Các phương pháp hiện đại trong nghiên cứu, kiểm định Đá Quý

Các phương pháp hiện đại trong nghiên cứu, kiểm định Đá Quý

Khái quát

Trong những năm gần đây cùng với sự tiến bộ của kỹ thuật điện tử – tự động hóa, rất nhiều các đá quý nhân tạo, đá quý xử lý đã tràn ngập thị trường. Đây chính là những thách thức lớn đối với các nhà ngọc học các nhà kinh doanh đá quý vì vậy việc áp dụng các phương pháp hiện đại như phổ hồng ngoại, phổ tán xạ Raman các phương pháp Rơnghen, huỳnh quang catốt trong lĩnh vực nghiên cứu kiểm định đá quý được áp dụng rộng rãi ở nhiều phòng thí nghiệm trên thế giới.

Ở Việt Nam trong những năm gần đây, với sự trang bị thiết bị lại các thiết bị nghiên cứu ở các trường đại học và các viện nghiên cứu tại Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh đã có những trang thiết bị nghiên cứu hiện đại. Do vậy việc áp dụng các phương pháp hiện đại trong nghiên cứu kiểm định đá quý là hoàn toàn có khả năng ứng dụng tại Việt Nam.

Các phương pháp hiện đại trong nghiên cứu, kiểm định đá quý

Phương pháp phổ hồng ngoại

Năng lượng phổ hồng ngoại: Tia hồng ngoại là các sóng điện từ có năng lượng nằm trong khoảng từ 13.333 cm-1 tới 33 cm-1 hay từ 750nm đến 300.000nm.

Nguyên tắc của phép đo: Các tinh thể được cấu tạo bởi các nguyên tử liên kết với nhau bởi các liên kết hóa học. Các nguyên tử trong mạng nếu dao động quanh vị trí cân bằng của nó. Mỗi nhóm nguyên tử liên kết với nhau đều có một tần số dao động riêng đặc trưng cho nhóm nguyên tử đó. Khi một chùm hồng ngoại gọi tới tinh thể hệ dao động ngay sẽ hấp thụ năng lượng để duy trì dao động của nó. Dựa vào phổ hồng ngoại người ta có thể phân biệt các loại đá khác nhau cũng như các loại xử lý đã được tiến hành trên viên đá.

Phương pháp phổ hồng ngoại
Phương pháp phổ hồng ngoại

Các ứng dụng của phương pháp phổ hồng ngoại:

Phổ hồng ngoại biến đổi fourier (FTIR) hiện nay đây là hệ đo hồng ngoại hiện đại nhất trên thế giới dựa trên kỹ thuật tự động hóa và một chương trình xử lý số liệu mạnh và dập nhiễu tốt để đạt được độ phân giải cao đồng thời làm giảm thời gian đo (chưa đến 1s/lần đo), hiện nay ở Hà Nội đã có một hệ đo FTIR đặt tại khoa Hóa trường Đại học Quốc gia Hà Nội.

Phổ hồng ngoại có thể phân biệt các loại đá qua các đặc trưng phổ hồng ngoại của nó.

Ví dụ: Turquoise tự nhiên và Turquoise nhân tạo. Phát hiện được H2O hoặc nhóm (OH) trong đá quý. Xác định đá ép keo.

Phương pháp phổ Raman

Bản chất của phương pháp đa tán xạ Raman:

Khi quan sát của ánh sáng tán xạ từ vật nghiên cứu (tinh thể hoặc chất lỏng) người ta thấy ngoài các vạch của ánh sáng với tần số Khi quan sát của ánh sáng tán xạ từ vật nghiên cứu (tinh thể hoặc chất lỏng) người ta thấy ngoài các vạch của ánh sáng với tần số √o còn xuất hiện những vạch mới với tổ hợp tần số √o ± √i. Dùng nguồn laser màu có điều chỉnh tần số ánh sáng √o người ta có thể đo phổ tán xạ Raman cổng hưởng điện tử.

Phương pháp phổ Raman
Phương pháp phổ Raman

Ứng dụng của phổ Raman trong việc nghiên cứu kiểm định đá quý.

Với ưu điểm là không cần gia công mẫu cầu kỳ và có thể đo được các điểm nằm sâu bên trong bề mặt mẫu, phương pháp phổ tán xạ Raman có một ưu thế đặc biệt trong việc nghiên cứu, kiểm định đá quý. Với việc đo phổ tán xạ Raman ta có thể xác định xác thành phần, bản chất các bao thể trong đá quý.

Các phương pháp Rơnghen

Bản chất của tia rơnghen:Tia Rơnghen là các sóng điện từ cỡ A0 (0.1nm)

Chụp ảnh tia Rơnghen:

Dựa trên khả năng hấp thụ tia Rơnghen của các chất khác nhau là khác nhau mà người ta tiến hành chụp ảnh Rơnghen một số đối tượng để tìm ra các cấu trúc khác nhau bên trong đối tượng.

Ví dụ: Có thể sử dụng ảnh Rơnghen để phân biệt ngọc trai nuôi và ngọc trai tự nhiên.

Phổ huỳnh quang năng lượng tán sắc tia X (EDXRF)

Khi mẫu được kích thích bởi một chùm tia rơnghen (Rơnghen sơ cấp) nó sẽ phát ra các tia rơnghen thứ cấp tương ứng với các nguyên tố hóa học có mặt trong mẫu. Với một đầu thu thích hợp ta có thể phát hiện ra sự có mặt của các nguyên tố có trong mẫu.

Trước đây phương pháp này không phát hiện được các nguyên tố nhẹ từ Na nhưng hiện nay đã có thể xác định được tất cả các nguyên tố nhẹ.

Ưu điểm của phương pháp này là không phải phá mẫu và có độ nhạy cao có thể phát hiện một thành phần tới 1 ppm.

Xác định các hằng số mạng bằng nhiễu xạ Rơnghen

Phương pháp Rơnghen
Phương pháp Rơnghen

Tia rơnghen Khi chiếu vào một tập hợp các tinh thể nhỏ (dạng bột) nằm hỗn độn theo mọi phương sẽ cho nhiễu xạ theo định luật gragg.

                                                2d sinO=nλ

Trong đó: d – là khoảng cách giữa các nguyên tử

O – là góc tới

λ – là bước sóng Rơnghen

n – là số nguyên.

Sau khi biết O, n, λ ta sẽ suy ra d và cường độ nhiễu xạ tương đối giữa các vạch so sánh các vạch này với giá trị mẫu chuẩn ta có thể biết tinh thể thuộc hệ nào, trên cơ sở đó ta có thể tính được các hằng số mạng.

Ví dụ: Đối với Zircon Việt Nam ta tính được các hằng số mạng.

A = 6,604 A0 và c = 5,979 A0

Phương pháp Microsond

Phương pháp Microcond cũng như phương pháp phổ huỳnh quang năng lượng tán sắc tia X là các phương pháp không phá hủy mẫu dùng để xác định thành phần hóa học của mẫu.

Nguyên tắc của phép đo: Một chùm điện tử với vận tốc lớn hơn được hội tụ (d= 0,001mm) lên bề mặt mẫu cần đo. Khi chùm điện tử đập vào mẫu, mẫu sẽ phát ra một chùm tia X mỗi một nguyên tố có mặt trong mẫu được đặc trưng bởi một bước sóng. Các tia X này được thu nhận và xử lý bởi một phổ kế. Trên cơ sở so sánh với mẫu chuẩn ở cùng một điều kiện đo ta có thể tính được hàm lượng o/o các nguyên tố có mặt trong mẫu.

Nhược điểm của phương pháp này là không phát hiện được các nguyên tố có nguyên tử nhỏ hơn Bor bao gồm B, Li, O và thời gian bao lâu.

Phương pháp huỳnh quang Catốt

Nguyên tắc của phép đo: Đo phổ huỳnh quang từ 400 nm tới 740 nm của mẫu khi bị kích thích bởi một trùng điện tử đập vào mẫu. Phương pháp này rất có lợi thế đối với các loại đá của nguyên tố gây màu là Cr, MN.

Phương pháp huỳnh quang Catốt
Phương pháp huỳnh quang Catốt

Phương pháp này có nhiều ưu điểm khi bạn dám định Emerald. Đối với Ruby khi quan sát dưới Cl ta có thể nhận thấy các đường sinh trưởng một cách rõ nét hơn trong những trường hợp mà ở điều kiện chiếu sáng thông thường không quan sát được.

Công ty cổ phần Trang sức và Đá quý Việt nam là một trong những công ty hàng đầu cả nước về thiết kế, chế tác về đá quý và trang sức. Nếu có mong muốn tư vấn thiết kế sản phẩm trang sức, đá quý mang tính “cá nhân hóa và gắn liền với câu chuyện của bản thân”,  Quý khách vui lòng đăng ký trực tiếp trên website để được phục vụ tốt nhất.

Để được tư vấn trực tiếp, Quý Khách vui lòng bấm số HOTLINE hoặc đăng ký trực tuyến TẠI ĐÂY. Ngoài ra, nếu Quý khách cần hỗ trợ luôn, vui lòng nhắn tin tại TẠI ĐÂY (24/24).

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *