Как отличить натуральный камень от подделки. Практические советы - Николай Черненко Страница 3

– Двойники (двойное изображение). Например, у цитрина или топаза – это признак натурального кристалла. Возникает из-за оптического эффекта. Изучайте иризацию, преломление света и минералы, которые эти эффекты могут дать.

Если вы возьмете с собой лупу с увеличением х10 или, что хуже, но тоже приемлемо, использовать увеличение в камере телефона, то увидите то, что спрятано от обычного глаза: и микропузыри, и клей, и краску. Если вы возьмете ультрафиолетовую лампу, то можно увидеть натуральные камни, которые светятся в темноте: флюорит, кальцит, йооперлит и другие. Стекло и пластик обычно не реагируют на УФ свет.

Экспертные методы (лаборатория)

1. Рамановская спектроскопия

Суть метода. Рамановская (комбинационного рассеяния) спектроскопия – неразрушающий аналитический метод, основанный на эффекте неупругого рассеяния монохроматического света (обычно лазерного излучения) на молекулах вещества. При взаимодействии фотонов с колебательными уровнями молекул часть из них меняет энергию – возникает рамановский сдвиг, измеряемый в обратных сантиметрах (см⁻¹).

Что определяет:

· химический состав образца;

· кристаллическую структуру;

· молекулярные колебания (фононные моды);

· наличие примесей и дефектов;

· полиморфные модификации (разные кристаллические формы одного вещества).

Как работает:

1. Образец облучается лазером (длины волн: 400–1064 нм; популярные – 532, 785, 830 нм).

2. Рассеянный свет собирается оптической системой.

3. Детектор (ПЗС-матрица с термоэлектрическим охлаждением) регистрирует спектр.

4. Анализ сдвига частот даёт «молекулярный отпечаток» вещества.

Преимущества:

· не требует подготовки образца (без растворения, разрушения);

· работает с твёрдыми, жидкими, газовыми фазами;

· позволяет анализировать через прозрачную упаковку (стекло, пластик);

· чувствителен к водным растворам (вода почти не мешает).

Применение в геммологии:

· идентификация природных и синтетических камней;

· обнаружение облагораживания (пропитка, окрашивание);

· анализ включений внутри минералов (до глубины 5 мм);

· различение полиморфов (например, натуральный и синтетический корунд).

Пример: рамановский спектр натурального изумруда отличается от гидротермального синтетического по характерным пикам примесей.

2. Рентгенофлуоресцентный анализ (РФА)

Принцип: облучение образца рентгеновскими лучами вызывает вторичное флуоресцентное излучение, характерное для каждого элемента.

Что определяет:

· элементный состав (от бериллия до урана);

· концентрации примесей (ppm‑уровни);

· наличие легирующих добавок (например, Cr в рубинах).

Плюсы:

· неразрушающий метод;

· быстрый результат (1–5 мин);

· количественный анализ.

Ограничения:

· поверхностный слой (глубиной ~10–100 мкм);

· не различает валентные состояния элементов.

Применение:

· проверка подлинности жемчуга (содержание Ca, Sr);

· идентификация синтетических корундов (примеси Ti, Fe);

· обнаружение покрытий (например, золото на кварце).

3. Инфракрасная спектроскопия (ИК‑спектроскопия)

Принцип: поглощение ИК‑излучения молекулами вызывает колебания связей. Спектр поглощения уникален для каждого вещества.

Что определяет:

· функциональные группы (OH, CO, NH и др.);

· воду и гидроксилы в минералах;

· синтетические полимеры в композитах.

Особенности:

· требует прозрачных образцов или подготовки (прессование с KBr);