Analysis of Precious Stones by EDX-8100

Význam tématu

Analýza vzácných kamenů je klíčová pro ověřování autenticity, kvality a stanovení původu drahokamů. Rychlé a nedestruktivní metody usnadňují rozhodování při oceňování a zajišťují důvěru v obchod s drahokamy.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo využít spektrometr EDX-8100 ke kompozitní analýze rubínů, smaragdů a paraibského turmalínu. Hlavním záměrem bylo rozlišit přírodní a syntetické vzorky a odhadnout geografický původ přírodních drahokamů.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky byly vystaveny přímému rentgenovému záření a měřeny pomocí detektoru SDD. Analýza pokrývá prvky od sodíku po uran. Klíčové parametry: Rh rentgenka, napětí 15 až 50 kV, proud v režimu auto, kolimátor 3 mm, filtry pro různé energetické rozsahy, vakuová atmosféra, integrační čas 50 s na kanál.

Hlavní výsledky a diskuse

• Rubíny: Syntetické vzorky vykazují vyšší obsah chromu a zirkonia a nedetekovatelný gallium, což je rozdíl oproti přírodním rubínům z Tanzanie.
• Smaragdy: Kolumbijské a zambijské drahokamy se lišily v koncentracích chromu, železa, vanadu a stopových prvcích (sodík, hořčík, cesium). Syntetický smaragd obsahoval rhodium z katalyzátoru a postrádal některé přírodní prvky.
• Paraibský turmalín: Oba brazilské vzorky prokázaly vysoký obsah mědi a manganu, charakteristický pro přírodní původ. 3D mikroskopie odhalila vnitřní zelené zóny díky vyššímu obsahu mangananu.

Přínosy a praktické využití metody

EDXRF umožňuje rychlou, nedestruktivní a spolehlivou kompozitní analýzu, která je vhodná pro autentizaci drahokamů, detekci syntetických výrobků a identifikaci geografického původu vzorků.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace s FT-IR, UV-Vis a LA-ICP-MS pro zvýšení přesnosti stanovení.
• Vývoj přenosných zařízení pro terénní analýzu drahokamů.
• Použití umělé inteligence a statistických modelů pro automatizovanou klasifikaci vzorků.

Závěr

Kompozitní a kvalitativní analýza pomocí EDX-8100 efektivně rozlišuje přírodní a syntetické drahokamy a odhaduje jejich geografický původ. Kombinace s dalšími analytickými technikami zvyšuje spolehlivost výsledků.

Reference

• Dr Ahmadjan Abduriyim The Science of Gemstones ARK PUBLISHING INC
• Ahmadjan Abduriyim et al Chemical Fingerprinting by LA-ICP-MS
• Ahmadjan Abduriyim et Kitawaki Applications of LA-ICP-MS in Gemology