Come identificare le gemme ottimizzate? Una guida agli strumenti e alle attrezzature utilizzate per l'identificazione e al suo processo operativo

Questo articolo è dedicato a come individuare se una gemma è stata trattata con strumenti e tecniche speciali. Tratta dell'ispezione visiva e dei test necessari per confermare se una gemma è stata impreziosita, dei tipi di trattamento utilizzati e della stabilità delle pietre trattate. È una lettura obbligata per tutti coloro che operano nel settore della gioielleria e che vogliono sapere cosa è vero e cosa non lo è quando si tratta di acquistare o vendere pietre preziose.

Come identificare le gemme ottimizzate?

Una guida agli strumenti e alle apparecchiature utilizzate nel processo di identificazione e di funzionamento.

Dopo il trattamento di ottimizzazione, i gioielli e le gemme devono presentare, al momento della vendita, una certificazione di miglioramento della gemma rilasciata da un'istituzione autorevole. Lo scopo è chiaro: determinare se la gemma è stata trattata artificialmente attraverso l'ispezione visiva e vari metodi e strumenti di prova basati sulle caratteristiche interne ed esterne. I principali metodi di identificazione e i contenuti includono i seguenti aspetti:

(1) Identificazione e conferma delle varie caratteristiche delle gemme sottoposte a trattamento artificiale.

Dopo il trattamento di ottimizzazione, le gemme cambiano colore, struttura, composizione, ecc. Le caratteristiche del trattamento di ottimizzazione delle gemme sono determinate attraverso l'ispezione visiva e i test strumentali.

(2) Quali metodi di trattamento artificiale potrebbero essere utilizzati?

Sulla base delle caratteristiche interne ed esterne e dei dati di prova della gemma dopo il trattamento di ottimizzazione, analizzare quale metodo di trattamento di ottimizzazione la gemma può aver subito e determinare il metodo di trattamento di ottimizzazione della gemma in base alle caratteristiche del trattamento di ottimizzazione.

(3) Stabilità delle proprietà fisiche e chimiche dei prodotti di trattamento ottimizzati.

Le gemme trattate ottimizzate devono essere belle e sicure e possedere proprietà fisiche e chimiche stabili, migliorando il valore estetico ed economico delle gemme per entrare nel mercato della gioielleria. Quando vengono vendute sul mercato, le gemme ottimizzate possono non essere contrassegnate, ma le gemme trattate devono indicare il tipo di trattamento a cui sono state sottoposte; in caso contrario, si creerebbe confusione sul mercato e panico tra i consumatori.

Sezione I Metodi e fasi per l'identificazione delle gemme trattate in modo ottimale

Per identificare con precisione e rapidità le gemme trattate in modo ottimizzato non basta affidarsi all'osservazione visiva. Sono stati sviluppati diversi strumenti per identificare le gemme. Gli strumenti di identificazione delle gemme sono necessari per osservare le caratteristiche interne ed esterne delle gemme trattate in modo ottimizzato e per determinare i metodi specifici di ottimizzazione delle gemme. Nell'identificazione vera e propria, non esiste un singolo strumento che sia all'avanguardia; è necessario utilizzare più strumenti in combinazione tra loro, per poterli corroborare a vicenda. Quando si scelgono gli strumenti per le gemme, questi devono essere facili da usare, fornire misure rapide e non danneggiare i campioni. I metodi e le fasi di rilevazione più comuni sono i seguenti:

(1) Eseguire un'osservazione visiva dettagliata della gemma.

Alcune proprietà delle gemme possono essere determinate attraverso l'osservazione visiva, come il colore, la forma, la trasparenza, la lucentezza, gli effetti ottici speciali, il clivaggio, la frattura e alcune caratteristiche di taglio. Se si tratta di un cristallo grezzo, la forma del cristallo deve essere utilizzata per determinare la famiglia o il sistema cristallino. Alla luce del sole si possono osservare le inclusioni più evidenti nella gemma.

(2) Ispezione con ingrandimento

Pulire accuratamente il campione e utilizzare una lente d'ingrandimento o un microscopio per osservare le piccole caratteristiche interne ed esterne della gemma. Osservare le caratteristiche esterne del campione con la luce riflessa e le caratteristiche interne con la luce trasmessa o con una fonte di luce forte. Una lavagna a diffusione o un'immersione in olio possono osservare i modelli di crescita interna e le caratteristiche di distribuzione del colore in casi particolari. Osservare da diverse angolazioni e registrare le osservazioni come prova per distinguere tra gemme naturali, sintetiche o migliorate artificialmente.

(3) Rilevamento delle proprietà ottiche

Misurare le proprietà ottiche della gemma, come l'indice di rifrazione, la polarità, le caratteristiche di fluorescenza e le caratteristiche dello spettro di assorbimento. Gemme diverse hanno indici di rifrazione caratteristici o intervalli di indici di rifrazione. Misurando l'indice di rifrazione e la birifrangenza, si può determinare se la gemma è omogenea o non omogenea, se è un cristallo monoassiale o biassiale, ecc. Alcune gemme trattate possono essere distinte anche in base al loro indice di rifrazione; ad esempio, una pietra composita fatta di due diversi materiali gemmologici può essere identificata in base ai diversi indici di rifrazione dei due materiali; l'indice di rifrazione dello spinello sintetico è maggiore di quello dello spinello naturale.

(4) Rilevamento delle proprietà fisiche e test chimici

Ad esempio, i rubini o gli smeraldi trattati con olio trasudano olio quando vengono toccati con un ago caldo; l'ambra emette un odore fragrante quando viene bruciata, mentre le repliche in plastica emettono un odore pungente quando vengono bruciate; le gemme trattate con colorante ai sali di rame possono cambiare colore quando vengono strofinate; le gemme che sono state riempite hanno generalmente una densità relativa inferiore a quella delle gemme naturali.

(5) Test con strumenti di grandi dimensioni

Alcune gemme trattate in modo ottimale non possono essere identificate con gli strumenti e i metodi convenzionali per le gemme; per determinare il tipo di gemma o il metodo di trattamento di ottimizzazione si possono utilizzare test con strumenti di grandi dimensioni, come la spettrometria di assorbimento a infrarossi, la spettroscopia Raman e la spettroscopia ultravioletta - visibile.

Pertanto, è essenziale comprendere i tipi, le strutture, i principi e i metodi di utilizzo degli strumenti di identificazione delle gemme e le loro precauzioni, in modo da poter scegliere gli strumenti di identificazione più adatti per identificare le gemme trattate in modo ottimale e padroneggiare correttamente i metodi di utilizzo.

Sezione II Lente d'ingrandimento

La lente d'ingrandimento è uno degli strumenti più utilizzati nell'identificazione delle gemme, con un ingrandimento generalmente di dieci volte. La lente d'ingrandimento è piccola, facile da trasportare e ampiamente utilizzata. Viene utilizzata per osservare la superficie delle gemme e le caratteristiche interne più evidenti, come i modelli di crescita superficiale, le fessure, le fratture, i modelli di crescita interna, le inclusioni scure e così via.

1. Struttura della lente d'ingrandimento portatile

La lente d'ingrandimento comunemente usata nell'identificazione delle gemme è una lente convessa (Figura 2 - 1). La struttura più semplice è una lente singola, generalmente adatta a bassi ingrandimenti. Strutture più complesse sono le lenti doppie e triplici, che subiscono due o tre ingrandimenti, eliminando il problema dell'aumento della curvatura nelle lenti convesse, che può prevenire l'aberrazione sferica e la distorsione.

Quando si acquista una lente d'ingrandimento, si può usare la carta millimetrata per determinarne la qualità. Verificate se i bordi della carta millimetrata presentano distorsioni sotto la lente d'ingrandimento portatile; quanto minore è il grado di distorsione, tanto migliore è la qualità della lente d'ingrandimento.

2. La funzione delle lenti di ingrandimento

Le lenti di ingrandimento per gemme possono essere utilizzate per osservare le caratteristiche più evidenti all'interno e all'esterno delle gemme, rendendole uno strumento efficace e conveniente per l'identificazione delle gemme. In genere, dopo aver osservato a occhio nudo le caratteristiche di base della gemma, come il colore, la trasparenza e la lucentezza, si può utilizzare una lente di ingrandimento per esaminare ulteriormente le caratteristiche esterne e interne della gemma, come le crepe, i modelli di crescita e le inclusioni.

La postura dell'osservatore, le sue abitudini, la fonte di luce, lo sfondo e altri fattori possono influenzare i risultati dell'osservazione. Quando si usa una lente d'ingrandimento, il metodo corretto è tenere la lente il più vicino possibile agli occhi per un'osservazione ravvicinata. Per evitare di scuotere la lente d'ingrandimento, la mano che tiene la gemma deve toccare la mano che tiene la lente d'ingrandimento e i gomiti devono essere appoggiati sul tavolo per mantenere una certa distanza tra la lente d'ingrandimento, gli occhi e la gemma.

Sezione III Microscopi a gemma e loro applicazioni

A volte le inclusioni delle gemme sono piccole e non possono essere osservate con una normale lente d'ingrandimento. In questo caso, si può ricorrere a uno strumento a più alto ingrandimento, il microscopio. L'osservazione delle gemme con un microscopio è più chiara rispetto all'uso di una lente d'ingrandimento. Questo perché i microscopi non solo hanno un'ampia gamma di ingrandimenti, fino a 200 volte, ma evitano anche il tremolio che può verificarsi con le lenti d'ingrandimento portatili. Lo svantaggio è che è grande e scomodo da trasportare. Il microscopio viene utilizzato per osservare le inclusioni interne che sono difficili da vedere con una lente d'ingrandimento di dieci volte, con un alto ingrandimento e un ampio campo visivo, consentendo di osservare alcune caratteristiche tipiche del trattamento ottimizzato delle gemme, come i cambiamenti nelle inclusioni nei rubini trattati termicamente, la "luce del sole" prodotta dallo scoppio delle bolle nell'ambra trattata termicamente e l'effetto lampeggiante visibile negli smeraldi riempiti di olio colorato.

1. Tipi e struttura dei microscopi a gemma

Il microscopio per gemme è un microscopio binoculare dotato di alcune apparecchiature ausiliarie, come un porta gemme, un sistema di illuminazione e un serbatoio per l'olio di immersione. Nell'identificazione del trattamento ottimizzato delle gemme, viene utilizzato principalmente per osservare le caratteristiche interne ed esterne delle gemme che sono difficili da vedere a occhio nudo o con una lente d'ingrandimento da dieci metri. I tipi più comuni di microscopi includono microscopi verticali e microscopi orizzontali. I diversi microscopi vengono scelti in base alla natura della gemma e ai diversi metodi di osservazione.

(1) Microscopio verticale:

È il tipo di microscopio più comune e ampiamente utilizzato nell'identificazione delle gemme (Figura 2 - 2). La sua caratteristica è che la sorgente luminosa e il sistema microscopico sono integrati, consentendo l'osservazione della gemma dall'alto.

(2) Il microscopio orizzontale:

È dotato di una fonte di luce e di un sistema di ingrandimento separati, con il microscopio, la gemma e la fonte di luce sulla stessa linea orizzontale, consentendo l'osservazione laterale della gemma. La caratteristica principale è che si può utilizzare un contenitore a immersione in olio per osservare la struttura interna della gemma.

2. Illuminazione dei microscopi a gemma

I microscopi a gemma verticale hanno generalmente due sorgenti luminose: una sorgente luminosa superiore e una sorgente luminosa inferiore. La sorgente luminosa superiore può essere una sorgente ottica fluorescente o una sorgente luminosa a incandescenza. La sorgente luminosa inferiore è una sorgente luminosa a incandescenza. Esistono nove metodi comuni di illuminazione.

(1) Illuminazione in campo oscuro

Tra la gemma e la sorgente luminosa viene posta una lastra nera, senza sfondo riflettente. La luce si diffrange dai bordi, creando un netto contrasto tra le inclusioni chiare e luminose e lo sfondo nero. Questo tipo è quello più comunemente utilizzato [Figura 2 - 3 (a) ]. Viene utilizzato principalmente per osservare le inclusioni chiare e le strutture di crescita nelle gemme trasparenti, come le inclusioni di cristallo e i modelli di crescita.

(2) Illuminazione in campo chiaro

La luce brilla direttamente sulla gemma dal basso, spesso bloccando l'apertura in una luce puntiforme. In questo modo si crea un netto contrasto tra le inclusioni scure della gemma e il campo luminoso ed è adatto anche per osservare strisce curve o inclusioni poco sporgenti [Figura 2 - 3(b) ].

(3) Illuminazione verticale (utilizzando la sorgente luminosa superiore)

La luce viene irradiata dall'alto e utilizza la luce riflessa per osservare le caratteristiche superficiali della gemma [Figura 2 - 3(c) ]. Viene utilizzata principalmente per verificare la presenza di fessure, graffi e irregolarità sulla superficie della gemma.

(4) Illuminazione diffusa

Posizionare una fibra superficiale o un altro materiale traslucido tra la gemma e la sorgente luminosa per diffondere e ammorbidire la luce, il che aiuta a osservare gli anelli di tonalità e la struttura delle bande di colore della gemma [Figura 2 - 3(d) ].

(5) Illuminazione orizzontale (con qualsiasi sorgente luminosa)

Uno stretto fascio di luce viene diretto dal bordo verso la gemma, osservata dall'alto, rendendo più facile vedere gli aghi luminosi, come i cristalli e le bolle (tecnica della luce a matita).

(6) Illuminazione della sorgente luminosa dell'ago

Bloccare l'anello luminoso tra la gemma e la fonte di luce, consentendo alla luce verticale di illuminare solo la gemma, rendendo più facile l'osservazione di strisce curve e bande di colore, scissione, separazione e altre strutture.

(7) Illuminazione polarizzata (utilizzando qualsiasi polarizzatore e analizzatore)

Posizionare la gemma tra due polarizzatori incrociati per osservare se si tratta di un corpo omogeneo e per verificare la presenza di pleocroismo, estinzione anomala e altri effetti osservabili con un microscopio polarizzatore (Figura 2 - 4).

(8) Illuminazione obliqua (utilizzando qualsiasi sorgente luminosa in fibra)

Con un angolo inclinato, un fascio di luce stretto brilla sulla gemma, poiché l'angolo tra illuminazione verticale e orizzontale facilita l'osservazione degli effetti di strato sottile causati da inclusioni liquide nel clivaggio (come l'iridescenza).

(9) Tecnica del campo scuro

Inserendo un deflettore parzialmente opaco tra la gemma e la sorgente luminosa, si impedisce alla luce diretta di brillare sulla gemma, consentendo alle inclusioni di presentare un distinto effetto tridimensionale, che aiuta a osservare la posizione delle strutture di crescita, come strisce curve e gemellature (Figura 2 - 5).

3. Liquidi di immersione comuni utilizzati nella microscopia a gemme

(1) Liquidi comuni ad immersione

Il liquido di immersione comunemente utilizzato per le gemme è un liquido oleoso dotato di un serbatoio di immersione nei microscopi verticali e orizzontali. Immergendo la gemma si possono osservare le inclusioni interne, i modelli di crescita e altre caratteristiche, riducendo l'interferenza dei riflessi sulla superficie o sulle piccole sfaccettature e consentendo un'osservazione efficace delle caratteristiche interne. Se si immerge la gemma in un liquido di immersione con un indice di rifrazione vicino a quello della gemma, i risultati sono più evidenti. Il liquido di immersione ideale dovrebbe avere una buona volatilità e un'elevata trasparenza, oltre a essere non tossico e inodore. Può anche essere formulato in modo da avere una densità o un indice di rifrazione simile a quello della gemma osservata. I liquidi di immersione più comuni utilizzati nei microscopi per gemme sono la glicerina, la paraffina liquida, il cloruro di naftalene e il diiodometano, i cui valori di indice di rifrazione sono riportati nella Tabella 2-1.

Tabella 2 - 1 Indici di rifrazione di vari liquidi di immersione

Nome del liquido di immersione	Indice di rifrazione
Acqua	1.33
Trementina	1.47
Glicerina	1.47
Cloruro di naftalene	1.63
Paraffina liquida	1.47
Diiodometano	1.74

(2) Precauzioni per l'utilizzo della soluzione di immersione

Nei microscopi per gemme possono essere utilizzati molti tipi di liquidi di immersione e il liquido di immersione scelto varia a seconda delle gemme. I requisiti per la selezione dei liquidi di immersione includono i seguenti aspetti:

① Quando si sceglie un liquido di immersione, è necessario che l'indice di rifrazione del liquido sia vicino a quello della gemma, il che è vantaggioso per osservare le caratteristiche interne della gemma.

② Le gemme porose, le gemme organiche e il cemento delle gemme assemblate non devono essere messi nel liquido di immersione.

③ α - Il cloruro di naftalina e il diclorometano hanno un forte odore e le gemme che sono state immerse devono essere pulite dopo la rimozione.

④ Quando si regola la lunghezza focale, evitare che l'obiettivo entri in contatto con il liquido di immersione o che venga influenzato dal vapore del liquido a causa dell'obiettivo troppo basso.

Il microscopio verticale ha la vasca di immersione posizionata sotto l'obiettivo e sopra la sorgente luminosa, e il tempo di osservazione dovrebbe essere di durata gestibile.

4. Precauzioni per l'uso del microscopio a gemma

Quando si osservano le gemme, è importante utilizzare il microscopio in modo corretto per evitare errori nei risultati dell'osservazione o danni al microscopio dovuti a errori operativi. Quando lo si utilizza, prestare attenzione ai seguenti aspetti:

(1) Per l'osservazione delle caratteristiche interne ed esterne delle gemme, scegliere una sorgente luminosa adeguata. In genere, la luce trasmessa viene utilizzata per osservare le caratteristiche interne, mentre la luce riflessa viene utilizzata per le caratteristiche esterne.

(2) Quando si regola la lunghezza focale dell'obiettivo, sollevare e abbassare il tubo lentamente per evitare una caduta improvvisa che potrebbe graffiare o schiacciare l'obiettivo contro la gemma.

(3) Mantenere il microscopio pulito; non toccare l'obiettivo con le dita e utilizzare carta per lenti per pulirlo.

(4) Dopo aver utilizzato il microscopio, spegnerlo, regolare l'obiettivo nella posizione più bassa e coprire il microscopio.

5. Il ruolo dei microscopi per l'identificazione delle gemme

I microscopi per gemme sono ampiamente utilizzati nell'identificazione delle gemme, soprattutto per osservarne le caratteristiche superficiali e interne. Le caratteristiche esterne più comuni includono i difetti della superficie (graffi, usura, schemi di crescita, schemi di incisione acida, ecc.) e gli stili di taglio (forme delle sfaccettature, simmetria, ecc.); le caratteristiche interne più comuni includono i tipi e le caratteristiche di distribuzione delle inclusioni, la distribuzione del colore, gli schemi di crescita, l'eventuale presenza di doppia rifrazione e l'eventuale presenza di una pietra composita fatta di materiali diversi.

L'osservazione di alcune caratteristiche tipiche al microscopio permette di determinare se la gemma è stata trattata artificialmente. Ad esempio, per gli smeraldi che hanno subito un trattamento di riempimento, è possibile osservare al microscopio le differenze di colore, lucentezza e trasparenza nel punto di riempimento rispetto al corpo principale dello smeraldo.

(1) Differenze tra la superficie delle gemme e le inclusioni interne

La distinzione tra caratteristiche superficiali e interne delle gemme è molto importante per l'identificazione delle gemme. In generale, l'impatto delle caratteristiche superficiali sulla qualità delle gemme è inferiore a quello delle caratteristiche interne. Ad esempio, nella classificazione della purezza dei diamanti, l'influenza delle inclusioni interne sulla purezza del diamante è maggiore rispetto a quella delle fosse superficiali, delle linee di crescita e di altri fattori. Al microscopio per gemme, i metodi per distinguere le caratteristiche superficiali da quelle interne includono la luce riflessa, il piano focale e i metodi di oscillazione.

① Metodo della luce riflessa

La luce viene illuminata dalla direzione di osservazione della gemma e la messa a fuoco del microscopio viene regolata sulla posizione della superficie riflettente, che è la superficie della gemma. Se si tratta di un'inclusione interna, l'inclusione non sarà chiara quando la superficie è chiara; se si tratta di un elemento esterno, entrambi saranno chiari contemporaneamente.

② Metodo del piano focale

Regolare la manopola di messa a fuoco in modo che la maggior parte della superficie della gemma sia chiara allo stesso tempo. Come nel metodo della riflessione, le inclusioni interne non sono chiare quando la superficie della gemma è chiara. Al contrario, la superficie deve essere chiarita quando le inclusioni interne sono chiare.

③ Metodo oscillante

Regolare la messa a fuoco in una certa posizione e osservare l'ampiezza delle caratteristiche interne ed esterne mentre si oscilla, ruotando contemporaneamente la gemma, dove l'ampiezza delle inclusioni interne è minore dell'ampiezza di una certa caratteristica sulla superficie.

(2) Osservazione delle caratteristiche della superficie

Nell'identificazione delle gemme, il primo passo consiste nell'osservare le caratteristiche superficiali della gemma, come la lucentezza della superficie, le incrinature e le caratteristiche delle fratture, per formulare un giudizio preliminare sul tipo di gemma. Se si osserva una gemma grezza, concentrarsi su caratteristiche quali la forma del cristallo, le facce del cristallo e il clivaggio.

① Caratteristiche della superficie di cristalli minerali o pietre grezze

Le striature delle facce dei cristalli appaiono come strisce lineari sulla superficie dei cristalli minerali, che riflettono la crescita e lo sviluppo delle facce dei cristalli. Le diverse forme di cristallo minerale presentano strisce di crescita diverse sulle loro superfici. Ad esempio, i cristalli di quarzo α hanno strisce orizzontali sulla superficie; i diamanti hanno tipiche strisce triangolari; i cristalli di tormalina hanno strisce decise (Figura 2 - 6).

Gemellaggio Un corpo continuo formato da due o più cristalli identici disposti secondo una certa relazione di simmetria è chiamato gemellaggio, noto anche come cristalli gemelli. In base al modo in cui gli individui gemelli sono collegati, possono essere classificati in gemelli a contatto, gemelli compenetrati e gemelli ciclici. I gemelli a contatto sono ulteriormente suddivisi in gemelli a contatto semplice e gemelli a contatto aggregato. Le gemelle sono strisce lineari che appaiono sulla faccia del cristallo, sul piano di clivaggio o sul piano di taglio e lucidatura della gemma in corrispondenza della giunzione gemellare. La geminazione è una caratteristica distintiva dei minerali delle gemme, come i gemelli compenetrati del cristallo, i gemelli triangolari a fetta sottile del diamante (Figura 2-7), il crisoberillo a tre pieghe e i gemelli di contatto dello spinello, ecc.

Scissione e fessure: La scissione è il modo in cui i minerali si dividono lungo determinate direzioni sotto la forza esterna, formando piani lisci. Le direzioni di clivaggio e il numero di clivaggi variano tra i diversi cristalli. Le superfici delle fessure sono irregolari e non lisce, non legate al tipo di cristallo ma solo alle forze esterne applicate.
Collinetta di crescita: Le forme geometriche che si formano durante il processo di crescita dei cristalli, che hanno una forma regolare e si elevano leggermente al di sopra della superficie del cristallo, sono chiamate collinette di crescita. Le caratteristiche delle collinette di crescita nei diamanti naturali e nei diamanti sintetici sono significativamente diverse (Figura 2 - 8).

② Pstabilito Gemstone

Dopo il trattamento di ottimizzazione, lo stile di taglio delle gemme differisce da quello delle gemme naturali. Rispetto alle gemme naturali, il rapporto di taglio delle gemme ottimizzate è più scarso e la superficie può presentare delle irregolarità. Per le gemme ottimizzate, le osservazioni principali includono il rapporto di taglio, la corrispondenza dei bordi, la qualità della lucidatura, i graffi e i difetti superficiali.

③ Pietra composita (pietra combinata)

Le gemme composite possono anche migliorare la lavorazione delle gemme formate dalla combinazione di due o più gemme di materiali diversi. Osservate al microscopio, le gemme composite presentano le seguenti caratteristiche:

La giuntura della pietra composita Una giuntura distinta appare alla giunzione di materiali diversi nella gemma composita, con differenze di colore e lucentezza osservate sopra e sotto la giuntura.
Variazioni di lucentezza delle parti della pietra composita Poiché la pietra composita è costituita da diversi materiali, che hanno indici di rifrazione e trasparenze differenti, le variazioni di lucentezza causate dai diversi materiali possono essere osservate al microscopio (Figura 2 - 9).
Ci sono bolle nell'area di incollaggio? Ad esempio, nel caso di una pietra unita con granato in cima, l'ispezione ingrandita rivelerà la presenza di bolle nello strato di incollaggio e l'effetto anello rosso causato dalla differenza di colore tra granato e vetro.

④ Rivestimenti, pellicole e incrostazioni

Le gemme rivestite o filmate presentano generalmente uno strato superficiale sottile e una durezza inferiore. Nelle gemme trattate ad alte temperature si possono osservare differenze superficiali al microscopio, come graffi, segni di collisione, bolle e parziale distacco del rivestimento (Figura 2 - 10); dopo essere state sottoposte ad alte temperature, le gemme possono anche presentare caratteristiche di alta temperatura. La superficie delle gemme rivestite è generalmente una pellicola policristallina con minore trasparenza e lucentezza; la superficie delle gemme incrostate è quella delle gemme sintetiche e presenta tipicamente le caratteristiche delle gemme sintetiche, come linee di crescita e bolle.

⑤ Prodotti tinti e colorati

Le gemme che sono state tinte o colorate presentano generalmente molte fessure naturali. Sotto una lente d'ingrandimento o un microscopio, il colorante e gli agenti coloranti possono essere osservati nelle fessure e nei pozzetti delle gemme. La presenza di questi coloranti aumenta la varietà di colori delle gemme e, al microscopio, la distribuzione del colore è estremamente disomogenea; il colore è più scuro nelle fessure e più chiaro nelle strutture dense (Figura 2-11).

(3) Osservazione delle caratteristiche interne

① Osservazione del colore

Il colore delle gemme naturali non è necessariamente distribuito in modo uniforme; la distribuzione del colore delle gemme tinte è legata alla struttura della gemma. Ad esempio, il colore della giadeite tinta è distribuito lungo la struttura fibrosa, con colori più profondi nelle aree in cui la struttura è allentata e colori più chiari nelle aree più dense. A causa delle numerose fessure presenti nei rubini naturali, i rubini tinti hanno spesso colori più profondi nelle fessure.

② Osservazione delle linee di crescita

I modelli di crescita delle gemme naturali differiscono da quelli delle gemme sintetiche. In genere, le linee di crescita delle gemme naturali sono rettilinee, come le bande di colore di crescita angolari degli zaffiri naturali, mentre le linee di crescita degli zaffiri sintetizzati con il metodo della fusione a fiamma sono a forma di arco. Naturalmente, esistono situazioni diverse, come le linee di crescita dei rubini sintetizzati con il metodo della fusione che sono rettilinee, mentre le linee di crescita delle perle naturali sono cerchi concentrici.

③ Osservazione delle inclusioni

Le caratteristiche delle inclusioni sono i criteri di identificazione più importanti per distinguere le gemme naturali, quelle sintetiche e quelle trattate in modo ottimale. I tipi di inclusioni variano a seconda dell'ambiente di crescita.

Le gemme naturali contengono una grande quantità di inclusioni. I tipi di inclusioni (denominate inclusioni) sono legati alla genesi delle gemme.
- Le gemme che si trovano nelle rocce basiche e ultrabasiche comprendono principalmente minerali scuri solidi come goethite, ematite, magnetite e rutilo.
- Le gemme nelle pegmatiti contengono molte inclusioni gassose e liquide, che generalmente si presentano a forma di goccia, ovale o tubolare parallela. Ad esempio, l'occhio di gatto di acquamarina proveniente da Altay, nello Xinjiang, è causato da inclusioni tubolari fini densamente impacchettate.
- Le gemme legate all'attività idrotermale presentano spesso inclusioni di gas, liquidi e minerali solidi; a volte, coesistono inclusioni a due o tre fasi. Ad esempio, negli smeraldi colombiani si sviluppano inclusioni trifasiche (Figura 2 - 12).
- I segni di origine delle inclusioni e i loro effetti. A causa delle diverse condizioni di formazione delle gemme, le inclusioni nelle gemme presentano differenze significative. Alcune gemme hanno anche le loro inclusioni caratteristiche. Ad esempio, le inclusioni tubolari nella tormalina, le inclusioni di liquidi immiscibili a due fasi nel topazio, le inclusioni a tre fasi e le inclusioni minerali negli smeraldi, ecc.

Inclusioni nelle gemme sintetiche
- Metodo della fusione a fiamma: Questo metodo può sintetizzare rubini, zaffiri, spinelli, rutilie e titanato di stronzio, tra gli altri. Le gemme sintetizzate mostrano generalmente linee di crescita ad arco dovute al processo di accumulo e cristallizzazione e possono anche presentare polvere di materia prima non fusa e bolle rotonde (Figura 2 - 13).
- Metodo del flusso: Questo metodo può sintetizzare rubini, smeraldi e crisoberillo. A causa dell'uso di contenitori di platino, possono essere presenti inclusioni di platino. Se la temperatura non è controllata correttamente, possono comparire inclusioni delle materie prime, tipicamente sotto forma di aggregati di bolle simili a manici di scopa o a nuvole, come le inclusioni simili a veli negli smeraldi sintetici (Figura 2 - 14).
- Metodo idrotermale: È stato inizialmente utilizzato per sintetizzare cristalli ottici, successivamente per sintetizzare rubini e ametiste e recentemente per sintetizzare smeraldi. Un esempio tipico sono le inclusioni con semi di cristallo all'interno, come le inclusioni solide di ossido di berillio simili ad aghi negli smeraldi sintetici e le inclusioni liquide e gassose (Figura 2 - 15).

Miglioramento artificiale delle gemme
- Materiale incolore di riempimento. Quando si osservano al microscopio l'indice di rifrazione e la lucentezza delle gemme riempite, possono talvolta comparire bolle e una distribuzione non uniforme della lucentezza e dell'indice di rifrazione. Ad esempio, nei rubini trattati si possono osservare bolle causate dalla differenza di indice di rifrazione tra il materiale di riempimento e il rubino, con conseguenti differenze di lucentezza e luminosità sulla superficie della gemma (Figura 2 - 16).
- Tintura e colorazione. Il trattamento di tintura può essere applicato a molti tipi di gemme, come rubini, giada, agata, perle e cristalli. Poiché le gemme naturali presentano spesso molte fessure, l'utilizzo di coloranti organici o pigmenti inorganici dai colori vivaci per la tintura può migliorare il colore delle gemme naturali. Dopo il trattamento di tintura, le gemme possono essere osservate al microscopio per determinare se le sostanze coloranti o la distribuzione del colore esistono nelle fessure della gemma o tra i grani. Ad esempio, nei cristalli tinti (Figura 2 - 17), sotto ingrandimento, il colore può essere visto concentrato nelle fessure della gemma; strofinando la superficie della gemma con carta bianca o cotone si noterà che le gemme scarsamente tinte lasceranno il colore presentato sulla carta bianca o sul cotone.
- Il rivestimento, l'adesione e il supporto Il rivestimento è un metodo di trattamento comune, come l'utilizzo del rivestimento sotto vuoto per applicare uno strato di pellicola di diamante sintetico sulla superficie di cristalli, topazio o altre gemme incolori per imitare i diamanti. Al microscopio, la superficie appare con una lucentezza adamantina. Poiché i diamanti sintetici sono policristallini, con il passare del tempo la superficie può subire crepe o usura. Uno strato di metallo può essere rivestito sulla tavola o sul padiglione della gemma, fornendo un migliore effetto riflettente e colori vivaci. Con l'ingrandimento si può osservare una superficie arcobaleno. L'aderenza è comunemente utilizzata per il berillo incolore o leggermente colorato. Uno strato di smeraldo sintetico verde viene fatto crescere sulla superficie del berillo con metodi sintetici, in modo da fungere da smeraldo. A causa della diversa espansione termica, è probabile che si formino delle crepe all'interfaccia tra lo strato di smeraldo sintetico e il berillo, osservabili al microscopio. Il supporto viene spesso applicato a gemme leggermente colorate, ad esempio creando un supporto nero sotto un opale più sottile per renderne più intenso il colore complessivo. Le differenze di colore tra gli strati possono essere osservate al microscopio.
- Pietra composita: Il processo di unione organica di due o più materiali mediante un adesivo per formare l'aspetto di una gemma intera è chiamato composito. Le gemme composite sono utilizzate per diamanti, opali, smeraldi, rubini, zaffiri e granati. Con l'ingrandimento, si può osservare la presenza di interfacce di confine nella pietra composita, l'adesivo presente tra gli strati, le differenze nelle caratteristiche delle inclusioni in varie parti degli strati superiori e inferiori e le bolle presenti sulla superficie del composito.

Sezione IV Rifrattometro

Il rifrattometro per gemme è progettato e realizzato sulla base della legge della riflessione interna totale. Quando le onde luminose si propagano da un mezzo denso a un mezzo meno denso, la riflessione interna totale si verifica quando l'angolo di incidenza raggiunge un certo grado. L'ampiezza dell'angolo critico per la riflessione interna totale è legata all'indice di rifrazione del mezzo. Quando la luce viene irradiata dalla parte anteriore del rifrattometro su un vetro ad alto tenore di piombo, passa attraverso la semisfera di vetro ad alto tenore di piombo fino all'area di contatto con l'olio di immersione ad alto indice di rifrazione e la pietra preziosa, dando luogo a una riflessione interna totale. La luce riflette l'altro lato del normale vetro al piombo, della lente, della scala e del prisma, raggiungendo l'oculare, dove l'osservatore può leggere direttamente il valore dell'indice di rifrazione della gemma misurata (Figura 2 - 18).

Il rifrattometro è adatto a gemme con superfici lisce. I campioni devono avere superfici lisce, essere troppo piccoli o avere un'area di contatto con il rifrattometro insufficiente per misurare l'indice di rifrazione e la birifrangenza. Anche le gemme organiche, le gemme porose e i campioni con un indice di rifrazione superiore a 1,78 non possono essere sottoposti al test dell'indice di rifrazione e della birifrangenza.

1. Prerequisiti e limiti per l'utilizzo del rifrattometro

Oltre al rifrattometro, per misurare l'indice di rifrazione sono necessarie due condizioni: una è la fonte di luce di illuminazione, che è generalmente una fonte di luce gialla a 589 nm, ottenibile attraverso una lampada al sodio o aggiungendo un filtro giallo alla fonte di luce o all'oculare; la seconda è il liquido di contatto, necessario per un buon contatto tra il tavolo di vetro e il campione di gemma, che deve avere un indice di rifrazione maggiore di quello del campione di gemma. Va notato che il liquido di contatto utilizzato nel rifrattometro è tossico. Per evitare che il campione galleggi o provochi danni inutili all'osservatore, la quantità di liquido di contatto utilizzata deve essere ridotta al minimo e la bottiglia deve essere ben chiusa dopo l'uso. Prestare attenzione ai seguenti punti durante l'uso:

(1) L'olio per immersione scelto deve avere un indice di rifrazione vicino a quello del vetro ad alto tenore di piombo, in genere intorno a 1,80-1,81.

(2) L'indice di rifrazione della gemma deve essere inferiore a quello dell'olio di immersione e della semisfera di vetro per produrre una riflessione interna totale, consentendo così di misurare il suo indice di rifrazione. Se l'indice di rifrazione della gemma è maggiore di quello dell'olio di immersione, il valore dell'indice di rifrazione della gemma non può essere misurato sul rifrattometro.

(3) L'angolo critico delle varie gemme è fisso, quindi, in base alle diverse aree di riflessione interna totale della luce, si possono descrivere i diversi valori dell'indice di rifrazione delle gemme (cioè, indipendentemente da come cambia l'angolo di incidenza, esiste un solo angolo massimo di incidenza per la riflessione interna totale; tutta la luce che supera questo valore massimo non viene riflessa). Questo crea aree chiare e scure nel campo visivo. Ruotando il campione e il polarizzatore in tutte le direzioni e osservando la scala al confine tra luce e buio nell'oculare, è possibile determinare l'indice di rifrazione della gemma.

2. Procedura per l'utilizzo del rifrattometro

(1) Pulire o pulire il campione da misurare e mettere una quantità adeguata di olio di contatto sullo stadio di misura.

(2) Posizionare delicatamente la superficie lucida o la faccia di cristallo del campione rivolta verso il basso sull'olio di contatto dello stadio di misura.

(3) Ruotare il campione e il polarizzatore in tutte le direzioni e leggere il valore della scala dei confini chiari e scuri dall'oculare di osservazione, che rappresenta l'indice di rifrazione.

(4) Un corpo omogeneo può misurare un solo valore dell'indice di rifrazione. Al contrario, un corpo non omogeneo può misurare un valore massimo e uno minimo e la differenza tra questi due valori è la birifrangenza del campione.

(5) Le caratteristiche ottiche del campione possono essere determinate in base alle variazioni del confine tra luce e buio.

3. Usi del rifrattometro

Il rifrattometro svolge un ruolo importante nell'identificazione delle gemme. Può aiutare a identificare le gemme trattate in modo ottimale. Ad esempio, gli indici di rifrazione di due materiali in una gemma composita sono spesso diversi. Può anche determinare l'anisotropia o l'isotropia della gemma. Viene utilizzato principalmente nei seguenti aspetti dell'identificazione delle gemme:

(1) Determinare l'isotropia e l'anisotropia delle gemme e misurare l'indice di rifrazione delle gemme isotrope.

(2) Misurare i valori massimi e minimi dell'indice di rifrazione delle gemme anisotrope e la birifrangenza.

(3) Determinare la natura assiale delle gemme anisotrope, se sono monoassiali o biassiali, e il segno ottico.

(4) Determinare le gemme composite. A causa dei diversi materiali presenti negli strati superiori e inferiori delle gemme assemblate, possono esserci differenze nell'indice di rifrazione, che possono aiutare a determinare se c'è un fenomeno di assemblaggio.

Sezione V Spettroscopio per gemme

Lo spettroscopio può essere utilizzato per osservare lo spettro di assorbimento delle gemme, aiutando a identificare la varietà delle gemme, a dedurre gli elementi coloranti all'interno delle gemme, soprattutto per quelle con spettri tipici, a determinare le sottospecie di gemme e a distinguere se le gemme sono state trattate. Lo spettroscopio è particolarmente utile per identificare le gemme trattate, ad esempio per distinguere i diamanti irradiati dai diamanti naturali, il corindone naturale dal corindone migliorato e dal corindone sintetico, la giada naturale dalla giada tinta e per distinguere varie gemme composite.

1. Principio dello spettroscopio

Uno spettroscopio identifica le gemme osservando la luce che passa attraverso la gemma o che viene riflessa dalla sua superficie, che assorbe onde luminose di determinate lunghezze d'onda. Ogni gemma ha una struttura interna unica; anche gemme con gli stessi ioni coloranti possono produrre colori molto diversi a causa delle loro diverse strutture interne. Ad esempio, gli smeraldi e i rubini sono colorati grazie alla presenza dell'elemento colorante cromo nel cristallo, uno è verde e l'altro rosso. Ogni gemma ha il suo spettro di assorbimento caratteristico, che costituisce la base per testare e identificare le gemme. Il colore delle gemme trasparenti deriva dall'assorbimento selettivo della luce.

(1) Dispersione

Quando un fascio di luce bianca passa attraverso la superficie inclinata di un oggetto trasparente (come un prisma), viene scomposto nelle lunghezze d'onda che lo compongono, producendo i colori spettrali: rosso, arancione, giallo, verde, ciano, blu e viola. Le lunghezze d'onda dei colori comunemente visti nella luce visibile sono le seguenti: rosso 770-640nm; arancione 640-595nm; giallo 595-575nm; verde 575-500nm; ciano 500-450nm; blu 450-435nm; viola 440-400nm.

(2) Assorbimento selettivo

Tutti gli oggetti hanno diversi gradi di assorbimento della luce visibile. Le lunghezze d'onda assorbite possono essere viste quando la luce che passa attraverso questi oggetti viene scomposta. Quando tutte le onde luminose vengono assorbite, lo spettro appare nero; quando invece le attraversa, mostra i colori dello spettro. Se l'oggetto assorbe alcune onde luminose, il materiale presenta un colore specifico, e questo assorbimento è spesso legato a elementi specifici all'interno del materiale.

2. Tipi e funzioni degli spettroscopi

Sia le pietre grezze che quelle incastonate possono essere analizzate con uno spettroscopio. Le ragioni della colorazione delle gemme possono essere studiate esaminando il loro spettro di assorbimento. L'uso dello spettroscopio per l'identificazione di alcune gemme è comodo e veloce, soprattutto per quelle che non possono essere identificate con metodi che misurano la densità e l'indice di rifrazione, come le gemme incastonate per le quali non è possibile misurare la densità e le gemme con un indice di rifrazione superiore a 1,81 per le quali i rifrattometri diventano inefficaci. Pertanto, l'uso di uno spettroscopio per l'osservazione e il test per identificare le gemme è particolarmente importante.

Lo spettroscopio utilizzato per l'identificazione delle gemme è generalmente piuttosto semplice nella sua struttura, essendo tubolare e facile da trasportare (Figura 2 - 19). Gli spettroscopi possono essere suddivisi in due tipi in base alla loro struttura: a prisma e a reticolo di diffrazione.

3. Struttura e caratteristiche degli spettroscopi

(1) Spettroscopio a prisma

Lo spettroscopio a prismi è costituito da una serie di prismi che producono un percorso di luce relativamente rettilineo, con questi prismi in contatto ottico. La caratteristica dello spettroscopio a prisma è che la regione di luce blu-viola è relativamente allargata. Al contrario, la regione della luce rossa è relativamente compressa, con conseguente distribuzione non uniforme delle zone di colore nello spettro. Il vantaggio è una buona trasmissione della luce, che consente di visualizzare un segmento luminoso dello spettro, utile per l'osservazione dello spettro della regione luminosa blu-viola.

① Costruzione:

Lo spettroscopio a prismi è composto da una fenditura, una lente, una serie di prismi, una scala e un oculare (Figura 2 - 20).

② Materiali del prisma:

La scelta dei materiali per i prismi deve soddisfare tre condizioni: non devono assorbire la luce visibile a determinate lunghezze d'onda; il colore di dispersione non può essere troppo ampio o troppo stretto; deve essere monoassiale. In caso contrario, si produrranno due serie di spettri.

I prismi sono solitamente realizzati in vetro piombato o non piombato, preferibilmente con una combinazione di prismi triangolari o pentagonali, e devono essere incastrati tra loro.

③ Fessura:

Una finestra utilizzata per controllare la quantità di retroilluminazione. Per le gemme trasparenti, la fessura è quasi completamente chiusa; per le gemme semi-trasparenti o debolmente traslucide, la fessura deve essere leggermente aperta.

④ Oculare a tubo scorrevole per la messa a fuoco:

Regola la lunghezza focale dell'oculare in base alle diverse lunghezze focali degli occhi di ogni persona.

⑤ Caratteristiche spettrali:

Lo spettro è luminoso, appartenente a uno spettro non uniforme, con scale di lunghezze d'onda non uniformi; le regioni viola e blu sono relativamente allargate, mentre le regioni rosse e gialle sono ristrette, adatte a gemme di colore più scuro, facilitando l'osservazione di gemme che assorbono la luce blu-viola.

(2) Spettrometro a griglia

Lo spettrometro a reticolo è composto principalmente da un gruppo di reticoli di diffrazione. La caratteristica dello spettrometro a reticolo è che le regioni spettrali hanno dimensioni approssimativamente uguali e la risoluzione della regione della luce rossa è superiore a quella dello spettrometro a prisma. Rispetto allo spettrometro a prisma, ha una velocità di trasmissione inferiore e richiede una sorgente luminosa più potente (Figura 2 - 21).

① Struttura:

Lo spettrometro a reticolo comprende una lente collimante, un reticolo di diffrazione e un oculare (Figura 2 - 22).

② Caratteristiche spettrali:

Rispetto agli spettrometri a prisma, gli spettri degli spettrometri a reticolo sono leggermente più scuri, più uniformi e hanno una scala di lunghezze d'onda uniforme. Sono adatti alle gemme con buona trasparenza e a quelle con linee di assorbimento nella regione del rosso.

4. Precauzioni per l'uso degli spettrometri

(1) La sorgente luminosa utilizzata per lo spettroscopio deve essere una sorgente di luce bianca forte e focalizzata (lampada a incandescenza), in genere utilizzando una torcia elettrica a spot, una sorgente luminosa per microscopio o la sorgente luminosa di un polarizzatore.

(2) La sorgente luminosa ha radiazioni termiche; i campioni devono essere tenuti sotto la sorgente luminosa per un breve periodo di tempo per evitare il surriscaldamento delle gemme, che può influenzare lo spettro. Un'esposizione prolungata può causare l'offuscamento o addirittura la scomparsa delle linee di assorbimento.

(3) Non tenere le gemme direttamente con le mani, poiché il sangue umano può produrre una linea di assorbimento a 592 nm.

(4) L'assorbimento di alcune gemme può essere direzionale e occorre effettuare un'attenta osservazione da diverse angolazioni. Le gemme con forte pleocroismo possono mostrare differenze negli spettri di assorbimento a seconda della direzione.

(5) Per le gemme composite, è necessario effettuare un'attenta osservazione da diverse direzioni, poiché gli spettri di assorbimento delle diverse parti possono variare.

(6) Le persone che indossano occhiali fotocromatici devono toglierli durante il test spettrale per evitare di confondere le linee di assorbimento del neodimio negli occhiali con le linee di assorbimento delle gemme in esame.

5. Colore - gli ioni che causano la presenza di gemme e la loro gamma applicabile

Quando la luce bianca passa attraverso gemme trasparenti contenenti ioni colorati o si riflette sulla superficie di gemme opache, una parte della luce viene assorbita e si osserva il colore della gemma.

Il colore di una pietra preziosa è legato agli ioni che la colorano. Le gemme colorate da ioni metallici diversi hanno caratteristiche spettrali di assorbimento diverse. Tuttavia, le gemme colorate dagli stessi ioni metallici hanno caratteristiche spettrali di assorbimento simili. Le linee spettrali di assorbimento caratteristiche degli ioni metallici possono aiutare a determinare la varietà della gemma o se la gemma è stata trattata.

Gli spettrometri sono molto ampi; possono essere utilizzati per determinare gli elementi che causano il colore nelle gemme, principalmente per le gemme colorate. Le gemme incolori, ad eccezione dello zircone, dei diamanti e dell'enstatite, non presentano spettri di assorbimento significativi. L'identificazione è applicabile solo alle gemme con spettri tipici. Le gemme con spettri tipici possono servire come caratteristiche diagnostiche per l'identificazione e dovrebbero essere studiate con attenzione.

(1) Spettro di assorbimento delle gemme colorate con ioni di cromo

Gli ioni cromo sono gli elementi coloranti più importanti nelle comuni gemme preziose. Le gemme più comuni colorate dagli ioni cromo sono i rubini, gli spinelli rossi, le alessandriti, gli smeraldi e la giada, i cui spettri di assorbimento caratteristici sono mostrati nella Figura 2 - 23 (osservati con uno spettrometro a reticolo).

Sebbene le gemme della Figura 2 - 23 siano tutte colorate da ioni cromo, i loro spettri di assorbimento sono simili ma non identici. Lo spettro di assorbimento del rubino presenta tre linee di assorbimento nella regione rossa, un ampio assorbimento nella regione giallo-verde, tre linee di assorbimento nella regione blu e un assorbimento completo nella regione viola; lo spettro di assorbimento dello spinello rosso presenta una linea di assorbimento nella regione rossa, una banda di assorbimento nella regione giallo-verde e un assorbimento completo nella regione viola; lo spettro di assorbimento dell'alessandrite presenta una linea di assorbimento nella regione rossa, una banda di assorbimento nella regione giallo-verde, una linea di assorbimento nella regione blu e un assorbimento completo nella regione viola; lo spettro di assorbimento dello smeraldo presenta una linea di assorbimento nella regione rossa, una debole banda di assorbimento nella regione giallo-arancione, una debole linea di assorbimento nella regione blu e un assorbimento completo nella regione viola; lo spettro di assorbimento della giada presenta tre linee di assorbimento simili a gradini nella regione rossa ( 630 - 690nm) ) e una linea di assorbimento nella regione viola a 437 nm (la linea di assorbimento a 437 nm può mancare quando il verde è brillante e puro).

(2) Spettri di assorbimento delle gemme colorate con ioni di ferro

Tra le gemme più comuni colorate dagli ioni di ferro vi sono gli zaffiri, l'olivina, il crisoberillo e l'almandino, i cui spettri di assorbimento caratteristici sono mostrati nella Figura 2 - 24 (osservati con uno spettrometro a reticolo).

Lo zaffiro, l'olivina, il crisoberillo e l'almandino sono tutti colorati dagli ioni ferro, ma i loro spettri di assorbimento differiscono. Le linee di assorbimento dello zaffiro sono tre strette bande di assorbimento nella regione blu a 450nm, 460nm e 470nm; le linee di assorbimento dell'olivina sono tre strette bande di assorbimento nella regione blu a 453nm, 473nm e 493nm; le linee di assorbimento del crisoberillo hanno una forte banda di assorbimento a 444 nm nella regione blu; le linee di assorbimento dell'almandina hanno tre forti bande di assorbimento nella regione giallo-verde (505 nm, 527 nm, 576 nm), con bande deboli nelle regioni blu e giallo-arancio.

(3) Spettro di assorbimento delle gemme colorate con ioni di cobalto

Le gemme più comuni colorate dagli ioni di cobalto sono lo spinello blu sintetico e il vetro di cobalto. Le linee dello spettro di assorbimento di queste gemme sono mostrate nella Figura 2 - 25. Lo spettro di assorbimento dello spinello blu sintetico presenta tre forti bande di assorbimento nelle regioni verde, giallo e giallo-arancio, con la banda di assorbimento più stretta nella regione verde; lo spettro di assorbimento del vetro di cobalto presenta tre forti bande di assorbimento nelle regioni verde, giallo e giallo-arancio, con la banda di assorbimento più stretta nella regione gialla.

(4) Spettri di assorbimento di altre gemme comuni

Altre gemme comuni sono il diamante, lo zircone e la spessartina. Gli spettri di assorbimento di queste gemme sono illustrati nella Figura 2 - 26.

Lo spettro di assorbimento di un diamante incolore è una linea a 415 nm nella regione viola; la linea di assorbimento della regione rossa a 653,5 nm è una linea di assorbimento diagnostica per lo zircone incolore; le linee di assorbimento dello zircone colorato sono uniformemente distribuite in varie zone di colore da 1 a 40, con la linea di assorbimento della regione rossa a 653,5 nm; la banda stretta di assorbimento della regione viola a 432 nm è una banda di assorbimento diagnostica per la spessartina.

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6. Ottimizzazione dello spettro di assorbimento delle gemme trattate

(1) Gemme trattate termicamente

Dopo che le gemme naturali vengono sottoposte a trattamento termico, i loro elementi coloranti cambiano stato di valenza o si trasformano in altri ioni coloranti, alterando così il colore delle gemme o aumentandone la trasparenza.

Ad esempio, più di 90% di zaffiri australiani sono stati sottoposti a trattamento termico; prima del trattamento, le linee di assorbimento a 450nm, 460nm, 470nm sono quasi collegate, mentre dopo il trattamento, la linea di assorbimento a 470nm è separata e le tre linee sono relativamente distinte; nella banda di assorbimento della tormalina, la più forte è a 595nm, e dopo il trattamento termico, quella a 595nm può non essere la più forte.

(2) Gemme irradiate

L'irradiazione può colorare le gemme, principalmente causando difetti nelle gemme, formando centri di colore. Le gemme colorate con questo metodo generalmente non presentano spettri di assorbimento caratteristici, e solo alcune mostrano spettri di assorbimento. Ad esempio, i diamanti colorati con bombardamento di neutroni mostrano una coppia di linee di assorbimento a 498 nm e 504 nm.

(3) Gemme tinte

La giada verde naturale presenta tre linee di assorbimento a 630nm, 660nm e 690nm, mentre la giada tinta mostra un'ampia banda di assorbimento a 630-670nm. Dopo lo sbiadimento, le linee spettrali possono apparire meno profonde e più strette, oppure può comparire una sola linea di assorbimento; la giada tinta presenta una vaga banda di assorbimento nella regione della luce rossa a 650 nm (Figura 2 - 27), una tipica caratteristica di identificazione.

(4) Pietre preziose riempite

Il trattamento di riempimento è comunemente usato per le gemme strutturalmente porose, come il turchese, che viene spesso riempito con plastica colorata a causa del suo colore più chiaro e della sua consistenza morbida. Il turchese riempito non presenta linee spettrali di assorbimento caratteristiche. Al contrario, il turchese naturale mostra una debole linea di assorbimento a 460 nm e una forte a 432 nm quando viene osservato con luce riflessa.

Sezione VI Determinazione della densità delle gemme

La densità è un parametro fisico importante per l'identificazione delle gemme e ogni tipo di gemma ha un valore fisso di densità. Pertanto, le gemme possono essere identificate in base alla loro densità. Diverse gemme hanno densità o intervalli di densità differenti a causa di variazioni nella composizione chimica e nella struttura cristallina, e anche lo stesso tipo di gemma può presentare alcune differenze di densità dovute a variazioni nella composizione chimica o alla presenza di impurità.

Il test della densità è anche un metodo di identificazione relativamente efficace per le gemme trattate ottimizzate. La maggior parte delle gemme sottoposte a trattamento di riempimento ha una densità inferiore a quella delle gemme naturali, come il turchese riempito, che ha una densità inferiore a quella del turchese naturale. Tuttavia, alcune gemme trattate in modo ottimizzato, come le gemme organiche e composite, non possono essere identificate con il test della densità. Attualmente, i metodi comunemente utilizzati per misurare la densità includono la pesata alla bilancia e i metodi con liquidi pesanti.

La bilancia è uno strumento per misurare la massa degli oggetti. In gemmologia, viene utilizzata non solo per pesare le gemme, ma anche per determinarne la densità. Per pesare la qualità (peso) delle gemme, gli standard nazionali richiedono che la bilancia sia precisa al decimillesimo di grammo. La qualità (peso) delle gemme e la loro densità sono basi importanti per l'identificazione e la valutazione delle gemme, quindi l'uso corretto della bilancia è un'abilità importante.

La bilancia comunemente utilizzata è quella elettronica. Indipendentemente dal tipo di bilancia, per garantire l'accuratezza della pesata, è necessario osservare i seguenti due punti: prima dell'uso, deve essere calibrata e azzerata; durante la pesata, l'ambiente deve essere mantenuto relativamente immobile, evitando ad esempio le vibrazioni della piattaforma della bilancia e la convezione dell'aria.

1. Metodo per la determinazione della densità relativa delle gemme

(1) Principio del test

L'unità di misura comunemente utilizzata per la densità delle gemme è il g/㎝³, che rappresenta la massa di una gemma con un volume di 1㎝³. La determinazione della densità è piuttosto complessa perché la densità relativa è molto vicina al valore della densità, con un fattore di conversione di solo 1,0001. In gemmologia, il valore di densità relativa misurato viene solitamente considerato come un valore di densità approssimativo e la densità relativa delle gemme è comunemente rappresentata da d.

Il metodo per determinare la densità relativa (noto anche come metodo della pesata idrostatica) si basa sul principio di Archimede. Quando un oggetto è immerso in un liquido, la forza di galleggiamento esercitata dal liquido sull'oggetto è uguale al peso del liquido spostato. Se il liquido è acqua, l'effetto della temperatura dell'acqua sulla massa di un volume unitario di acqua è trascurabile. Secondo il principio di Archimede, la densità del campione (p) può essere calcolata utilizzando la massa del campione in aria (m) e la massa(m₁) nel mezzo liquido (p₀) secondo la formula (2 - 1) .

Nella formula,

ρ- la densità del campione a temperatura ambiente, g/cm³

m: la massa del campione in aria, g;

m₁-la massa del campione nel mezzo liquido, g;

ρ₀-la densità del mezzo liquido, g/cm^3.

Il liquido comunemente utilizzato è l'acqua; poiché la densità dell'acqua è approssimativa, il galleggiamento dell'aria sulla gemma può essere ignorato e la massa della gemma è uguale alla massa dell'oggetto nell'aria. Per ottenere il valore della densità, pesare l'oggetto in aria e in acqua.

(2) Fasi del test

L'attrezzatura necessaria per testare la densità relativa comprende una bilancia, un becher di vetro, un supporto di legno e un filo di rame.

① Pulire la gemma per assicurarsi che non ci siano impurità sulla sua superficie.

② Regolare la bilancia in posizione orizzontale e misurare la massa (m) della gemma nell'aria.

③ Posizionare un becher pieno d'acqua sul supporto, mettere la gemma in un cestino di filo metallico e pesare la massa(m₁) della gemma in acqua.

④ Calcolare la densità relativa della gemma(d) = la massa della gemma nell'aria(m) / (la massa della gemma nell'aria(m) - la massa della gemma nell'acqua(m₁) ) .

(3) Precauzioni

Il metodo di pesatura statica ad acqua per la determinazione della densità relativa è adatto per testare una singola varietà di materiali gemmologici. Durante la misurazione, prestare attenzione ai seguenti punti:

① La gemma da testare deve essere non assorbente; gemme piene, gemme organiche, ecc. non possono essere testate per la densità relativa con questo metodo.

Quando si misura in acqua, questa deve essere stabile e le bolle devono essere evitate il più possibile.

Con le pinzette maneggiare delicatamente la gemma e cercare di non scuoterla.

④ L'ambiente circostante deve essere silenzioso per non compromettere l'accuratezza della misurazione.

Se il campione è troppo piccolo, l'errore di misurazione sarà maggiore; se il campione è troppo grande e supera il campo di pesata della bilancia, non è possibile determinarne la densità relativa.

⑥ I risultati del test mantengono due cifre decimali.

Quando si pesa la massa delle gemme in acqua, è importante eliminare l'influenza degli oggetti circostanti sui dati di pesata. Ad esempio, non si devono formare bolle intorno alla gemma, il supporto e il becher non devono toccare il piatto della bilancia, il filo di rame non deve entrare in contatto con il becher, ecc.

2. Determinazione della densità relativa delle gemme con il metodo dei liquidi pesanti

Nell'identificazione delle gemme, lo stato di distribuzione delle gemme in liquidi pesanti (olio per immersione) viene spesso utilizzato per stimare l'intervallo di densità relativa delle gemme. La densità relativa dei diversi liquidi pesanti viene determinata in base alla densità relativa delle gemme.

Questo metodo è il più semplice e comodo per misurare la densità relativa di una sostanza, senza bisogno di una bilancia, ma confrontando la densità relativa della sostanza con una serie di liquidi pesanti di diversa densità relativa. Ponendo la gemma in un liquido di densità relativa nota e osservando il fenomeno dell'affondamento o del galleggiamento, se affonda sul fondo del liquido, indica che la densità relativa della gemma è maggiore di quella del liquido; se galleggia sulla superficie del liquido, la densità relativa della gemma è minore di quella del liquido; solo quando è sospesa nel liquido, le due densità relative diventano simili. I liquidi pesanti comunemente utilizzati sono il bromoformio, il tetrabromoetano, la soluzione di Duriel, il diiodometano e la soluzione di Clerici, tutti con densità relativa fissa. È necessario diluirli con soluzioni diverse per creare una serie di liquidi pesanti, come mostrato nella Tabella 2-2.

Tabella 2 - 2 Densità relativa dei comuni liquidi pesanti

Nome del liquido pesante	Densità relativa	Diluente	Intervallo di diluizione
Bromometano	2.89	Benzene, dimetilbenzene, bromonaftalene	2.5 - 2.88
Tetrabromoetano	2.95	Dimetilbenzene	2.67 - 2.95
La soluzione di Duriel	3.19	Acqua	2.2 - 3.19
Diiodometano	3.34	Benzene, dimetilbenzene	3.1 - 3.3
La soluzione di Clerici	4.15	Acqua	3.33 - 4.15

Il liquido pesante può determinare la densità relativa di alcune gemme trattate in modo ottimale; ad esempio, la densità relativa delle gemme riempite è inferiore a quella delle gemme naturali. Nel determinare la densità relativa delle gemme, occorre tenere presente i seguenti punti:

① I liquidi pesanti sono spesso tossici; il tempo di misurazione non deve essere troppo lungo e dopo l'uso deve essere sigillato e conservato al riparo dalla luce.

② Cercare di evitare l'evaporazione e la contaminazione. In caso contrario, si verificheranno errori nella densità relativa del liquido pesante.

③ Evitare di utilizzare la misurazione di liquidi pesanti per sostanze facilmente solubili come gemme organiche naturali, plastiche sintetiche, rivestimenti artificiali e pietre a due e tre strati.

Il metodo dei liquidi pesanti è comunemente utilizzato per misurare gemme con densità relative significativamente diverse, come i diamanti e le loro imitazioni. È uno dei metodi di identificazione più efficaci in un ambiente fluido.

3. Ottimizzazione dei test con liquidi pesanti (olio per immersione) per le caratteristiche delle gemme

Il liquido pesante può essere utilizzato per testare le caratteristiche delle gemme parzialmente ottimizzate, principalmente nei seguenti aspetti.

(1) Rilevamento di calcoli assemblati

Posizionare le gemme assemblate nel liquido di immersione e osservarle in direzione parallela al piano della cintura. Si possono osservare varie caratteristiche delle gemme assemblate, come le giunture degli strati di assemblaggio, le variazioni di colore tra gli strati superiori e inferiori, ecc.

(2) Osservazione della struttura della gemma con l'ausilio di un microscopio.

Quando l'indice di rifrazione della gemma è vicino a quello dell'olio di immersione, la luce riflessa e la luce diffusa riflessa sulla superficie della gemma diminuiscono, a vantaggio dell'osservazione e dello studio delle caratteristiche interne della gemma, come linee di crescita, bande di colore, inclusioni, ecc.

(3) Rilevamento del trattamento di crescita del composito e del trattamento di diffusione

L'uso di un liquido pesante (olio per immersione) consente di osservare gli strati di crescita compositi e la diffusione - gemme trattate di smeraldi sintetici, ecc.

Sezione VII Identificazione della luce ultravioletta a onde lunghe e corte

Le lampade a fluorescenza ultravioletta (dette lampade UV) sono un importante strumento ausiliario di identificazione utilizzato principalmente per osservare le caratteristiche di luminescenza delle gemme. Alcune gemme emettono luce visibile quando vengono irradiate con luce ultravioletta, detta fluorescenza ultravioletta. Sebbene le reazioni di fluorescenza siano raramente decisive

per determinare la specie delle gemme, possono distinguere rapidamente tra diversi tipi di gemme per certi aspetti, come ad esempio identificare i diamanti dalle loro imitazioni come la zirconia cubica, i rubini dai granati, ecc. Le caratteristiche di fluorescenza ultravioletta possono anche determinare se una gemma è stata sottoposta a un trattamento di ottimizzazione.

La luce ultravioletta è al di fuori della gamma della luce visibile, con una lunghezza d'onda di circa 100 nm - 380 nm. Le gemme presentano colori diversi alla luce ultravioletta. Alcune gemme trattate in modo ottimale producono colori specifici alla luce ultravioletta, il che aiuta a identificare se una gemma è stata sottoposta a un trattamento di ottimizzazione. La luce ultravioletta si divide in luce ultravioletta a onde lunghe e luce ultravioletta a onde corte: la luce ultravioletta a onde lunghe va da 380 a 300 nm e la luce ultravioletta a onde corte va da 300 a 200 nm.

1. Principio di funzionamento della lampada UV

Le lampade ultraviolette a onde lunghe emettono tipicamente una luce con una lunghezza d'onda di 365 nm, mentre le lampade ultraviolette a onde corte emettono una luce con una lunghezza d'onda di 253,7 nm (Figura 2 - 28).

I tubi delle lampade a raggi ultravioletti possono emettere onde di luce ultravioletta entro una certa gamma di lunghezze d'onda. Dopo essere passati attraverso filtri appositamente progettati, emettono solo luce ultravioletta a onde lunghe con una lunghezza d'onda di 365 nm o luce ultravioletta a onde corte a 253,7 nm. Le caratteristiche di fluorescenza delle gemme alla luce ultravioletta a onde lunghe e corte possono aiutare a identificare le gemme.

2. Come utilizzare le lampade a raggi ultravioletti

Attualmente sul mercato esistono diversi tipi di lampade a raggi ultravioletti, tutti con la stessa struttura interna e lo stesso principio di funzionamento, composto da tre parti: sorgente di luce ultravioletta, scatola scura e finestra di osservazione. Alcune sono dotate anche di occhiali protettivi per evitare danni agli occhi dovuti alla luce ultravioletta.

Posizionare la gemma da testare sotto una lampada UV, accendere la sorgente luminosa, selezionare le onde lunghe (LW) o corte (SW) e osservare la luminescenza della gemma. Oltre a notare l'intensità della fluorescenza, prestare attenzione al colore della fluorescenza e all'area da cui proviene. L'intensità della fluorescenza è spesso classificata in quattro livelli: nessuna, debole, media e forte. A volte, a causa della riflessione della luce UV sulle sfaccettature della gemma, si può avere una falsa impressione di fluorescenza viola; in questo caso, cambiare leggermente l'orientamento della gemma. Inoltre, la fluorescenza è la luce emessa dalla gemma nel suo complesso, mentre la riflessione delle sfaccettature è localizzata, con un'intensità luminosa non uniforme, e appare rigida. L'intensità della fluorescenza della gemma sotto le onde lunghe è solitamente maggiore di quella sotto le onde corte. Se è necessario osservare la fosforescenza del campione, spegnere l'interruttore e continuare l'osservazione.

3. Il ruolo delle lampade UV nell'identificazione delle gemme

(1) La fluorescenza UV viene utilizzata per identificare le varietà di gemme.

Alcune varietà di gemme sono simili nell'aspetto cromatico, come i rubini e i granati, alcuni smeraldi e vetri verdi, gli zaffiri e la benitoite. Tuttavia, le loro caratteristiche di fluorescenza presentano differenze significative, per cui il test di fluorescenza può aiutare a distinguerle.

(2) Aiuta a distinguere alcune gemme naturali da quelle sintetiche.

I rubini naturali contengono elementi di ferro in misura variabile e il loro colore di fluorescenza alla luce ultravioletta è meno brillante e vivido di quelli sintetici. Il colore della fluorescenza degli smeraldi naturali spesso non è brillante come quello degli smeraldi sintetici; gli zaffiri gialli sintetici a fusione di fiamma appaiono inerti o emettono una fluorescenza rossa alla luce delle onde lunghe, mentre alcuni zaffiri gialli naturali mostrano una fluorescenza gialla; gli zaffiri blu sintetici a fusione di fiamma mostrano una leggera fluorescenza blu-bianca o verde, mentre la grande maggioranza degli zaffiri blu naturali appare inerte.

(3) Contribuire a identificare i diamanti e le loro imitazioni.

L'intensità della fluorescenza dei diamanti varia notevolmente, da nulla a forte, e può mostrare diversi colori. I diamanti con una forte fluorescenza blu di solito hanno una fosforescenza gialla. Le imitazioni più comuni, come la zirconia cubica sintetica, appaiono inerti o emettono fluorescenza gialla alla luce ultravioletta a onde lunghe. Al contrario, il granato di ittrio e alluminio mostra una fluorescenza gialla e il granato di gadolinio e gallio appare spesso rosa. Sotto la luce a onde corte, lo spinello sintetico incolore emette una fluorescenza blu-bianca e il corindone sintetico incolore mostra una fluorescenza blu chiaro. Pertanto, la luce ultravioletta è molto utile per identificare gli ammassi di diamanti, poiché se sono tutti diamanti, l'intensità della fluorescenza e il colore non saranno uniformi, mentre la zirconia cubica sintetica, il granato di ittrio e alluminio, ecc. hanno un'intensità di fluorescenza più uniforme.

(4) Aiutano a determinare se le gemme sono state sottoposte ad arricchimento artificiale.

Le gemme ottimizzate hanno talvolta caratteristiche di fluorescenza diverse da quelle naturali. Ad esempio, lo strato di colla di alcune pietre spaccate è fluorescente, il riempimento delle gemme riempite di olio e vetro può essere fluorescente, le perle nere trattate con nitrato d'argento non sono fluorescenti, mentre alcune perle nere naturali possono essere fluorescenti.

La giadeite di grado B a volte emette una forte fluorescenza (Figura 2 - 29). La giadeite naturale può anche produrre una fluorescenza localizzata, mentre la giadeite di grado B - o B + C trattata può produrre una fluorescenza generale uniforme. Se viene erosa da un acido forte e poi tinta con una resina, il colorante può coprire la fluorescenza, rendendola invisibile. Per un giudizio esaustivo è necessario utilizzare altri metodi in combinazione con la rilevazione.

4. Note sull'osservazione della fluorescenza

L'osservazione della fluorescenza delle gemme è molto comoda e il colore e l'intensità della fluorescenza possono aiutare a determinare il tipo di gemma e se è stata trattata. Durante il processo di osservazione, è necessario tenere presente i seguenti punti:

(1) La luce ultravioletta a onde corte può danneggiare gli occhi e la pelle e, nei casi più gravi, può portare alla cecità. È necessario evitare di guardare direttamente i tubi della luce fluorescente. Inoltre, non mettete le mani sotto la luce ultravioletta a onde corte; per evitare scottature è meglio usare una pinzetta al posto delle mani.

(2) La reazione di fluorescenza delle gemme serve solo come prova ausiliaria di identificazione. Se un campione si illumina localmente, soprattutto nella giada composta da più minerali, la fluorescenza può provenire da uno di questi minerali. Per esempio, la calcite nel lapislazzuli presenta una fluorescenza; a volte è dovuta a olio o cera sulla superficie della gemma, per cui il campione deve essere pulito e analizzato nuovamente.

(3) Quando si valuta la fluorescenza delle gemme, si deve tenere conto della trasparenza del campione, poiché esistono differenze di fluorescenza tra campioni trasparenti e opachi.

(4) Il colore della fluorescenza di una gemma può differire dal colore della gemma stessa e ci possono essere differenze significative nella fluorescenza tra campioni diversi dello stesso tipo di gemma.

(5) Quando si osserva la fluorescenza, la gemma deve essere collocata in un ambiente buio; uno sfondo nero è utile per osservare la fluorescenza della gemma.

5. Caratteristiche di alcune pietre preziose alla luce ultravioletta a onde lunghe

(1) Diamante

I diamanti incolori di alta qualità spesso presentano una tonalità blu quando vengono osservati alla luce naturale. A causa di diverse impurità, i diamanti possono presentare una fluorescenza rosa, blu-bianco, giallo, verde, arancione e altri colori.

I diamanti di colore giallo-marrone hanno per lo più una fluorescenza debole, con colori torbidi o senza alcuna fluorescenza. I diamanti Novo trattati ad alta temperatura e ad alta pressione hanno una forte fluorescenza giallo-verde e anche alcune pietre composte di diamanti emettono una fluorescenza diversa da quella dei diamanti naturali.

(2) Smeraldo

Lo smeraldo presenta caratteristiche ottiche diverse a causa della sua origine. Gli smeraldi colombiani con inclusioni mostrano spesso una fluorescenza rosso scuro, mentre quelli con meno inclusioni tendono a mostrare una fluorescenza rosso vivo; alcuni smeraldi di altre origini possono non mostrare fluorescenza o avere una fluorescenza molto debole.

Gli smeraldi sintetici presentano generalmente una forte fluorescenza rossa brillante. La fluorescenza degli smeraldi sintetici è solitamente più forte di quella degli smeraldi naturali. La maggior parte degli smeraldi riempiti di olio mostra una forte fluorescenza alla luce delle onde lunghe e l'intensità della fluorescenza dipende dalla natura dell'olio di riempimento; alcuni possono avere una fluorescenza debole o nulla.

(3) Rubino

I rubini naturali mostrano tipicamente una fluorescenza rossa brillante alla luce ultravioletta a onde lunghe e le loro caratteristiche ottiche possono variare leggermente in base alla qualità e al colore; i rubini di qualità inferiore o di colore più chiaro possono mostrare una fluorescenza più debole. I rubini sintetici mostrano una fluorescenza rossa più intensa; anche i rubini tinti, quelli incolori o quelli colorati possono presentare fenomeni di fluorescenza diversi.

(4) Zaffiro

La maggior parte degli zaffiri naturali non presenta asterismo, ma gli zaffiri gialli, chiari e quasi incolori dello Sri Lanka possono presentare asterismo arancione, rosa e rosso scuro.

Gli zaffiri sintetici e gli zaffiri rosa, arancioni, viola e di colore cangiante presentano un asterismo rosso, gli zaffiri sintetici gialli color nichel generalmente non sono fluorescenti e gli zaffiri sintetici blu non presentano asterismo.

6. Caratteristiche di alcune gemme alla luce ultravioletta a onde corte

(1) Gemme di corindone

I rubini naturali mostrano una fluorescenza rosso scuro alla luce ultravioletta a onde corte, mentre i rubini sintetici mostrano una fluorescenza rosso brillante; gli zaffiri naturali generalmente non fluorescono, mentre gli zaffiri sintetici mostrano tipicamente una fluorescenza bianco latte; gli zaffiri naturali trattati termicamente mostrano una fluorescenza bianco latte, mentre i rubini tinti mostrano una fluorescenza rosso brillante alla luce ultravioletta a onde corte.

(2) Diamante

I diamanti naturali non mostrano alcuna fluorescenza o presentano una debole fluorescenza rossa alla luce ultravioletta a onde corte; i diamanti sintetici producono diversi effetti di fluorescenza alla luce ultravioletta a onde corte, a seconda del loro colore.

(3) Topazio imperiale

Il topazio imperiale mostra una fluorescenza giallo-verde o blu-bianca sotto la luce ultravioletta a onde corte.

(4) Zircone

Lo zircone naturale incolore presenta una fluorescenza torbida di colore giallo chiaro alla luce ultravioletta a onde corte, mentre lo zircone marrone presenta una forte fluorescenza gialla torbida. Lo "zircone bianco" e le altre gemme di fascia media disponibili sul mercato sono tutti zirconi sintetizzati artificialmente, che non possiedono le stesse proprietà ottiche, il che rende facile distinguere lo zircone dal diamante grazie a queste caratteristiche.

Sezione VIII Filtro colore Chelsea

Il filtro viene comunemente utilizzato per rilevare alcune gemme che presentano colori diversi a causa di uno speciale assorbimento selettivo. Può rilevare alcune gemme verdi, blu e tinte e servire come strumento ausiliario per l'identificazione. Il filtro Chelsea è costituito da due piastre filtranti in gel che lasciano passare solo la luce rosso intenso e giallo-verde (Figura 2 - 30). Quando la luce incidente si riflette sulla gemma sulle piastre filtranti, una piccola quantità di luce verde può passare attraverso la lunghezza d'onda di 560 nm. Allo stesso tempo, una grande quantità di luce vicino all'infrarosso passa attraverso la lunghezza d'onda di 700 nm, mentre la luce in altri intervalli di lunghezza d'onda viene assorbita e filtrata dalle piastre filtranti.

Nelle gemme trasparenti, la maggior parte delle gemme colorate dagli ioni di cromo appare in rosso e verde brillante. Quando si rilevano gli smeraldi, la maggior parte degli smeraldi prodotti in natura appaiono rossi sotto il filtro Chelsea; se la gemma originale ha un buon colore, mostra un bel colore simile al rubino sotto il filtro; se la gemma originale è di colore chiaro, appare rosso chiaro. Gli smeraldi sintetici mostrano un colore rosso intenso o rosso brillante sotto il filtro Chelsea. Il filtro Chelsea è molto efficace per individuare le gemme verdi, blu e rosse, ed è particolarmente efficace per identificare smeraldi, zaffiri, giade, spinelli e rubini birmani. Quando si utilizza il filtro Chelsea per l'ispezione, gli occhi e il filtro devono essere il più vicino possibile per evitare l'interferenza della luce esterna.

1. Come utilizzare il filtro Chelsea

(1) Pulire il campione.

(2) Posizionare il campione su una lavagna (non riflettente o che non influenzi lo sfondo di osservazione).

(3) Posizionare il campione in un'area ben illuminata o sotto una forte luce a incandescenza, permettendo alla luce di riflettersi sulla superficie del campione di gemma testato.

(4) Tenere il filtro colorato il più vicino possibile agli occhi, osservando da circa 30 cm di distanza dal campione.

2. Applicazione del filtro colore Chelsea

Negli anni Novanta, con la crescita dell'amore per la giadeite in Cina, sono entrate sul mercato imitazioni di giadeite naturale colorata di alta qualità. La maggior parte della giadeite tinta è colorata con sali di cromo e, a causa della presenza di ioni di cromo all'interno della gemma, appare rossa sotto il filtro colorato Chelsea. Questa caratteristica può essere utilizzata per distinguerla dalla giadeite naturale. Per questo motivo, il filtro cromatico Chelsea viene talvolta chiamato filtro cromatico della giadeite. Va sottolineato che non tutta la giadeite tinta appare rossa sotto il filtro colorato; la giadeite tinta con sali di nichel non cambia colore sotto il filtro Chelsea.

Il filtro colore Chelsea identifica principalmente le gemme verdi e blu e alcune gemme tinte. La giadeite, l'opale, la tormalina verde, l'acquamarina, lo spinello blu naturale (colorato di Fe), lo zaffiro, il topazio blu e alcuni smeraldi generalmente non cambiano colore sotto il filtro. Alcuni smeraldi, demantoide, cromo vanadio grossularia, idrogrossularia, lapislazzuli e avventurina cambiano colore sotto il filtro. Le gemme verdi o blu trattate con sali di cromo diventano rosse sotto il filtro.

3. Precauzioni per l'uso dei filtri colorati Chelsea

I filtri colorati sono di piccole dimensioni, facili da trasportare e possono distinguere alcune gemme naturali verdi e blu da quelle tinte. Quando li si usa, è bene tenere presente i seguenti punti:

(1) Scegliere una fonte di luce adeguata per l'osservazione; torce elettriche deboli e lampade a incandescenza non sono adatte, e anche la luce diretta del sole è inefficace.

(2) La profondità del colore osservato attraverso il filtro colorato dipende dalle dimensioni, dalla forma, dalla trasparenza e dal colore intrinseco del campione.

(3) A causa delle differenze nel tipo e nel contenuto dei coloranti, la reazione di ciascun campione può variare.

(4) L'identificazione del filtro colore è solo un mezzo ausiliario e deve essere combinata con altri risultati di identificazione per il giudizio.

Sezione IX Applicazione di grandi strumenti per l'identificazione delle pietre preziose Trattamento di ottimizzazione

Con lo sviluppo della scienza e della tecnologia moderne, emergono costantemente nuovi metodi di trattamento di ottimizzazione e nuove varietà di gemme. Alcune gemme sottoposte a trattamenti di ottimizzazione hanno caratteristiche superficiali e interne molto simili a quelle naturali, il che comporta problemi di identificazione e rende difficile per gli strumenti convenzionali di identificazione delle gemme distinguerle. Negli ultimi anni, l'introduzione e l'applicazione di alcuni strumenti analitici di grandi dimensioni hanno risolto molti problemi che non potevano essere identificati con gli strumenti convenzionali. Pertanto, gli strumenti di grandi dimensioni stanno svolgendo un ruolo sempre più importante nell'identificazione delle gemme ottimizzate.

1. Spettroscopia infrarossa in trasformata di Fourier

Uno spettrometro a infrarossi è tipicamente costituito da una sorgente di luce, un monocromatore, un rivelatore e un sistema di elaborazione delle informazioni al computer (Figura 2 - 31). A seconda del tipo di dispositivo spettroscopico, può essere classificato come dispersivo o interferometrico. In uno spettrofotometro ottico a doppio fascio dispersivo a equilibrio zero, quando il campione assorbe la radiazione infrarossa a una certa frequenza, i livelli energetici vibrazionali delle molecole subiscono delle transizioni, con conseguente riduzione della frequenza corrispondente della luce nel fascio trasmesso. In questo modo si crea una differenza di intensità tra il fascio di riferimento e quello del campione, consentendo la misurazione dello spettro infrarosso del campione.

La spettroscopia infrarossa può essere utilizzata per studiare la struttura delle molecole e i legami chimici e può anche servire come metodo per caratterizzare e identificare le specie chimiche. La spettroscopia infrarossa, abbreviata in FTIR, ha un alto grado di specificità e può essere analizzata e identificata confrontandola con gli spettri infrarossi di composti standard. Sono state pubblicate diverse raccolte di spettri infrarossi standard, che possono essere memorizzati in un computer per essere confrontati e recuperati per l'analisi e l'identificazione.

(1) Principi di base

La luce infrarossa a 4000 - 400 cm^{– 1} fa sì che le molecole subiscano transizioni nei livelli energetici vibrazionali e rotazionali durante i processi vibrazionali e rotazionali; quando la vibrazione molecolare cambia con il momento di dipolo, la distribuzione della carica all'interno della molecola cambia, generando un campo elettrico alternato. L'assorbimento infrarosso avviene solo quando la frequenza di questo campo corrisponde alla frequenza della radiazione elettromagnetica incidente. Pertanto, ci sono due condizioni per generare gli spettri infrarossi: la radiazione deve avere un'energia sufficiente per indurre transizioni vibrazionali nella sostanza e la molecola deve avere un momento di dipolo.

Le linee spettrali dell'infrarosso si dividono in tre categorie in base al numero d'onda: infrarosso lontano, 50-400 cm.^{– 1}medio infrarosso, 400 - 4000cm^{– 1}vicino all'infrarosso, 4000 - 7500cm^{– 1}. Lo spettro di assorbimento dei minerali si riferisce alle diverse frequenze della luce infrarossa che irradiano il minerale, con conseguenti diversi rapporti di trasmissione. L'asse verticale rappresenta la trasmittanza e l'asse orizzontale la frequenza. Si forma così una curva che rappresenta i cambiamenti del minerale, chiamata spettro di assorbimento infrarosso di quel minerale. L'analisi qualitativa e quantitativa delle sostanze può essere effettuata sulla base delle bande di assorbimento dei gruppi ionici nell'intervallo dell'infrarosso.

(2) Metodi di test

I metodi di analisi della spettroscopia infrarossa gemma si dividono in metodi a trasmissione e a riflessione.

Il metodo di trasmissione (metodo delle compresse di polvere) è un metodo di identificazione distruttivo che studia principalmente l'acqua, la materia organica e le impurità nei minerali delle gemme. Il metodo di preparazione è quello delle compresse di bromuro di potassio (KBr); per ridurre l'impatto sulla misurazione, il KBr dovrebbe essere preferibilmente di grado ottico reagente o almeno analitico. Prima dell'uso, deve essere opportunamente macinato (al di sotto di 200 mesh) e posto in un essiccatore per almeno 4 ore dopo l'essiccazione a 120℃ o più. Se si riscontrano grumi, è necessario essiccare nuovamente. La compressa KBr vuota preparata deve essere trasparente e la trasmittanza deve essere superiore a 75%. Il campione prelevato per il metodo della compressa è generalmente di 1 - 2 mg e il KBr utilizzato è di circa 200 mg.

② Il metodo della riflessione è attualmente il metodo più utilizzato per identificare il trattamento ottimizzato delle gemme. Basato sulle caratteristiche spettrali di riflessione all'infrarosso delle gemme trasparenti o opache, aiuta nell'identificazione dei materiali di riempimento, dei coloranti e di altri materiali polimerici organici, rendendolo un metodo di identificazione accurato e non distruttivo.

(3) Applicazione nella ricerca gemmologica

Le caratteristiche spettrali dell'infrarosso dipendono dalla composizione del materiale e dalla struttura della gemma; non esistono due gemme con spettri infrarossi completamente identici. L'analisi spettrale all'infrarosso non danneggia il campione, il funzionamento dello strumento è semplice, la risposta è sensibile e la struttura del test è accurata. Le caratteristiche spettrali all'infrarosso delle gemme possono determinare il tipo di gemma, se è sintetica o ottimizzata.

Distinguere le gemme naturali da quelle sintetiche: Le gemme naturali e sintetiche hanno la stessa composizione e le stesse proprietà fisico-chimiche. Tuttavia, si verificano diversi cambiamenti nella struttura a causa delle differenze negli ambienti di crescita. Ad esempio, l'ametista naturale e l'ametista sintetica, oltre alle differenze di colore, trasparenza e inclusioni interne, hanno anche spettri infrarossi diversi; lo spettro infrarosso dell'ametista sintetica ha un picco di assorbimento a 3450 cm.^{– 1}, mentre l'ametista naturale non presenta questo picco di assorbimento (Figura 2 - 32) .

Il metodo di identificazione del trattamento di riempimento artificiale ha due o più gruppi epossidici, utilizza gruppi funzionali alifatici, aliciclici o aromatici come scheletro e reagisce con un agente indurente per generare una struttura di rete tridimensionale di resina epossidica polimerica, per lo più sotto forma di riempimento, ampiamente utilizzata nel trattamento di riempimento artificiale di giada, turchese e smeraldo e altre giade preziose. Esistono molti tipi di resine epossidiche e nuove varietà stanno ancora emergendo. Le varietà più comuni sono la poliolefina epossidata, la resina epossidica all'acido peracetico, il polimero epossidico olefinico, la resina di epicloridrina, la resina di bisfenolo A, il polimero di condensazione di epicloridrina e bisfenolo A, la resina di bisepicloroidrina e così via.

Ottenendo le vibrazioni molecolari delle sostanze, la FTIR può analizzare efficacemente le molecole d'acqua, i gruppi idrossilici, le resine o gli oli nei cristalli. Ad esempio, l'analisi degli smeraldi pieni con uno spettrometro a infrarossi a trasformata di Fourier viene generalmente eseguita con il metodo della riflessione, posizionando la tavola della gemma a faccia in giù sullo stage del campione, con la luce che entra dal padiglione della gemma, attraversa l'intera gemma, si riflette sullo specchio e poi attraversa nuovamente la gemma fino al rilevatore. Durante l'ispezione del campione, la gemma deve essere ruotata sullo specchio di 360°, poiché la resina o l'olio che riempie le fessure occupa solo una piccola parte della gemma e la luce prodotta deve penetrare nell'area riempita.

Uno spettrometro a infrarossi a trasformata di Fourier è in grado di distinguere tra giadeite naturale e giadeite riempita. La giadeite naturale presenta picchi di assorbimento molto ampi, mentre lo spettro della giadeite riempita mostra distinti picchi di assorbimento infrarosso della resina in una banda molto stretta (3200～ 2800cm^{– 1}) (vedi figura 2-33).

2. Analisi della spettroscopia Raman

(1) Principi di base

La spettroscopia Raman è un tipo di spettroscopia di diffusione. Il metodo di analisi della spettroscopia Raman si basa sull'effetto di diffusione Raman scoperto dallo scienziato indiano C.V. Raman, analizzando lo spettro della luce diffusa che differisce in frequenza dalla luce incidente per ottenere informazioni sulle vibrazioni e rotazioni molecolari, ed è utilizzato come metodo analitico per la ricerca sulla struttura molecolare. Analizzando lo spettro Raman, possiamo conoscere il livello energetico di vibrazione e rotazione della sostanza per identificarla e analizzarne la natura. La spettroscopia Raman ha i vantaggi di non essere distruttiva, di avere una velocità di rilevamento estremamente rapida e di avere un costo contenuto. È inoltre sensibile ai legami covalenti altamente simmetrici con un movimento di dipolo naturale minimo o nullo. La Figura 2 - 34 mostra la struttura di base dello spettrometro Raman.

La spettroscopia Raman può identificare le proprietà chimiche e le origini delle gemme confrontando gli ID spettrali Raman provenienti da fonti diverse. Lo spettrometro Raman produce dati spettrali precisi e unici per tutti i tipi di borati, carbonati, alogenuri, elementi nativi, ossidi, fosfati, silicati, solfati e solfuri.

(2) Applicazioni della spettroscopia Raman in gemmologia

Può essere utilizzato per distinguere i diamanti dalle loro imitazioni, come la moissanite e il quarzo, poiché le diverse gemme hanno caratteristiche spettrali Raman diverse. I diamanti presentano un singolo spostamento C-C Raman a 1332 cm^{– 1}Il picco Raman più forte della moissanite si trova a 788 cm.^{– 1}seguito da un picco caratteristico a 965cm^{– 1}, 766cm^{– 1}Il picco principale della caratteristica Raman del quarzo è il picco di assorbimento a 475 cm.^{– 1}. Le differenze tra gli spettri Raman dei diamanti, della moissanite e del quarzo sono mostrate nella Figura 2 - 35.

Imitazioni di diaspro orientale naturale. Esiste una differenza essenziale tra gli spettri Raman del diaspro orientale naturale e del diaspro orientale imitato: il primo è principalmente lo spettro Raman della dickite e del cinabro. Allo stesso tempo, il secondo è principalmente lo spettro Raman dei materiali organici, che possono essere distinti con la spettroscopia Raman. Il componente principale del diaspro orientale naturale "terra" è la dickite, e il campione di diaspro orientale naturale "sangue" contiene sia cinabro che dickite, essenzialmente un composito di cinabro e dickite. Il componente principale della "terra" di diaspro orientale imitata è il polistirene - acrilonitrile, mentre il "sangue" è un colorante organico rosso.

(3) Applicazione nell'identificazione dei trattamenti di ottimizzazione delle gemme

La spettroscopia Raman è in grado di identificare le gemme trattate con riempitivi, come giadeite trattata con resina sintetica, smeraldi, turchesi, rubini e diamanti trattati con vetro al piombo. I vari materiali di riempimento nelle crepe delle gemme pongono alcune sfide per l'identificazione delle gemme e l'uso della tecnologia di analisi della spettroscopia Raman aiuta a identificare con precisione i tipi di riempimento.

Identificazione dei rubini riempiti Il riempimento a bassa temperatura è generalmente applicato ai rubini con crepe che raggiungono la superficie e coinvolge sostanze a basso punto di fusione. Se si tratta di colla o cera, si può ricorrere all'analisi di spettroscopia Raman e si possono osservare i componenti organici che mostrano picchi di assorbimento delle vibrazioni di stiramento del legame C-H a 2800-3000 cm.^{– 1}. (Figura 2 - 36) .

Identificazione degli smeraldi pieni. La spettroscopia Raman permette di distinguere tra smeraldi naturali e smeraldi pieni. Gli smeraldi naturali presentano picchi di assorbimento molto ampi, mentre gli spettri degli smeraldi pieni mostrano picchi di assorbimento infrarosso significativi di resina e olio in un intervallo di lunghezze d'onda molto ristretto ( 3200 - 2400 cm).^{– 1}) (Figura 2 - 37) .

② Distinzione tra corallo rosso naturale e corallo tinto. I picchi spettrali Raman del corallo rosso naturale sono 1129cm^{– 1} e 1517 cm^{– 1}mentre il corallo rosso tinto presenta un singolo picco spettrale ad alta intensità a 1089 cm.^{– 1} (Figura 2 - 38), che mostrano differenze significative nei loro spettri Raman.

3. Analisi spettrofotometrica ultravioletta - visibile

(1) Principi di base

Lo spettro di assorbimento ultravioletto - visibile è uno spettro di assorbimento molecolare generato dalle transizioni degli elettroni di valenza e degli elettroni negli orbitali molecolari di atomi, ioni e molecole nelle gemme sottoposte a radiazioni elettromagnetiche. Le gemme colorate con strutture cristalline diverse presentano ioni impuri che assorbono selettivamente la luce incidente di diverse lunghezze d'onda in misura variabile, dando origine a linee spettrali di assorbimento diverse. In base alla regione di lunghezza d'onda della luce assorbita, la spettrofotometria ultravioletta - visibile si divide in spettrofotometria ultravioletta e visibile.

Nei cristalli delle gemme, gli elettroni esistono in diversi stati e sono distribuiti in diversi gruppi di livelli energetici. Supponiamo che la differenza di energia tra lo stato fondamentale e lo stato eccitato di uno ione impuro nel cristallo sia esattamente uguale all'energia della luce monocromatica che attraversa il cristallo. In tal caso, il cristallo assorbirà quella lunghezza d'onda di luce monocromatica, causando la transizione di un elettrone allo stato fondamentale al livello energetico dello stato eccitato, con conseguente formazione di una banda di assorbimento nello spettro di assorbimento del cristallo, formando così lo spettro di assorbimento ultravioletto - visibile.

(2) Metodi di test

I metodi di analisi delle gemme possono essere suddivisi in due categorie: metodo della trasmissione diretta e metodo della riflessione.

① Metodo di trasmissione diretta

Posizionare la superficie lucida o la faccia dell'anello del campione di gemma (permettendo al fascio di luce di passare attraverso il lato della vita dell'anello) direttamente sullo stage del campione per ottenere lo spettro di assorbimento ultravioletto - visibile delle gemme naturali o di alcune gemme trattate artificialmente. Sebbene il metodo di trasmissione diretta sia un metodo di analisi non distruttivo, le informazioni ottenute sulle gemme sono piuttosto limitate, soprattutto quando si tratta di gemme opache o di gioielli con intarsi sul fondo, rendendo difficile la misurazione del loro spettro di assorbimento. Ciò limita l'ulteriore applicazione dello spettro di assorbimento ultravioletto-visibile.

② Metodo della riflessione

L'utilizzo del dispositivo di riflessione dello spettrofotometro ultravioletto - visibile (come i dispositivi a riflessione a specchio e a sfera integrante) aiuta a risolvere i problemi incontrati durante i test con il metodo di trasmissione diretta, ampliando così la gamma di applicazioni dello spettro di assorbimento ultravioletto - visibile.

(3) Applicazione nell'ottimizzazione del rilevamento delle pietre preziose

① Distinguere i diamanti naturali da quelli irradiati

È possibile distinguere efficacemente i diamanti blu naturali da quelli irradiati artificialmente utilizzando la spettroscopia di assorbimento ultravioletto-visibile. Il colore dei diamanti blu naturali è causato da atomi di impurità B, caratterizzati da spettri di assorbimento ultravioletto - visibile che vanno da 540 nm a lunghezze d'onda maggiori, con un tasso di assorbimento crescente nello spettro di assorbimento visibile. I diamanti blu irradiati presentano un caratteristico centro di colore GR1 (741nm) (Figura 2 - 39) .

② Distinguere zaffiri gialli naturali, zaffiri gialli trattati termicamente e zaffiri gialli irradiati

La spettroscopia di assorbimento ultravioletto-visibile può anche distinguere efficacemente gli zaffiri gialli naturali, gli zaffiri gialli trattati termicamente e gli zaffiri gialli irradiati. Il meccanismo di colore degli zaffiri gialli naturali è dovuto alle transizioni elettroniche degli ioni di ferro trivalente, con bande di assorbimento nella luce ultravioletta - visibile a 375nm, 387nm e 450nm; gli zaffiri gialli trattati termicamente non mostrano quasi alcun assorbimento in queste tre bande; gli zaffiri gialli irradiati hanno un assorbimento molto debole a 387nm e 450nm, poiché il meccanismo di colore di questi zaffiri è dovuto principalmente ai centri di colore (Figura 2 - 40).

Con lo sviluppo della scienza e della tecnologia, anche i metodi e le tecniche di ottimizzazione delle gemme aumentano di giorno in giorno. È diventato difficile distinguere le gemme ottimizzate da quelle naturali utilizzando i metodi di identificazione convenzionali. Nuovi metodi e tecniche per l'ottimizzazione delle gemme continuano a emergere e ad aggiornarsi, e per alcuni metodi di ottimizzazione che non possono essere distinti dagli strumenti convenzionali, è possibile utilizzare test strumentali su larga scala per determinarli. Pertanto, i test strumentali su larga scala svolgono un ruolo molto importante nell'identificazione delle gemme. Questi strumenti comuni possono solo fornire un'osservazione e un'identificazione preliminare delle gemme. Gli strumenti su larga scala spesso ci forniscono informazioni e dati più dettagliati, aiutandoci a osservare e comprendere le gemme in modo più approfondito e accurato.

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Heman

Esperto di prodotti di gioielleria --- 12 anni di esperienze abbondanti

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Sono Heman, papà ed eroe di due fantastici bambini. Sono lieto di condividere le mie esperienze nel campo della gioielleria come esperto di prodotti di gioielleria. Dal 2010 ho servito 29 clienti di tutto il mondo, come Hiphopbling e Silverplanet, assistendoli e supportandoli nella progettazione creativa di gioielli, nello sviluppo di prodotti di gioielleria e nella produzione.

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Come identificare le gemme ottimizzate? Una guida agli strumenti e alle attrezzature utilizzate per l'identificazione e al suo processo operativo

Come identificare le gemme ottimizzate?

Una guida agli strumenti e alle apparecchiature utilizzate nel processo di identificazione e di funzionamento.

(1) Identificazione e conferma delle varie caratteristiche delle gemme sottoposte a trattamento artificiale.

(2) Quali metodi di trattamento artificiale potrebbero essere utilizzati?

(3) Stabilità delle proprietà fisiche e chimiche dei prodotti di trattamento ottimizzati.

Indice dei contenuti

Sezione I Metodi e fasi per l'identificazione delle gemme trattate in modo ottimale

(1) Eseguire un'osservazione visiva dettagliata della gemma.

(2) Ispezione con ingrandimento

(3) Rilevamento delle proprietà ottiche

(4) Rilevamento delle proprietà fisiche e test chimici

(5) Test con strumenti di grandi dimensioni

Sezione II Lente d'ingrandimento

1. Struttura della lente d'ingrandimento portatile

2. La funzione delle lenti di ingrandimento

Sezione III Microscopi a gemma e loro applicazioni

1. Tipi e struttura dei microscopi a gemma

(1) Microscopio verticale:

(2) Il microscopio orizzontale:

2. Illuminazione dei microscopi a gemma

(1) Illuminazione in campo oscuro

(2) Illuminazione in campo chiaro

(3) Illuminazione verticale (utilizzando la sorgente luminosa superiore)

(4) Illuminazione diffusa

(5) Illuminazione orizzontale (con qualsiasi sorgente luminosa)

(6) Illuminazione della sorgente luminosa dell'ago

(7) Illuminazione polarizzata (utilizzando qualsiasi polarizzatore e analizzatore)

(8) Illuminazione obliqua (utilizzando qualsiasi sorgente luminosa in fibra)

(9) Tecnica del campo scuro

3. Liquidi di immersione comuni utilizzati nella microscopia a gemme

(1) Liquidi comuni ad immersione

Tabella 2 - 1 Indici di rifrazione di vari liquidi di immersione

(2) Precauzioni per l'utilizzo della soluzione di immersione

4. Precauzioni per l'uso del microscopio a gemma

5. Il ruolo dei microscopi per l'identificazione delle gemme

(1) Differenze tra la superficie delle gemme e le inclusioni interne

① Metodo della luce riflessa

② Metodo del piano focale

③ Metodo oscillante

(2) Osservazione delle caratteristiche della superficie

① Caratteristiche della superficie di cristalli minerali o pietre grezze

② Pstabilito Gemstone

③ Pietra composita (pietra combinata)

④ Rivestimenti, pellicole e incrostazioni

⑤ Prodotti tinti e colorati

(3) Osservazione delle caratteristiche interne

① Osservazione del colore

② Osservazione delle linee di crescita

③ Osservazione delle inclusioni

Le gemme naturali contengono una grande quantità di inclusioni. I tipi di inclusioni (denominate inclusioni) sono legati alla genesi delle gemme.

Inclusioni nelle gemme sintetiche

Miglioramento artificiale delle gemme

Sezione IV Rifrattometro

1. Prerequisiti e limiti per l'utilizzo del rifrattometro

2. Procedura per l'utilizzo del rifrattometro

3. Usi del rifrattometro

Sezione V Spettroscopio per gemme

1. Principio dello spettroscopio

(1) Dispersione

(2) Assorbimento selettivo

2. Tipi e funzioni degli spettroscopi

3. Struttura e caratteristiche degli spettroscopi

(1) Spettroscopio a prisma

① Costruzione:

② Materiali del prisma:

③ Fessura:

④ Oculare a tubo scorrevole per la messa a fuoco:

⑤ Caratteristiche spettrali:

(2) Spettrometro a griglia

① Struttura:

② Caratteristiche spettrali:

4. Precauzioni per l'uso degli spettrometri

5. Colore - gli ioni che causano la presenza di gemme e la loro gamma applicabile

(1) Spettro di assorbimento delle gemme colorate con ioni di cromo

(2) Spettri di assorbimento delle gemme colorate con ioni di ferro

(3) Spettro di assorbimento delle gemme colorate con ioni di cobalto