仪器信息网APP
选仪器、听讲座、看资讯
当前位置:仪器社区 > X射线荧光光谱仪(XRF)

【生活中的分析】常见宝玉石的无损检测方法

  • 仗剑少年游
    2020/06/23
    Crazy Analyst战队
  • 私聊

X射线荧光光谱仪(XRF)

  • 从题目来看,“常见”其实修饰了两个名词,一个是“宝玉石”,一个是“无损检测方法”。
    之前从事检测工作时,机缘巧合,我碰到过不少种类宝玉石的原石或半成品(然而都不是太值钱),这些样品是每次培训时最容易引起受训人员兴趣的样品,也是我比较期待的样品。
    为了搞清楚相关商品知识,做好相关的知识和技术储备,单位采购了一本巨著——《系统宝石学》,感觉受益匪浅,结合自己在检测方面、尤其是无损检测方面的经验(毕竟谁也不想破坏宝玉石),尽我所能做一些梳理,希望能给大家的购买提供帮助。尤其是手边有合适仪器的同仁,不妨让你最亲密的“战友”帮你一探究竟,既方便也是乐趣。
    言归正传,首先强烈推荐《系统宝玉石》

    (这本书在电商有售,大概300+)
    《系统宝石学》,本书全面系统地阐述了天然宝玉石的宝石学特征,重点叙述了50余种常见宝玉石和80余种稀少宝石的物理性质晶体结构、化学成分及鉴定方法;介绍了天然宝石的人工优化方法及其鉴别特征、合成宝石和人造宝石的生产原理、方法及其鉴定;这本书的主编是张培莉,有兴趣的同学不妨点进去看看她是谁(有惊喜哦),书厚710页,全书铜版纸,图片清晰精美,是一本极高质量的工具书,用于收藏也是极为合适。【常见宝玉石的分类】根据《系统宝石学》的描述和我个人的理解,我做了一张思维导图。这里也给大家推荐一个在线思维导图的制作网站——https://www.processon.com/。


    在我们日常的描述中,宝石和玉石似乎没有什么明显的区别,但是在学术上的分类是非常分明的,这个概念直接影响我们后期检测的思路,这个区别就是:
    宝石——晶体;
    玉石——矿物结晶聚集体。
    类比矿物学和化学中相关概念,宝石类比于矿物类比于纯净物;玉石类比于矿石类比于混合物。
    我所说的类比,仅是为了理解方便,因为晶体里面可能有混杂物,不可能做到绝对的纯净。
    宝石的杰出代表,自然就是钻石、红宝石、蓝宝石、碧玺,次一些的就是水晶等,这些宝石以多彩、透明给人留下深刻的第一印象。

    钻石

    蓝宝石

    (黄色)蓝宝石,是的你没看错!

    红宝石(仅红色的叫红宝石,除此以外都叫蓝宝石,是不是黑知识?)

    水晶


    碧玺




    玉石的杰出代表,就是翡翠(硬玉)、和田玉(软玉)、玛瑙(石英质玉石)……

    翡翠

    和田玉

    玛瑙




    总之,那种看着blingbling、有棱有角的小件首饰,通常是宝石。
    看着温润柔和的大件首饰(手镯啊、挂坠儿),通常是玉石。
    当然以上也可能是假的。
    了解玉石与宝石定义上的区别,就容易找到检测的突破点。
    宝石:矿物成分单一,各元素含量接近矿物理论值,有衍射峰,而且晶相(物相)单一,均质性好;
    玉石:为矿物集合体或非晶态物质,成分含量范围相对较宽,衍射峰相对更加复杂,均质性相对较差。

    必须说明的是,玉石虽然是矿物集合体,但是多数情况下还是同种或者同族矿物的聚合体,因为无论是宝石还是玉石都强调纯净,所以成分含量范围和物相构成只能说相对较宽。




    【宝玉石的常见鉴定方法】

    在珠宝玉石市场通常都会设立宝玉石鉴定点,花几十块钱就可以请持证的宝玉石鉴定师出具如下的宝玉石鉴定证书。





    通常进行宝玉石鉴定的工作间都很小,鉴定时间也很短,估计有不少人都嘀咕——我会不会被骗?鉴定师是不是假的?鉴定书是不是假的?几千块钱的东西,看一眼、照一照就能知道真假?

    从上面的证书可以看到(这个证书的格式很常见),鉴定师主要进行了密度和光学方面的检测、检查,对仪器设备的条件不高,按照“人机料法环”的检测真言来说,里面“人”是最关键的因素。对于经验丰富的鉴定师,东西一上手、一过眼的时候往往已经心里有数,密度、折射率、光镜(光学显微镜)观察已经是例行公事了。在宝玉石鉴定方面,看得多非常重要。

    回到前面的描述,无论是宝石还是玉石,纯净度不是凡石俗石所比,折射率、密度都有极具参考性的参考值,经验+实践,鉴定师利用一些相对简单的仪器能获得相当靠谱的结论。

    有没有可能失算?

    肯定是有可能的!只要知道鉴定的路数,就有可能想办法误导鉴定师。

    出于好奇,我曾经验过一个带证的蜜蜡(属于有机宝石),结果发现是亚克力(
    聚甲基丙烯酸甲酯)。

    所以过分依赖感官和经验,还是有漏洞的。




    【可用于宝玉石鉴定的无损检测方法】

    1.X射线荧光光谱仪

    只要样品能放入样品仓,覆盖检测面,就能得到成分信息,目前X荧光半定量的算法已经相当成熟,返回数据参考性很高。常见宝玉石中除了极个别品种(如钻石、绿柱石)都可以使用此方法进行无损检测;



    我曾经使用EDXRF检测过水晶、玉髓、玛瑙、翡翠、和田玉、碧玺、天河石、石榴石等。

    2.X射线衍射仪

    使用XRD进行无损检测有一些限定条件,对样品台有一定要求,需要θ-θ光路,因为如果θ-2θ光路样品台会倾斜,有可能造成样品跌落、损坏。同时,还需要零背景样品台和阵列式探测器。因为样品无法破碎制成通常的粉末衍射试样,所以样品放在样品台上存在复杂的表面而不是常见的平面,传统探测器的采集效率和偏移都会非常明显,从而影响最终的检测。

    我曾经用X射线衍射仪检测过人造金刚石(粉末)、锆石、人造刚玉(表蒙子材料)、翡翠挂件、碧玺、石榴石、天河石、绿柱石等。

    3.拉曼光谱仪

    拉曼在宝玉石鉴定方面应用很广,我们现场配备的物项识别仪(基于拉曼光谱)就有过此类应用,但是我个人没有进行过此类检测。

    4.红外光谱仪

    红外光谱在宝玉石鉴定方面的应用也很多,赛默飞的红外光谱仪可以配上专用的光路附件和谱库,效果也非常不错。我曾经用红外光谱仪检测过假的蜜蜡。

    5.紫外光谱(含紫外灯)

    对于一些内容物掺假可以在紫外光源下发现端倪。

    6.固体密度计

    7.电子扫描显微镜

    (注:X射线可能会因为照射导致样品变色)




    【可用于宝玉石鉴定的微损检测方法】

    主要是一些探针类技术或者局部烧蚀技术,我没有接触过,有兴趣的同仁可以试试。




    总结:

    随着检测仪器的小型化、智能化的发展,相信越来越多的检测仪器会进入宝玉石鉴定领域,提高宝玉石鉴定的一致性、准确性。如果有人工智能方面的训练,估计以后困扰大家的和田玉青料、俄料之争会有更清晰的界限和鉴定方法,各种被推向神坛的绿松石、南红玛瑙之类的宝玉石估计也神秘不在。

    各位坛友,不妨跟帖说说你们用自己的仪器都做过什么宝玉石的检测?
  • 该帖子已被管理者-检测老王设置为精华,下面是奖励记录:加10积分,加5声望
    +关注 私聊
  • qq250083771

    第1楼2020/07/01

    应助达人

    感谢分享,长知识啦,有没有啥肉眼可以分辨的方法啊

0
    +关注 私聊
  • 博物乐知

    第2楼2020/07/05

    本人恰好有本书《系统宝石学》电子本,260RMB,欢迎私信索取!

0
    +关注 私聊
  • 仗剑少年游

    第3楼2020/07/06

    还是尊重知识产权比较好,虽然我也有。

    博物乐知(Ins_38cf7993) 发表:本人恰好有本书《系统宝石学》电子本,260RMB,欢迎私信索取!

0
    +关注 私聊
  • zyl3367898

    第4楼2020/07/21

    应助达人

    还以为有证书的就一定是真的呢?

0
    +关注 私聊
  • 仗剑少年游

    第5楼2020/08/10

    尤其是网购的,证书真假存疑。

    zyl3367898(zyl3367898) 发表:还以为有证书的就一定是真的呢?

0
    +关注 私聊
  • 土老冒豆豆

    第6楼2022/01/10

    应助达人

    本来是奔着题目来看宝石的,没想到发现一本著作的主编是宝藏老师。涨知识了。

0
    +关注 私聊
  • m3256579

    第7楼2022/01/17

    玉石之类水太深。
    如果科学仪器能鉴别是好事儿。
    但是比较难吧,需要大数据。

0
    +关注 私聊
  • 翔施

    第8楼2022/05/06

    需要专业知识就行了,大数据倒没那么必要

    m3256579(m3256579) 发表:玉石之类水太深。如果科学仪器能鉴别是好事儿。但是比较难吧,需要大数据。

0
相关仪器 相关专场 相关厂商 相关耗材
举报帖子

执行举报

点赞用户
好友列表
加载中...
正在为您切换请稍后...