Kristallin fysikaaliset ja optiset testit
Linas JuozenasJaa
Kiteen aitous: fyysiset ja optiset testit
Visuaalinen tarkastus löytää vihjeitä; jalokivien testaus kysyy, käyttäytyykö esine ehdotetun materiaalin mukaisesti. Taittumisindeksi, optinen luonne, pleokroismi, ominaispaino, absorptiospektri, ultraviolettivaste, kovuus, halkeilu, magnetismi ja johtavuus testaavat kukin eri vuorovaikutusta valon, massan, voiman, lämmön tai kentän kanssa. Yksikään tulos ei ole universaali tuomio. Tavoitteena on tunnistaa isäntäaine, paljastaa ristiriidat ja määrittää, mitkä kysymykset alkuperästä, käsittelystä, paikasta tai rakenteesta vaativat edelleen mikroskopiaa tai laboratoriotutkimusta.
Nopeat periaatteet
Jalokiviominaisuus on hyödyllinen vain, kun laite, näytteen kunto, suuntaus ja epävarmuus on kirjattu. Taulukot tarjoavat vertailualueita, eivät maagisia lukuja. Luonnollinen vaihtelu, kiinteä liuos, käsittely, inkluusiot, huokoisuus, lämpötila ja mittaustekniikka voivat vaikuttaa tulokseen.
Mitä fyysiset ja optiset testit voivat ja eivät voi todistaa
Suorat materiaalitodisteet
Johdonmukainen taitekerroin, ominaispaino, optinen reaktio, spektri ja mikroskooppinen rakenne voivat tunnistaa mineraalilajin, lasin, orgaanisen materiaalin, kiviaineksen tai valmistetun simulaation suurella varmuudella.
Rakennetodisteet
Odottamattomat rajat, sekoittuneet optiset vasteet, epäjohdonmukainen tiheys, tausta, pinnoitteet tai erillinen fluoresenssi voivat paljastaa kaksoiskappaleet, kolmoiskappaleet, täytetyt halkeamat, uudelleen koostetun materiaalin ja sekoitetut kohteet.
Käsittelytodisteet
Jotkut käsittelyt muuttavat UV-vastetta, spektriä, pinnan taitekerrointa, inkluusion ulkonäköä, johtavuutta tai fluoresenssin jakautumista. Toiset jättävät perusominaisuudet lähes muuttumattomiksi.
Alkuperätodisteet
Rutiininomaiset ominaisuudet harvoin erottavat luonnolliset ja synteettiset vastineet, koska molemmat kuuluvat samaan lajiin. Kasvuominaisuudet, jälkikemia, spektroskopia ja laboratorioviitetiedot voivat olla tarpeen.
Paikallisuustodisteet
Perusominaisuusarvot tunnistavat yleensä isäntäaineen, eivät kaivosta tai maata. Maantieteellinen alkuperä on vertaileva laboratoriopäätelmä, jota tukevat inkluusiot, kemia, spektrit ja alkuperä.
Perusteltu seuraava askel
Ominaisuussarjan tulisi osoittaa, mitkä kysymykset on ratkaistu ja mikä testi lisäisi uutta tietoa. Heikon testin toistaminen ei korvaa valintaa erottelevammasta menetelmästä.
Jatkuva jalokivigeneettinen testausjärjestys
Tehokkain työnkulku alkaa vähiten invasiivisista havainnoista ja käyttää kutakin tulosta seuraavan testin valintaan. Kaikki esineet eivät voi tai niiden ei pitäisi saada jokaista mittausta.
- 1. Määrittele vaatimus.Erottele materiaalin identiteetti, luonnollinen tai synteettinen alkuperä, käsittely, sijainti ja rakenne.
- 2. Tarkasta ennen mittausta.Dokumentoi kunto, kiillotus, istutus, pinnoitteet, liitokset, inkluusiot, huokoisuus ja pinnat, jotka soveltuvat kosketukseen.
- 3. Valitse soveltuva identiteettiominaisuus.Taitekerroin on tehokas irtonaisille kiillotetuille kiville; muut esineet voivat aloittaa polarisaatiolla, spektrillä tai mikroskopialla.
- 4. Määritä optinen käyttäytyminen.Käytä kaksinkertaisvaloa, polariskoopin reaktiota, optista kuvaa, pleokroismia ja kaksoiskuvantamista, kun soveltuu.
- 5. Mittaa tiheys, kun se on turvallista.Hydrostaattinen ominaispaino voi erottaa samankaltaiset, mutta ei saa altistaa haavoittuvia esineitä vedelle.
- 6. Lisää valon valikoivia todisteita.Tallenna absorptiospektri, pitkäaaltoinen ja lyhytaaltoinen fluoresenssi, fosforesenssi ja liikkuvat optiset ilmiöt.
- 7. Arvioi fysikaaliset ominaisuudet vahingoittamatta.Käytä olemassa olevaa halkeamaa, murtumaa, kiiltoa, sitkeyttä, magneettisuutta, johtavuutta ja lämpökäyttäytymistä tuhoavien testien sijaan.
- 8. Lopeta tai nosta tasoa.Kun identiteetti on varma, ilmoita jäljellä olevat rajat. Käytä pätevää laboratoriota hienovaraisiin käsittelyihin, alkuperään, jälkikemiaan tai luonnollisen ja synteettisen erotteluun.
Valmistele näyte ja työasema
Mittauksen laatu alkaa ennen mittalaitteen lukemaa. Likaisuus, öljy, lohjennut kosketuspinta, vangittu ilma, epävakaa valaistus, kalibroimaton asteikko tai piilotettu komposiitti voivat tehdä tarkalta näyttävistä luvuista harhaanjohtavia.
Puhdas, dokumentoitu näyte
Valokuvaa koskematon esine ensin. Poista vain turvallinen pintajäämä, kuivaa sitten täysin. Tallenna korjaukset, täytteet, pinnoitteet, matriisi, tausta, lanka, liima ja metalli.
Neutraali valaistus
Käytä hallittua valkoista valoa värin ja instrumentin tarkasteluun. Sekoitettu huonevalo, värilliset seinät ja automaattinen kamerankäsittely vääristävät vertailua.
Kalibroidut laitteet
Tarkista refraktometri tunnetun standardin avulla, varmista mittakaavan nollakohta ja toistettavuus, tarkasta polarisaattorit ja vahvista tasapaino vertailupainolla.
Sopiva kontaktipinta
Refraktometri tarvitsee tasaisen kiillotetun alueen, joka voi koskettaa prismalla turvallisesti. Kaarevat kabosonit, karheat kiteet, pinnoitteet ja kiinnitetyt kivet voivat sallia vain pistemittauksen tai eivät lainkaan lukemaa.
Hallittu käsittely
Käytä puhdasta liinaa, kohteelle sopivia pinsettejä, pehmustettua tarjotinta ja vettä valumatonta astiaa. Sormenjäljet ja pudonneet kivet ovat vältettäviä virheen ja vahingon lähteitä.
Kirjallinen tietolehti
Tallenna raakatiedot ennen tulkintaa. Sisällytä asento, toistetut mittaukset, instrumentin raja, epävarmuus ja kaikki syyt, miksi mittaus voi olla epäluotettava.
Taittumisindeksi: Rutiininomaisen jalokivien tunnistuksen perusta
Taittumisindeksi, lyhennetty TI, kuvaa kuinka voimakkaasti valo hidastuu ja muuttaa suuntaansa materiaalissa. Jalokivirefraktometri ei seuraa näkyvää taivutettua säiettä kiven läpi; se lukee kriittisen kulman rajapinnan, joka syntyy kokonaisheijastuksesta instrumentin prismassa.
Kivi, neste ja prisma
Pieni määrä korkeatiheyksistä kontaktinestettä yhdistää optisesti tasaisen kiillotetun pinnan refraktometrin prismaani. Varjoreuna luetaan mittakaavaa vasten yksivärisessä valaistuksessa.
Yhden tai kahden indeksin lukeminen
Yksinkertaisesti taittuvat materiaalit antavat yleensä yhden varjoreunan. Kaksinkertaisesti taittuvat kiteet antavat kaksi indeksiä, kun ne ovat suotuisassa asennossa. Pyöritys näyttää, liikkuuko toinen vai molemmat mittaukset.
| Havaittu refraktometrin käyttäytyminen | Mahdollinen tulkinta | Tarkistukset ennen johtopäätöstä |
|---|---|---|
| Yksi terävä, paikallaan pysyvä reuna pyörityksen aikana | Yksinkertaisesti taittuva materiaali tai yhden kaksinkertaisesti taittuvan kiven indeksi, joka havaitaan rajoitetussa asennossa. | Kallista ja kierrä; vahvista polariskoopilla, optisella kuvalla ja odotetulla materiaalialueella. |
| Two edges, one stationary and one moving | Typical uniaxial behavior when both ordinary and extraordinary indices are accessible. | Record maximum and minimum readings and compute birefringence. |
| Two edges that both change with orientation | Typical biaxial behavior across different polished facets. | Seek principal values, optic character, and compatible crystal system. |
| Broad fuzzy band or spot | Aggregate, cabochon, curved surface, poor contact, surface wear, or multiple grain orientations. | Clean the contact area, use a spot technique, and widen uncertainty. |
| No edge below the scale limit | Possible high-RI stone, inadequate contact, unsuitable surface, wrong illumination, or instrument fault. | Check a known standard, contact, surface orientation, luster, SG, and other high-RI tests. |
| Different readings on different surfaces beyond expected birefringence | Composite construction, coating, mixed aggregate, surface film, or poor contact. | Inspect edges and joins under magnification and repeat on clean regions. |
On narrow screens, scroll the table horizontally.
Instrument range
Many standard gem refractometers cannot read above about 1.81. Diamond, cubic zirconia, moissanite, and high zircon readings require other methods.
Surface access
A flat, polished, uncoated surface gives the best contact. Facet curvature, chips, rind, wax, coating, or roughness can broaden or shift the edge.
Contact liquid limits
The liquid can enter pores, fractures, glue lines, organic material, coatings, or assembled stones. Use the smallest practical amount and avoid unsuitable objects.
Temperature and calibration
Instrument, prism, contact liquid, and specimen temperature affect precision. Check a reference standard and record readings rather than relying on memory.
Composition ranges
Solid-solution gems such as garnet, tourmaline, beryl, and zircon can span meaningful RI ranges. A value should be compared with chemistry and other properties.
Identiteetti, ei alkuperä
Saman lajin luonnolliset ja laboratoriossa kasvatetut kiteet jakavat normaalisti saman RI-alueen. Alkuperä vaatii kasvun ja koostumuksen todisteita.
Kaksoisjännitys, kaksoistaite, kaksinkertaistuminen ja dispersio
Nämä termit kuvaavat erilaisia optisia ilmiöitä. Kaksoisjännitys on numeerinen ominaisuus anisotrooppisissa materiaaleissa. Kaksoistaite on valon jakautuminen kahdeksi säteeksi. Kaksinkertaistuminen on näkyvä takafasettien reunojen tai inkluusioiden monistuminen. Dispersio on valkoisen valon jakautuminen spektriväreihin.
Voi tuottaa kaksi lähellä olevaa refraktometrin reunaa ja vähän näkyvää kaksinkertaistumista. Kvartsi ja berylli ovat tuttuja esimerkkejä.
Usein tukee tunnistusta ja voi luoda näkyvän kaksoiskuvion sopivissa leikkauksissa. Korundi ja topaasi sijoittuvat matalammille tai kohtalaisille alueille.
Peridotti, zirkoni ja erityisesti kalsiitti voivat näkyvästi monistaa takafasetteja, inkluusioita tai painettuja viivoja.
Optisen akselin suuntaan kaksoistaittuva kivi voi käyttäytyä kuin yksinkertaisesti taittava. Pyöritä ja kallista ennen johtopäätöstä.
Matala kivi tai epäsuotuisa fasettiasento voi piilottaa kaksoiskuvion, vaikka kaksoistaitto olisi korkea.
Timantti ja kuutiollinen zirkonia osoittavat voimakasta spektripalavaa, vaikka ovat yksinkertaisesti taittavia; kaksoistaitto ei mittaa hajontaa.
| Optinen havainto | Mitä se tukee | Mikä voi matkia tai peittää sen |
|---|---|---|
| Kaksi refraktometrin varjoreunaa | Anisotrooppinen käyttäytyminen ja mitattavissa oleva kaksoistaitto. | Huono kontakti, useita jyviä, pinnoite tai epämääräinen pisteen lukema. |
| Näkyvä kaksoiskuvio paviljongin faseteissa | Kohtalainen tai korkea kaksoistaitto suotuisassa asennossa. | Heijastukset, fasettivauriot, yhdistelmäliitos tai katselu optisen akselin suuntaan. |
| Voimakkaat sateenkaaren välähdykset | Mahdollisesti korkea hajonta yhdistettynä sopivaan leikkaukseen. | Pinnoite, diffraktio, pintakalvo, värileikki tai kameran artefaktit. |
| Ei näkyvää kaksoiskuviointia | Voi olla yksinkertaisesti taittava tai heikosti kaksoistaittuva. | Pieni koko, matala leikkaus, huono tarkennus, alhainen kaksoistaitto tai optisen akselin näkymä. |
Polariskooppi, optinen luonne ja optinen merkki
Polariskooppi asettaa kiven kahden ristiin asetetun polarisoivan suodattimen väliin. Kun kohdetta pyöritetään, sen valo-pimeä-käyttäytyminen paljastaa, onko se isotrooppinen, anisotrooppinen, kertymä tai jännityksessä. Konoskooppi voi lisätä interferenssikuvion optisen akselin lähelle.
Ristiin asetettujen polarisaattorien reaktio
Pyöritä kiveä 360 astetta samalla kun vaihdat sen asentoa. Tarkkaile, pysyykö se pimeänä, vaihteleeko se neljä kertaa, pysyykö laajalti kirkkaana tai näyttääkö liikkuvia jännitysalueita.
Interferenssikuvioita
Keskitetty yksisuuntainen kuvio näyttää usein ristin ja samankeskisiä värejä; kaksisuuntainen kuvio jakautuu kaareviksi isogyreiksi kiven pyöriessä. Osittaiset tai epäkeskiset kuviot ovat yleisiä.
| Polariskoopin käyttäytyminen | Todennäköinen luokka | Tärkeä varoitus |
|---|---|---|
| Tumma koko pyörähdyksen ajan | Yksinkertaisesti taittava kuutioinen kide tai amorfinen materiaali. | DR-kivi, joka on linjattu optisen akselin kanssa, voi myös pysyä tummana; kallista ja toista. |
| Vaihtelee vaalean ja tumman välillä neljä kertaa | Kaksoistaiteinen yksittäinen kide. | Erittäin tummat, sisäiset tai huonosti läpinäkyvät kivet voivat olla vaikeita lukea. |
| Pysyy vaaleana tai laikukkaana | Monien eri suuntaisten jyvien tai kuitujen aggregaatti. | Voimakas jännitys lasissa tai kuutiollisissa kiteissä voi aiheuttaa samanlaisen laajan reaktion. |
| Aaltoileva, ristikkäin viivoitettu tai mosaiikkimainen valo | Poikkeava kaksoistaite aiheutuu jännityksestä. | Kuvio tukee, mutta ei yksinään tunnista lasia, granaattia tai spinelliä. |
| Selkeä interferenssikuva | Yksisuuntainen tai kaksisuuntainen optinen luonne lähellä optista akselia. | Kuvion laatu riippuu suuntauksesta, läpinäkyvyydestä, koosta ja tarkkailijan tekniikasta. |
Kiderakenteen symmetrialinkki
Kuutiolliset kiteet ovat isotrooppisia. Kolmikulmaiset, neliökulmaiset ja kuusikulmaiset kiteet ovat yksisuuntaisia; ortorombiset, monokliiniset ja trikliiniset kiteet ovat kaksisuuntaisia.
Aggregaattipoikkeus
Kivi tai kuitumainen aggregaatti sisältää monia kiderakenteen suuntia ja voi pysyä vaaleana tai näyttää kirjavalta sen sijaan, että siinä olisi yksi selkeä optinen kuvio.
Varovaisuus optisen akselin suhteen
DR-kivi voi näyttää tummalta katsottaessa optisen akselin suuntaisesti. Testaa useita suuntia ennen kuin määrität sen yksinkertaisesti taittavaksi.
Jännityksen todisteet
Lasi näyttää yleisesti aaltoilevaa jännitystä, kun taas jotkut granaatit ja spinellit näyttävät tunnistettavia poikkeavia kuvioita. Vertaa RI-arvoon, spektriin ja mikroskopiaan.
Optinen merkki
Positiivinen tai negatiivinen merkki kuvaa suhteellisia päätaitekerroinindeksejä. Se vaatii hallittua kuvion tarkkailua eikä sitä tulisi arvata värin perusteella.
Kiinnitetyt rajoitukset
Metalli voi estää läpäisevän valon tai estää hyödyllisen suuntauksen. Kivi voidaan luokitella vain väliaikaisesti, kunnes se on turvallisesti irrotettu.
Pleokroismi ja dikroskooppi
Pleokroismi esiintyy, kun värillinen anisotrooppinen kide absorboi eri aallonpituuksia eri värähtelysuunnissa. Dikroskooppi erottaa kaksi polarisoitua komponenttia, jotta ne voidaan verrata vierekkäin jalokiveä kiertäessä.
Kaksi pääpleokroista väriä on mahdollista. Turmaliini, korundi ja berylli näyttävät yleisesti hyödyllistä suuntaista väriä.
Kolme pääväriä on mahdollista. Tansaniitti ja ioliitti voivat näyttää erityisen silmiinpistävää suuntaista kontrastia.
Lasi, spinelli, granaatti, timantti ja kuutiollinen zirkonia eivät voi näyttää kiderakenteellista pleokroismia, vaikka vyöhykkeet ja heijastukset voivat matkia muutosta.
Vaaleat kivet voivat näyttää vähän kontrastia. Tummat kivet saattavat tarvita ohuen katselusuunnan tai voimakkaan läpäisevän valon.
Leikkaajat suuntaavat turmaliinia, tansaania, ioliittia, kunsiittia ja muita jalokiviä korostaakseen, sekoittaakseen tai vaimentaakseen valittuja pleokroisia värejä.
Pleokroismi kaventaa mahdollisuuksia, mutta ei yksinään määritä luonnollista alkuperää tai käsittelyä.
| Havainto | Tulkinta | Mahdollinen sekaannus |
|---|---|---|
| Kaksi selvästi erilaista väriä dikroskoopissa | Värillinen anisotrooppinen yksittäiskide, jossa näkyvä pleokroismi. | Katsotaan kahden eri värisen vyöhykkeen tai taustoitettu yhdistelmäkivi läpi. |
| Sama väri molemmissa ikkunoissa | Isotrooppinen materiaali, heikko pleokroismi tai epäedullinen suuntautuminen. | Vaalea väri, pieni kivi, sekoitettu valaistus tai optinen akselin näkymä. |
| Yksi ikkuna tumma, toinen vaaleampi | Vahva selektiivinen absorptio yhdessä värähtelysuunnassa. | Epäyhtenäinen valaistus, himmeneminen tai osittain esteinen kiinnitetty kivi. |
| Väri muuttuu vain valonlähteen liikkuessa | Mahdollisesti heijastus, pinnoite, tausta tai optinen ilmiö, ei kehonvärin pleokroismi. | Metallikehys, iridesoiva kalvo, labradoresenssi tai kameran valkotasapaino. |
Ominaispaino ja hydrostaattinen punnitus
Ominaispaino, lyhennettynä SG, ilmaisee tiheyden suhteessa veteen. Se on erityisen arvokas, kun samannäköiset kivet jakavat värin ja kiillon, mutta eroavat merkittävästi koostumukseltaan. Tulos on luotettava vain näytteen, vaa'an, suspensiojärjestelyn ja kuplien hallinnan mukaan.
Varmista, että veden altistus on sopiva
Älä upota huokoisia, liukenevia, murenevia, narulla sidottuja, liimattuja, täytettyjä, taustoitettuja, onttoja, korjattuja, antiikkisia tai epävakaita esineitä.
Punnitse kuiva esine ilmassa
Käytä kalibroitua vaa'aa, jossa on riittävä tarkkuus. Kirjaa raakapaino ja anna näytön vakautua.
Riiputa esine kokonaan vedessä
Pidä se pinnan alla koskettamatta astiaa. Käytä kevyintä käytännöllistä lankaa tai koria ja ota sen paino huomioon.
Poista kaikki näkyvät ilmakuplat
Napauta tai harjaa suspensiota varovasti. Porausreikiin, kuoppiin, onteloihin, karheaan matriisiin tai korin alle jääneet kuplat antavat virheellisen alhaisia tuloksia.
Kirjaa upotettu paino
Vakauta suspensio poissa astian reunoilta ja liikkuvasta vedestä. Toista lukema uudelleen sijoittamisen jälkeen.
Laske ja vertaa vaihteluväliä
Käytä kaavaa, ota huomioon mittaustarkkuus ja vertaa materiaalin vaihteluväleihin yhden tarkan oppikirja-arvon sijaan.
Ilmakuplat
Lisää nostetta ja yleensä alentaa laskettua ominaispainoa. Ontelot, porausreiät, karheat pinnat ja huokoiset kiviainekset ovat erityisen alttiita.
Huokoisuus ja imeytyminen
Veden pääsy huokosiin muuttaa näennäistä tilavuutta ja voi vahingoittaa tai tilapäisesti tummuttaa esinettä. Tulos saattaa vaihdella mittauksen aikana.
Matriisi ja komposiitit
Kide matriisissa, kaksoiskappale, hartsilla täytetty materiaali tai metallikiinnitteinen kivi palauttaa koko kohteen tiheyden eikä pelkästään näkyvän jalokiven.
Vaakan tarkkuus
Pienet jalokivet vaativat tarkempia vaakoja, koska upotetun painon ero on pieni. Visuaalisesti vakaa viimeinen numero voi silti ylittää merkityksellisen tarkkuuden.
Lämpötila ja neste
Veden tiheys ja pintajännitys vaihtelevat lämpötilan ja saastumisen mukaan. Rutiinityössä tulisi käyttää puhdasta vettä hallituissa huoneolosuhteissa.
Toistetut mittaukset
Sopimus uudelleenasettelun jälkeen on arvokkaampi kuin yksittäinen tarkalta näyttävä arvo. Tallenna vaihteluväli ja kohteen kunto.
Näkyvän valon absorptiospektri ja käsispektroskooppi
Spektroskooppi erottaa jalokiven läpi kulkevan tai siitä heijastuvan valon sen komponenttiaaltoihin. Tummat viivat, kapeat vyöhykkeet, leveät absorptioalueet ja katkaisut paljastavat, mitkä näkyvän valon osat materiaali poistaa ennen kuin jäljelle jäävät aallonpituudet saavuttavat silmän.
Kromiin liittyvät piirteet tukevat rubiinia, smaragdia, aleksandriittia, kromiturmaliinia ja muita materiaaleja, kun isäntäaineen ominaisuudet vastaavat.
Koboltti voi värjätä lasia, synteettistä spinelliä, luonnon spinelliä ja muita materiaaleja. Spektri tunnistaa väriaineen helpommin kuin luonnollisen alkuperän.
Rauta tuottaa vaihtelevia spektriä peridotiitissa, akvamariinissa, safiirissa, turmaliinissa, granaatissa ja monissa muissa jalokivissä.
Mangaanin aiheuttama absorptio voi viitata rhodochrositeen, spessartiiniin, morganiteen, kunziittiin tai lasiin isäntäaineesta riippuen.
Erityiset, viivoja sisältävät spektrit voivat esiintyä zirkonissa, apatiitissa, fluoriitissa, synteettisissä materiaaleissa ja joissakin laseissa.
Vaalea väri, lyhyt kulkureitti, heikko absorptio, läpinäkymättömyys tai päällekkäiset leveät vyöhykkeet voivat tehdä käden spektristä epäselvän.
| Tekniikkatekijä | Miksi se on tärkeää | Parannus |
|---|---|---|
| Valon kulkureitti | Absorptio vahvistuu, kun valo kulkee pidemmän matkan materiaalin läpi. | Katso pisimmän läpinäkyvän suunnan läpi tekemättä kentästä liian tummaa. |
| Suuntautuminen | Pleokroiset jalokivet voivat näyttää erilaisia spektriä eri suunnissa. | Käännä kiveä ja kirjaa, mikä suunta tuottaa kunkin piirteen. |
| Valonlähde | Epätasainen spektri voi matkia puuttuvia aallonpituuksia. | Käytä sopivaa jatkuvaa lähdettä ja vertaa sitä ilman kiveä. |
| Rako ja tarkennus | Leveä rako sumentaa viivoja; kapea rako voi heikentää kirkkautta liikaa. | Säädä paras tasapaino resoluution ja intensiteetin välillä. |
| Fluoresenssi | Voimakas päästö voi lisätä kirkkaita viivoja tai peittää absorptiota. | Vaihda valon suuntaa tai käytä suodattimia ja vertaa UV-käyttäytymiseen. |
| Läpinäkymätön materiaali | Läpäisy voi olla mahdotonta. | Käytä heijastetun valon spektriä tai kehittynyttä spektroskopiaa tarpeen mukaan. |
Ultravioletti-fluoresenssi ja fosforesenssi
Jalokivien UV-tutkimus vertaa näkyvää päästöä standardoidun pitkä- ja lyhytaaltoisen säteilyn alla. Havainnointi sisältää värin, voimakkuuden, jakautumisen, reaktioajan ja mahdollisen jälkiloisteen – ei pelkästään sitä, hehkuuko kivi.
Vertaa aallonpituuksia
Pitkä- ja lyhytaaltoiset lamput aktivoivat eri elektronisia prosesseja. Täyte, pinnoite, synteettinen kasvusektori tai lämpöön liittyvä vika voi erottua voimakkaammin yhdellä aallonpituudella.
Jakautuminen ja jälkiloiste
Fluoresenssi, joka keskittyy pinnalle ulottuviin halkeamiin, voi paljastaa täytteen. Fosforesenssi kirjataan heti lampun sammuttamisen jälkeen, mukaan lukien kesto ja väri.
Aktivaattori- ja sammuttajakemia
Jälkiaineseokset ja viat voivat luoda tai estää luminesenssia. Kaksi saman lajin kiveä voi reagoida eri tavoin, koska niiden kemia eroaa.
Käsittelyero
Lämpö, säteilytys, täyttö, valkaisu, polymeerien impregnaatio ja pinnoitus voivat muuttaa reaktiota tai luoda fluoresenssia tietyissä kohdissa.
Luonnollinen ja synteettinen päällekkäisyys
Molemmat voivat fluoresoida voimakkaasti, heikosti tai eivät lainkaan. Kasvusektorimallit ja kehittyneet spektrit erottavat paremmin kuin pelkkä hehku.
Havainnointiehdot
Käytä pimeää katselukaappia, puhdasta näytettä, kiinteää etäisyyttä, kontrolloitua sopeutumista ja standardoitua kuvausasteikkoa.
Laiteturvallisuus
Lyhytaaltoinen UV voi vahingoittaa silmiä ja ihoa. Käytä suljettua lamppua, suojavarusteita, äläkä koskaan katso suoraan paljasta lähdettä.
Kiinnitetty interferenssi
Liima, folio, emali, pinnoite, metallioksidit ja puhdistusjäämät voivat fluoresoida voimakkaammin kuin jalokivi.
Kovuus, sitkeys, lohkeama, murtuma ja stabiilisuus
Kestävyys ei ole yksi luku. Kovuus kuvaa naarmuuntumista, sitkeys vastustaa murtumista ja stabiilisuus vastustaa ympäristön muutoksia. Lohkeama ja murtuma kuvaavat, miten materiaali murtuu, kun taas sitkeys kuvaa sen reagointia taivutukseen, leikkaukseen tai murskaukseen.
| Ominaisuus | Mitä se kuvaa | Tunnistusarvo | Testauksen varovaisuus |
|---|---|---|---|
| Mohsin kovuus | Suhteellinen vastustuskyky naarmuuntumiselle toisen materiaalin toimesta. | Erottelee hyvin erilaiset materiaalit ja ennustaa pinnan kulumista. | Mittakaava ei ole lineaarinen; testaus vahingoittaa pintaa eikä erottele luonnollisia ja synteettisiä vastineita. |
| Sitkeys | Kestävyys lohkeamista, halkeamista ja murtumista iskussa. | Auttaa selittämään, miksi jade voi olla sitkeämpi kuin kovemmat mutta hauraammat jalokivet. | Älä testaa lyömällä, taivuttamalla tai pudottamalla esinettä. |
| Lohkeama | Atomien heikkouden suuntaiset mieluisat tasot, joiden mukaan kide voi haljeta. | Olemassa olevat lohkeamapinnat tukevat topaasia, fluoriittia, kalsiittia, felspaatia, timanttia ja muita tunnistuksia. | Lohkeaman luominen on tuhoisaa; käytä luonnollisia murtumia ja mikroskopiaa. |
| Murtuma | Murtuma, jota lohkeama ei hallitse, kuten konkoidaalinen, epätasainen, sirpaleinen tai rosoinen murtuma. | Konkoidaalinen lasi ja kvartsin kuitumainen halkeilu sekä rakeinen aggregaattimurtuma antavat kontekstia. | Kiillotus, säätyminen, hartsi ja aiemmat vauriot voivat peittää alkuperäisen pinnan. |
| Sitkeys | Hauraat, taivutettavat, viipaloitavat, joustavat, elastiset tai kuitumaiset mekaaniset ominaisuudet. | Hyödyllinen metalleille, mikalle, kipsille, jadelle, orgaanisille materiaaleille ja kuitumaisille aggregaateille. | Suora taivutus tai leikkaus ei sovi valmiille esineille. |
| Stabiilisuus | Kestävyys lämpöä, valoa, kemikaaleja, kosteutta ja säteilyä vastaan. | Tukee hoitoa ja voi paljastaa käsittelyherkkyyden tai reaktiiviset komponentit. | Älä altista näytettä tahallisesti vaurioittaville olosuhteille tunnistustestinä. |
Kova mutta lohkeava
Timantti, topaasi ja korundi kestävät naarmuuntumista vahvasti, mutta lohkeamat, inkluusiot tai hauraus voivat silti saada ne lohkeamaan.
Pehmeä mutta tarpeeksi sitkeä käytettäväksi
Nefriitti ja jadeiitti saavat poikkeuksellisen sitkeyden lukkiutuvista rakenteista, vaikka kovuus on korundia tai timanttia alhaisempi.
Ei lohkeamaa ei tarkoita rikkoutumatonta
Kvartsilla ei ole lohkeamaa, mutta se voi murtua konkoidaalisesti, erityisesti ohuissa kohdissa, avoimissa halkeamissa ja terävissä fasettien liittymissä.
Aggregaatin lujuus vaihtelee
Tiheä kalcedoni, huokoinen turkoosi, mureneva matriisinäyte ja hartsilla sidottu komposiitti voivat jakaa värin, mutta reagoida paineeseen hyvin eri tavoin.
Käsittely muuttaa hoitoa
Murtuman täyte, öljy, vaha, hartsi, pinnoite, tausta ja liima voivat olla vähemmän stabiileja kuin isäntäjalokivi.
Havainnoi, älä provosoi
Käytä olemassa olevaa kulumaa, kiillotusta, naarmuja, lohkeamaa, murtumaa ja vaurioita. Myös tekemäsi diagnostinen merkintä on peruuttamaton menetys.
Lisäominaisuudet ja erikoiskäsityökalut
Nämä menetelmät voivat olla ratkaisevia valituissa ongelmissa, mutta niitä ei tule pitää yleisinä kivien testaajina. Niiden arvo riippuu tarkasti määritellystä vertailusta ja kontrolloiduista olosuhteista.
Magneettisuus
Kalibroitu magneettinen vetovoima voi heijastaa rautaa, mangaania, nikkeliä, kobolttia, inkluusioita tai metallisia komponentteja. Se on hyödyllisin vertailussa tunnettujen referenssien välillä.
Lämpö- ja sähkönjohtavuus
Erikoistuneet testerit erottavat timantin monista jäljitelmistä. Moissaniitti vaikeuttaa pelkkää lämpötestiä, joten käytetään yhdistettyä sähköistä vastausta tai erikoistarkastusta.
Upotus
Kiviä lähellä oleva neste, jonka RI on lähellä kiven RI-arvoa, vähentää pinnan heijastuksia ja paljastaa vyöhykkeet, kaarevat kasvut, diffuusiovälin, täytteen ja kerroksellisuuden.
Värisuotimet
Chelsea- ja muut suotimet muuttavat läpäisevien aallonpituuksien tasapainoa. Vaste voi tukea valittuja erotteluja, mutta päällekkäisyys on laaja, eikä sitä tule käyttää yksinään.
Aggregaatit, kivet, läpinäkymättömät jalokivet, orgaaniset aineet ja lasi
Monet kristalleina myytävät materiaalit eivät ole läpinäkyviä yksittäiskiteitä. Kalsedoni, jade, lapis lazuli, turkoosi, opaali, helmi, meripihka, obsidiaani, fossiilimateriaali ja sekoitekivet vaativat ominaisuusmenetelmiä, jotka on sovitettu aggregaattirakenteeseen, huokoisuuteen, orgaaniseen kemiaan tai amorfiseen käyttäytymiseen.
Mikrokristalliset aggregaatit
Kalsedoni ja akaatti antavat usein paikallisen RI-arvon lähellä kvartsiperhettä, keskimäärin alhaisemman SG:n kuin makrokristallinen kvarts ja aggregaattimaisen polariskoopin reaktion.
Toisiinsa lukkiutuvat kivet
Jadeiitti, nefriitti, lapis ja muut kivet yhdistävät jyviä, kuituja tai useita mineraaleja. Paikallinen RI ja SG kuvaavat keskimääräistä materiaalia eivätkä yhtä puhdasta optista suuntausta.
Huokoiset koristekivet
Turkoosi, magnesiitti, howliitti, krisokolla ja rekonstruoidut materiaalit voivat imeä nestettä, väriainetta, öljyä ja polymeeriä. Vältä kosketus- ja upotustestejä, jotka muuttavat esinettä.
Opali ja amorfinen piioksidi
Opalilla ei ole pitkän kantaman kiderakennetta, ja se käyttäytyy yleensä isotrooppisesti tai aggregaattina. Veden määrä, huokoisuus, matriisi ja koottu rakenne vaikuttavat ominaispainoon (SG) ja taitekerroin (RI).
Orgaaniset ja biogeeniset jalokivet
Meripihka, helmi, koralli, kuori ja jeti vaativat hellävaraisempia kosketusmenetelmiä. Kerrosrakenne, fluoresenssi, ominaispaino, mikroskopia ja infrapuna-analyysi ovat usein tärkeämpiä kuin kovuus.
Luonnollinen ja valmistettu lasi
Lasi on amorfista ja yksinkertaisesti taittuvaa, mutta voi näyttää jännitystä. RI ja ominaispaino vaihtelevat laajasti koostumuksen mukaan, joten kuplat ja virtaus on yhdistettävä mitattuihin ominaisuuksiin.
| Esineen tyyppi | Useimmin hyödylliset rutiinitodisteet | Yleinen rajoitus |
|---|---|---|
| Kiillotettu kabossi | Piste RI, ominaispaino turvallisesti, liikkuvat optiset ilmiöt, spektri, UV ja mikroskopia. | Kaarevuus estää täydet refraktometrin lukemat; tausta voi olla piilossa. |
| Helmi tai nauha | Porausreikämikroskopia, vertailupaino, piste RI, spektri, UV ja kuvion toisto. | Lanka, väri, vaha, joustava ja sekoitetut helmet häiritsevät upotusta ja ominaispainoa. |
| Läpinäkymätön kaiverrus | Kiilto, rakenne, ominaispaino turvallisesti, magnetismi, UV, heijastunut spektri ja tarvittaessa Raman. | Ei läpäisevää valoa; pinnan kiillotus voi peittää rakeen ja koostumuksen. |
| Karkea kide | Muoto, lohkeama, kiilto, spektri, polariskooppi läpinäkyvien alueiden läpi, tiheys ja spektroskopia. | Ei kiillotettua kosketuspintaa RI:lle ja vaihteleva matriisi tai säästökerros. |
| Matriisinäyte | Mikroskopia, mineraaliyhdistelmät, paikallinen spektroskopia, UV-vertailu ja alkuperä. | Koko esineen ominaispaino ja magnetismi heijastavat useita materiaaleja. |
| Orgaaninen jalokivi | Mikroskopia, ominaispaino varoen, UV, rakenne sekä infrapuna- tai Raman-analyysi. | Lämpö, liuotin, kosketusneste, vesi ja paine voivat aiheuttaa vaurioita. |
Kiinnitetyt kivet, suljetut istutukset ja testauksen rajoitukset
Istutus voi peittää pinnat ja rajat, joita rutiini-instrumentit vaativat. Oikea tulos voi olla alustava materiaaliperhe ja dokumentoitu raja, ei perusteeton täydellinen tunnistus.
Refraktometrin pääsy
Vain paljas tasainen fasetti voi koskettaa prismaa. Metalli, korkeat reunat, kaarevat kupolit ja suljetut taustat voivat estää hyödyllisen lukeman.
Ominaispaino ei saatavilla
Vaaka mittaa kiven lisäksi metallin, juotteen, liiman ja muut osat. Hydrostaattinen ominaispaino ei yleensä sovi kiinnitetyille koruille.
Polarisaation estyminen
Suljetut taustat ja metalli vähentävät läpäisevää valoa ja voivat estää suuntautumisen optisen akselin lähellä.
Väri muuttunut istutuksen vuoksi
Folio, heijastava metalli, tumma tausta, emali, korroosio ja ympäröivät kivet voivat voimistaa tai muuttaa yläpuolista väriä.
Fluoresenssin häiriö
Liima, täyteaine, folio, emali, pinnoite ja puhdistusjäämät voivat hehkua voimakkaammin kuin jalokivi.
Poisto on konservointipäätös
Antiikkinen folio, hauraat piikit, lohkeama, emali ja historiallinen rakenne voivat vaurioitua. Jalokiviasiantuntijan ja kultasepän tulisi arvioida, onko poisto tarpeen.
Kiinnitetyn kiven todistusaineiston hierarkia
Käytä jäljellä olevaa saatavilla olevaa tietoa ja merkitse jokainen johtopäätös sen tukitason mukaan.
- SuoraNäkyvä pinta, reuna, inkluusiot, spektri, UV-kuvio ja kaikki saatavilla oleva RI.
- VertailuVäri, kiilto, kaksoiskuvio, pleokroismi, fluoresenssi ja vaste verrattuna tunnetuihin kiviin.
- RajoitettuSG, täydellinen paviljongin mikroskopia, koko vyön tarkastus, optinen kuvio ja piilotetut liitokset.
- VäliaikainenMateriaaliperhe on yhdenmukainen saatavilla olevan todistusaineiston kanssa, mutta ei täysin varmistettu.
- LaboratorioEi-kosketuksellinen spektroskopia, kuvantaminen ja kemia voivat ratkaista kysymyksiä ilman irrotusta.
- SäilyttäminenHistoriallisella rakenteella voi olla suurempi merkitys kuin yhden lisätestin tekemisellä.
Valittu gemmologinen ominaisuusviite
Alla olevat arvot ovat likimääräisiä vertailuvälejä yleisille jalokivimateriaaleille. Koostumus, laji, käsittely, rakenne, lämpötila ja mittausmenetelmä voivat muuttaa lukemia. Käytä niitä johdonmukaisuuden testaamiseen, älä pakota tunnistusta yhdestä luvusta.
| Materiaali | Taitekerroin | Kaksoisjännitys / optinen vaste | Ominaispaino | Hyödyllisiä erotusmuistiinpanoja |
|---|---|---|---|---|
| Kvartsi | Noin 1,544–1,553 | BR noin 0,009; yksisuuntainen positiivinen | Noin 2,65–2,66 | DR mutta heikosti; lasi voi mennä päällekkäin RI:n kanssa, mutta on isotrooppinen ja usein erilainen SG:n ja inkluusioiden suhteen. |
| Kalsedoni / akaatti | Pisteen RI yleensä noin 1,53–1,54 | Aggregaattireaktio; kvartsin mikrorakenne | Noin 2,58–2,64 | Laaja tai epätarkka pisteen lukema; väriaine ja huokoisuus usein merkityksellisiä. |
| Kalsiitti | Noin 1,486–1,658 | Erittäin korkea BR noin 0,172; yksisuuntainen negatiivinen | Noin 2,71 | Poikkeuksellinen kaksoiskuvio ja täydellinen halkeama; paljon pehmeämpi kuin kvartsi. |
| Fluoriitti | Noin 1,434 | Yksinkertaisesti rikastuva | Noin 3,18 | Matala RI mutta suhteellisen korkea tiheys; täydellinen halkeama ja vaihteleva fluoresenssi. |
| Berilliryhmä | Yleensä noin 1,57–1,60 | Matala BR, yleensä noin 0,005–0,009; yksisuuntainen negatiivinen | Noin 2,67–2,90 | Vaihtelu ja alkalipitoisuus muuttavat arvoja; smaragdin täyte voi vaikuttaa mikroskopiaan enemmän kuin RI:hin. |
| Korundi | Noin 1,762–1,770 | BR noin 0,008–0,010; yksisuuntainen negatiivinen | Lähellä 4,00 | Luonnollinen ja synteettinen rubiini tai safiiri jakavat nämä perusominaisuudet. |
| Spinelli | Usein lähellä 1,718, koostumuksesta riippuen | Yksisuuntainen; ADR voi esiintyä | Noin 3,58–3,63 | Erottuu korundista SR-käyttäytymisen ja matalamman RI/SG:n perusteella. |
| Granaattiryhmä | Noin 1,73–1,89 lajista riippuen | Yksisuuntainen; ADR yleinen joissakin lajeissa | Noin 3,5–4,3 | RI- ja SG-trendit auttavat erottamaan granaattilajit, mutta vaihteluvälit menevät päällekkäin. |
| Topaasi | Noin 1,609–1,643 | BR noin 0,008–0,011; kaksisuuntainen positiivinen | Noin 3,49–3,57 | Korkeampi tiheys ja täydellinen halkeama erottavat sen kvartsista ja monista laseista. |
| Turmaliiniryhmä | Noin 1,61–1,67 | BR usein kohtalainen tai korkea; yksisuuntainen negatiivinen | Noin 2,82–3,32 | Vahva pleokroismi ja koostumuksesta riippuvat vaihteluvälit ovat ominaisia. |
| Peridootti | Noin 1,635–1,690 | Korkea BR noin 0,035–0,052; kaksisuuntainen positiivinen | Noin 3,27–3,48 | Vahva kaksoiskuvio, rautaspektri ja ominaislaatuiset inkluusiot tukevat tunnistusta. |
| Zirkoni | Noin 1,81–2,02 korkea tyyppinen materiaali; matalampi metamiittikivissä | Mahdollisesti korkea BR; uniaksiaalinen positiivinen | Noin 3,9–4,7 | Voimakas kaksoiskuva ja korkea kiilto; ominaisuuksien väheneminen liittyy säteilyvaurioihin. |
| Jadeiitti-jade | Havaittu RI yleisesti noin 1,66–1,68 | Aggregaatti | Noin 3,30–3,38 | Korkeampi RI ja SG kuin nefriitillä; polymeerikäsittely voi vaatia infrapunatestausta. |
| Nefriitti-jade | Havaittu RI yleisesti noin 1,60–1,63 | Kuitumainen aggregaatti | Noin 2,90–3,10 | Poikkeuksellinen kestävyys ja kuitumainen rakenne erottavat sen monista korvikkeista. |
| Opaali | Laajasti noin 1,37–1,52 | Yleensä isotrooppinen tai aggregaatti | Noin 1,98–2,25 | Vesipitoisuus, huokoisuus, matriisi ja koostumus aiheuttavat suurta vaihtelua. |
| Timantti | Noin 2,417 | Yksinkertaisesti rikastuva | Noin 3,52 | Ylittää standardin refraktometrin rajan; käytetään lämpö-/sähkötestiä ja edistynyttä seulontaa. |
| Kuutiollinen zirkonia | Noin 2,15–2,18 | Yksinkertaisesti rikastuva | Noin 5,6–6,0 | Erittäin korkea tiheys ja voimakas dispersiokyky erottavat sen timantista. |
| Moissanite | Noin 2,65–2,69 | Kaksoisrikastuva; voimakas kaksoiskuva monissa asennoissa | Noin 3,22 | Lämpöreaktio päällekkäinen timantin kanssa; sähkö- ja optiset testit erottavat sen. |
| Yleinen jalokivilasi | Noin 1,45–1,80 tai korkeampi koostumuksesta riippuen | Isotrooppinen; jännityksestä johtuva ADR mahdollinen | Noin 2,2–4,5 tai korkeampi | Koostumus vaihtelee laajasti; kuplat, virtaus, muotoillut pinnat, RI ja SG on sovitettava yhteen. |
Viitearvot on tarkoituksella pyöristetty ja ne tulisi tarkistaa materiaalikohtaisista ammattilaislähteistä, kun tarkka erottelu on tärkeää.
Miten ominaisuusyhdistelmät ratkaisevat yleisiä erotteluja
Hyödyllinen ominaisuuksien järjestys valitaan kilpailevien selitysten mukaan. Alla olevat esimerkit osoittavat, miten kukin uusi tulos vähentää jäljellä olevia mahdollisuuksia.
Punainen läpinäkyvä kivi
Kysymys: rubiini, spinelli, granaatti, lasi vai synteettinen vastine?
Järjestys: polariskooppinen testi → RI → SG → spektri → mikroskopia.
Tärkeä ero: korundi on DR lähellä RI 1,76; spinelli ja granaatti ovat SR eri RI:llä ja SG:llä.
Sinivioletti fasetoitu kivi
Kysymys: tanzaniitti, safiiri, ioliitti, spinelli vai lasi?
Järjestys: dikroskooppi → RI → optinen luonne → SG → spektri.
Tärkeä ero: tanzaniitti on voimakkaasti trikroinen ja biaksiaalinen; spinelli ja lasi ovat isotrooppisia.
Väriltään kirkas briljantti
Kysymys: timantti, moissanite, CZ, zirkoni, topaasi vai lasi?
Järjestys: kiilto ja kaksoiskuva → lämpö-/sähkötesti → SG sopivassa kohdassa → spektroskopia.
Tärkeä ero: CZ on erittäin tiheä; moissanite on DR; timantti on SR ja erittäin lämmönjohtava.
Vihreä kabossi
Kysymys: jadeiitti, nefriitti, serpentiini, kvarts, lasi vai polymeerikomposiitti?
Järjestys: havaitse RI → SG turvallisena → reagoi yhteen → mikroskopia → spektri/FTIR.
Tärkeä jako: jadeiitti yleensä korkeampi taitekerroin ja ominaispaino kuin nefriitti.
Violetti läpinäkyvä kivi
Kysymys: ametisti, fluoriitti, lasi, synteettinen kvarts vai käsitelty materiaali?
Järjestys: polariskooppi → taitekerroin → ominaispaino → spektri → kasvun piirteet.
Tärkeä jako: fluoriitti on SR, jolla on matala taitekerroin ja korkeampi ominaispaino; kvartsilla on DR ja taitekerroin lähellä 1,54.
Läpinäkymätön sinivihreä helmi
Kysymys: turkoosi, värjätty howliitti, magnesiitti, lasi, keramiikka vai hartsi?
Järjestys: porareiän mikroskopia → paikallinen taitekerroin → ominaispaino vain jos turvallista → UV → Raman/FTIR jos ratkaisematon.
Tärkeä jako: käsittely ja huokoisuus voivat olla tärkeämpiä kuin yksi keskimääräinen ominaisuus.
Esimerkki: punainen fasetoitu kivi
Jokainen havainto muuttaa kilpailevien identiteettien todennäköisyyttä ilman, että väitetään enempää kuin todistetaan.
- Polariskooppi: DRPoistaa tavallisen lasin, spinellin ja granaatin yksinkertaisina selityksinä.
- Taitekerroin 1,762–1,770Vahvasti tukee korundia punaisen turmaliinin, topaasin ja kvartsin sijaan.
- Ominaispaino lähellä 4,00Vastaa korundia ja kumoaa monet alhaisemman tiheyden vaihtoehdot.
- KromispektriTukee rubiinin väritystä tunnistetun korundin isännän sisällä.
- MikroskopiaVoi näyttää luonnollisia, liekkisulatus-, sulatus-, hydrotermisiä, täyttö- tai lämpökäsittelyyn liittyviä todisteita.
- Lopullinen rajaPerusominaisuudet tunnistavat rubiinin korundiksi; luonnollinen alkuperä ja käsittely voivat silti vaatia asiantuntija-analyysiä.
Miksi perusominaisuudet usein eivät ratkaise alkuperää tai käsittelyä
Laboratoriossa kasvatettu kide on suunniteltu jäljittelemään luonnollisen mineraalin koostumusta ja rakennetta. Synteettinen rubiini on korundia; synteettinen smaragdi on berilliä; hydrotermisesti valmistettu synteettinen kvarts on kvartsia. Niiden taitekerroin, kaksoismurtuma, optinen luonne, ominaispaino, kovuus ja monet spektrit siksi päällekkäisiä luonnollisten vastineiden kanssa.
Käsittelyt voivat olla yhtä hienovaraisia. Lämmitys voi järjestellä virheitä tai inkluusioita ilman, että taitekerroin tai ominaispaino muuttuvat merkittävästi. Säteilytys voi luoda värikeskuksia jättäen isäntämineraalin identiteetin ennalleen. Öljy ja hartsi täyttävät halkeamia eivätkä korvaa koko kidekappaletta. Diffuusio voi vaikuttaa vain pinnalliseen vyöhykkeeseen. Ominaisuuksien yhdistelmä voi tunnistaa isännän, kun taas mikroskopia ja kehittynyt spektroskopia selvittävät, mitä sille on tapahtunut.
Luonnollinen vai synteettinen
Perusominaisuudet tunnistavat lajin. Kasvuvyöhykkeisyys, inkluusiot, siemenyhteydet, fotoluminesenssi, infrapunaominaisuudet, hivenainekemia ja vertailutiedot voivat paljastaa alkuperän.
Lämpökäsittely
Taitekerroin (RI) ja ominaispaino (SG) pysyvät yleensä hoitamattomien arvojen sisällä. Muuttuneet inkluusiot, UV-vaste, absorptio-ominaisuudet ja kehittyneet spektrit voivat antaa todisteita.
Säteilytys
Isäntäominaisuudet säilyvät jalokiven ominaisuuksina. Väri-keskusspektroskopia, stabiilisuus, vyöhykkeisyys ja hoitohistoria ovat merkityksellisempiä.
Murtuman täyttö
Isännän RI voi pysyä luettavana, kun täyteaine tuottaa välähdysvaikutuksia, kuplia, paikallista fluoresenssia ja pintaan ulottuvia meniskejä.
Pinnoite ja diffuusio
Matala kerros voi muuttaa yläpuolista väriä, kun alusta säilyttää alkuperäiset massan ominaisuutensa. Reunakuluma, upotus ja pinta-analyysi ovat tärkeitä.
Maantieteellinen alkuperä
Rutiiniominaisuudet päällekkäisiä esiintymien välillä. Alkuperä on asiantuntijan vertaileva mielipide sulkeumien, kemian, spektrien ja dokumentoitujen viitepopulaatioiden perusteella.
Yleiset testausvirheet ja epäonnistuvat säännöt
”Yksi tarkka luku todistaa identiteetin.”
Oppikirjan arvot ovat vaihteluvälejä. Koostumus, lämpötila, suunta, sulkeumat, huokoisuus, käsittely ja tekniikka voivat siirtää mittausta.
”Kivi, joka pysyy pimeänä, on lasia.”
Timantti, spinelli, granaatti, kuutiollinen zirkonia ja muut kuutiolliset kiteet ovat myös yksinkertaisesti taittavia. DR-kivi optisella akselilla voi pysyä pimeänä.
”Kaksi varjoa tarkoittaa aina DR-kristallia.”
Huono kontakti, aggregaattirakeet, pinnoite, naarmut ja sumea pisteen mittaus voivat luoda useita reunoja. Vahvista kiertämällä ja polariskoopilla.
”Hehku todistaa luonnollisen alkuperän.”
Luonnollinen, synteettinen, käsitelty, lasi, hartsi, täyteaine, liima ja pinnoite voivat fluoresoida. Jakautuminen ja muut ominaisuudet ovat tärkeitä.
”Painava tarkoittaa aitoa.”
Lyijylasi, kuutiollinen zirkonia, metallitaustaiset komposiitit ja tiheät synteettiset voivat olla painavampia kuin jäljitelty jalokivi.
”Kovuus erottaa luonnollisen synteettisestä.”
Saman lajin vastineet jakavat kovuuden. Naarmutustestit vahingoittavat kohdetta ja lisäävät vähän alkuperätodisteita.
”Ei spektriä tarkoittaa ei tunnistusta.”
Jotkut materiaalit osoittavat heikkoa tai laajaa absorptiota. RI, SG, optiikka, mikroskopia ja kehittynyt spektroskopia voivat olla vahvempia.
”Laitteen tarkkuus tarkoittaa oikeellisuutta.”
Kolmen desimaalin näyttö voi silti olla väärä kalibroinnin, kosketuksen, kuplien, sopimattoman näytteen tai havainnoijan virheen vuoksi.
”Kiinnitetyt mittaukset kuvaavat pelkästään kiveä.”
Metalli, liima, tausta, folio ja viereiset jalokivet voivat hallita painoa, fluoresenssia, väriä, magnetismia ja lämpövastetta.
”Jokainen kivi tulisi testata kaikilla testeillä.”
Hyvä gemmologia valitsee vain soveltuvat testit. Vesi, kosketusneste, UV, paine ja sondit voivat vahingoittaa haavoittuvia kohteita.
”Ominaisuustaulukko korvaa mikroskopian.”
Numerot tunnistavat materiaaliperheet; sulkeumat, liitokset, täyteaine, kasvu ja restaurointi selittävät alkuperän ja rakenteen.
”Epävarmuus tarkoittaa epäonnistumista.”
Selvästi rajattu väliaikainen johtopäätös on luotettavampi kuin laajentaa lajia, käsittelyä tai sijaintia datan ulkopuolelle.
Dokumentoi ominaisuusjoukko
Täydellinen tallenne mahdollistaa toisen tutkijan ymmärtää näytteen, toistaa mittauksen ja nähdä, miksi johtopäätös päättyy siihen.
Kohde ja väite
Kirjaa ilmoitettu identiteetti, luonnollinen tai synteettinen väite, käsittelytieto, paikallisuus, rakenne, mitat, massa, kiinnitys ja kunto.
Instrumentti ja kalibrointi
Kirjaa instrumentin malli tai tyyppi, valaistus, vertailustandardi, asteikon resoluutio, kalibrointitulos ja päivämäärä.
Suuntautuminen ja pinta
Ilmoita, mitä fasettia, kabosonia, akselia, pintaa tai porausreikää testattiin ja oliko se kiillotettu, kaareva, pinnoitettu tai vaurioitunut.
Raakatulokset
Pidä jokainen RI, SG, UV, spektri, polarisoiva, pleokroinen ja lisähavainto ennen sen nimeämistä.
Epävarmuus ja häiriöt
Kirjaa kuplat, huono kontakti, huokoisuus, kiinnitys, matriisi, alhainen läpinäkyvyys, ylirajat, lämpötila ja toistojen hajonta.
Johtopäätös ja seuraava testi
Erottele vahvistettu materiaalin identiteetti alkuperä-, käsittely-, paikallisuus- ja rakenteellisiin kysymyksiin, jotka ovat edelleen ratkaisematta.
| Tallennuselementti | Esimerkkimuotoilu | Tulkinnallinen arvo |
|---|---|---|
| Näytteen kunto | ”Irtonainen soikea, puhdas ja kuiva; paviljonki kiillotettu; yksi pinnalle ulottuva halkeama; ei näkyvää pinnoitetta.” | Määrittää, ovatko kosketus- ja upotustestit sopivia. |
| Taitekerroin | ”1.762–1.770 kolmesta paviljongin fasetista; terävät reunat; toistettavuus ±0.001.” | Antaa vaihteluvälin, pinnat ja tarkkuuden yhden arvon sijaan. |
| Polarisaatio | ”DR; neljä valo-pimeä sykliä 360°; osittainen yksisuuntainen kuvio.” | Yhdistää optisen käyttäytymisen kiteen symmetriaan. |
| Pleokroismi | ”Kohtalainen purppuranpunainen / oranssinpunainen dikroskoopissa; voimakkain vyötärön suunnassa.” | Kirjaa värisuunnat ja havaintogeometrian. |
| Ominaispaino | ”3.99, 4.01, 4.00 hydrostaattisella punnituksella; kuplat poistettu; 0.001 ct vaaka.” | Näyttää toistettavuuden ja menetelmän laadun. |
| Spektri | ”Kromiin liittyvät punaiset viivat ja laaja vihreän-keltaisen absorptio läpäisevässä valossa.” | Yhdistää väriaineen tunnistettuun isäntään. |
| UV | ”LW: kohtalainen punainen, tasainen; SW: heikko punainen; ei jälkiloimua.” | Erottaa aallonpituuden, voimakkuuden, jakautumisen ja fosforesenssin. |
| Yhteenveto | ”Rubiinia, korundia; luonnollinen vs. synteettinen alkuperä ja lämpökäsittely eivät ratkea rutiiniominaisuuksilla.” | Ilmaisee, mitä mittaukset todistavat ja mitä eivät. |
Usein kysytyt kysymykset
Mitä gemmologiset ominaisuudet ovat?
Ne ovat toistettavia fysikaalisia ja optisia ominaisuuksia—kuten taitekerroin, ominaispaino, optinen luonne, kaksisuuntaisuus, pleokroismi, absorptiospektri, fluoresenssi, kovuus, halkeilu ja sitkeys—jotka auttavat tunnistamaan ja erottamaan jalokivimateriaalit.
Voiko yksi gemmologinen testi tunnistaa jokaisen kiven?
Ei. Yksi lukema voi kaventaa mahdollisuuksia, mutta luotettava tunnistus yhdistää yleensä useita itsenäisiä havaintoja ja mittauksia.
Mikä rutiinitesti on yleensä informatiivisin?
Irtonaiselle läpinäkyvälle kivelle, jolla on sopiva kiillotettu pinta, taiteindeksi on usein vahvin rutiiniominaisuus. Sen hyödyllisyys vähenee, kun kivi on karkea, kaareva, huokoinen, läpinäkymätön, kiinnitetty, pinnoitettu tai instrumentin rajan yläpuolella.
Mitä taiteindeksi mittaa?
Se kuvaa, kuinka voimakkaasti valo hidastuu ja taittuu, kun se siirtyy materiaaliin. Jalokiven refraktometri mittaa kriittisen kulman rajaa, joka syntyy kiven, kontaktinesteen ja instrumentin prisman välille.
Miksi refraktometrissä käytetään kontaktinestettä?
Neste poistaa ilmaraon ja optisesti yhdistää kiillotetun kiven pinnan refraktometrin prismalle. Sitä on käytettävä säästeliäästi, eikä se sovi joillekin huokoisille, orgaanisille, pinnoitetuille, koottuille tai hoitoa vaativille materiaaleille.
Mitä on pisteellinen taiteindeksin lukema?
Se on likimääräinen taiteindeksin lukema pieneltä kaarevalta tai kiillotetulta alueelta, kun täydellistä varjon reunaa ei voi lukea. Se on hyödyllinen kaboshoneille ja aggregaateille, mutta siihen liittyy suurempi epävarmuus.
Mitä tarkoittaa ”rajan yli”?
Monet tavalliset refraktometrit eivät pysty näyttämään lukemia yli noin 1,81. Tumma alue ilman luettavaa rajaa voi viitata korkeampaan taiteindeksiin, huonoon kontaktiin, sopimattomaan pintaan tai laiteongelmaan, joten tarvitaan muita testejä.
Mitä on kaksoistaiteisuus?
Kaksoistaiteisuus on numeerinen ero anisotrooppisen jalokiven suurimman ja pienimmän taiteindeksin välillä. Se heijastaa valon jakautumista kahdeksi eri nopeudella kulkevaksi säteeksi.
Onko näkyvä kaksinkertaistuminen sama kuin kaksoistaiteisuus?
Takafasettien näkyvä kaksinkertaistuminen on yksi kaksoistaiteisuuden ilmentymä, mutta sen näkyvyys riippuu kaksoistaiteisuudesta, leikkauksesta, suuntauksesta, fasettien syvyydestä ja katselusuunnasta. Alhainen kaksoistaiteisuus ei välttämättä näytä kaksinkertaiselta.
Mitä on yksinkertainen taittuminen?
Yksinkertaisesti taittava materiaali läpäisee valon yhdellä taiteindeksillä joka suuntaan. Kuutiolliset kiteet ja amorfiset materiaalit ovat normaalisti yksinkertaisesti taittavia, vaikka jännitys voi aiheuttaa epänormaaleja polarisaatiovaikutuksia.
Mitä on kaksoistaiteisuus?
Kaksoistaiteinen kide yleensä jakaa valon kahdeksi polarisoituneeksi säteeksi. Ei-kuutiolliset kidejärjestelmät ovat anisotrooppisia ja yleensä osoittavat tätä käyttäytymistä paitsi erityisissä optisissa suunnissa.
Mitä polariskooppi näyttää?
Se näyttää, miten kivi käyttäytyy ristikkäisten polarisaattorien välillä. Kivi voi pysyä pimeänä, vaihdella valon ja pimeän välillä pyörityksen aikana, pysyä laajasti kirkkaana aggregaattina tai näyttää epänormaaleja jännityskuvioita.
Täytyykö polariskoopissa pimeänä pysyvän kiven olla lasia?
Ei. Kuutiolliset jalokivet, kuten spinelli, granaatti ja timantti, ovat myös yksinkertaisesti taittavia. Kaksoistaiteinen kivi, jota katsotaan tarkasti optisen akselin suuntaisesti, voi myös pysyä pimeänä, joten sitä tulisi kallistaa ja testata uudelleen.
Mitä on epänormaali kaksoistaiteisuus?
Se on jännitykseen liittyvä valokuvio muuten yksisuuntaisesti taittavassa materiaalissa. Lasi voi näyttää aaltoilevaa jännitystä, kun taas jotkut granaatit ja spinellit näyttävät ristikkäisiä tai mosaiikkimaisia reaktioita. Sitä ei pidä sekoittaa normaaliin anisotrooppiseen käyttäytymiseen.
Mitä optinen kuvio on?
Se on interferenssikuvio, joka havaitaan konoskoopin läpi, kun kiveä katsotaan lähellä optista akselia. Kuvio voi tukea yksisuuntaista tai kaksisuuntaista optista luonnetta ja sopivalla tekniikalla optista merkkiä.
Mitä pleokroismi on?
Pleokroismi on kehon värin muutos kiderakenteen suunnan mukaan, joka johtuu suunnasta riippuvasta absorptiosta anisotrooppisissa värillisissä jalokivissä.
Voiko lasi näyttää pleokroismia?
Amorfinen lasi ei voi näyttää todellista kiderakenteellista pleokroismia. Epätasainen väri, tausta, pinnoite, heijastukset ja jännitykset voivat luoda suuntaa antavia muutoksia, jotka on erotettava.
Mitä dikroskooppi tekee?
Se erottaa kaksi polarisoitua värähtelysuuntaa ja esittää niiden värit vierekkäin. Kiven kiertäminen auttaa löytämään voimakkaimman pleokroisen kontrastin.
Todistaako näkyvän pleokroismin puuttuminen, että materiaali on isotrooppinen?
Ei. Pleokroismi voi olla liian heikko, kivi voi olla vaalea, katselusuunta epäedullinen tai leikkaus sekoittaa värejä. Polariskooppia ja refraktometriä pidetään vahvempina todisteina.
Mitä ominaispaino tarkoittaa?
Ominaispaino ilmaisee tiheyden suhteessa veteen. Tiheä jalokivi painaa enemmän kuin saman tilavuuden vähemmän tiheä jalokivi.
Miten hydrostaattinen ominaispaino lasketaan?
Punnitse esine ilmassa ja vedessä riippuvana, ja jaa ilmassa mitattu paino kahden mittauksen erotuksella. Tarkkuus riippuu vaa’an resoluutiosta, vakaasta riippumisesta, kuplien poistosta ja lämpötilasta.
Voidaanko jokainen kivi punnita hydrostaattisesti?
Ei. Vesiherkät, huokoiset, murenevat, nauhamaiset, liimatut, täytetyt, taustoidut, ontot, yhdistelmämateriaalit tai historiallisesti merkittävät esineet voivat vahingoittua tai antaa epäluotettavia tuloksia.
Miksi ilmakuplat ovat tärkeitä ominaispainon testauksessa?
Kupla lisää nostetta ja saa vedenalaisen painon liian alhaiseksi, mikä tuottaa liian alhaisen ominaispainon tuloksen.
Voiko kädessä punnitseminen korvata ominaispainon mittauksen?
Vain hyvin suurten tiheyserojen kohdalla. Ihmisen vertailu on subjektiivista ja siihen vaikuttavat koko, istutus, ontelot, kiviympäristö ja odotukset.
Mitä käsispektroskooppi näyttää?
Se hajottaa läpäisevän tai heijastuneen valon näkyväksi spektriksi, jotta absorptiolinjat, -kaistat ja katkaisut voidaan havaita. Nämä piirteet voivat paljastaa kromin, koboltin, raudan, mangaanin, harvinaiset maametallit tai muut värin aiheuttajat.
Näyttääkö jokainen jalokivi näkyvän diagnostisen spektrin?
Ei. Jotkut kivet ovat liian vaaleita, tummia, pieniä, läpinäkymättömiä tai heikosti absorboivia, ja monet materiaalit näyttävät vain laajoja tai ei-diagnostisia absorptioita.
Mitä fluoresenssi on?
Se on näkyvää valoa, jota materiaali säteilee, kun sitä viritetään ultraviolettivalolla tai muulla energisellä lähteellä. Väri, voimakkuus, jakautuminen ja aallonpituusvaste tallennetaan.
Mitä fosforesenssi on?
Se on emissio, joka jatkuu sen jälkeen, kun virityslähde on poistettu. Kesto ja väri voivat olla hyödyllisiä valituissa materiaaleissa, mutta eivät ole yleisiä tunnistimia.
Voiko UV-fluoresenssi todistaa kiven luonnollisuuden?
Ei. Luonnolliset jalokivet, synteettiset, lasi, hartsi, täyteaineet, pinnoitteet, liimat ja käsittelyt voivat kaikki fluoresoida tai olla inerttejä.
Miksi vertailla pitkäaaltoista ja lyhytaaltoista UV-valoa?
Eri aktivaattorit, sammuttajat, kasvuhistoriat, käsittelyt ja täyteaineet voivat reagoida eri tavoin noin 365 nm:n ja 254 nm:n aallonpituuksilla. Vertailu voi olla informatiivisempaa kuin kumpikaan vaste yksinään.
Onko kovuus hyvä aitoustesti?
Kovuus voi erottaa hyvin erilaiset materiaalit hävikinäytteissä, mutta naarmutustestaus vahingoittaa valmiita esineitä eikä pysty erottamaan luonnollisia ja synteettisiä saman lajin versioita.
Mikä on ero kovuuden ja sitkeyden välillä?
Kovuus on naarmuuntumisen vastustuskykyä; sitkeys on murtumisen tai lohkeamisen vastustuskykyä. Timantti on kovin yleinen jalokivi, mutta se voi haljeta ja lohjeta.
Mitä stabiilisuus tarkoittaa gemmologiassa?
Stabiilisuus kuvaa vastustuskykyä lämmölle, valolle, kemikaaleille, kosteudelle ja ympäristön muutoksille. Se vaikuttaa hoitoon, vaikka kovuus ja sitkeys olisivatkin korkeat.
Voiko halkeama auttaa jalokiven tunnistuksessa?
Halkeamissuunnan ja laadun tunnistus voi tukea tunnistusta, mutta halkeamapinnan tarkoituksellinen luominen on tuhoisaa. Sen sijaan tulisi käyttää olemassa olevia halkeamia, sisäisiä tasoja ja tunnettua kideorientaatiota.
Voiko magnetismi tunnistaa jalokiven?
Magnetismi voi tukea tunnistusta valituissa rauta- tai mangaanipitoisissa jalokivissä, mutta heikot vasteet vaativat kontrolloituja laitteita ja voivat olla hallitsevia inkluusioiden, matriisin tai metalliasetusten vuoksi.
Mitä timanttitesterit mittaavat?
Useimmat käsikäyttöiset testerit mittaavat lämmönjohtavuutta; jotkut mittaavat myös sähkönjohtavuutta. Ne on suunniteltu kapeaan erotusongelmaan eivätkä tunnista jokaista väritöntä kiveä.
Voiko lämmönjohtavuustesteri erottaa timantin moissanitesta?
Pelkkä lämmönjohtavuus ei välttämättä riitä, koska moissanite on myös erittäin lämmönjohtava. Yhdistetty lämmön- ja sähkönjohtavuuden testaus tai erikoistunut seulonta on käytössä.
Miksi kiinnitettyjä kiviä on vaikeampi testata?
Metalli voi estää refraktometrin käytön, estää hydrostaattisen punnituksen, peittää liitokset ja taustan, aiheuttaa fluoresenssia tai magnetismia sekä rajoittaa mikroskoopin pääsyä paviljongille ja vyöhykkeelle.
Miten läpinäkymättömiä kabosoneja testataan?
Paikallinen taitekerroin, ominaispaino turvallisesti mitattuna, aggregaattivaste, kiilto, rakenne, heijastuneen valon spektri, UV-vaste, magnetismi, mikroskopia sekä edistynyt Raman- tai infrapunatekniikka voidaan yhdistää.
Miten kivet ja aggregaatit eroavat yksittäisistä kiteistä?
Ne sisältävät monia jyviä tai kuituja, usein useammasta kuin yhdestä mineraalista. Niiden optinen vaste voi olla laikukas, aggregaatti tai keskiarvo, ja niiden ominaispaino (SG) ja taitekerroin (RI) voivat heijastaa seosta yhden kideorientaation sijaan.
Voivatko perusominaisuudet erottaa luonnollisen ja synteettisen rubiinin?
Yleensä eivät. Luonnollinen ja synteettinen rubiini ovat molemmat korundia ja jakavat taittovoiman, kaksoisjännityksen, ominaispainon, kovuuden, optisen luonteen ja kromiin liittyvät spektrit. Kasvuominaisuudet ja laboratoriotutkimus ovat tarpeen.
Voivatko perusominaisuudet havaita lämpökäsittelyn?
Joskus epäsuoria muutoksia näkyy mikroskopiassa, UV-valossa tai spektrissä, mutta monet kuumennetut kivet säilyttävät olennaisesti saman taittovoiman ja ominaispainon. Käsittelyn määrittäminen voi vaatia erikoistunutta analyysiä.
Voivatko perusominaisuudet määrittää maantieteellisen alkuperän?
Harvoin. Alkuperäjohtopäätökset perustuvat inkluusioskenaarioihin, jälkikemiaan, spektroskopiaan, vertailuväestöihin ja alkuperään. Rutiininomaiset taittovoima- ja ominaispainomittaukset tunnistavat yleensä materiaalin, eivät kaivosta.
Mitä mittauksen yhteydessä tulisi tallentaa?
Tallenna laite, kalibroinnin tarkistus, kiven kunto, suunta, käytetty pinta, valonlähde, tarvittaessa kosketusneste, lämpötila tai veden olosuhteet, raakalukemat, epävarmuus ja kaikki syyt, jotka voivat heikentää tulosta.
Mikä on luotettavin testausperiaate?
Määrittele kysymys, tarkasta ensin, valitse vähiten invasiivinen soveltuva testi, toista mittaukset useammassa asennossa, vertaa itsenäisiä ominaisuuksia ja ilmoita epävarmuus, kun tiedot eivät tue täydellistä johtopäätöstä.