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다이아몬드 또는 라인석(모조 다이아몬드)처럼 반짝임: XRF를 사용한 귀금속 식별

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XRF 분석을 사용한 진짜 다이아몬드 식별

집안에 대대로 내려 온 반지에 사용된 다이아몬드가 진짜인지 가짜인지 궁금했던 적이 있으신가요? 이 궁금증을 해결하는 몇 가지 방법이 있습니다.

이 게시물에서는 가짜 원석을 찾아내는 몇 가지 방법을 알아보고 XRF 분석기가 원석을 정확하게 식별하는 방법에 대해 설명합니다.

가짜 원석을 찾아내는 방법: 숨길 수 없는 징후와 스마트한 전략

진주, 다이아몬드, 터키석과 같은 귀금속과 광물을 모조하는 것은 비교적 쉬워 보일 수 있습니다. 하지만, 가짜 원석에는 숨길 수 없는 몇 가지 징후가 있습니다.

예를 들어, 진짜 다이아몬드는 일반적으로 물에 넣으면 가라앉습니다. 또한 입김을 불면 바로 사라집니다. 하지만, 이러한 단순한 방법은 실패할 수 있고 일부 유형의 가짜 보석은 해당되지 않을 수도 있습니다.

가짜 보석을 신속하게 식별하는 보다 신뢰할 수 있는 방법은 X선 형광(XRF)을 사용하는 것입니다. Vanta™ 시리즈와 같은 휴대용 XRF 분석기는 다양한 원소(Mg에서 U까지)를 ppm(parts per million) 수준으로 정량화할 수 있습니다.

이 장비를 통해 지르코늄, 구리, 칼슘 또는 알루미늄과 같은 분석 범위의 원소를 사용하여 진짜 원석과 가짜 원석을 몇 초만에 분류할 수 있습니다.

XRF가 식별할 수 있는 가짜 원석 중 하나는 큐빅 지르코니아(CZ)입니다. CZ는 지르코늄디옥사이드(ZrO2)의 결정형으로, 흔히 다이아몬드를 모방하는 데 사용됩니다.

큐빅 지르코니아와 다이아몬드 비교: 그 차이는?

언뜻 보면 CZ는 다이아몬드처럼 보입니다. 하지만 이 합성 원석은 더 부드럽고 가벼우면서도 모서리가 매끄럽고 더 둥급니다. 또한 마모와 파열이 더 쉽게 발생합니다. 다이아몬드와 유사한 광학적 유사성을 갖고 있기 때문에 흔히 육안 검사로는 원석이 진짜 다이아몬드인지 CZ인지 구분하기 어렵습니다.

저렴한 다이아몬드라도 아직 CZ보다 캐럿당 100배 정도 더 비싸기 때문에 구매할 다이아몬드가 진짜인지 확인해야 합니다. 예를 들어, CZ 1캐럿의 가격은 약 20달러입니다. 이와 대조적으로, 동일한 다이아몬드 1캐럿 비용은 1,500달러 이상에 달합니다.

크기가 증가할수록 이 차이도 커집니다. 이로 인해 재정적인 영향이 훨씬 더 커집니다. CZ 2캐럿은 약 30달러에 판매되지만, 2캐럿 다이아몬드는 최소 7,000달러에 판매될 수 있습니다.

좋은 소식은 휴대용 XRF가 단 몇 초만에 그 차이를 알려줄 수 있다는 것입니다.

휴대용 XRF 분석기를 사용하여 진짜 다이아몬드 식별

XRF의 작동 방법을 보여주기 위해 Vanta 장비로 진짜 다이아몬드 및 큐빅 지르코늄(CZ) 조각을 테스트한 다음, 그 결과를 정량적으로 분석했습니다. 이 테스트에는 5초가 걸렸습니다. 그 결과, 다이아몬드와 CZ 조각을 빠르게 식별할 수 있었습니다.

아래에서 샘플과 결과를 확인하십시오.

XRF 분석을 사용한 진짜 다이아몬드 식별휴대용 XRF 분석기를 사용한 진짜 다이아몬드 식별

진짜 다이아몬드(왼쪽)와 CZ 조각(오른쪽)의 이미지(위)와 스캔(아래). 30

두 조각 모두 외관은 비슷해 보이지만, 화학 작용은 전혀 비슷하지 않습니다. Vanta 분석기는 첫 번째 조각에서 제로 지르코늄을 식별했습니다. 이와는 대조적으로 지르코늄(Zr) 조성은 두 번째 조각의 화학적 분석에서 두드러진 특성을 나타냅니다.

다이아몬드는 순수 탄소이기 때문에 XRF에는 보이지 않는 것으로 나타납니다. 탄소는 원소 검출 범위를 벗어납니다. 다이아몬드의 성분을 직접 검출할 수는 없지만 Zr의 유무에 따라 잠재적으로 진짜 다이아몬드와 알려진 가짜 다이아몬드(CZ)를 구분할 수 있습니다.

다이아몬드만이 유일하게 모조되는 귀금속이거나 보석은 아닙니다. 진주와 터키석도 자주 모조품으로 제작됩니다. 올림푸스 XRF 기술을 사용하여 진짜 광물과 가짜 광물을 구분할 수도 있습니다.

진짜 진주와 가짜 진주 비교: 그 차이는?

진주는 연체동물에서 발견 및 추출되는 독특한 원석입니다. 진주는 주로 탄산칼슘으로 이뤄진 광물인 아라고나이트입니다. 진주는 가치가 높기 때문에 모조 진주 시장의 규모가 큽니다. 가짜 진주는 진짜 진주와 외관은 비슷하지만, 일반적으로 발광 품질이 낮고 마모와 파열에 더 약합니다.

Olympus Vanta XRF 분석기는 진짜 진주와 모조 진주를 모두 분석할 수 있으며, 이것이 얼마나 쉬운지 보여 주는 테스트를 진행했습니다.

휴대용 XRF 분석기로 진짜 진주와 가짜 진주 식별

이 분석기는 짧은 테스트 시간(20초) 동안 두 원석에서 탄산칼슘 비율(CaCO3)을 계산했습니다. 그 결과, 진짜 진주와 모조품을 신속하게 식별할 수 있었습니다. 다음 샘플 및 결과를 확인하십시오.

XRF 분석을 통한 진짜 진주 식별XRF 건을 통한 진짜 진주 식별

진짜 진주(왼쪽)와 가짜 진주(오른쪽)의 이미지(위) 및 스캔(아래). 36

진짜 진주와 모조 진주의 차이가 뚜렷합니다. 모조 원석에는 미량의 탄산칼슘(CaCO3)이 있지만, 진짜 원석에는 거의 전체가 CaCO3이고 다른 유기물과 무기물은 미량이 포함되어 있습니다. 다이아몬드와 큐빅 지르코니아 비교와 마찬가지로, 진짜 보석과 가짜 보석은 빠른 XRF 테스트로 분석하면 명백하게 드러납니다.

이제 XRF가 진짜 진주를 식별하는 방법에 대해 살펴보았으므로, 자주 모조되는 다른 보석인 터키석에 대해 살펴보겠습니다.

진짜 터키석과 가짜 터키석: 그 차이는?

다이아몬드 및 진주와 마찬가지로 터키석은 자연에서 발생하지만 흔히 모조품도 제작됩니다. 진짜 터키석은 구리 기반의 수화 인화 알루미늄입니다. 따라서 휴대용 XRF로 빠르게 식별할 수 있습니다.

직접 보여주기 위해 또 다른 Vanta XRF 테스트를 실행했습니다.

휴대용 XRF 분석기를 사용한 진짜 터키석 식별

결과에 따르면 진짜 터키석은 광물학을 토대로 예상한 바와 같이 가짜 터키석보다 구리(Cu), 인(P), 알루미늄(Al) 함량이 훨씬 높습니다.

다음 샘플 및 결과를 확인하십시오.

XRF 테스트로 진짜 터키석 식별X선 분광학으로 진짜 터키석 식별

진짜 터키석(왼쪽)과 가짜 터키석(오른쪽)의 이미지(위) 및 스캔(아래). 42

이 세 가지 원소 농도 모두 진짜 터키석과 모조 터키석의 차이를 나타냅니다. Vanta 휴대용 XRF 장비를 사용하면 극명한 차이를 쉽게 얻을 수 있습니다.

보석의 무결성과 조성에 대한 자신감을 가져다 주는 XRF 결과

Vanta 휴대용 XRF 장비는 진짜 보석과 모조품 차이를 비교할 때 놀라운 성능을 보여 줍니다. 이 정확한 결과를 통해 보석의 무결성과 조성에 대한 확신을 얻을 수 있습니다.

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소책자: Vanta 휴대용 XRF 분석기


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학술 지원, ANI-XRF 및 XRD 기술

Josh Litofsky는 텍사스 휴스턴에 있는 미주 Olympus 주식회사의 학술 고문입니다. 그는 2019년에 Olympus에 합류했으며, Olympus X선 형광 및 X선 회절 제품군을 지원하여 고객에게 향상된 솔루션을 제공합니다. 벨로이트 대학에서 물리학 학사 학위를 취득한 후 펜실베니아 주립 대학교에서 화공학 박사 학위를 취득했으며, X선 회절을 이용한 디자이너 재료의 고급 특성화에 대한 연구 논문을 작성했습니다. 여가 시간에 Josh는 달리기를 좋아하며, 펜실베니아 주에서 100 킬로미터를 가장 빨리 주파한 경력이 있습니다.

6월 11, 2020
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