Evident LogoOlympus Logo
InSight Blog

Lśniąc jak diament... albo stras: identyfikowanie kamieni szlachetnych przy użyciu analizatorów XRF

By  -
Identyfikowanie prawdziwych diamentów za pomocą analizy XRF

Czy w przekazywanym w Twojej rodzinie z pokolenia na pokolenie pierścieniu osadzony jest prawdziwy diament, czy może to jednak stras? Zagadkę tę można rozwiązać na kilka sposobów.

W tym wpisie omówimy sposoby wykrywania fałszywych kamieni szlachetnych oraz wyjaśnimy, jak zidentyfikować je przy użyciu analizatorów XRF.

Rozpoznawanie fałszywych kamieni szlachetnych: sygnały ostrzegawcze i inteligentne strategie

Podrobienie cennych klejnotów i minerałów, takich jak perły, diamenty i turkus, może wydawać się stosunkowo łatwe. Fałszywym kamieniom szlachetnym towarzyszą jednak pewne sygnały ostrzegawcze.

Przykładowo, prawdziwe diamenty zwykle toną w wodzie. Po chuchnięciu na diament na jego powierzchni nie osadzi się para wodna. Te szybkie, domowe metody nie są jednak niezawodne i mogą nie sprawdzić się w przypadku niektórych rodzajów fałszywych kamieni szlachetnych.

Fałszywe kamienie można zidentyfikować w bardziej wiarygodny sposób techniką fluorescencji rentgenowskiej (XRF). Ręczne analizatory XRF, takie jak analizatory z serii Vanta™, umożliwiają ilościowe oznaczenie różnorodnych pierwiastków (od Mg do U) aż do liczby części na milion (ppm).

Przyrządy te ułatwiają odróżnienie prawdziwych i fałszywych kamieni w kilka sekund na podstawie zawartości pierwiastków wykrywanych podczas analizy, takich jak cyrkon, miedź, wapń czy glin.

Jedną z podróbek kamieni szlachetnych, którą można wykryć przy użyciu analizatora XRF, jest cyrkonia (CZ). CZ to krystaliczna forma dwutlenku cyrkonu (ZrO2), często wykorzystywana w celu imitacji diamentu.

Cyrkonia i diament: czym się różnią?

Na pierwszy rzut oka CZ wygląda jak diament. Ten syntetyczny kamień ozdobny jest jednak bardziej miękki i lżejszy, a jego krawędzie są bardziej zaokrąglone i gładsze. Jest również mniej odporny na uszkodzenia. Ze względu na optyczne podobieństwo CZ do diamentu często trudno jest wzrokowo ocenić, czy obserwowany kamień jest prawdziwym diamentem.

Bardziej przystępne cenowo diamenty są nadal około 100x droższe w przeliczeniu na karat niż CZ. Kluczowe jest zatem upewnienie się, że sprzedawca nie próbuje nakłonić nas do zakupu podróbki. Jeden karat CZ kosztuje około 20 USD. Cena jednego karatu diamentu rozpoczyna się natomiast od 1500 USD.

Różnica ta zwiększa się wraz z rozmiarem kamienia. Im większy kamień, tym więcej pieniędzy może stracić potencjalny nabywca: dwa karaty CZ kosztują około 30 USD, natomiast dwa karaty diamentu to co najmniej 7000 USD.

Mamy jednak dobre wieści — ręczny analizator XRF rozróżnia te kamienie w kilka sekund.

Identyfikowanie prawdziwych diamentów przy użyciu ręcznych analizatorów XRF

W celu prezentacji działania analizatora XRF Vanta poddaliśmy testowi prawdziwy diament i cyrkonię, a następnie przeanalizowaliśmy wyniki ilościowo. Wykonanie testu zajęło 5 sekund. Test umożliwił błyskawiczne odróżnienie CZ od diamentu.

Poniżej przedstawiamy próbki używane do testu oraz wyniki.

Identyfikowanie prawdziwych diamentów za pomocą analizy XRFIdentyfikowanie prawdziwych diamentów przy użyciu ręcznych analizatorów XRF

Zdjęcia (na górze) i skany (na dole) prawdziwego diamentu (po lewej) i CZ (po prawej). 30

Obie próbki wyglądają podobnie, ale ich skład chemiczny jest skrajnie różny. Analizator Vanta nie wykrył cyrkonu w pierwszej próbce. W drugiej próbce wykrył natomiast, że cyrkon (Zr) ma największy udział w składzie chemicznym kamienia.

Diament to czysty węgiel — dlatego jest „niewidoczny” dla analizatora XRF. Węgiel jest poza zakresem wykrywanych pierwiastków. Chociaż nie można bezpośrednio określić składu diamentu, znane imitacje (CZ) można odróżnić od prawdziwych diamentów na podstawie obecności lub braku Zr.

Diament to nie jedyny cenny kamień szlachetny, który jest podrabiany. Na rynku często dostępne są podróbki dwóch innych minerałów — pereł i turkusu. Technologia XRF firmy Olympus umożliwia wykrycie imitacji również tych minerałów.

Prawdziwe i fałszywe perły: czym się różnią?

Perły to unikalne kamienie szlachetne, które tworzą się we wnętrzu mięczaków i są z nich wydobywane. Głównym składnikiem pereł jest aragonit, odmiana węglanu wapnia. Perły są bardzo cenne — istnieje na nie duży popyt, co wykorzystują producenci imitacji pereł. Chociaż podróbki pereł mogą wyglądać jak prawdziwe perły, na ogół charakteryzują się iryzacją o niższej jakości i są bardziej podatne na uszkodzenia.

Analizatory XRF Olympus Vanta umożliwiają analizę prawdziwych pereł i ich podróbek. Wykonaliśmy test, aby zademonstrować, jakie to proste.

Identyfikowanie prawdziwych pereł i ich podróbek przy użyciu ręcznych analizatorów XRF

Analizator obliczył procentową zawartość węglanu wapnia (CaCO3) dla obu kamieni podczas błyskawicznego testu, trwającego 20 sekund. Na podstawie tych wyników można szybko odróżnić prawdziwą perłę od jej imitacji. Poniżej przedstawiamy próbki i wyniki testu:

Identyfikowanie prawdziwych pereł za pomocą analizy XRFIdentyfikowanie prawdziwych pereł przy użyciu pistoletu do analizy XRF

Zdjęcia (na górze) i skany (na dole) prawdziwej perły (po lewej) i jej imitacji (po prawej). 36

Różnica między prawdziwą perłą a jej imitacją jest uderzająca. Imitacja perły zawiera śladowe ilości węglanu wapnia (CaCO3), natomiast prawdziwa perła w prawie stu procentach składa się z CaCO3, przy śladowym udziale innych organicznych i nieorganicznych materiałów. Podobnie jak w przypadku porównania diamentów i cyrkonii — prawdziwe kamienie można błyskawicznie odróżnić od ich imitacji, wykonując test XRF.

Teraz, gdy omówiliśmy już metodę identyfikacji prawdziwych pereł przy użyciu analizatora XRF, weźmy pod lupę inny, często podrabiany kamień — turkus.

Prawdziwe i fałszywe turkusy: czym się różnią?

Turkusy, podobnie jak diamenty i perły, występują w naturze, ale często są podrabiane. Prawdziwy turkus to uwodniony fosforan miedzi i glinu. Skład chemiczny tego minerału sprawia, że można błyskawicznie zidentyfikować go przy użyciu ręcznego analizatora XRF.

Aby to udowodnić, wykonaliśmy kolejny test, używając analizatora XRF Vanta.

Identyfikowanie prawdziwych turkusów przy użyciu ręcznych analizatorów XRF

Wyniki wskazują, że prawdziwy turkus zawiera o wiele więcej miedzi (Cu), fosforu (P) i glinu (Al) niż jego imitacja, czego można było oczekiwać na podstawie jego składu mineralnego.

Poniżej przedstawiamy próbki i wyniki testu:

Identyfikowanie prawdziwych turkusów w teście XRFIdentyfikowanie prawdziwych turkusów techniką spektroskopii rentgenowskiej

Zdjęcia (na górze) i skany (na dole) prawdziwego turkusu (po lewej) i jego imitacji (po prawej). 42

Stężenia wszystkich trzech pierwiastków obrazują różnice między prawdziwym turkusem a jego imitacją. Różnice te są znaczące i łatwe do wykrycia przy użyciu ręcznych analizatorów XRF Vanta.

Na podstawie wyników analizy XRF można określić autentyczność i skład chemiczny klejnotów i biżuterii

Ręczne analizatory XRF Vanta doskonale wskazują różnice między prawdziwymi klejnotami a ich imitacjami. Dokładne wyniki umożliwiają określenie autentyczności i składu chemicznego klejnotów i biżuterii.

Powiązane treści

Nie wszystko złoto, co się świeci: jak rozpoznać fałszywą sztabkę złota

Na wagę złota: wykrywanie fałszywej biżuterii za pomocą analizy XRF

Broszura: Ręczne analizatory XRF Vanta


Warto nawiązać kontakt
Application Scientist, XRF Technologies

Josh Litofsky holds a bachelor’s degree in physics from Beloit College and PhD in chemical engineering from Pennsylvania State University. For his PhD, he focused his research on advanced characterization of designer materials using X-ray diffraction. From 2019 to 2022, Josh brought his expertise to Evident as an application scientist, supporting our X-ray fluorescence (XRF) analyzers to provide enhanced solutions to customers. In his free time, Josh enjoys running and has run the fastest 100k in the state of Pennsylvania.

czerwiec 11, 2020
Sorry, this page is not available in your country
InSight Blog Sign-up
Sorry, this page is not available in your country
Let us know what you're looking for by filling out the form below.
Sorry, this page is not available in your country