimisation, analyser la méthode de traitement d'optimisation que la pierre précieuse peut avoir subie et déterminer la méthode de traitement d'optimisation de la pierre précieuse sur la base des caractéristiques du traitement d'optimisation.

(3) Stabilité des propriétés physiques et chimiques des produits de traitement optimisés.

Les pierres précieuses traitées optimisées doivent être belles et sûres et posséder des propriétés physiques et chimiques stables, améliorant la valeur esthétique et économique des pierres précieuses pour entrer sur le marché de la bijouterie. Lorsqu'elles sont vendues sur le marché, les pierres précieuses optimisées peuvent ne pas être marquées, mais les pierres précieuses traitées doivent indiquer le type de traitement qu'elles ont subi, sous peine de semer la confusion sur le marché et de semer la panique parmi les consommateurs.

Section I Méthodes et étapes pour l'identification des pierres précieuses ayant subi un traitement optimisé

Pour identifier avec précision et rapidité les pierres précieuses traitées de manière optimale, il ne suffit pas de se fier à l'observation visuelle. Divers instruments ont été mis au point pour identifier les pierres précieuses. Les instruments d'identification des pierres précieuses sont nécessaires pour observer les caractéristiques internes et externes des pierres précieuses traitées de manière optimale et pour déterminer les méthodes spécifiques d'optimisation des pierres précieuses. En matière d'identification, aucun instrument n'est à lui seul suffisant ; plusieurs instruments doivent être utilisés conjointement pour se corroborer les uns les autres. Lors de la sélection des instruments pour pierres précieuses, ceux-ci doivent être faciles à utiliser, fournir des mesures rapides et ne pas endommager les échantillons. Les méthodes et étapes de détection les plus courantes sont les suivantes :

(1) Observation visuelle détaillée de la pierre précieuse

Certaines propriétés des pierres précieuses peuvent être déterminées par l'observation visuelle, telles que la couleur, la forme, la transparence, l'éclat, les effets optiques spéciaux, le clivage, la fracture et certaines caractéristiques de la taille. La forme cristalline doit être utilisée pour déterminer la famille ou le système cristallin s'il s'agit d'un cristal brut. Sous la lumière, on peut observer des inclusions plus évidentes dans la pierre précieuse.

(2) Contrôle du grossissement

Nettoyez soigneusement l'échantillon et utilisez une loupe ou un microscope pour observer les minuscules caractéristiques internes et externes de la pierre précieuse. Observez les caractéristiques externes de l'échantillon avec une lumière réfléchie et les caractéristiques internes avec une lumière transmise ou une source lumineuse puissante. Un tableau blanc de diffusion ou une immersion dans l'huile permet d'observer les schémas de croissance interne et les caractéristiques de distribution des couleurs dans des cas particuliers. Observez sous différents angles et enregistrez les observations comme preuves pour distinguer les pierres précieuses naturelles, synthétiques ou artificiellement améliorées.

(3) Détection des propriétés optiques

Mesurer les propriétés optiques de la pierre précieuse, telles que l'indice de réfraction, la polarité, les caractéristiques de fluorescence et les caractéristiques du spectre d'absorption. Les différentes pierres précieuses ont des indices de réfraction caractéristiques ou des plages d'indices de réfraction. En mesurant l'indice de réfraction et la biréfringence, on peut déterminer si la pierre précieuse est homogène ou non, s'il s'agit d'un cristal uniaxial ou biaxial, etc. Certaines pierres précieuses traitées peuvent également être distinguées par leur indice de réfraction ; par exemple, une pierre composite composée de deux matériaux différents peut être identifiée sur la base des indices de réfraction différents des deux matériaux ; l'indice de réfraction du spinelle synthétique est plus élevé que celui du spinelle naturel.

(4) Détection des propriétés physiques et essais chimiques

Par exemple, les rubis ou les émeraudes traités à l'huile exsudent de l'huile lorsqu'on les touche avec une aiguille chaude ; l'ambre dégage une odeur parfumée lorsqu'il est brûlé, tandis que les répliques en plastique dégagent une odeur âcre lorsqu'elles sont brûlées ; les pierres précieuses traitées avec un colorant à base de sel de cuivre peuvent changer de couleur lorsqu'on les essuie ; les pierres précieuses qui ont été remplies ont généralement une densité relative inférieure à celle des pierres précieuses naturelles.

(5) Essais avec de grands instruments

Certaines pierres précieuses traitées de manière optimale ne peuvent être identifiées à l'aide d'instruments et de méthodes conventionnels ; des tests à l'aide de grands instruments peuvent être utilisés, tels que la spectrométrie d'absorption infrarouge, la spectroscopie Raman et la spectroscopie ultraviolette - visible, afin de déterminer le type de pierre précieuse ou la méthode de traitement d'optimisation.

Il est donc essentiel de comprendre les types, les structures, les principes et les méthodes d'utilisation des instruments d'identification des pierres précieuses, ainsi que les précautions à prendre, afin de pouvoir choisir les instruments d'identification appropriés lors de l'identification de pierres précieuses traitées de manière optimale et de maîtriser correctement les méthodes d'utilisation.

Section II Loupe

La loupe est l'un des outils les plus couramment utilisés pour l'identification des pierres précieuses, avec un grossissement généralement de dix fois. La loupe est petite, facile à transporter et largement utilisée. Elle permet d'observer la surface des gemmes et les caractéristiques internes les plus évidentes, telles que les motifs de croissance de la surface, les fissures, les fractures, les motifs de croissance interne, les inclusions sombres, etc.

1. Structure de la loupe à main

La loupe couramment utilisée pour l'identification des gemmes est une lentille convexe (figure 2 - 1). La structure la plus simple est une lentille simple, généralement adaptée à un faible grossissement. Les structures plus complexes sont les lentilles doublet et triplet, qui subissent deux ou trois grossissements, éliminant ainsi le problème de la courbure accrue des lentilles convexes, qui peut empêcher l'aberration sphérique et la distorsion.

Lors de l'achat d'une loupe, vous pouvez utiliser du papier millimétré pour déterminer sa qualité. Vérifiez si les bords du papier graphique sont déformés sous la loupe à main ; plus la déformation est faible, meilleure est la qualité de la loupe.

2. La fonction des loupes

Les loupes pour pierres précieuses peuvent être utilisées pour observer les caractéristiques les plus évidentes à l'intérieur et à l'extérieur des pierres précieuses, ce qui en fait un outil efficace et pratique pour l'identification des pierres précieuses. En général, après avoir observé à l'œil nu les caractéristiques de base de la pierre précieuse, telles que la couleur, la transparence et l'éclat, une loupe peut être utilisée pour examiner plus en détail les caractéristiques externes et internes de la pierre précieuse, telles que les fissures, les schémas de croissance et les inclusions.

La posture de l'observateur, ses habitudes, la source de lumière, l'arrière-plan et d'autres facteurs peuvent affecter les résultats de l'observation. Lors de l'utilisation d'une loupe, la bonne méthode consiste à tenir la loupe aussi près des yeux que possible pour une observation de près. Pour éviter de secouer la loupe, la main qui tient la pierre précieuse doit toucher la main qui tient la loupe, et les coudes doivent être placés sur la table pour maintenir une certaine distance entre la loupe, les yeux et la pierre précieuse.

Section III Les microscopes Gem et leurs applications

Parfois, les inclusions dans les pierres précieuses sont petites et ne peuvent pas être observées avec une loupe ordinaire. Dans ce cas, on peut utiliser un instrument à plus fort grossissement, le microscope. L'observation des pierres précieuses à l'aide d'un microscope est plus claire qu'à l'aide d'une loupe. En effet, les microscopes disposent non seulement d'une large plage de grossissement, jusqu'à 200 fois, mais ils évitent également les tremblements qui peuvent se produire avec les loupes à main. Son inconvénient est qu'il est volumineux et peu pratique à transporter. Le microscope est utilisé pour observer les inclusions internes qui sont difficiles à voir sous une loupe dix fois, avec un fort grossissement et un large champ de vision, ce qui permet d'observer certaines caractéristiques typiques du traitement optimisé des pierres précieuses, telles que les changements dans les inclusions des rubis traités à la chaleur, la "lumière du soleil" produite par l'éclatement des bulles dans l'ambre traité à la chaleur, et l'effet de clignotement visible dans les émeraudes remplies d'huile colorée.

1. Types et structure des microscopes à gemme

Un microscope à pierres précieuses est un microscope binoculaire doté d'équipements auxiliaires tels qu'un porte-gemme, un système d'éclairage et un réservoir d'huile d'immersion. Dans le cadre de l'identification du traitement optimisé des pierres précieuses, il est principalement utilisé pour observer les caractéristiques internes et externes des pierres précieuses qui sont difficiles à voir à l'œil nu ou à l'aide d'une loupe de dix mètres. Les types de microscopes les plus courants sont les microscopes verticaux et les microscopes horizontaux. Différents microscopes sont choisis en fonction de la nature de la pierre précieuse et des différentes méthodes d'observation.

(1) Microscope vertical :

Le type de microscope le plus courant et le plus utilisé pour l'identification des pierres précieuses (figure 2 - 2). Il se caractérise par le fait que la source lumineuse et le système de microscope sont intégrés, ce qui permet d'observer la pierre précieuse par le haut.

(2) Le microscope horizontal :

Il dispose d'une source de lumière et d'un système de grossissement séparés, le microscope, la gemme et la source de lumière se trouvant sur la même ligne horizontale, ce qui permet une observation latérale de la gemme. La principale caractéristique est qu'un récipient à immersion dans l'huile peut être utilisé pour observer la structure interne de la gemme.

2. Éclairage des microscopes à gemmes

Les microscopes à gemme verticaux ont généralement deux sources de lumière : une source de lumière supérieure et une source de lumière inférieure. La source de lumière supérieure peut être une source de lumière optique fluorescente ou une source de lumière incandescente. La source de lumière inférieure est une source de lumière incandescente. Il existe neuf méthodes d'éclairage courantes.

(1) Illumination en champ sombre

Une plaque noire est placée entre la pierre précieuse et la source lumineuse, sans arrière-plan réfléchissant. La lumière se diffracte sur les bords, créant un contraste clair entre les inclusions claires et lumineuses et le fond noir. Ce type d'examen est le plus couramment utilisé [Figure 2 - 3 (a) ]. Il est principalement utilisé pour observer les inclusions et les structures de croissance de couleur claire dans les gemmes transparentes, telles que les inclusions cristallines et les schémas de croissance.

(2) Illumination en champ clair

La lumière brille directement sur la gemme par le bas, bloquant souvent l'ouverture dans une lumière en pointe d'épingle. Cela crée un contraste clair entre les inclusions sombres de la gemme et le champ lumineux et permet également d'observer des bandes courbes ou des inclusions peu saillantes [Figure 2 - 3(b) ].

(3) Éclairage vertical (à l'aide de la source lumineuse supérieure)

La lumière brille par le haut, utilisant la lumière réfléchie pour observer les caractéristiques de la surface de la gemme [Figure 2 - 3(c) ]. Elle est principalement utilisée pour vérifier la présence de fissures, de rayures et d'irrégularités à la surface de la gemme.

(4) Illumination diffuse

Placez une fibre de surface ou un autre matériau translucide entre la pierre précieuse et la source lumineuse afin de diffuser et d'atténuer la lumière, ce qui permet d'observer les anneaux de teinte et la structure des bandes de couleur de la pierre précieuse [Figure 2 - 3(d) ].

(5) Éclairage horizontal (à l'aide d'une source lumineuse quelconque)

Un étroit faisceau de lumière est dirigé du bord vers la gemme, observée par le dessus, ce qui permet de mieux voir les aiguilles brillantes, comme les cristaux et les bulles (technique de la lumière du crayon).

(6) Éclairage de la source lumineuse de l'aiguille

Verrouillez l'anneau lumineux entre la gemme et la source de lumière, de manière à ce que seule la lumière verticale puisse éclairer la gemme, ce qui permet d'observer plus facilement les bandes incurvées et les bandes de couleur, le clivage, la séparation et d'autres structures.

(7) Éclairage polarisé (à l'aide d'un polariseur et d'un analyseur)

Placer la pierre précieuse entre deux polariseurs croisés pour observer s'il s'agit d'un corps homogène et pour vérifier le pléochroïsme, l'extinction anormale et d'autres effets observables avec un microscope polarisant (Figure 2 - 4).

(8) Éclairage oblique (à l'aide de n'importe quelle source lumineuse à fibres)

L'angle entre l'éclairage vertical et l'éclairage horizontal facilite l'observation des effets de couches minces causés par les inclusions liquides dans le clivage (comme l'iridescence).

(9) Technique du champ sombre

Insérer une cloison partiellement opaque entre la pierre précieuse et la source de lumière pour empêcher la lumière directe de briller sur la pierre précieuse, ce qui permet aux inclusions de présenter un effet tridimensionnel distinct, qui aide à observer la position des structures de croissance, telles que les bandes incurvées et le jumelage (Figure 2 - 5).

3. Liquides d'immersion courants utilisés en microscopie optique

(1) Liquides d'immersion courants

Le liquide d'immersion couramment utilisé pour les pierres précieuses est un liquide huileux équipé d'un réservoir d'immersion dans les microscopes verticaux et horizontaux. L'immersion de la pierre précieuse permet d'observer les inclusions internes, les schémas de croissance et d'autres caractéristiques, en réduisant les interférences dues aux réflexions sur la surface ou les petites facettes et en permettant une observation efficace des caractéristiques internes. Placer la pierre précieuse dans un liquide d'immersion dont l'indice de réfraction est proche de celui de la pierre précieuse permet d'obtenir des résultats plus prononcés. Le liquide d'immersion idéal doit avoir une bonne volatilité et une grande transparence, être non toxique et inodore. Il peut également être formulé de manière à avoir une densité ou un indice de réfraction similaire à celui de la pierre précieuse observée. Les liquides d'immersion couramment utilisés dans les microscopes à pierres précieuses comprennent la glycérine, la paraffine liquide, le chlorure de naphtalène et le diiodométhane, dont les valeurs d'indice de réfraction sont indiquées dans le tableau 2-1.

Tableau 2 - 1 Indices de réfraction de divers liquides d'immersion

Nom du liquide d'immersion	Indice de réfraction
L'eau	1.33
Térébenthine	1.47
Glycérine	1.47
Chlorure de naphtalène	1.63
Paraffine liquide	1.47
Diiodométhane	1.74

(2) Précautions d'utilisation de la solution d'immersion

De nombreux types de liquides d'immersion peuvent être utilisés dans les microscopes pour pierres précieuses, et le liquide d'immersion choisi varie selon les pierres précieuses. Les exigences relatives à la sélection des liquides d'immersion comprennent les aspects suivants :

① Lors de la sélection d'un liquide d'immersion, il est nécessaire que l'indice de réfraction du liquide soit proche de celui de la pierre précieuse, ce qui est bénéfique pour l'observation des caractéristiques internes de la pierre précieuse.

② Les pierres poreuses, les pierres organiques et le ciment des pierres assemblées ne doivent pas être placés dans le liquide d'immersion.

③ α - Le chlorure de naphtalène et le dichlorométhane ont une forte odeur, et les pierres précieuses qui ont été immergées doivent être nettoyées après avoir été retirées.

④ Lors du réglage de la longueur focale, il faut éviter que l'objectif entre en contact avec le liquide d'immersion ou qu'il soit affecté par les vapeurs du liquide en raison d'une position trop basse de l'objectif.

⑤ Dans le microscope droit, le réservoir d'immersion est placé sous l'objectif et au-dessus de la source lumineuse, et le temps d'observation doit être d'une durée raisonnable.

4. Précautions à prendre lors de l'utilisation d'un microscope Gem

Lors de l'observation de gemmes, il est important d'utiliser le microscope correctement afin d'éviter des erreurs dans les résultats d'observation ou des dommages au microscope dus à des erreurs de manipulation. Faites attention aux aspects suivants lors de l'utilisation du microscope :

(1) Lors de l'observation des caractéristiques internes et externes des pierres précieuses, il convient de choisir une source lumineuse appropriée. En général, la lumière transmise est utilisée pour l'observation des caractéristiques internes, tandis que la lumière réfléchie est utilisée pour les caractéristiques externes.

(2) Lors du réglage de la longueur focale de l'objectif, levez et abaissez lentement le tube afin d'éviter une chute soudaine qui pourrait rayer ou écraser l'objectif contre la pierre précieuse.

(3) Gardez le microscope propre ; ne touchez pas la lentille avec vos doigts et utilisez du papier à lentilles pour l'essuyer.

(4) Après avoir utilisé le microscope, éteignez-le, réglez la lentille de l'objectif sur la position la plus basse et couvrez le microscope.

5. Le rôle des microscopes à pierres précieuses dans l'identification des pierres précieuses

Les microscopes pour pierres précieuses sont largement utilisés dans l'identification des pierres précieuses, principalement pour observer les caractéristiques internes et de surface des pierres précieuses. Les caractéristiques externes courantes comprennent les défauts de surface (rayures, usure, motifs de croissance, motifs de gravure à l'acide, etc.) et les styles de taille (formes des facettes, symétrie, etc.) ; les caractéristiques internes courantes comprennent les types et les caractéristiques de distribution des inclusions, la distribution des couleurs, les motifs de croissance, l'existence ou non d'une double réfraction et le fait qu'il s'agisse d'une pierre composite composée de différents matériaux.

L'observation au microscope de certaines caractéristiques typiques permet de déterminer si la pierre précieuse a été traitée artificiellement. Par exemple, pour les émeraudes ayant subi un traitement de remplissage, les différences de couleur, d'éclat et de transparence au niveau du site de remplissage peuvent être observées au microscope par rapport au corps principal de l'émeraude.

(1) Différences entre les inclusions de surface et les inclusions internes des pierres précieuses

La distinction entre les caractéristiques de surface et les caractéristiques internes des pierres précieuses est très importante pour l'identification des pierres précieuses. En règle générale, l'impact des caractéristiques de surface sur la qualité des pierres précieuses est moindre que celui des caractéristiques internes. Par exemple, dans la classification de la pureté du diamant, l'influence des inclusions internes sur la pureté du diamant est plus importante que celle des piqûres de surface, des lignes de croissance et d'autres facteurs. Dans un microscope pour pierres précieuses, les méthodes permettant de distinguer les caractéristiques de surface et les caractéristiques internes comprennent la lumière réfléchie, le plan focal et les méthodes de basculement.

① Méthode de la lumière réfléchie

La lumière est éclairée dans le sens de l'observation de la pierre précieuse et la mise au point du microscope est réglée sur la position de la surface réfléchissante, qui est la surface de la pierre précieuse. S'il s'agit d'une inclusion interne, l'inclusion ne sera pas claire lorsque la surface est claire ; s'il s'agit d'un élément externe, les deux seront clairs simultanément.

② Méthode du plan focal

Ajustez le bouton de mise au point pour que la plus grande partie de la surface de la gemme soit claire en même temps. Comme pour la méthode de réflexion ci-dessus, les inclusions internes ne sont pas claires lorsque la surface de la gemme est claire. Inversement, la surface doit être éclaircie lorsque les inclusions internes sont claires.

③ Méthode de l'échangisme

Réglez la mise au point sur une certaine position et observez l'amplitude des caractéristiques internes et externes en vous balançant, en faisant tourner simultanément la gemme, lorsque l'amplitude des inclusions internes est plus petite que l'amplitude d'une certaine caractéristique à la surface.

(2) Observation des caractéristiques de la surface

Lors de l'identification des pierres précieuses, la première étape consiste à observer les caractéristiques de surface de la pierre, telles que l'éclat de surface, les fissures et les caractéristiques de fracture, afin de porter un jugement préliminaire sur le type de pierre précieuse. Si vous observez une gemme brute, concentrez-vous sur des caractéristiques telles que la forme des cristaux de la gemme, la configuration des faces cristallines et le clivage.

① Caractéristiques de surface des cristaux minéraux ou des pierres brutes

Les bandes de face cristalline apparaissent comme des bandes linéaires à la surface des cristaux minéraux, reflétant la croissance et le développement des faces cristallines. Différentes formes de cristaux minéraux présentent des bandes de croissance différentes sur leur surface. Par exemple, les cristaux de quartz α ont des bandes horizontales sur leur surface ; les diamants ont des bandes triangulaires typiques ; les cristaux de tourmaline ont des bandes fermes (Figure 2 - 6).

Jumelage Un corps continu formé par deux ou plusieurs cristaux identiques disposés selon une certaine relation de symétrie est appelé jumelage, également connu sous le nom de cristaux jumeaux. Selon la manière dont les individus jumeaux sont connectés, ils peuvent être classés en jumeaux de contact, jumeaux interpénétrés et jumeaux cycliques. Les jumeaux de contact sont également divisés en jumeaux de contact simples et en jumeaux de contact agrégés. Les bandes jumelles sont des bandes linéaires qui apparaissent sur la face du cristal, le plan de clivage ou le plan de taille et de polissage des pierres précieuses à la jonction des jumeaux. Le jumelage est une caractéristique distinctive des minéraux des pierres précieuses, comme les jumeaux interpénétrés du cristal, les jumeaux triangulaires en tranches minces des diamants (figure 2-7), le chrysobéryl à trois plis et les jumeaux de contact du spinelle, etc.

Clivage et fissures : Le clivage est la façon dont les minéraux se divisent dans certaines directions sous l'effet d'une force externe, formant des plans lisses. Les directions de clivage et le nombre de clivages varient d'un cristal à l'autre. Les surfaces des fissures sont irrégulières et non lisses, sans rapport avec le type de cristal, mais uniquement avec les forces externes appliquées.
Butte de croissance : Les formes géométriques qui se forment au cours du processus de croissance des cristaux, qui ont une forme régulière et s'élèvent légèrement au-dessus de la surface du cristal, sont appelées croupes de croissance. Les caractéristiques des buttes de croissance des diamants naturels et des diamants synthétiques sont très différentes (figure 2 - 8).

② Pétabli Gpierre angulaire

Après le traitement d'optimisation, le style de taille des pierres précieuses diffère de celui des pierres précieuses naturelles. Par rapport aux pierres naturelles, le rapport de taille des pierres optimisées est moins bon et la surface peut présenter des irrégularités. Pour les pierres précieuses optimisées, les principales observations portent sur le rapport de taille, la concordance des arêtes, la qualité du polissage, les rayures et les défauts de surface.

③ Pierre composite (Combination Stone)

Les pierres précieuses composites peuvent également améliorer le traitement des pierres précieuses formées par la combinaison de deux ou plusieurs pierres précieuses de matériaux différents. Observées au microscope, les pierres composites présentent les caractéristiques suivantes :

Le joint de jonction de la pierre composite Un joint de jonction distinct apparaît à la jonction des différents matériaux de la pierre composite, avec des différences de couleur et d'éclat observées au-dessus et au-dessous du joint.
Variations de l'éclat des parties de la pierre composite Comme la pierre composite est constituée de différents matériaux, qui ont des indices de réfraction et des transparences différents, les variations d'éclat causées par les différents matériaux peuvent être observées au microscope (Figure 2 - 9).
Y a-t-il des bulles dans la zone de collage ? Par exemple, dans le cas d'une pierre jointe surmontée d'un grenat, une inspection à la loupe révélera des bulles au niveau de la couche de collage et l'effet d'anneau rouge causé par la différence de couleur entre le grenat et le verre.

④ Revêtements, films et incrustations

Les gemmes qui ont été enduites ou filmées présentent généralement une fine couche superficielle et une dureté plus faible. Les gemmes traitées à haute température peuvent également présenter des différences de surface au microscope, telles que des rayures, des marques de collision, des bulles et un décollement partiel de l'enrobage (figure 2-10) ; après avoir été soumises à des températures élevées, les gemmes peuvent également présenter des caractéristiques de haute température. La surface des pierres précieuses enrobées est généralement un film polycristallin moins transparent et moins brillant ; la surface des pierres précieuses incrustées est celle des pierres précieuses synthétiques et présente généralement les caractéristiques des pierres précieuses synthétiques, telles que les lignes de croissance et les bulles.

⑤ Produits teints et colorés

Les gemmes qui ont été teintes ou colorées présentent généralement de nombreuses fissures naturelles. À la loupe ou au microscope, la teinture et les colorants peuvent être observés dans les fissures et les piqûres des gemmes. La présence de ces colorants augmente la variété des couleurs dans les gemmes et, au microscope, la distribution des couleurs est extrêmement inégale ; la couleur est plus foncée dans les fissures et plus claire dans les structures denses (figure 2-11).

(3) Observation des caractéristiques internes

① Observation des couleurs

La couleur des pierres précieuses naturelles n'est pas nécessairement répartie uniformément ; la répartition de la couleur des pierres précieuses teintées est liée à la structure de la pierre précieuse. Par exemple, la couleur de la jadéite teintée est répartie le long de la structure fibreuse, avec des couleurs plus profondes dans les zones où la structure est lâche et des couleurs plus claires dans les zones plus denses. En raison des nombreuses fissures présentes dans les rubis naturels, les rubis teints ont souvent des couleurs plus profondes dans les fissures.

② Observation des lignes de croissance

Les schémas de croissance des pierres précieuses naturelles diffèrent de ceux des pierres précieuses synthétiques. En général, les lignes de croissance des pierres précieuses naturelles sont droites, comme les bandes de couleur angulaires des saphirs naturels, alors que les lignes de croissance des saphirs synthétisés par la méthode de fusion à la flamme sont en forme d'arc. Bien entendu, il existe des situations différentes, comme les lignes de croissance des rubis synthétisés par la méthode du flux qui sont droites, alors que les lignes de croissance des perles naturelles sont des cercles concentriques.

③ Observation des inclusions

Les caractéristiques des inclusions sont les critères d'identification les plus importants pour distinguer les pierres précieuses naturelles, les pierres précieuses synthétiques et les pierres précieuses traitées de manière optimale. Les types d'inclusions varient en fonction de l'environnement de croissance.

Les pierres précieuses naturelles contiennent une multitude d'inclusions. Les types d'inclusions (appelées inclusions) sont liés à la genèse des pierres précieuses.
- Les pierres précieuses trouvées dans les roches basiques et ultrabasiques comprennent principalement des minéraux sombres solides tels que la goethite, l'hématite, la magnétite et le rutile.
- Les pierres précieuses des pegmatites contiennent de nombreuses inclusions gazeuses et liquides, qui se présentent généralement sous la forme de gouttes, d'ovales ou de tubes parallèles. Par exemple, l'œil de chat en aigue-marine d'Altay, au Xinjiang, est dû à des inclusions tubulaires fines et denses.
- Les pierres précieuses liées à l'activité hydrothermale présentent souvent des inclusions gazeuses, liquides et des inclusions minérales solides ; parfois, des inclusions à deux ou trois phases coexistent. Par exemple, les inclusions triphasées sont développées dans les émeraudes colombiennes (figure 2-12).
- Les marques d'origine des inclusions et leurs effets. En raison des différences dans les conditions de formation des gemmes, les inclusions dans les gemmes présentent des différences significatives. Certaines gemmes présentent également des inclusions caractéristiques. Par exemple, les inclusions tubulaires dans la tourmaline, les inclusions liquides non miscibles en deux phases dans la topaze, les inclusions en trois phases et les inclusions minérales dans les émeraudes, etc.

Inclusions dans les pierres synthétiques
- La méthode de la fusion à la flamme : Cette méthode permet de synthétiser des rubis, des saphirs, des spinelles, des rutiles et du titanate de strontium, entre autres. Les gemmes synthétisées présentent généralement des lignes de croissance en forme d'arc dues au processus d'accumulation et de cristallisation et peuvent également présenter de la poudre de matière première non fondue et des bulles rondes (figure 2-13).
- Méthode du flux : Cette méthode permet de synthétiser des rubis, des émeraudes et des chrysobéryls. En raison de l'utilisation de récipients en platine, il peut y avoir des inclusions de platine. Si la température n'est pas contrôlée correctement, des inclusions de matières premières peuvent apparaître, généralement sous la forme d'agrégats de bulles ressemblant à des manches à balai ou à des nuages, comme les inclusions ressemblant à des voiles dans les émeraudes synthétiques (Figure 2 - 14).
- Méthode hydrothermale : Elle a d'abord été utilisée pour synthétiser des cristaux optiques, puis pour synthétiser des rubis et des améthystes, et récemment pour synthétiser des émeraudes. Un exemple typique est celui des inclusions contenant des germes de cristaux, comme les inclusions solides d'oxyde de béryllium en forme d'aiguille dans les émeraudes synthétiques et les inclusions liquides et gazeuses (Figure 2 - 15).

Amélioration artificielle des pierres précieuses
- Remplissage en matériau incolore. Lorsque l'indice de réfraction et l'éclat des pierres précieuses remplies sont observés au microscope, des bulles et une distribution inégale de l'éclat et de l'indice de réfraction peuvent parfois apparaître. Par exemple, des bulles peuvent être observées dans les rubis traités en raison de la différence d'indice de réfraction entre le matériau de remplissage et le rubis, ce qui entraîne des différences d'éclat et de brillance à la surface de la pierre précieuse (figure 2-16).
- Teinture et coloration. Les traitements de teinture peuvent être appliqués à de nombreux types de pierres précieuses, telles que les rubis, le jade, l'agate, les perles et les cristaux. Les pierres précieuses naturelles présentant souvent de nombreuses fissures, l'utilisation de colorants organiques ou de pigments inorganiques aux couleurs vives pour la teinture peut améliorer la couleur des pierres précieuses naturelles. Après le traitement de teinture, les pierres précieuses peuvent être observées au microscope pour déterminer si des substances colorantes ou une répartition des couleurs existent dans les fissures de la pierre précieuse ou entre les grains. Par exemple, dans les cristaux teints (figure 2-17), sous grossissement, la couleur peut être vue concentrée dans les fissures de la pierre précieuse ; essuyer la surface de la pierre précieuse avec du papier blanc ou du coton montrera que les pierres précieuses mal teintes laisseront la couleur présentée sur le papier blanc ou le coton.
- L'enrobage, l'adhérence et le soutien L'enrobage est une méthode de traitement courante, telle que l'utilisation de l'enrobage sous vide pour appliquer une couche de film de diamant synthétique sur la surface des cristaux, des topazes ou d'autres pierres précieuses incolores afin d'imiter les diamants. Au microscope, la surface apparaît avec un éclat adamantin. Les diamants synthétiques étant polycristallins, des fissures ou une usure peuvent apparaître à la surface avec le temps. Une couche de métal peut être appliquée sur la table ou le pavillon de la pierre précieuse, ce qui permet d'obtenir un meilleur effet réfléchissant et des couleurs éclatantes. À la loupe, on peut observer une surface arc-en-ciel. Le collage est couramment utilisé pour les béryls incolores ou légèrement colorés. Une couche d'émeraude synthétique verte est cultivée à la surface du béryl à l'aide de méthodes synthétiques pour faire office d'émeraude. En raison des différences de dilatation thermique, des fissures se formeront probablement à l'interface entre la couche d'émeraude synthétique et le béryl, ce qui peut être observé au microscope. Le support est souvent appliqué à des pierres précieuses légèrement colorées, comme la création d'un support noir sous une opale plus fine afin d'approfondir sa couleur générale. Les différences de couleur entre les couches peuvent être observées au microscope.
- Pierre composite : Le processus de liaison organique de deux matériaux ou plus à l'aide d'un adhésif pour former l'apparence d'une pierre précieuse entière est appelé composite. Les pierres précieuses composites sont utilisées pour les diamants, les opales, les émeraudes, les rubis, les saphirs et les grenats. Sous grossissement, on peut observer s'il y a des interfaces dans la pierre composite, de la colle entre les couches, des différences dans les caractéristiques des inclusions dans les différentes parties des couches supérieures et inférieures, et des bulles sur la surface de la pierre composite.

Section IV Réfractomètre

Le réfractomètre pour pierres précieuses est conçu et fabriqué sur la base de la loi de la réflexion interne totale. Lorsque des ondes lumineuses se propagent d'un milieu dense vers un milieu moins dense, une réflexion interne totale se produit lorsque l'angle d'incidence atteint un certain degré. La taille de l'angle critique pour la réflexion interne totale est liée à l'indice de réfraction du milieu. Lorsque la lumière brille depuis l'avant du réfractomètre sur un verre à haute teneur en plomb, elle traverse l'hémisphère de verre à haute teneur en plomb jusqu'à la zone de contact avec l'huile d'immersion à indice de réfraction élevé et la pierre précieuse, ce qui entraîne une réflexion interne totale. La lumière se reflète de l'autre côté du verre normal à haute teneur en plomb, de la lentille, de l'échelle et du prisme, et atteint l'oculaire, où l'observateur peut lire directement la valeur de l'indice de réfraction de la pierre précieuse mesurée (figure 2-18).

Le réfractomètre convient aux pierres précieuses à surface lisse. Les échantillons doivent avoir des surfaces lisses, être trop petits ou avoir une surface de contact insuffisante avec le réfractomètre pour mesurer leur indice de réfraction et leur biréfringence. Les pierres organiques, les pierres poreuses et les échantillons dont l'indice de réfraction est supérieur à 1,78 ne peuvent pas non plus faire l'objet d'un test d'indice de réfraction et de biréfringence.

1. Conditions préalables et limites d'utilisation du réfractomètre

Outre le réfractomètre, deux conditions sont également nécessaires pour mesurer l'indice de réfraction : la première est la source de lumière d'éclairage, qui est généralement une source de lumière jaune à 589 nm, que l'on peut obtenir au moyen d'une lampe à sodium ou en ajoutant un filtre jaune à la source de lumière ou à l'oculaire ; la seconde est le liquide de contact, qui est nécessaire pour assurer un bon contact entre la table en verre et l'échantillon de pierre précieuse, et dont l'indice de réfraction doit être supérieur à celui de l'échantillon de pierre précieuse. Il convient de noter que le liquide de contact utilisé dans le réfractomètre est toxique. Pour éviter que l'échantillon ne flotte ou ne cause des dommages inutiles à l'observateur, la quantité de liquide de contact utilisée doit être réduite au minimum et le flacon doit être fermé hermétiquement après utilisation. Lors de l'utilisation, il convient de prêter attention aux points suivants :

(1) L'huile d'immersion choisie doit avoir un indice de réfraction proche de celui du verre à haute teneur en plomb, généralement autour de 1,80 - 1,81.

(2) L'indice de réfraction de la pierre précieuse doit être inférieur à celui de l'huile d'immersion et de l'hémisphère de verre pour produire une réflexion interne totale, ce qui permet de mesurer son indice de réfraction. Si l'indice de réfraction de la pierre précieuse est supérieur à celui de l'huile d'immersion, la valeur de l'indice de réfraction de la pierre précieuse ne peut pas être mesurée sur le réfractomètre.

(3) L'angle critique des différentes pierres précieuses est fixe, de sorte qu'en fonction des différentes zones de réflexion interne totale de la lumière, différentes valeurs d'indice de réfraction des pierres précieuses peuvent être décrites (c'est-à-dire que, quelle que soit l'évolution de l'angle d'incidence, il n'existe qu'un seul angle d'incidence maximal pour la réflexion interne totale ; toute lumière dépassant cette valeur maximale ne sera pas réfléchie). Cela crée des zones claires et sombres dans le champ de vision. En faisant tourner l'échantillon et le polariseur dans toutes les directions et en observant l'échelle à la limite entre la lumière et l'obscurité dans l'oculaire, l'indice de réfraction de la pierre précieuse peut être déterminé.

2. Étapes de l'utilisation du réfractomètre

(1) Nettoyer ou essuyer l'échantillon à mesurer et placer une quantité appropriée d'huile de contact sur la platine de mesure.

(2) Placer la surface polie ou la face cristalline de l'échantillon vers le bas doucement sur l'huile de contact de la platine de mesure.

(3) Faire tourner l'échantillon et le polariseur dans toutes les directions et lire la valeur de l'échelle des limites claires et sombres dans l'oculaire d'observation, qui correspond à l'indice de réfraction.

(4) Un corps homogène ne peut mesurer qu'une seule valeur d'indice de réfraction. En revanche, un corps non homogène peut mesurer une valeur maximale et une valeur minimale, et la différence entre ces deux valeurs est la biréfringence de l'échantillon.

(5) Les caractéristiques optiques de l'échantillon peuvent être déterminées sur la base des changements dans les limites de la lumière et de l'obscurité.

3. Utilisations du réfractomètre

Le réfractomètre joue un rôle important dans l'identification des pierres précieuses. Il peut aider à identifier les gemmes traitées de manière optimale. Par exemple, les indices de réfraction de deux matériaux dans une gemme composite sont souvent différents. Il peut également déterminer l'anisotropie ou l'isotropie de la gemme. Il est principalement utilisé dans les aspects suivants de l'identification des pierres précieuses :

(1) Déterminer l'isotropie et l'anisotropie des pierres précieuses et mesurer l'indice de réfraction des pierres précieuses isotropes.

(2) Mesurer les valeurs maximales et minimales de l'indice de réfraction des pierres précieuses anisotropes et de la biréfringence.

(3) Déterminer la nature axiale des pierres précieuses anisotropes, si elles sont uniaxiales ou biaxiales, et le signe optique.

(4) Déterminer les pierres précieuses composites. En raison des différents matériaux présents dans les couches supérieures et inférieures des pierres précieuses assemblées, il peut y avoir des différences d'indice de réfraction, ce qui peut aider à déterminer s'il y a un phénomène d'assemblage.

Section V Spectroscope à pierres précieuses

Un spectroscope peut être utilisé pour observer le spectre d'absorption des pierres précieuses, ce qui permet d'identifier la variété des pierres précieuses, de déduire les éléments colorants dans les pierres précieuses, en particulier pour celles qui ont des spectres typiques, de déterminer les sous-espèces de pierres précieuses et de déterminer si les pierres précieuses ont été traitées. Le spectroscope est particulièrement utile pour identifier les pierres précieuses traitées, par exemple pour distinguer les diamants irradiés des diamants naturels, le corindon naturel du corindon amélioré et du corindon synthétique, le jade naturel du jade teinté, et pour distinguer diverses pierres précieuses composites, ce qui peut également être réalisé à l'aide d'un spectroscope.

1. Principe du spectroscope

Un spectroscope identifie les pierres précieuses en observant la lumière qui passe à travers la pierre précieuse ou qui est réfléchie par sa surface, qui absorbe les ondes lumineuses de certaines longueurs d'onde. Chaque pierre précieuse a une structure interne unique ; même les pierres précieuses ayant les mêmes ions colorants peuvent produire des couleurs très différentes en raison de leurs structures internes différentes. Par exemple, les émeraudes et les rubis sont colorés en raison de la présence de l'élément colorant chrome dans le cristal, l'une étant verte et l'autre rouge. Chaque pierre précieuse possède un spectre d'absorption caractéristique, qui constitue la base des tests et de l'identification des pierres précieuses. La couleur des pierres précieuses transparentes résulte de leur absorption sélective de la lumière.

(1) Dispersion

Lorsqu'un faisceau de lumière blanche traverse la surface inclinée d'un objet transparent (tel qu'un prisme), il est décomposé en ses longueurs d'onde constitutives, produisant des couleurs spectrales, à savoir le rouge, l'orange, le jaune, le vert, le cyan, le bleu et le violet. Les longueurs d'onde des couleurs couramment observées dans la lumière visible sont les suivantes : rouge 770-640nm ; orange 640-595nm ; jaune 595-575nm ; vert 575-500nm ; cyan 500-450nm ; bleu 450-435nm ; violet 440-400nm.

(2) Absorption sélective

Tous les objets ont un degré d'absorption variable de la lumière visible. Les longueurs d'onde absorbées sont visibles lorsque la lumière qui traverse ces objets est décomposée. Lorsque toutes les ondes lumineuses sont absorbées, elles apparaissent en noir dans le spectre ; lorsqu'elles passent à travers, elles présentent des couleurs spectrales. Si l'objet absorbe certaines ondes lumineuses, le matériau présente une couleur spécifique, et cette absorption est souvent liée à des éléments spécifiques du matériau.

2. Types et fonctions des spectroscopes

Les pierres brutes et les pierres serties peuvent être testées à l'aide d'un spectroscope. Les raisons de la coloration des pierres précieuses peuvent être étudiées en examinant leur spectre d'absorption. L'utilisation d'un spectroscope pour l'identification de certaines pierres précieuses est pratique et rapide, en particulier pour celles qui ne peuvent être identifiées par des méthodes mesurant la densité et l'indice de réfraction, telles que les pierres serties dont la densité ne peut être mesurée et les pierres dont l'indice de réfraction est supérieur à 1,81 et pour lesquelles les réfractomètres deviennent inefficaces. Il est donc particulièrement important d'utiliser un spectroscope pour observer et tester les pierres précieuses afin de les identifier.

Le spectroscope utilisé pour l'identification des pierres précieuses est généralement de structure assez simple, tubulaire et facile à transporter (figure 2-19). Les spectroscopes peuvent être divisés en deux types en fonction de leur structure : le type à prisme et le type à réseau de diffraction.

3. Structure et caractéristiques des spectroscopes

(1) Spectroscope à prisme

Le spectroscope à prisme se compose d'une série de prismes, produisant un trajet lumineux relativement droit, avec ces prismes en contact optique. La caractéristique du spectroscope à prismes est que la région de lumière bleue - violette est relativement élargie. En revanche, la région de la lumière rouge est relativement comprimée, ce qui entraîne une répartition inégale des zones de couleur dans le spectre. L'avantage est une bonne transmission de la lumière, permettant l'apparition d'un segment lumineux du spectre, ce qui est bénéfique pour l'observation du spectre de la région de la lumière bleue - violette.

① Construction :

Le spectroscope à prisme est composé d'une fente, d'une lentille, d'un ensemble de prismes, d'une échelle et d'un oculaire (figure 2-20).

② Matériaux du prisme :

La sélection des matériaux des prismes doit répondre à trois conditions : ils ne doivent pas absorber la lumière visible à des longueurs d'onde spécifiques ; la couleur de dispersion ne peut être ni trop large ni trop étroite ; elle doit être uniaxiale. Dans le cas contraire, deux séries de spectres seront produites.

Les prismes sont généralement fabriqués en verre au plomb ou sans plomb, de préférence en utilisant une combinaison de prismes triangulaires ou pentagonaux, et ils doivent être emboîtés les uns dans les autres.

③ Fente :

Fenêtre permettant de contrôler l'intensité du contre-jour. Pour les gemmes transparentes, la fente est presque complètement fermée ; pour les gemmes semi-transparentes ou faiblement translucides, la fente doit être légèrement plus ouverte.

④ Tube coulissant de mise au point Oculaire :

Règle la longueur focale de l'oculaire en fonction des différentes longueurs focales des yeux de chaque personne.

⑤ Caractéristiques spectrales :

Le spectre est lumineux, il appartient à un spectre non uniforme, avec des échelles de longueurs d'onde inégales ; les régions violette et bleue sont relativement élargies, tandis que les régions rouge et jaune sont rétrécies, ce qui convient aux gemmes de couleur plus foncée et facilite l'observation des gemmes qui absorbent la lumière bleue-violette.

(2) Spectromètre à grille

Le spectromètre à réseau est principalement composé d'un groupe de réseaux de diffraction. La caractéristique d'un spectromètre à réseau est que les régions spectrales sont approximativement de taille égale et que la résolution de la région de lumière rouge est plus élevée que celle du spectromètre à prisme. Par rapport au spectromètre à prisme, il a un taux de transmission plus faible et nécessite une source lumineuse plus puissante (figure 2 - 21).

① Structure :

Le spectromètre à réseau comprend une lentille de collimation, un réseau de diffraction et un oculaire (figure 2 - 22).

② Caractéristiques spectrales :

Par rapport aux spectromètres à prisme, les spectres des spectromètres à réseau sont légèrement plus sombres, plus uniformes et ont une échelle de longueur d'onde uniforme. Ils conviennent aux pierres précieuses présentant une bonne transparence et aux pierres dont les lignes d'absorption se situent dans la région rouge.

4. Précautions d'utilisation des spectromètres

(1) La source lumineuse utilisée pour le spectroscope doit être une source de lumière blanche forte et focalisée (lampe à incandescence), généralement une lampe de poche, une source lumineuse de microscope ou la source lumineuse d'un polariseur.

(2) La source lumineuse émet un rayonnement thermique ; les échantillons doivent être maintenus sous la source lumineuse pendant une courte période afin d'éviter de surchauffer les gemmes, ce qui peut affecter le spectre. Une exposition prolongée peut rendre les lignes d'absorption floues ou même les faire disparaître.

(3) Ne tenez pas les pierres précieuses directement avec vos mains, car le sang humain peut produire une ligne d'absorption à 592 nm.

(4) L'absorption de certaines gemmes peut être directionnelle et une observation attentive doit être faite sous différents angles. Les gemmes à fort pléochroïsme peuvent présenter des différences dans les spectres d'absorption en fonction de la direction.

(5) Pour les gemmes composites, une observation minutieuse doit être effectuée dans différentes directions, car les spectres d'absorption des différentes parties peuvent varier.

(6) Les personnes portant des lunettes photochromiques doivent retirer leurs lunettes pendant le test spectral afin d'éviter toute confusion entre les lignes d'absorption du néodyme dans les lunettes et les lignes d'absorption des pierres précieuses testées.

5. Couleur - ions responsables dans les pierres précieuses et leur domaine d'application

Lorsque la lumière blanche traverse des pierres précieuses transparentes contenant des ions colorants ou se reflète sur la surface de pierres précieuses opaques, une partie de la lumière est absorbée, ce qui nous permet d'observer la couleur de la pierre précieuse.

La couleur d'une pierre précieuse est liée aux ions colorants qu'elle contient. Les pierres précieuses colorées par différents ions métalliques présentent des caractéristiques spectrales d'absorption différentes. Toutefois, les pierres précieuses colorées par les mêmes ions métalliques présentent des caractéristiques spectrales d'absorption similaires. Les lignes spectrales d'absorption caractéristiques des ions métalliques peuvent aider à déterminer la variété de la pierre précieuse ou si elle a été traitée.

Les spectromètres sont très vastes ; ils peuvent être utilisés pour déterminer les éléments responsables de la couleur dans les pierres précieuses, et s'appliquent principalement aux pierres précieuses colorées. Les pierres précieuses incolores, à l'exception du zircon, des diamants et de l'enstatite, n'ont pas de spectres d'absorption significatifs. En matière d'identification, elles ne s'appliquent qu'aux pierres précieuses présentant des spectres typiques. Les pierres précieuses présentant des spectres typiques peuvent servir de caractéristiques d'identification diagnostiques et devraient être maîtrisées avec insistance.

(1) Spectre d'absorption des pierres précieuses colorées par des ions de chrome

Les ions chrome sont les éléments colorants les plus importants des pierres précieuses courantes. Les pierres précieuses courantes colorées par les ions chrome comprennent les rubis, les spinelles rouges, les alexandrites, les émeraudes et le jade. Les spectres d'absorption caractéristiques de ces pierres précieuses sont illustrés à la figure 2 - 23 (observés à l'aide d'un spectromètre à réseau).

Bien que les pierres précieuses de la figure 2 - 23 soient toutes colorées par des ions de chrome, leurs spectres d'absorption sont similaires mais pas identiques. Le spectre d'absorption du rubis présente trois raies d'absorption dans la région rouge, une large absorption dans la région jaune-verte, trois raies d'absorption dans la région bleue et une absorption totale dans la région violette ; le spectre d'absorption du spinelle rouge présente une raie d'absorption dans la région rouge, une bande d'absorption dans la région jaune-verte et une absorption totale dans la région violette ; le spectre d'absorption de l'alexandrite présente une raie d'absorption dans la région rouge, une bande d'absorption dans la région jaune-verte, une raie d'absorption dans la région bleue et une absorption totale dans la région violette ; le spectre d'absorption de l'émeraude présente une raie d'absorption dans la région rouge, une faible bande d'absorption dans la région orange-jaune, une faible raie d'absorption dans la région bleue et une absorption totale dans la région violette ; le spectre d'absorption du jade présente trois raies d'absorption dans la région rouge ( 630 - 690nm), et une raie d'absorption dans la région violette.) Le spectre d'absorption du jade présente trois lignes d'absorption en escalier dans la région rouge (630 - 690 nm) et une ligne d'absorption dans la région violette à 437 nm (la ligne d'absorption à 437 nm peut être absente lorsque le vert est brillant et pur).

(2) Spectres d'absorption des pierres précieuses colorées par des ions de fer

Les pierres précieuses courantes colorées par des ions de fer comprennent les saphirs, l'olivine, le chrysobéryl et l'almandine. Les spectres d'absorption caractéristiques de ces pierres précieuses sont illustrés à la figure 2 - 24 (observés à l'aide d'un spectromètre à réseau).

Le saphir, l'olivine, le chrysobéryl et l'almandine sont tous colorés par des ions de fer, mais leurs spectres d'absorption diffèrent. Les lignes d'absorption du saphir sont trois bandes d'absorption étroites dans la région bleue à 450nm, 460nm et 470nm ; les lignes d'absorption de l'olivine sont trois bandes d'absorption étroites dans la région bleue à 453nm, 473nm et 493nm ; la ligne d'absorption du chrysobéryl présente une bande étroite d'absorption forte à 444nm dans la région bleue ; les lignes d'absorption de l'almandine présentent trois bandes étroites d'absorption fortes dans la région jaune-verte (505nm, 527nm, 576nm), avec des bandes faibles dans les régions bleue et orange-jaune.

(3) Spectre d'absorption des pierres précieuses colorées par l'ion cobalt

Les pierres précieuses courantes colorées par les ions cobalt comprennent le spinelle bleu synthétique et le verre de cobalt. Les lignes du spectre d'absorption de ces pierres précieuses sont illustrées à la figure 2 - 25. Le spectre d'absorption du spinelle bleu synthétique présente trois fortes bandes d'absorption dans les régions verte, jaune et orange - jaune, la bande d'absorption la plus étroite se situant dans la région verte ; le spectre d'absorption du verre de cobalt présente trois fortes bandes d'absorption dans les régions verte, jaune et orange - jaune, la bande d'absorption la plus étroite se situant dans la région jaune.

(4) Spectres d'absorption d'autres pierres précieuses courantes

D'autres pierres précieuses courantes sont le diamant, le zircon et la spessartine, entre autres. Les spectres d'absorption de ces pierres précieuses sont présentés dans la figure 2 - 26.

Le spectre d'absorption d'un diamant incolore est une ligne à 415nm dans la région violette ; la ligne d'absorption de la région rouge à 653,5nm est une ligne d'absorption diagnostique pour le zircon incolore ; les lignes d'absorption du zircon coloré sont uniformément distribuées dans diverses zones de couleur de 1 à 40, avec la ligne d'absorption de la région rouge à 653,5nm ; la bande étroite d'absorption de la région violette à 432nm est une bande d'absorption diagnostique pour la spessartine.

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6. Optimisation du spectre d'absorption des pierres précieuses traitées

(1) Pierres précieuses traitées thermiquement

Lorsque les pierres précieuses naturelles subissent un traitement thermique, leurs éléments colorants changent d'état de valence ou sont transformés en d'autres ions colorants, ce qui modifie la couleur des pierres précieuses ou augmente leur transparence.

Par exemple, plus de 90% de saphirs australiens subissent un traitement thermique ; avant le traitement, les lignes d'absorption à 450nm, 460nm, 470nm sont presque reliées, tandis qu'après le traitement, la ligne d'absorption à 470nm est séparée, et les trois lignes sont relativement distinctes ; dans la bande d'absorption de la tourmaline, la plus forte se situe à 595nm, et après le traitement thermique, celle à 595nm n'est peut-être pas la plus forte.

(2) Pierres précieuses irradiées

L'irradiation peut colorer les pierres précieuses, principalement en provoquant des défauts dans les pierres précieuses, formant des centres de couleur. Les pierres précieuses colorées par cette méthode n'ont généralement pas de spectres d'absorption caractéristiques, et seules quelques-unes présentent des spectres d'absorption. Par exemple, les diamants colorés par bombardement neutronique présentent une paire de lignes d'absorption à 498 nm et 504 nm.

(3) Pierres précieuses teintées

Le jade vert naturel présente trois lignes d'absorption à 630nm, 660nm et 690nm, tandis que le jade teint présente une large bande d'absorption à 630 - 670nm. Après décoloration, les lignes spectrales peuvent apparaître moins profondes et plus étroites, ou une seule ligne d'absorption peut apparaître ; la jadéite teintée présente une vague bande d'absorption dans la région de la lumière rouge à 650nm (Figure 2 - 27), une caractéristique d'identification typique.

(4) Pierres précieuses fourrées

Le traitement de remplissage est couramment utilisé pour les pierres précieuses structurellement poreuses, telles que la turquoise, qui est souvent remplie de plastique coloré en raison de sa couleur plus claire et de sa texture douce. La turquoise remplie ne présente pas de lignes spectrales d'absorption caractéristiques. En revanche, la turquoise naturelle présente une faible ligne d'absorption à 460 nm et une forte ligne à 432 nm lorsqu'elle est observée en lumière réfléchie.

Section VI Détermination de la densité des pierres précieuses

La densité est un paramètre physique important dans l'identification des pierres précieuses, et chaque type de pierre précieuse a sa propre valeur de densité. Par conséquent, les pierres précieuses peuvent être identifiées en fonction de leur densité. Les différentes pierres précieuses ont des densités ou des plages de densité différentes en raison de variations dans la composition chimique et la structure cristalline, et même le même type de pierre précieuse peut présenter certaines différences de densité en raison de variations dans la composition chimique ou de la présence d'impuretés.

Le test de densité est également une méthode d'identification relativement efficace pour les pierres précieuses traitées optimisées. La plupart des pierres précieuses ayant subi un traitement de remplissage ont une densité inférieure à celle des pierres précieuses naturelles, comme la turquoise remplie, qui a une densité inférieure à celle de la turquoise naturelle. Toutefois, certaines pierres précieuses ayant subi un traitement optimisé, telles que les pierres précieuses organiques et composites, ne peuvent être identifiées à l'aide d'un test de densité. À l'heure actuelle, les méthodes couramment utilisées pour mesurer la densité sont la pesée sur une balance et la méthode du liquide lourd.

Une balance est un outil permettant de mesurer la masse des objets. En gemmologie, elle est utilisée non seulement pour peser les pierres précieuses, mais aussi pour déterminer leur densité. Pour peser la qualité (le poids) des pierres précieuses, les normes nationales exigent que la balance soit précise au dix millième de gramme. La qualité (poids) des pierres précieuses et leur densité sont des bases importantes pour l'identification et l'évaluation des pierres précieuses, c'est pourquoi il est important d'utiliser correctement la balance.

La balance la plus couramment utilisée est la balance électronique. Quel que soit le type de balance, pour garantir la précision du pesage, les deux points suivants doivent être respectés : la balance doit être calibrée et mise à zéro avant d'être utilisée ; pendant le pesage, l'environnement doit être maintenu relativement calme, par exemple en évitant les vibrations de la plate-forme de la balance et la convection de l'air.

1. Méthode de détermination de la densité relative des pierres précieuses

(1) Principe de l'essai

L'unité couramment utilisée pour la densité des pierres précieuses est le g/㎝³, qui représente la masse d'une pierre précieuse avec un volume de 1㎝³. La détermination de la densité est assez complexe car la densité relative est très proche de la valeur de la densité, avec un facteur de conversion de seulement 1,0001. En gemmologie, la valeur de densité relative mesurée est généralement considérée comme une valeur de densité approximative, et la densité relative des pierres précieuses est généralement représentée par d.

La méthode de détermination de la densité relative (également connue sous le nom de méthode de pesée hydrostatique) est basée sur le principe d'Archimède. Lorsqu'un objet est immergé dans un liquide, la force de flottaison exercée par le liquide sur l'objet est égale au poids du liquide déplacé. Si le liquide est de l'eau, l'effet de la température de l'eau sur la masse d'une unité de volume d'eau est négligeable. Selon le principe d'Archimède, la densité de l'échantillon (p) peut être calculée en utilisant la masse de l'échantillon dans l'air (m) et la masse(m₁) dans le milieu liquide (p₀) selon la formule (2 - 1) .

Dans la formule,

ρ- la densité de l'échantillon à la température ambiante, g/cm³

m - la masse de l'échantillon dans l'air, en g ;

m₁-la masse de l'échantillon dans le milieu liquide, g ;

ρ₀-la densité du milieu liquide, en g/cm^3.

Le liquide couramment utilisé est l'eau ; comme la densité de l'eau est approximative, la flottabilité de l'air sur la pierre précieuse peut être ignorée, et la masse de la pierre précieuse est la même que la masse de l'objet dans l'air. Pour obtenir la valeur de la densité, pesez l'objet dans l'air et dans l'eau.

(2) Étapes du test

Le matériel nécessaire pour tester la densité relative comprend une balance, un bécher en verre, un support en bois et un fil de cuivre.

① Nettoyer la pierre précieuse pour s'assurer qu'il n'y a pas d'impuretés à sa surface.

② Ajustez la balance à l'horizontale et mesurez la masse (m) de la pierre précieuse dans l'air.

③ Placez un bécher rempli d'eau sur le support, mettez la pierre précieuse dans un panier en fil de fer et pesez la masse(m₁) de la pierre précieuse dans l'eau.

④ Calculer la densité relative de la pierre précieuse(d) = la masse de la pierre précieuse dans l'air(m) / (la masse de la pierre précieuse dans l'air(m) - la masse de la pierre précieuse dans l'eau(m)).₁) ) .

(3) Précautions

La méthode de pesée statique à l'eau pour déterminer la densité relative convient pour tester une seule variété de pierres précieuses. Il convient de prêter attention aux points suivants lors de la mesure :

① La gemme à tester doit être non absorbante ; les gemmes remplies, les gemmes organiques, etc. ne peuvent pas être testées pour la densité relative à l'aide de cette méthode.

② Lors de la mesure dans l'eau, celle-ci doit être stable et les bulles doivent être évitées autant que possible.

③ Manipulez délicatement la pierre précieuse à l'aide d'une pince à épiler et essayez de ne pas la secouer.

④ L'environnement doit être calme pour ne pas affecter la précision des mesures.

⑤ Si l'échantillon est trop petit, l'erreur de mesure sera plus importante ; si l'échantillon est trop grand et dépasse la plage de pesée de la balance, sa densité relative ne peut pas être déterminée.

⑥ Les résultats du test conservent deux décimales.

Lors de la pesée de la masse des pierres précieuses dans l'eau, il est important d'éliminer l'influence des objets environnants sur les données de la pesée. Par exemple, aucune bulle ne doit être attachée autour de la pierre précieuse, le support et le bécher ne doivent pas toucher le plateau de la balance, le fil de cuivre ne doit pas entrer en contact avec le bécher, etc.

2. Détermination de la densité relative des pierres précieuses par la méthode du liquide lourd

Dans l'identification des pierres précieuses, l'état de distribution des pierres précieuses dans les liquides lourds (huile d'immersion) est souvent utilisé pour estimer la gamme de densité relative des pierres précieuses. La densité relative des différents liquides lourds est déterminée sur la base de la densité relative des pierres précieuses.

Cette méthode est la plus simple et la plus pratique pour mesurer la densité relative d'une substance, sans avoir recours à une balance, mais plutôt en comparant la densité relative de la substance avec un ensemble de liquides lourds de différentes densités relatives. En plaçant la gemme dans un liquide de densité relative connue et en observant le phénomène de coulage ou de flottement, si elle coule au fond du liquide, cela indique que la densité relative de la gemme est supérieure à celle du liquide ; si elle flotte à la surface du liquide, la densité relative de la gemme est inférieure à celle du liquide ; ce n'est que lorsqu'elle est en suspension dans le liquide que les deux densités relatives deviennent similaires. Les liquides lourds couramment utilisés sont le bromoforme, le tétrabromoéthane, la solution de Duriel, le diiodométhane et la solution de Clerici, qui ont tous des densités relatives fixes. Ils doivent être dilués avec différentes solutions pour créer une série de liquides lourds, comme indiqué dans le tableau 2 - 2.

Tableau 2 - 2 Densités relatives des liquides lourds courants

Nom du liquide lourd	Densité relative	Diluant	Plage de dilution
Bromométhane	2.89	Benzène, diméthylbenzène, bromonaphtalène	2.5 - 2.88
Tétrabromoéthane	2.95	Diméthylbenzène	2.67 - 2.95
La solution de Duriel	3.19	L'eau	2.2 - 3.19
Diiodométhane	3.34	Benzène, diméthylbenzène	3.1 - 3.3
La solution de Clerici	4.15	L'eau	3.33 - 4.15

Un liquide lourd peut déterminer la densité relative de certaines pierres précieuses traitées de manière optimale ; par exemple, la densité relative des pierres précieuses fourrées est inférieure à celle des pierres précieuses naturelles. Lors de la détermination de la densité relative des pierres précieuses, il convient de tenir compte des points suivants :

① Les liquides lourds sont souvent toxiques ; la durée de la mesure ne doit pas être trop longue et doit être scellée et conservée à l'abri de la lumière après utilisation.

② Essayez d'éviter l'évaporation et la contamination. Sinon, cela entraînera des erreurs dans la densité relative du liquide lourd.

③ Éviter de mesurer des liquides lourds pour des substances facilement solubles telles que les pierres précieuses organiques naturelles, les plastiques synthétiques, les revêtements artificiels et les pierres à deux ou trois couches.

La méthode du liquide lourd est couramment utilisée pour mesurer les pierres précieuses dont la densité relative est très différente, comme les diamants et leurs imitations. C'est l'une des méthodes d'identification les plus efficaces dans un environnement fluide.

3. Optimisation des tests en liquide lourd (huile d'immersion) pour les caractéristiques des pierres précieuses

Le liquide lourd peut être utilisé pour tester les caractéristiques des pierres précieuses partiellement optimisées, principalement en ce qui concerne les aspects suivants.

(1) Détection des pierres assemblées

Placer les pierres assemblées dans le liquide d'immersion et les observer dans une direction parallèle au plan de la ceinture. Diverses caractéristiques des pierres assemblées peuvent être observées, telles que les joints de collage des couches d'assemblage, les changements de couleur entre les couches supérieures et inférieures, etc.

(2) Observation de la structure des pierres précieuses à l'aide d'un microscope

Lorsque l'indice de réfraction de la pierre précieuse est proche de celui de l'huile d'immersion, la lumière réfléchie et la lumière réfléchie diffuse sur la surface de la pierre précieuse diminuent, ce qui est bénéfique pour l'observation et l'étude des caractéristiques internes de la pierre précieuse, telles que les lignes de croissance, les bandes de couleur, les inclusions, etc.

(3) Détection du traitement de croissance des composites et du traitement de diffusion

L'utilisation d'un liquide lourd (huile d'immersion) permet d'observer les couches composites de croissance et de diffusion - pierres précieuses traitées, émeraudes synthétiques, etc.

Section VII Identification de la lumière ultraviolette à ondes longues et à ondes courtes

Les lampes à fluorescence ultraviolette (appelées lampes UV) sont un instrument d'identification auxiliaire important, principalement utilisé pour observer les caractéristiques luminescentes des pierres précieuses. Certaines pierres précieuses émettent une lumière visible lorsqu'elles sont irradiées par une lumière ultraviolette, appelée fluorescence ultraviolette. Bien que les réactions de fluorescence soient rarement décisives

Les caractéristiques de fluorescence ultraviolette permettent de déterminer l'espèce des pierres précieuses et de distinguer rapidement les différents types de pierres précieuses sous certains aspects, par exemple en identifiant les diamants de leurs imitations comme le zircon cubique, les rubis des grenats, etc. Les caractéristiques de fluorescence ultraviolette permettent également de déterminer si une pierre précieuse a subi un traitement d'optimisation.

La lumière ultraviolette se situe en dehors de la gamme de la lumière visible, avec une gamme de longueurs d'onde d'environ 100 nm à 380 nm. Les pierres précieuses présentent des couleurs différentes sous la lumière ultraviolette. Certaines pierres précieuses traitées de manière optimale produisent des couleurs spécifiques sous la lumière ultraviolette, ce qui permet d'identifier si une pierre précieuse a subi un traitement d'optimisation. La lumière ultraviolette est divisée en lumière ultraviolette à ondes longues et en lumière ultraviolette à ondes courtes, la lumière ultraviolette à ondes longues allant de 380 à 300 nm et la lumière ultraviolette à ondes courtes allant de 300 à 200 nm.

1. Principe de fonctionnement de la lampe UV

Les lampes ultraviolettes à ondes longues émettent généralement une lumière d'une longueur d'onde de 365 nm, tandis que les lampes ultraviolettes à ondes courtes émettent une lumière d'une longueur d'onde de 253,7 nm (figure 2 - 28).

Les tubes des lampes à ultraviolets peuvent émettre des ondes lumineuses ultraviolettes dans une certaine gamme de longueurs d'onde. Après avoir traversé des filtres spécialement conçus, ils n'émettent que de la lumière ultraviolette à ondes longues d'une longueur d'onde de 365 nm ou de la lumière ultraviolette à ondes courtes d'une longueur d'onde de 253,7 nm. Les caractéristiques de fluorescence des pierres précieuses sous la lumière ultraviolette à ondes longues et à ondes courtes peuvent aider à identifier les pierres précieuses.

2. Comment utiliser les lampes à ultraviolets

Actuellement, il existe différents types de lampes à ultraviolets sur le marché, toutes ayant la même structure interne et le même principe de fonctionnement, composé de trois parties : la source de lumière ultraviolette, la boîte noire et la fenêtre d'observation. Certaines sont également équipées de lunettes de protection pour éviter les lésions oculaires dues à la lumière ultraviolette.

Placez la pierre à tester sous une lampe UV, allumez la source lumineuse, sélectionnez les ondes longues (LW) ou les ondes courtes (SW) et observez la luminescence de la pierre. Outre l'intensité de la fluorescence, il convient de prêter attention à la couleur de la fluorescence et à la zone d'où elle émane. L'intensité de la fluorescence est souvent classée en quatre catégories : aucune, faible, moyenne et forte. Parfois, en raison de la réflexion de la lumière UV sur les facettes de la gemme, une fausse impression de fluorescence violette peut se produire ; dans ce cas, modifiez légèrement l'orientation de la gemme. Par ailleurs, la fluorescence est la lumière émise par la gemme dans son ensemble, alors que la réflexion sur les facettes est localisée, avec une intensité lumineuse inégale, et semble rigide. L'intensité de la fluorescence de la gemme sous une onde longue est généralement supérieure à celle sous une onde courte. Si vous devez observer la phosphorescence de l'échantillon, éteignez l'interrupteur et continuez à observer.

3. Le rôle des lampes UV dans l'identification des pierres précieuses

(1) La fluorescence UV est utilisée pour identifier les variétés de pierres précieuses.

Certaines variétés de gemmes ont une couleur similaire, comme les rubis et les grenats, certaines émeraudes et le verre vert, les saphirs et la bénitoïte. Cependant, leurs caractéristiques de fluorescence présentent des différences significatives, de sorte qu'un test de fluorescence peut aider à les distinguer.

(2) Permet de différencier certaines gemmes naturelles des gemmes synthétiques.

Les rubis naturels contiennent des éléments de fer à des degrés divers, et leur couleur de fluorescence sous la lumière ultraviolette est moins brillante et moins vive que celle des rubis synthétiques. La couleur de fluorescence des émeraudes naturelles n'est souvent pas aussi brillante que celle des émeraudes synthétiques ; les saphirs jaunes synthétiques obtenus par fusion à la flamme semblent inertes ou émettent une fluorescence rouge sous une lumière à ondes longues, alors que certains saphirs jaunes naturels présentent une fluorescence jaune ; les saphirs bleus synthétiques obtenus par fusion à la flamme présentent une légère fluorescence bleu-blanc ou verte, alors que la grande majorité des saphirs bleus naturels semblent inertes.

(3) Aider à identifier les diamants et leurs imitations

L'intensité de la fluorescence des diamants est très variable, allant de nulle à forte, et peut présenter différentes couleurs. Les diamants à forte fluorescence bleue présentent généralement une phosphorescence jaune. Les imitations courantes, telles que la zircone cubique synthétique, semblent inertes ou émettent une fluorescence jaune sous une lumière ultraviolette à ondes longues. En revanche, le grenat d'yttrium et d'aluminium présente une fluorescence jaune et le grenat de gadolinium et de gallium apparaît souvent rose. Sous une lumière à ondes courtes, le spinelle synthétique incolore émet une fluorescence bleu-blanc et le corindon synthétique incolore présente une fluorescence bleu clair. La lumière ultraviolette est donc très utile pour identifier les amas de diamants, car s'il s'agit de diamants, l'intensité de la fluorescence et la couleur ne seront pas uniformes, alors que la zircone cubique synthétique, le grenat d'yttrium-aluminium, etc. ont une intensité de fluorescence plus uniforme.

(4) aider à déterminer si les pierres précieuses ont été rehaussées artificiellement

Les pierres précieuses optimisées présentent parfois des caractéristiques fluorescentes différentes de celles des pierres précieuses naturelles. Par exemple, la couche de colle de certaines pierres fendues est fluorescente, le remplissage des pierres à l'huile et au verre peut être fluorescent, les perles noires traitées au nitrate d'argent ne sont pas fluorescentes, alors que certaines perles noires naturelles peuvent l'être.

La jadéite de qualité B émet parfois une forte fluorescence (figure 2-29). La jadéite naturelle peut également produire une fluorescence localisée, tandis que la jadéite traitée de qualité B ou B + C peut produire une fluorescence globale uniforme. Si la jadéite est érodée par un acide fort puis teintée avec de la résine, la teinture peut couvrir la fluorescence et la rendre invisible. D'autres méthodes doivent être utilisées conjointement lors de la détection pour obtenir un jugement complet.

4. Notes sur l'observation de la fluorescence

L'observation de la fluorescence des pierres précieuses est très pratique. La couleur et l'intensité de la fluorescence peuvent aider à déterminer le type de pierre précieuse et si elle a été traitée. Au cours du processus d'observation, il convient de noter les points suivants :

(1) La lumière ultraviolette à ondes courtes peut endommager les yeux et la peau et, dans les cas les plus graves, entraîner la cécité. Il faut éviter de regarder directement les tubes fluorescents. En outre, ne placez pas vos mains sous la lumière ultraviolette à ondes courtes ; il est préférable d'utiliser une pince à épiler à la place des mains pour éviter les brûlures.

(2) La réaction de fluorescence des pierres précieuses n'est qu'une preuve d'identification auxiliaire. Si un échantillon brille localement, en particulier dans le cas d'un jade composé de plusieurs minéraux, la fluorescence peut provenir de l'un de ces minéraux. Par exemple, la calcite dans le lapis-lazuli présente une fluorescence ; parfois, elle est due à de l'huile ou de la cire à la surface de la pierre précieuse ; l'échantillon doit alors être nettoyé et testé à nouveau.

(3) Lors de l'évaluation de la fluorescence des pierres précieuses, il convient de tenir compte de la transparence de l'échantillon, car il existe des différences de fluorescence entre les échantillons transparents et opaques.

(4) La couleur de fluorescence d'une pierre précieuse peut différer de la couleur de la pierre elle-même, et il peut y avoir des différences significatives de fluorescence entre différents échantillons du même type de pierre précieuse.

(5) Lors de l'observation de la fluorescence, la pierre précieuse doit être placée dans un environnement sombre ; un fond noir est bénéfique pour l'observation de la fluorescence de la pierre précieuse.

5. Caractéristiques de certaines pierres précieuses sous lumière ultraviolette à ondes longues

(1) Diamant

Les diamants incolores de haute qualité présentent souvent une teinte bleue lorsqu'ils sont observés à la lumière naturelle. En raison de différentes impuretés, les diamants peuvent présenter une fluorescence rose, bleue - blanche, jaune, verte, orange et d'autres couleurs.

Les diamants de couleur jaune-brun ont généralement une fluorescence faible, avec des couleurs troubles ou pas de fluorescence du tout. Les diamants Novo traités à haute température et à haute pression ont une forte fluorescence jaune-verte, et certaines pierres composées de diamants émettent également une fluorescence différente de celle des diamants naturels.

(2) Émeraude

L'émeraude présente des caractéristiques optiques différentes en fonction de son origine. Les émeraudes colombiennes comportant des inclusions présentent souvent une fluorescence rouge foncé, tandis que celles qui comportent moins d'inclusions ont tendance à présenter une fluorescence rouge vif ; certaines émeraudes d'autres origines peuvent ne pas présenter de fluorescence ou présenter une fluorescence très faible.

Les émeraudes synthétiques présentent généralement une forte fluorescence rouge vif. La fluorescence des émeraudes synthétiques est généralement plus forte que celle des émeraudes naturelles. La plupart des émeraudes remplies d'huile présentent une forte fluorescence sous une lumière à ondes longues, et l'intensité de la fluorescence dépend de la nature de l'huile de remplissage ; certaines peuvent présenter une fluorescence faible ou nulle.

(3) Rubis

Les rubis naturels présentent généralement une fluorescence rouge vif sous une lumière ultraviolette à ondes longues, et leurs caractéristiques optiques peuvent varier légèrement en fonction de la qualité et de la couleur ; les rubis de qualité inférieure ou de couleur plus claire peuvent présenter une fluorescence plus faible. Les rubis synthétiques présentent une fluorescence rouge plus vive ; les rubis teints, les rubis incolores remplis d'huile ou les rubis colorés remplis d'huile peuvent également présenter des phénomènes de fluorescence différents.

(4) Saphir

La plupart des saphirs naturels ne présentent pas d'astérisme, mais les saphirs jaunes, clairs et presque incolores du Sri Lanka peuvent présenter un astérisme orange, rose et rouge foncé.

Les saphirs synthétiques et les saphirs roses, orange, violets et de couleur changeante présentent un astérisme rouge, les saphirs synthétiques jaunes de couleur nickel ne sont généralement pas fluorescents et les saphirs synthétiques bleus ne présentent pas d'astérisme.

6. Caractéristiques de certaines pierres précieuses sous lumière ultraviolette à ondes courtes

(1) Pierres précieuses en corindon

Les rubis naturels présentent une fluorescence rouge foncé sous une lumière ultraviolette à ondes courtes, tandis que les rubis synthétiques présentent une fluorescence rouge vif ; les saphirs naturels ne sont généralement pas fluorescents, tandis que les saphirs synthétiques présentent généralement une fluorescence blanc laiteux ; les saphirs naturels traités thermiquement présentent une fluorescence blanc laiteux, et les rubis teints présentent une fluorescence rouge vif sous une lumière ultraviolette à ondes courtes.

(2) Diamant

Les diamants naturels ne présentent pas de fluorescence ou présentent une faible fluorescence rouge sous une lumière ultraviolette à ondes courtes ; les diamants synthétiques produisent différents effets de fluorescence sous une lumière ultraviolette à ondes courtes, en fonction de leur couleur.

(3) Topaze impériale

La topaze impériale présente une fluorescence jaune - verte ou bleue - blanche trouble sous une lumière ultraviolette à ondes courtes.

(4) Zircon

Le zircon naturel incolore présente une fluorescence jaune clair trouble sous une lumière ultraviolette à ondes courtes, tandis que le zircon brun présente une forte fluorescence jaune trouble. Le "zircon blanc" et les autres pierres précieuses de milieu de gamme disponibles sur le marché sont tous des zircons cubiques synthétisés artificiellement, qui ne possèdent pas les mêmes propriétés optiques, ce qui permet de distinguer facilement le zircon du diamant à l'aide de ces caractéristiques.

Section VIII Filtre de couleur Chelsea

Le filtre est généralement utilisé pour détecter certaines pierres précieuses qui présentent des couleurs différentes en raison d'une absorption sélective spéciale. Il peut détecter certaines pierres vertes, bleues et teintées et servir d'instrument auxiliaire pour l'identification. Le filtre Chelsea se compose de deux plaques de gel filtrant qui ne laissent passer que la lumière rouge foncé et jaune-verte (figure 2-30). Lorsque la lumière incidente est réfléchie par la pierre précieuse sur les plaques filtrantes, une petite quantité de lumière verte peut passer lorsque la longueur d'onde est de 560 nm. En même temps, une grande quantité de lumière proche infrarouge passe à travers lorsque la longueur d'onde est de 700 nm, et la lumière dans d'autres gammes de longueurs d'onde est absorbée et filtrée par les plaques filtrantes.

Dans les pierres précieuses transparentes, la plupart des pierres colorées par des ions de chrome apparaissent en rouge et vert vifs. Lors de la détection des émeraudes, la plupart des émeraudes produites naturellement apparaissent rouges sous un filtre Chelsea ; si la pierre précieuse originale a une bonne couleur, elle montre une belle couleur semblable à celle du rubis sous le filtre ; si la pierre précieuse originale est de couleur claire, elle apparaît rouge clair. Les émeraudes synthétiques apparaissent d'un rouge profond ou d'un rouge vif sous le filtre Chelsea. Le filtre Chelsea est très efficace pour détecter les pierres précieuses vertes, bleues et rouges, et il est particulièrement efficace pour identifier les émeraudes, les saphirs, le jade, les spinelles et les rubis birmans. Lors de l'utilisation du filtre Chelsea pour l'inspection, les yeux et le filtre doivent être aussi proches que possible afin d'éviter les interférences de la lumière extérieure.

1. Comment utiliser le filtre Chelsea

(1) Nettoyer l'échantillon.

(2) Placer l'échantillon sur un tableau noir (non réfléchissant ou n'affectant pas le fond d'observation).

(3) Placer l'échantillon dans un endroit bien éclairé ou sous une forte lumière incandescente, afin de permettre à la lumière de se refléter sur la surface de l'échantillon de pierre précieuse testé.

(4) Tenir le filtre coloré aussi près des yeux que possible, en observant à une distance d'environ 30 cm de l'échantillon.

2. Application du filtre coloré Chelsea

Dans les années 1990, alors que l'engouement pour la jadéite augmentait en Chine, des imitations de jadéite colorée naturelle de haute qualité sont apparues sur le marché. La plupart des jadéites teintées sont colorées avec des sels de chrome et, en raison de la présence d'ions de chrome à l'intérieur de la pierre précieuse, elles apparaissent rouges sous le filtre de couleur Chelsea. Cette caractéristique permet de la distinguer de la jadéite naturelle. C'est pourquoi le filtre de couleur Chelsea est parfois appelé filtre de couleur jadéite. Il convient de souligner que toutes les jadéites teintes n'apparaissent pas en rouge sous le filtre de couleur ; la jadéite teintée avec des sels de nickel ne change pas de couleur sous le filtre de Chelsea.

Le filtre de couleur Chelsea identifie principalement les pierres précieuses vertes et bleues et certaines pierres précieuses teintées. La jadéite, l'opale, la tourmaline verte, l'aigue-marine, le spinelle bleu naturel (coloré au Fe), le saphir, la topaze bleue et certaines émeraudes ne changent généralement pas de couleur avec le filtre. Certaines émeraudes, la démantoïde, le chrome vanadium grossulaire, l'hydrogrossulaire, le lapis-lazuli et l'aventurine virent au rouge sous le filtre. Les pierres précieuses vertes ou bleues traitées avec des sels de chrome deviennent rouges sous le filtre.

3. Précautions à prendre lors de l'utilisation des filtres colorés Chelsea

Les filtres de couleur sont de petite taille, faciles à transporter et permettent de distinguer certaines pierres naturelles vertes et bleues des pierres teintées. Les points suivants doivent être pris en compte lors de leur utilisation :

(1) Choisissez une source de lumière appropriée pour l'observation ; les lampes de poche de faible puissance et les lampes à incandescence ne conviennent pas, et la lumière directe du soleil est également inefficace.

(2) La profondeur de la couleur observée à travers le filtre dépend de la taille, de la forme, de la transparence et de la couleur inhérente de l'échantillon.

(3) En raison des différences de type et de teneur en colorants, la réaction de chaque échantillon peut varier.

(4) L'identification du filtre de couleur n'est qu'un moyen auxiliaire et doit être combinée à d'autres résultats d'identification pour être jugée.

Section IX Application des grands instruments à l'identification du traitement d'optimisation des pierres précieuses

Avec le développement de la science et de la technologie modernes, de nouvelles méthodes de traitement d'optimisation et de nouvelles variétés de pierres précieuses apparaissent constamment. Certaines pierres précieuses ayant subi des traitements d'optimisation présentent une surface et des caractéristiques internes très similaires à celles des pierres naturelles, ce qui pose des problèmes d'identification et rend difficile la distinction par les instruments conventionnels d'identification des pierres précieuses. Ces dernières années, l'introduction et l'application de certains grands instruments analytiques ont permis de résoudre de nombreux problèmes qui ne pouvaient pas être identifiés avec des instruments conventionnels. Par conséquent, les grands instruments jouent un rôle de plus en plus important dans l'identification des pierres précieuses optimisées.

1. Spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier

Un spectromètre infrarouge se compose généralement d'une source lumineuse, d'un monochromateur, d'un détecteur et d'un système informatique de traitement de l'information (figure 2 - 31). Selon le type de dispositif spectroscopique, il peut être classé comme dispersif ou interférométrique. Dans le cas d'un spectrophotomètre infrarouge dispersif à double faisceau, lorsque l'échantillon absorbe un rayonnement infrarouge à une certaine fréquence, les niveaux d'énergie vibratoire des molécules subissent des transitions, ce qui entraîne une réduction de la fréquence correspondante de la lumière dans le faisceau transmis. Cela crée une différence d'intensité entre le faisceau de référence et le faisceau de l'échantillon, ce qui permet de mesurer le spectre infrarouge de l'échantillon.

La spectroscopie infrarouge peut être utilisée pour étudier la structure des molécules et des liaisons chimiques, et peut également servir de méthode pour caractériser et identifier les espèces chimiques. La spectroscopie infrarouge, abrégée en FTIR, présente un degré élevé de spécificité et peut être analysée et identifiée en la comparant aux spectres infrarouges de composés standard. Plusieurs collections de spectres infrarouges standard ont été publiées et ces spectres peuvent être stockés dans un ordinateur pour être comparés et récupérés à des fins d'analyse et d'identification.

(1) Principes de base

La lumière infrarouge à 4000 - 400cm^{– 1} Les molécules subissent des transitions dans les niveaux d'énergie de vibration et de rotation au cours des processus de vibration et de rotation ; lorsque la vibration moléculaire change avec le moment dipolaire, la distribution de la charge à l'intérieur de la molécule change, ce qui génère un champ électrique alternatif. L'absorption des infrarouges ne se produit que lorsque la fréquence de ce champ correspond à la fréquence du rayonnement électromagnétique incident. Il y a donc deux conditions pour générer des spectres infrarouges : le rayonnement doit avoir suffisamment d'énergie pour induire des transitions vibrationnelles dans la substance, et la molécule doit avoir un moment dipolaire.

Les lignes spectrales infrarouges sont divisées en trois catégories en fonction du nombre d'ondes : infrarouge lointain, 50 - 400cm^{– 1}infrarouge moyen, 400 - 4000cm^{– 1}; proche infrarouge, 4000 - 7500cm^{– 1}. Le spectre d'absorption des minéraux correspond aux différentes fréquences de la lumière infrarouge irradiant le minéral, ce qui se traduit par des rapports de transmission différents. L'axe vertical représente la transmittance et l'axe horizontal la fréquence. Cela forme une courbe représentant les changements du minéral, appelée spectre d'absorption infrarouge de ce minéral. L'analyse qualitative et quantitative des substances peut être effectuée sur la base des bandes d'absorption des groupes ioniques dans la gamme infrarouge.

(2) Méthodes d'essai

Les méthodes d'essai de la spectroscopie infrarouge gem sont divisées en méthodes de transmission et de réflexion.

① La méthode de transmission (méthode des tablettes de poudre) est une méthode d'identification destructive, qui permet principalement d'étudier l'eau, les matières organiques et les impuretés dans les minéraux des pierres précieuses. La méthode de préparation est la méthode des pastilles de bromure de potassium (KBr). Pour réduire l'impact sur la mesure, il est préférable que le KBr soit de qualité réactif optique ou au moins de qualité analytique. Il doit être convenablement broyé (moins de 200 mesh) avant utilisation et placé dans un dessiccateur pendant au moins 4 heures après séchage à 120℃ ou plus. En cas d'agglutination, il faut le sécher à nouveau. La pastille de KBr vide préparée doit être transparente et la transmittance doit être supérieure à 75%. L'échantillon prélevé pour la méthode des comprimés est généralement de 1 à 2 mg, et le KBr utilisé est d'environ 200 mg.

② La méthode de réflexion est actuellement la méthode la plus couramment utilisée pour identifier le traitement optimisé des pierres précieuses. Basée sur les caractéristiques spectrales de réflexion infrarouge des pierres précieuses transparentes ou opaques, elle permet d'identifier les matériaux de traitement de remplissage, les colorants et autres matériaux polymères organiques, ce qui en fait une méthode d'identification précise et non destructive.

(3) Application à la recherche en gemmologie

Les caractéristiques spectrales infrarouges dépendent de la composition matérielle et de la structure de la pierre précieuse ; il n'existe pas deux pierres précieuses dont les spectres infrarouges soient totalement identiques. L'analyse spectrale infrarouge n'endommage pas l'échantillon, le fonctionnement de l'instrument est simple, la réponse est sensible et la structure du test est précise. Les caractéristiques spectrales infrarouges des pierres précieuses permettent de déterminer le type de pierre précieuse, qu'elle soit synthétique ou optimisée.

① Distinguer les pierres précieuses naturelles des pierres précieuses synthétiques : Les pierres précieuses naturelles et synthétiques ont la même composition et les mêmes propriétés physico-chimiques. Cependant, des changements différents se produisent dans la structure en raison des différences dans les environnements de croissance. Par exemple, l'améthyste naturelle et l'améthyste synthétique, outre les différences de couleur, de transparence et d'inclusions internes, ont également des spectres infrarouges différents ; le spectre infrarouge de l'améthyste synthétique présente un pic d'absorption à 3450 cm.^{– 1}alors que l'améthyste naturelle ne présente pas ce pic d'absorption (Figure 2 - 32) .

② La méthode d'identification du traitement de remplissage artificiel comporte deux groupes époxy ou plus, utilise des groupes fonctionnels aliphatiques, alicycliques ou aromatiques comme squelette et réagit avec un agent de durcissement pour générer une structure de réseau tridimensionnelle de résine époxy polymère, principalement sous la forme de remplissage, largement utilisée dans le traitement de remplissage artificiel du jade, de la turquoise, de l'émeraude et d'autres jades précieux. Il existe de nombreux types de résines époxy, et de nouvelles variétés continuent d'apparaître. Les variétés les plus courantes sont la polyoléfine époxydée, la résine époxy à base d'acide peracétique, le polymère d'oléfine époxy, la résine d'épichlorhydrine, la résine de bisphénol A, le polymère de condensation épichlorhydrine-bisphénol A, la résine de bisepichlorhydrine, etc.

En obtenant les vibrations moléculaires des substances, l'IRTF peut analyser efficacement les molécules d'eau, les groupes hydroxyles, les résines ou les huiles dans les cristaux. Par exemple, l'analyse des émeraudes remplies à l'aide d'un spectromètre infrarouge à transformée de Fourier est généralement effectuée par la méthode de réflexion, en plaçant la table de la gemme face vers le bas sur le plateau de l'échantillon, la lumière entrant par le pavillon de la gemme, traversant toute la gemme, se reflétant sur le miroir, puis traversant à nouveau la gemme jusqu'au détecteur. Lors de l'inspection de l'échantillon, la gemme doit être tournée sur le miroir à 360°, car la résine ou l'huile qui remplit les fissures n'occupe qu'une petite partie de la gemme, et la lumière produite doit pénétrer dans la zone remplie.

Un spectromètre infrarouge à transformée de Fourier permet de distinguer la jadéite naturelle de la jadéite chargée. La jadéite naturelle présente des pics d'absorption très larges, tandis que le spectre de la jadéite chargée présente des pics d'absorption infrarouge distincts de la résine dans une bande très étroite (3200～ 2800cm^{– 1}) (voir figure 2-33).

2. Analyse par spectroscopie Raman

(1) Principes de base

La spectroscopie Raman est un type de spectroscopie de diffusion. La méthode d'analyse de la spectroscopie Raman est basée sur l'effet de diffusion Raman découvert par le scientifique indien C.V. Raman, qui analyse le spectre de lumière diffusée dont la fréquence diffère de celle de la lumière incidente afin d'obtenir des informations sur les vibrations et les rotations moléculaires, et est utilisée comme méthode analytique pour la recherche sur la structure moléculaire. En analysant le spectre Raman, nous pouvons connaître le niveau d'énergie de vibration et de rotation de la substance afin d'identifier la substance et d'analyser sa nature. La spectroscopie Raman présente l'avantage d'être non destructive, d'être extrêmement rapide et peu coûteuse. Elle est également sensible aux liaisons covalentes hautement symétriques avec peu ou pas de mouvement dipolaire naturel. La figure 2 - 34 montre la structure de base du spectromètre Raman.

La spectroscopie Raman permet d'identifier les propriétés chimiques et l'origine des pierres précieuses en comparant les identifications spectrales Raman provenant de différentes sources. Le spectromètre Raman produit des données spectrales précises et uniques pour tous les types de borates, carbonates, halogénures, éléments natifs, oxydes, phosphates, silicates, sulfates et sulfures.

(2) Applications de la spectroscopie Raman en gemmologie

① Il peut être utilisé pour distinguer les diamants de leurs imitations, telles que la moissanite et le quartz, car les différentes pierres précieuses ont des caractéristiques spectrales Raman différentes. Les diamants présentent un seul décalage Raman C-C à 1332cm^{– 1}le pic Raman le plus fort de la moissanite se situe à 788cm^{– 1}suivi d'un pic caractéristique à 965cm^{– 1}, 766cm^{– 1}Le principal pic Raman du quartz est le pic d'absorption à 475 cm.^{– 1}. Les différences entre les spectres Raman des diamants, de la moissanite et du quartz sont illustrées dans la figure 2 - 35.

② Les imitations du jaspe oriental naturel. Il existe une différence essentielle entre les spectres Raman du jaspe oriental naturel et du jaspe oriental imité : le premier est principalement le spectre Raman de la dickite et du cinabre. Dans le second cas, il s'agit principalement du spectre Raman de matériaux organiques, qui peuvent être distingués grâce à la spectroscopie Raman. Le principal composant du jaspe oriental naturel "terre" est la dickite, et l'échantillon de jaspe oriental naturel "sang" contient à la fois du cinabre et de la dickite, essentiellement un composite de cinabre et de dickite. Le composant principal de la "terre" de jaspe oriental imitée est le polystyrène-acrylonitrile, et le "sang" est un colorant organique rouge.

(3) Application à l'identification des traitements d'optimisation des pierres précieuses

① La spectroscopie Raman permet d'identifier les pierres précieuses traitées avec des matériaux de remplissage, comme la jadéite traitée avec de la résine synthétique, les émeraudes, les turquoises, les rubis et les diamants traités avec du verre au plomb. Les différents matériaux de remplissage dans les fissures des pierres précieuses posent certains problèmes pour l'identification des pierres précieuses, et l'utilisation de la technologie d'analyse par spectroscopie Raman permet d'identifier avec précision les types de matériaux de remplissage.

Identification des rubis remplis Le remplissage à basse température est généralement appliqué aux rubis dont les fissures atteignent la surface, et il implique des substances à faible point de fusion. S'il s'agit de colle ou de cire, l'analyse par spectroscopie Raman peut être utilisée, et les composants organiques peuvent être observés en montrant des pics d'absorption de vibration d'étirement de la liaison C-H à 2800 - 3000 cm.^{– 1}. (Figure 2 - 36) .

Identification des émeraudes remplies. La spectroscopie Raman permet de distinguer les émeraudes naturelles des émeraudes remplies. Les émeraudes naturelles présentent des pics d'absorption très larges, tandis que les spectres des émeraudes remplies présentent des pics d'absorption infrarouge significatifs de la résine et de l'huile dans une gamme de longueurs d'onde très étroite ( 3200 - 2400 cm).^{– 1}) (Figure 2 - 37) .

② Distinction entre le corail rouge naturel et le corail teint. Les pics spectraux Raman du corail rouge naturel sont de 1129cm^{– 1} et 1517cm^{– 1}tandis que le corail rouge teint présente un seul pic spectral de haute intensité à 1089cm^{– 1} (Figure 2 - 38), montrant des différences significatives dans leurs spectres Raman.

3. Analyse spectrophotométrique dans l'ultraviolet et le visible

(1) Principes de base

Le spectre d'absorption ultraviolet - visible est un spectre d'absorption moléculaire généré par les transitions des électrons de valence et des électrons dans les orbitales moléculaires des atomes, des ions et des molécules dans les pierres précieuses sous l'effet du rayonnement électromagnétique. Les pierres précieuses de différentes couleurs et structures cristallines possèdent des ions d'impureté qui absorbent sélectivement la lumière incidente de différentes longueurs d'onde à des degrés divers, ce qui donne lieu à des lignes spectrales d'absorption différentes. En fonction de la longueur d'onde de la lumière absorbée, la spectrophotométrie ultraviolette - visible est divisée en spectrophotométrie ultraviolette et visible.

Dans les cristaux de pierres précieuses, les électrons existent dans différents états et sont répartis dans différents groupes de niveaux d'énergie. Supposons que la différence d'énergie entre l'état fondamental et l'état excité d'un ion d'impureté dans le cristal soit exactement égale à l'énergie de la lumière monochromatique qui traverse le cristal. Dans ce cas, le cristal absorbera cette longueur d'onde de la lumière monochromatique, provoquant la transition d'un électron de l'état fondamental vers le niveau d'énergie de l'état excité, ce qui donnera lieu à une bande d'absorption dans le spectre d'absorption du cristal, formant ainsi le spectre d'absorption de l'ultraviolet et du visible.

(2) Méthodes d'essai

Les méthodes de contrôle des pierres précieuses peuvent être divisées en deux catégories : la méthode de transmission directe et la méthode de réflexion.

① Méthode de transmission directe

Placez la surface polie ou la face de la bague de l'échantillon de pierre précieuse (en permettant au faisceau lumineux de passer par le côté de la taille de la bague) directement sur la platine de l'échantillon pour obtenir le spectre d'absorption ultraviolet - visible des pierres précieuses naturelles ou de certaines pierres précieuses traitées artificiellement. Bien que la méthode de transmission directe soit une méthode d'essai non destructive, les informations obtenues sur les pierres précieuses sont assez limitées, en particulier lorsqu'il s'agit de pierres précieuses opaques ou de bijoux avec des incrustations de fond, ce qui rend difficile la mesure de leur spectre d'absorption. Il est donc difficile de mesurer leur spectre d'absorption, ce qui limite l'application du spectre d'absorption ultraviolet - visible.

② Méthode de réflexion

L'utilisation du dispositif de réflexion du spectrophotomètre ultraviolet - visible (comme les dispositifs de réflexion à miroir et de sphère d'intégration) permet de résoudre les problèmes rencontrés lors des essais avec la méthode de transmission directe, élargissant ainsi le champ d'application du spectre d'absorption ultraviolet - visible.

(3) Application à l'optimisation de la détection des pierres précieuses

① Distinguer les diamants naturels des diamants irradiés

Il est possible de distinguer efficacement les diamants bleus naturels des diamants bleus irradiés artificiellement en utilisant la spectroscopie d'absorption ultraviolette - visible. La couleur des diamants bleus naturels est due à des atomes d'impureté B, caractérisés par des spectres d'absorption ultraviolet - visible allant de 540 nm à des longueurs d'onde plus importantes, avec un taux d'absorption croissant dans le spectre d'absorption visible. Les diamants bleus irradiés présentent un centre de couleur GR1 (741nm) caractéristique (Figure 2 - 39) .

② Distinction entre les saphirs jaunes naturels, les saphirs jaunes traités thermiquement et les saphirs jaunes irradiés

La spectroscopie d'absorption dans l'ultraviolet et le visible permet également de distinguer efficacement les saphirs jaunes naturels, les saphirs jaunes traités thermiquement et les saphirs jaunes irradiés. Le mécanisme de coloration des saphirs jaunes naturels est dû aux transitions électroniques des ions de fer trivalent, avec des bandes d'absorption dans la lumière ultraviolette - visible à 375nm, 387nm, et 450nm ; les saphirs jaunes traités thermiquement ne montrent presque aucune absorption dans ces trois bandes ; les saphirs jaunes irradiés ont une très faible absorption à 387nm et 450nm, car le mécanisme de coloration de ces saphirs est principalement dû à des centres de couleur (Figure 2 - 40) .

Avec le développement de la science et de la technologie, les méthodes et les techniques d'optimisation des pierres précieuses augmentent également de jour en jour. Il est devenu difficile de distinguer les pierres précieuses optimisées des pierres précieuses naturelles à l'aide des méthodes d'identification conventionnelles. De nouvelles méthodes et techniques d'optimisation des pierres précieuses continuent d'apparaître et d'être mises à jour, et pour certaines méthodes d'optimisation qui ne peuvent pas être distinguées par des instruments conventionnels, des tests sur instruments à grande échelle peuvent être utilisés pour les déterminer. Par conséquent, les tests à grande échelle jouent un rôle très important dans l'identification des pierres précieuses. Ces instruments courants ne peuvent fournir qu'une observation et une identification préliminaires des pierres précieuses. Les instruments à grande échelle nous fournissent souvent des informations et des données plus détaillées, ce qui nous aide à observer et à comprendre les pierres précieuses de manière plus approfondie et plus précise.

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Comment identifier les pierres précieuses optimisées ? Un guide des instruments et équipements utilisés pour l'identification et son processus de fonctionnement

Comment identifier les pierres précieuses optimisées ?

Un guide des instruments et équipements utilisés dans le processus d'identification et d'exploitation.

(1) Identification et confirmation des différentes caractéristiques des pierres précieuses ayant subi un traitement artificiel.

(2) Quelles méthodes de traitement artificiel pourraient être utilisées ?

(3) Stabilité des propriétés physiques et chimiques des produits de traitement optimisés.

Table des matières

Section I Méthodes et étapes pour l'identification des pierres précieuses ayant subi un traitement optimisé

(1) Observation visuelle détaillée de la pierre précieuse

(2) Contrôle du grossissement

(3) Détection des propriétés optiques

(4) Détection des propriétés physiques et essais chimiques

(5) Essais avec de grands instruments

Section II Loupe

1. Structure de la loupe à main

2. La fonction des loupes

Section III Les microscopes Gem et leurs applications

1. Types et structure des microscopes à gemme

(1) Microscope vertical :

(2) Le microscope horizontal :

2. Éclairage des microscopes à gemmes

(1) Illumination en champ sombre

(2) Illumination en champ clair

(3) Éclairage vertical (à l'aide de la source lumineuse supérieure)

(4) Illumination diffuse

(5) Éclairage horizontal (à l'aide d'une source lumineuse quelconque)

(6) Éclairage de la source lumineuse de l'aiguille

(7) Éclairage polarisé (à l'aide d'un polariseur et d'un analyseur)

(8) Éclairage oblique (à l'aide de n'importe quelle source lumineuse à fibres)

(9) Technique du champ sombre

3. Liquides d'immersion courants utilisés en microscopie optique

(1) Liquides d'immersion courants

Tableau 2 - 1 Indices de réfraction de divers liquides d'immersion

(2) Précautions d'utilisation de la solution d'immersion

4. Précautions à prendre lors de l'utilisation d'un microscope Gem

5. Le rôle des microscopes à pierres précieuses dans l'identification des pierres précieuses

(1) Différences entre les inclusions de surface et les inclusions internes des pierres précieuses

① Méthode de la lumière réfléchie

② Méthode du plan focal

③ Méthode de l'échangisme

(2) Observation des caractéristiques de la surface

① Caractéristiques de surface des cristaux minéraux ou des pierres brutes

② Pétabli Gpierre angulaire

③ Pierre composite (Combination Stone)

④ Revêtements, films et incrustations

⑤ Produits teints et colorés

(3) Observation des caractéristiques internes

① Observation des couleurs

② Observation des lignes de croissance

③ Observation des inclusions

Les pierres précieuses naturelles contiennent une multitude d'inclusions. Les types d'inclusions (appelées inclusions) sont liés à la genèse des pierres précieuses.

Inclusions dans les pierres synthétiques

Amélioration artificielle des pierres précieuses

Section IV Réfractomètre

1. Conditions préalables et limites d'utilisation du réfractomètre

2. Étapes de l'utilisation du réfractomètre

3. Utilisations du réfractomètre

Section V Spectroscope à pierres précieuses

1. Principe du spectroscope

(1) Dispersion

(2) Absorption sélective

2. Types et fonctions des spectroscopes

3. Structure et caractéristiques des spectroscopes

(1) Spectroscope à prisme

① Construction :

② Matériaux du prisme :

③ Fente :

④ Tube coulissant de mise au point Oculaire :

⑤ Caractéristiques spectrales :

(2) Spectromètre à grille

① Structure :

② Caractéristiques spectrales :

4. Précautions d'utilisation des spectromètres

5. Couleur - ions responsables dans les pierres précieuses et leur domaine d'application

(1) Spectre d'absorption des pierres précieuses colorées par des ions de chrome

(2) Spectres d'absorption des pierres précieuses colorées par des ions de fer

(3) Spectre d'absorption des pierres précieuses colorées par l'ion cobalt