1 UNIWERSYTET ŚLĄSKI WYDZIAŁ NAUK o ZIEMI KATEDRA GEOCHEMII MINERALOGII i PETROGRAFII LABOLATORIUM GEMMOLOGICZNE UNIWERSYTECKI KURS GEMMOLOGICZNY Praca końcowa Maciej Kołodziej. Badanie i klasyfikacja grupy bezbarwnych brylantów wyselekcjonowanych z polskiego rynku jubilerskiego 2010 r.
2 NIE WSTYD NIE WIEDZIEĆ, LECZ WSTYD NIE PRAGNĄĆ SWOJEJ WIEDZY UZUPEŁNIAĆ Feliks Chwalibóg Opiekun pracy: dr Włodzimierz ŁAPOT
3 Podziękowanie. Nie może w mojej pracy zabraknąć słów podziękowania dla osób, które swoją pomocą przysłużyły się do jej napisania. Słowo dziękuję kieruję do Pana doktora Włodzimierza Łapota za pomysł i zorganizowanie tego szkolenia. Do wszystkich wykładowców, a w szczególności do Pana profesora Janusza Janeczka za pełne anegdot i ciekawostek zajęcia, które przebiegały w ciepłej i wesołej atmosferze. Do Pani Beaty Czajkowskiej Tyc, Pana Floriana Marsa i Pana Krzysztofa Buły za obdarzenie mnie zaufaniem i udostępnienie wszystkich materiałów badawczych. Słowa podziękowania za wsparcie i pomoc kieruję do moich najbliższych, bez których napisanie tej pracy byłoby niemożliwe.
4 SPIS TREŚCI: WSTĘP I. CZĘŚĆ TEORETYCZNA I.1. Powstawanie diamentu...7 I.2. Diament wiadomości ogólne...7 I.3. Właściwości fizyczne...8 I.4. Właściwości chemiczne...9 I.5. Właściwości optyczne...9 I.6. Typy diamentów...11 I.7. Barwa...12 I.8. Inkluzje...13 I.9. Klasy czystości...13 I.10. Szlif brylantowy...14 I.11. Masa kamieni...15 I.12. Imitacje diamentów...16 II. CZĘŚĆ METODYCZNA II.1. Metody podstawowe...16 II.1.1. Pomiar kamieni oszlifowanych...16 II.1.2. Wyznaczanie masy kamieni oszlifowanych...16 II.1.3. Masa przeliczeniowa...17 II.1.4. Badanie lupowe...18 II.1.5. Pomiar gęstości względnej...18 II.1.6. Luminescencja standardowa...19 II.2. Metody laboratoryjne...19 II.2.1. Diamond View...19 II.2.2. UV VIS NIR...20 II.2.3. FTIR...21
5 III. CZĘŚĆ BADAWCZA III.1.Metody badawcze.22 III.2. Badany materiał...23 III.3. Podsumowanie...83 IV. Bibliografia...84
6 WSTĘP W dobie rozwijających się technologii materiałowych niezbędne jest tworzenie nowych możliwości do ich rozpoznawania. Kurs gemmologiczny zorganizowany przez Uniwersytet Śląski Wydział Nauk o Ziemi pozwala zmniejszyć braki w naszej wiedzy na ten temat. W trakcie kursu każdy uczestnik może pogłębić wiedzę teoretyczną i praktyczną na temat minerałów, z którymi ma do czynienia w pracy zawodowej, oraz poznać nowoczesne techniki badawcze potrzebne do ich analizy. Opracowanie przygotowanych materiałów mobilizuje uczestnika kursu do większego zaangażowania i uświadamia mu jak wielką trudnością staje się obecnie identyfikacja kamieni jubilerskich. Jestem pewien, że posiadając zdobytą na tym kursie wiedzę, będę mógł ją w pełni wykorzystać w dalszej pracy zawodowej.
7 I. CZĘŚĆ TEORETYCZNA I.1. Powstawanie diamentu Pochodzenie diamentów nie jest do końca znane. Ostatnie badania wskazują, że diamenty krystalizowały z alkalicznej magmy maficznej, in situ, na dużych głębokościach, w temperaturze powyżej 1000⁰C i przy ciśnieniu kilku MPa. Do strefy powierzchniowej zostały przetransportowane później, w czasie gwałtownego wznoszenia się magmy /silnych ruchów tektonicznych/. Porównując skład chemiczny inkluzji zawartych w diamentach ze składem chemicznym skał je zawierających, stwierdzono, że diamenty powstały w warunkach fizykochemicznych niezwiązanych z procesami tworzenia się zawierających je skał i są o wiele starsze. Diamenty występują w złożach pierwotnych i wtórnych. Wśród złóż pierwotnych wyróżnia się złoża typu perydotytowego /kimberlitowego/, eklogitowego i lamproitowego. Występują one w Afryce, Azji, Australii, Europie oraz na kontynencie amerykańskim. Złoża wtórne powstają w wyniku wietrzenia złóż pierwotnych i mogą gromadzić się na lądach jak również w brzegowej strefie mórz i oceanów /złoża eluwialne i deluwialne/. Ta grupa złóż występuje zarówno w Afryce jak i na innych kontynentach. I.2. Diament wiadomości ogólne Minerał z gromady pierwiastków rodzimych. Krystaliczna postać węgla o wzorze chemicznym C, takim samym jak symbol pierwiastka. Jest najtwardszą znaną substancją występującą w przyrodzie i jedną z pięciu alotropowych odmian węgla. Węgiel w postaci diamentu występuje w niewielkiej ilości w skorupie ziemskiej. Stanowi to o wyjątkowości tego minerału. W porównaniu z grafitem, który jest trwałą odmianą węgla w skorupie ziemskiej, diament jest odmianą nietrwałą, przechodzącą przy ogrzewaniu bez dostępu powietrza w grafit w temperaturze łuku elektrycznego około 3000⁰C. Przejście to przy niskich ciśnieniach ma charakter jednokierunkowy i próby otrzymania diamentów z grafitu nie dały rezultatu.
8 Odpowiednio do prostego składu chemicznego, diament krystalizuje w układzie regularnym /układzie krystalograficznym o najwyższej symetrii/ charakteryzującym się następującymi właściwościami: - 13 osi symetrii - 9 płaszczyzn symetrii - 1 środek symetrii Najczęściej spotykaną postacią diamentu jest ośmiościan, rzadziej sześcian, dwunastościan i bardzo rzadko czterdziestoośmiościan. Często spotykane są również formy złożone, będące kombinacją wyżej wymienionych form lub rezultatem zbliźniaczenia. I.3. Właściwości fizyczne Jedną z cech odróżniającą diament od innych minerałów jest gęstość od 3, 468 do 3, 564 g / cm ³, której wartość zależy od ilości zawartych w nim wrostków tworzących się równocześnie z kryształami diamentów lub starszych. Jest ona na tyle duża, że przechodzące przez niego światło musi zmniejszyć swoja prędkość o 50 %.W diamencie atomy węgla są ze sobą bardzo silnie powiązane tak zwanymi wiązaniami atomowymi. Odległość między jonami węgla wchodzącymi w skład wiązania atomowego jest bardzo mała i wynosi 1,54 Å co w konsekwencji przekłada się na twardość diamentu, która jest największa wśród znanych minerałów i wynosi 10 w dziesięciostopniowej skali Mohsa /wyjątkowo twarde diamenty wyspa Kalimantan, dawne Borneo oraz Nowa Południowa Walia/. Mimo swojej dużej twardości diament może pod wpływem uderzenia pękać wzdłuż płaszczyzn równoległych do ścian ośmiościanu. Łupliwość tą wykorzystuje się, aby kamieniom nadać wstępną formę przed ich szlifowaniem. Jest to minerał dość kruchy i wrażliwy na udar; dlatego łatwo można go sproszkować. Kolejną właściwością fizyczną odróżniającą diament od pozostałych minerałów jest bardzo wysokie przewodnictwo cieplne przy jednoczesnym braku przewodności elektrycznej jest dielektrykiem. Wystarczy jednak niewielka domieszka boru i staje się półprzewodnikiem.
9 I.4. Właściwości chemiczne Diament nie ulega zmianom chemicznym i przeobrażeniom. Jest bardzo odporny na działanie czynników chemicznych. Nie rozpuszcza się ani w mocnych kwasach /siarkowy, azotowy, fluorowodorowy, solny i fosforowy ani w zasadach / wodorotlenek sodu lub potasu /. Ulega utlenianiu wskutek działania saletry lub mieszaniny dwuchromianu potasu i kwasu siarkowego. W obecności tlenu, w zależności od jego ilości, spalanie następuje już w temperaturze 720 1000 ⁰C a w wyższych temperaturach przechodzi bez reszty w dwutlenek węgla /Humphry Davy i Michał Faraday /. Pod wpływem chloranu sodu i potasu a także węglanu sodu powierzchnie ścian kryształu diamentu ulegają trawieniu. Powstają tzw. figury trawień na podstawie, których można wnioskować o symetrii ścian kryształu. Pomimo tych właściwości może być stosowana metoda termochemicznej obróbki diamentu z użyciem niklu, kobaltu i żelaza, które mają zdolność rozpuszczania w sobie węgla /Jakucka Akademia Nauk byłego Związku Radzieckiego/. Jedynie taką metoda można wycinać w diamencie otwory profilowane. I.5. Właściwości optyczne Przeźroczysty diament cechuje bardzo wysoki współczynnik załamania światła, który wynosi 2, 417 /dla światła sodowego/. Dyspersja /różnica współczynników załamania światła czerwonego i fioletowego/ również wysoka 0,044. Dzięki tym wartościom diament charakteryzuje się bardzo wysokim połyskiem tzw. diamentowym. Całkowite odbicie światła następuje przy kącie padania 24,5⁰ (kąt graniczny dla pary środowisk diament-powietrze). Luminescencja występuje w większości diamentów. Jest wyraźniejsza w długofalowym promieniowaniu ultrafioletowym /UVL 365 nm/ a mniej wyraźna w krótkofalowym ultrafiolecie /UVC 254 nm/. Można ją zaobserwować w postaci jasnoniebieskiej, jasnozielonej, żółtej lub czerwonej fluorescencji o różnej intensywności. Diamenty bezbarwne do żółtawych wykazują brak lub słabą do silnej niebieskawo białą fluorescencję w długofalowym ultrafiolecie i słabą w krótkofalowym ultrafiolecie. Luminescencję może także wywołać promieniowanie o wyższej energii np. promieniowanie alfa, beta, gamma, promieniowanie rentgenowskie i katodowe wykorzystywane do badania struktury diamentu, a zarazem do odróżniania diamentów syntetycznych od naturalnych.
10 Diamenty wykazują również zjawisko fosforescencji, lecz trwa ono nie dłużej niż kilka minut. Diament zawierający różne koncentracje zanieczyszczeń jonowych i defektów sieciowych w poszczególnych sektorach wzrostu, pobudzony do świecenia będzie wykazywał istotne zróżnicowanie intensywności barwy fluorescencji, adekwatne do zmiennej sektorowej koncentracji zanieczyszczeń, czyli tzw. zonalność wzrostową. W diamentach naturalnych wyróżnia się tzw. makrozonalność i mikrozonalność, których nie ma na ogół w diamentach syntetycznych. Makrozonalność polega na występowaniu dwu lub większej liczby stref różniących się zasadniczo mikrozonalnością. Ich obecność interpretuje się jako istotną, a często zasadniczą zmianę warunków i mechanizmu wzrostu kryształu. Mikrozonalność - ujawnia mniej zasadnicze niejednorodności realnej struktury wnętrza diamentu uwarunkowane pojawieniem się licznych strukturalno domieszkowych defektów i nierównomiernym ich rozmieszczeniem w krysztale. Wyróżniono dziesięć typów mikrozonalności właściwej diamentom naturalnym : - struktura jednorodna / równomierne rozmieszczenie defektów strukturalno-domieszkowych/ - prostoliniowa oktaedryczna - prostoliniowa schodkowa - budowa policentryczna - struktura mozaikowa - struktura antyszkieletowa - mikrozonalność owalna - mikrozonalność klepsydrowa - mikrozonalność sektorowa - oktaedryczne i heksaedryczne piramidy wzrostu Makrozonalność i mikrozonalność ma ponad 95% diamentów jubilerskich.
11 Widmo absorpcyjne pokazuje zależność absorpcji określonej substancji od długości fali światła. Diamenty, zwłaszcza barwne wykazują charakterystyczne linie widmowe będące wynikiem różnorodnych zaburzeń struktury. Linie te stanowią ważny czynnik identyfikacyjny. Wśród diamentów jubilerskich wyróżnia się dwie serie różniące się liniami widmowymi: - seria CAPE - diamenty bezbarwne, żółtawe do żółtych, dające linie absorpcji przy długości fali : 478,0 ; 465,0 ; 451,0; 435,0 ; 423,0 415,5; 401, 0; 390,0; nm. - seria BROWN - diamenty brązowawe do brązowych i zielonawe, dające linie widmowe przy długości fali: 504,0, słaba linia przy 498,0 i rzadko przy 537, 0 nm. I.6. Typy diamentów Wykonano szereg badań na podstawie, których diamenty podzielono na 2 typy. Jest to podział umowny i jest konsekwencją skomplikowanych procesów geologicznych, jakie towarzyszyły ich powstawaniu. Równocześnie wskazują one na środowisko, warunki i miejsca występowania. Do klasyfikacji wykorzystano następujące właściwości: - zawartość pierwiastków domieszkujących /azot, bor, w mniejszym stopniu glin i wodór / - absorbcję w podczerwieni i nadfiolecie - przewodnictwo cieplne i elektryczne - barwa Typ I Należy do niego większość diamentów jubilerskich. Są dobrze wykształcone, mają gładkie powierzchnie ścian i lekko zaokrąglone krawędzie i dlatego dobrze nadają się do obróbki. Charakteryzują się dużym stężeniem azotu od 25 do 1000 ppm w skrajnych przypadkach 3000 ppm /ppm sposób wyrażania stężenia 10 ⁶ / cm ³ ang. pars per milion/. Są nieprzeźroczyste dla promieniowania krótszego niż 300 nm. W zależności od stężenia azotu wyróżniamy podtypy I a i I b. Zróżnicowana forma skupień azotu wyodrębnia agregaty A składające się z 2 atomów azotu i B składające się z dowolnej liczby atomów azotu, nie
12 większej niż 8. Duże stężenie i różnorodność konfiguracji azotu dzieli diamenty podtypu I a na grupy I aa i I ab. Gdy diament zawiera obie formy agregatów, powstaje grupa I aab. Inną formą skupień występujących w diamentach podtypu Ia są skupienia budowane przez 3 atomy azotu. Forma ta powstaje w procesie przekształcenia skupień A w formę skupień B i jest określona symbolem N3 /centrum barwne N3/. To właśnie one są odpowiedzialne za powstanie żółtego odcienia barwy diamentów zaliczanych przez gemmologów do tzw. serii Cape. Typ Ib. Zawartość azotu waha się od 25 do 50 ppm. Jego atomy są rozproszone, lokują się w sposób izolowany i zastępują atomy węgla w sieci krystalicznej diamentu. Charakterystyczne widmo absorpcji z pikiem przy 1131 cm ¹. Stała absorpcja poniżej 560 nm sprawia, że, barwa tych diamentów może być znacznie pogłębiona-ciemnożółta; niekiedy brązowawa. W gemmologii barwa taka jest nazywana kanarkową. Diamenty I b występują przyrodzie bardzo rzadko. Typ II Diamenty typu II dzielone są na podtypy IIa i IIb. Za podstawę podziału przyjmuje się przewodność elektryczną. Diamenty podtypu IIa mają strukturę najbardziej zbliżoną do idealnej i dlatego też są rzadko spotykane w przyrodzie. Nie zawierają znaczących ilości pierwiastków śladowych / w tym również boru /,w związku z czym, nie przewodzą prądu. Zawierają minimalne ilości azotu nieprzekraczające 20 ppm. Nie absorbują promieniowania podczerwonego w zakresie od 1000-1400 cm ¹ i promieniowania nadfioletowego poniżej 230 nm. W przyrodzie występują bardzo rzadko. Diamenty podtypu IIb zawierają domieszkę boru o koncentracji poniżej 10 ⁶/cm³, w związku, z czym, są półprzewodnikami. Charakteryzują się wyraźną luminescencja dla krótkofalowego promieniowania ultrafioletowego skorelowaną ze znacznym nasyceniem barwą niebieską. I.7. Barwa Barwa należy do najbardziej specyficznych i równocześnie do najważniejszych cech diamentów. Zaczęto ją określać już na początku bieżącego stulecia. Liczba odcieni barw jest
13 bardzo duża. Barwy diamentów dzielone są na typowe i fantazyjne. Barwy typowe tworzą szereg od bezbarwnej do żółtej w odcieniach o różnym stopniu nasycenia, a także jasne odcienie barwy brązowej lub szarej. Zestawem tym objęto diamenty występujące najczęściej, należące do tzw. szeregu żółtości / od bezbarwnego do żółtego /. Klasy barw określane są przez kamienie wzorcowe, których barwa została dokładnie określona i zdefiniowana systemem literowym. Pozwoliło to GIA na stworzenie skali barw od D najczystsza biel, do Z żółty. Druga grupę stanowią barwy fantazyjne, do której, zaliczamy kamienie zabarwione na kolor: niebieski, różowy, fioletowy, zielony, pomarańczowy, czerwony brązowy i czarny. Barwa diamentu może być również kojarzona z miejscem pochodzenia. Za najczystsze uważane są rzadko dziś wydobywane bezbarwne diamenty indyjskie. Diamenty wydobywane ze złóż południowoafrykańskich w 98% mają wyraźne zabarwienie. Czysty diament jest zupełnie bezbarwny. O barwie mogą decydować wtrącenia jonów niektórych pierwiastków np. azotu, boru, glinu, manganu, żelaza, krzemu i magnezu, występujące jako, element deformujący strukturę kryształu. O kolorze decydują także centra barwne, które są defektem sieci krystalicznej, powstałym pod wpływem wysokoenergetycznego promieniowania. Zabarwienie diamentów podczas podgrzewania może ulec zmianie Po oziębieniu zwykle powraca barwa pierwotna. I.8. Inkluzje Są to defekty wewnętrzne w formie ciała stałego, ciekłego i gazowego zawarte w masie kryształu, niezależne od jego pochodzenia. Inkluzją może też być rysa przełamowa, figura spękań lub inny naturalny defekt wewnętrzny, zakłócający bieg wiązki światła w kamieniu. W diamencie dostrzegalna jest też pewna ilość zanieczyszczeń charakterystyczna dla złoża, z którego pochodzi. Są to wrostki grafitu, magnetytu, rutylu, ilmenitu, pirytu, granatu-piropu, oliwinu, spinelu chromowego, diopsydu chromowego, pentlandytu oraz diamentu. Zanieczyszczenia te widoczne są dopiero przy znacznym powiększeniu. Rozróżniamy wrostki syngenetyczne tj. powstałe podczas wzrostu kryształu i wrostki epigenetyczne/głównie kwarc i tlenki żelaza/, które dostały się do wnętrza wykształconych już kryształów przez drobne szczeliny i spękania.
14 Do identyfikacji inkluzji używa się różnych, nowoczesnych i skomplikowanych technik pomiarowych /mikrosonda elektronowa, spektroskopia Ramana/. Nie zawsze jednak udaje się dokonać właściwej identyfikacji i określić skład chemiczny wrostków. W zależności od ilości występujących defektów wewnętrznych diamenty klasyfikuje się na siedem podstawowych klas czystości /według międzynarodowych ustaleń CIBJO,IDC /: LC - lupowo czyste VVS - bardzo, bardzo małe znamiona wewnętrzne /bardzo trudno zauważalne przy dziesięciokrotnym powiększeniu / VS - bardzo małe znamiona wewnętrzne /trudno zauważalne przy dziesięciokrotnym powiększeniu / SI - małe znamiona wewnętrzne /łatwo zauważalne przy dziesięciokrotnym powiększeniu / P₁ - znamiona wewnętrzne trudno zauważalne okiem nieuzbrojonym P₂ - znamiona wewnętrzne dobrze widoczne okiem nieuzbrojonym, obniżające nieznacznie brylancję diamentu P₃ - znamiona wewnętrzne bardzo dobrze widoczne okiem nieuzbrojonym znacznie obniżające brylancję diamentu. I.10. Szlif brylantowy Diamenty ze względu na swoje specyficzne właściwości są wykorzystywane w różnych gałęziach przemysłu. Około 20% wydobycia trafia do przemysłu jubilerskiego. W trakcie obróbki mechanicznej kryształom diamentu nadaje się różnego rodzaju kształty. Tylko niektóre z nich otrzymują nazwę brylantów ze względu na specyficzny rodzaj szlifuszlif brylantowy, który nadaje się surowym kryształom w celu osiągnięcia najlepszych walorów optycznych określanych mianem brylancji. Brylantem nazywamy diament w formie okrągłej z pełnym szlifem brylantowym tzn. zawierającym w koronie 33 fasety, w tym taflę i 25 faset w pawilonie w tym kolet. Prekursorem nowoczesnego szlifu brylantowego był M. Tolkowsky, który w 1919 roku zaproponował szlif brylantowy określany często mianem szlifu doskonałego lub idealnego. Stał się on podstawą do porównań i klasyfikacji szlifów brylantowych.
15 Prace nad udoskonaleniem szlifu brylantowego trwały latami, a ich kolejne modyfikacje przyjmowały nazwy od nazwisk ich twórców: A. Johnsen i S. Rosch 1929 r, W. Eppler 1939 r, R. Parker 1957 r, H. Tilander 1967 r, W. Eulitz 1972 r. Koncepcja szlifu w/g W. Epplera opierała się nie tylko na danych teoretycznych, ale również na danych zebranych w wyniku różnych prób i doświadczeń. Stąd nawa szlifu - szlif właściwy praktyczny, uznany za optymalną i najbardziej popularną formę szlifu brylantowego. Obecnie znamy wiele modyfikacji tego szlifu i dlatego dopuszczalne są odstępstwa od norm spowodowane różnymi względami praktycznymi I.11. Masa kamieni W obrocie międzynarodowym masę kamieni szlachetnych określa się wg systemu metrycznego. Jednostką miary jest karat metryczny 1ct. = 0.2 G wprowadzony do systemu miar w 1914 roku. Masę kamieni szlachetnych, w tym diamentów, określa się zwyczajowo do
16 setnych części karata. Taką dokładność uzyskuje się stosując wagi analityczne lub karatowe, mechaniczne lub elektroniczne. I.12. Imitacje diamentów Do naśladowania diamentu wykorzystano wszelkie materiały bezbarwne, przeźroczyste, podatne na szlifowanie i posiadające zadowalającą twardość. Początkowo były to szkła, później strass, czyli szkło o dużej zawartości ołowiu. Używano też kwarcu naturalnego /kryształ górski/ i syntetycznego, bezbarwnej odmiany korundu a także bezbarwnego cyrkonu, spinelu, topazu, berylu i sheelitu. Najnowsze imitacje, specjalnie wytworzone w tym celu, to: - syntetyczny rutyl - tytanian strontu / fabulit / - sztuczny granat / GGG i YAG / - cyrkonia / stabilizowany kubiczny tlenek cyrkonu / - moissanit / węglik krzemu/ II. CZĘŚĆ METODYCZNA II.1. Metody podstawowe II.1.1. Pomiar kamieni oszlifowanych Wymiary kamieni oszlifowanych wyznacza się za pomocą specjalnych suwmiarek lub karatomierzy. Wymiary podaje się w milimetrach w następującej kolejności: długość, szerokość i wysokość z dokładnością do 0,001 mm. II.1.2. Wyznaczanie masy kamieni oszlifowanych Masę rzeczywistą kamieni szlachetnych i ozdobnych wyznacza się wagowo używając w tym celu wag mechanicznych lub elektronicznych. W czasie wykonywania pomiaru wagi powinny być zabezpieczone przed wibracjami i silnym polem magnetycznym. Nie powinny też występować zbyt gwałtowne wahania temperatury i zmiany wilgotności.
17 II.1.3. Masa przeliczeniowa Wyznacza się ją wtedy, gdy wagowe określenie masy z różnych względów jest niemożliwe. Aby mogła być zbliżona do rzeczywistej, konieczne jest, aby szlif kamienia był ściśle określony tzn. miał znormalizowany kształt i dokładnie zdefiniowane proporcje. Dla szlifu brylantowego najczęściej masę przybliżoną wyznacza się ze wzorów Scharffenberga: M = H R² k gdzie: M masa kamienia w karatach / ct / H wysokość całkowita w / mm / R średnica rondysty / mm / - wartość średnia z kilku pomiarów k współczynnik korekcji. Wartość współczynnika korekcji k zależy od grubości rondysty i wynosi dla rondysty pogrubionej 0,0067 0,0068 cienkiej do średniej 0,0064 0,0066 i bardzo cienkiej 0,0062 0,0063. Leveridge'a : M = H r² k gdzie: M masa kamienia w karatach /ct / H wysokość całkowita / mm / r połowa średnicy rondysty / mm/ - wartość średnia z kilku pomiarów k ₁ - współczynnik korekcji Wartość współczynnika korekcji k ₁ zależy od grubości rondysty i waha się w granicach 0,0245 0,0270.
18 II.1.4. Badanie lupowe Wykorzystuje się je do wstępnej oceny cech optycznych, fizycznych i geometrycznych oszlifowanych kamieni. Przy użyciu lupy, można określić rodzaj i formę szlifu, jego proporcje i wykończenie, ustalić stopień przeźroczystości kamieni, stwierdzić obecność inkluzji, a także zidentyfikować kamienie składane i poprawiane. By uznać badania lupowe za diagnostyczne musza być spełnione następujące warunki: 1. obserwacja powinna się odbywać w warunkach normalnego / dziennego / oświetlenia lub jego sztucznym zamienniku realizującym iluminat D₅₅ lub D₆₅ / iluminat normalny CIE / 2. obserwowany kamień powinien znajdować się w ogniskowej układu optycznego / lupy /, w praktyce jest to 2 3 cm 3. użyta w badaniach lupa powinna spełniać warunki aplanatyczności i achromatyczności oraz dawać odpowiednie powiększenie. W przypadku badania diamentów powiększenie dziesięciokrotne. Takie są ustalenia Międzynarodowej Rady Diamentów. II.1.5. Pomiar gęstości względnej W praktyce gemmologicznej posługujemy się zwykle pojęciem gęstości względnej, wyrażającej stosunek dwóch gęstości substancji w warunkach standardowych. Gęstość względną kamieni określa się w stosunku do wody destylowanej, rzadziej innej cieczy. Możną ją oznaczyć metodami: hydrostatycznego ważenia, suspensyjną, piknometryczną i arytmetyczną. Metoda hydrostatycznego ważenia wykorzystuje prawo Archimedesa. Pomiar sprowadza się do określenia objętości kamienia na podstawie wielkości wyporu cieczy o znanej gęstości np. wody. Sposób postępowania: kamień waży się w powietrzu i powtórnie po zanurzeniu w wodzie. W obu przypadkach, masę określa się, używając tzw. wagi hydrostatycznej. Może nią być każda waga laboratoryjna wyposażona w podstawkę na szklane naczynie i zawieszkę służącą do umieszczenia kamienia. Gęstość kamienia oblicza się wg wzoru: d = m₁ / (m₁ - m₂) d₁ gdzie: m₁ - masa kamienia w powietrzu
19 m₂ - masa kamienia w wodzie d₁ - gęstość wody lub innej cieczy Wartość gęstości każdej użytej cieczy musi być znana. Dla wody d₁ = 1 g/cm³. Metoda arytmetyczna. Pozwala na przybliżone wyliczenie względnej gęstości kamieni okrągłych o szlifie brylantowym. Ze względu na łatwość pomiarów i obliczeń, jest szczególnie przydatna przy odróżnianiu diamentów nieoprawionych od ich naśladownictw. Względną gęstość d badanego kamienia oblicza się ze wzoru: d = m₁/ m₂ gdzie: m₁ - masa rzeczywista zmierzona na wadze karatowej m₂ - masa przeliczeniowa / przybliżona / wg wzoru H R² k gdzie: H - wysokość kamienia w mm, R średnica rondysty w mm, k współczynnik korekcyjny o wartości 0,0064 0,0066 Wartość d = 1 oznacza, że badany kamień to diament /gęstość 3,52 g /cm³ /. Wartość d 1 wskazuje na naśladownictwo. II.1.6. Luminescencja standardowa Do określenia luminescencji wykorzystuje się odpowiednio skonstruowane lampy rtęciowe, które są źródłem intensywnego promieniowania nadfioletowego o długości fali 365nm i 254 nm, wyposażone w filtr Woodsa, eliminujący promieniowanie widzialne i daleki nadfiolet. Badanie przeprowadza się na czarnym, niefluoryzującym podłożu. Określa się odcień barwy fluorescencyjnej oraz stopień jej intensywności jako : silna, wyraźna, słaba lub brak. II.2. Metody laboratoryjne II.2.1. Diamond View Jest to urządzenie wykorzystujące zjawisko powierzchniowej fluorescencji /rzadko fosforescencji /. Istotnym elementem są dwa silne źródła krótkofalowego nadfioletu, / poniżej
20 230 nm / oświetlające powierzchnię badanego kamienia pod takim kątem, aby obraz wzbudzonej fluorescencji miał charakter stereoskopowy, a więc dający wrażenia trójwymiarowości. Promieniowanie o takiej energii wywołuje fluorescencję w zasadzie we wszystkich typach diamentu niezależnie od tego, czy fluoryzowały, czy nie, w standardowym typie promieniowania UV. Obraz ten jest przekazywany za pomocą wbudowanej kamery CCD o szerokim zakresie powiększeń do komputera wyposażonego w ekran o wysokiej rozdzielczości. Sterowanie pracą aparatu, zapisywanie zdjęć i analiza uzyskanych wyników odbywa się za pomocą oprogramowania DiamondView. Możliwe tryby pracy: Dark próbka nie jest oświetlana ani światłem widzialnym ani ultrafioletowym. Umożliwia oglądanie naturalnie zanikającej fosforescencji w czasie / po trybie fluorescencji /. Visible próbka oświetlana jest światłem widzialnym tryb pomocny we właściwym pozycjonowaniu próbki i ustawieniu ostrości przed właściwą analizą. Fluor generowanie fluorescencji próbki za pomocą ciągłego wzbudzania światłem UV. Phospho obserwacja fosforescencji próbki mającej miejsce po fluorescencji generowanej przez światło UV. Obrazy fluorescencyjne diamentów naturalnych i syntetycznych różnią się zasadniczo między sobą wskutek odmiennej struktury wzrostowej kryształów, co pozwala na pewne odróżnienie diamentów naturalnych od diamentów syntetycznych. Aparat zawiera bibliotekę DTC zdjęć analizowanych kryształów: naturalnych, polerowanych diamentów, kryształów syntetyzowanych metodami HPHT z użyciem różnych pras, kryształów syntetyzowanych metodą CVD. Umożliwia pomiary próbek kamieni o rozmiarach od 0,05 do 10 karatów nieoprawionych i w wyrobach jubilerskich. II.2.2. UV Vis NIR Spektrometr SAS 2000 Adamas wykorzystano, jako kolorymetr określający barwę wg skali GIA.
21 II.2.3. FTIR Spektroskopia jest działem fizyki jądrowej, atomowej a także części chemii, która zajmuje się określeniem struktury energetycznej badanego układu. Polega na uzyskaniu i analizie widma energii jaką emitują, pochłaniają lub rozpraszają dane atomy, jądra itp. Jedną z rodzajów spektroskopii jest spektroskopia optyczna, w której wykorzystuje się promieniowanie elektromagnetyczne w zakresie od głębokiego ultrafioletu po daleką podczerwień. Widma w podczerwieni są charakterystyczne dla konkretnych związków chemicznych. Porównywanie widma badanej substancji z wcześniej przygotowaną biblioteką widm jest jednym ze sposobów identyfikacji związków za pomocą spektroskopii w podczerwieni. Obecnie stosuje się metodę polegającą na tzw. przemiataniu próbki wiązką promieniowania, w której występują razem wszystkie długości fali z zakresu IR. Po przejściu tej wiązki przez próbkę, interferuje się ją z wiązką z tego samego źródła, która nie przeszła przez próbkę. Obraz widma powstaje przez zastosowanie przekształcenia Fouriera / komputerowe obliczenia numeryczne / obrazu interferencyjnego. Spektrometry takie określane są popularnym skrótem FTIR /Fourier Transformation Infrared / Spektroskopia fourierowska to instrumentalna metoda analityczna stosowana z zakresie podczerwieni i tzw. dalekiej podczerwieni / 25-1000 10 ⁶m /, Charakterystyczne piki centrów barwnych występujących w diamencie z dodatkiem azotu: centrum barwne A: 484 ; 1212 ; 1280 cm ¹ / Clark i Davey 1984 / centrum barwne B : 754 ; 780 ; 1010 ;1096 ; 1175 ; 1332 cm ¹ /Clark i Davey 1984 / centrum barwne C: 1130 ; 1344 cm ¹ / Lawson 1993 / płytki: 1358; 1362 ;1372 ; 1380 cm ¹ / Zaitsev 2001 /
22 III. CZĘŚĆ BADAWCZA III.1.Metody badawcze Badania przeprowadzono na grupie 27 kamieni pochodzących od różnych dostawców z terytorium Polski. Posłużono się metodami podstawowymi i laboratoryjnymi, z których wykorzystano: - obserwacje lupowe w celu określenia klas czystości i barwy kamieni w oparciu o zestaw kamieni porównawczych -określenie gęstości kamieni za pomocą wagi hydrostatycznej, oraz metodą arytmetyczną -określenie barwy luminescencji metodą standardową za pomocą lampy emitującej promieniowanie UV 365 nm i 254 nm. - Diamond View -zdjęcia w kilku projekcjach, z czego do pracy wybrano projekcje w oświetleniu normalnym i ultrafioletowym poniżej 230 nm od strony tafli - FTIR; zdjęto i opisano widma korzystając z przyrządu FTIR Nicole 6700 - określenia barwy przy pomocy spektrometru UV- ViS NIR.
23 III.2. Badany materiał Diament nr1. Masa rzeczywista 0,41 ct czystość VS₂ barwa I mikrozonalność owalna Miary: ø 4,8 ; h 2,8 / mm / Masa obliczeniowa 0,406 ct Gęstość względna / met. wagi hydrostatycznej / d = 3,41 g/cm³ Gęstość względna / met. arytmetyczna / d = 1,002 UVL średnia niebieski UVC słaba pomarańczowy
24 Diament nr 1 widmo absorbcji. Typ I aa>> B Na wykresie widoczne charakterystyczne piki absorbcji - centrum A - 1286,7 cm ¹ - centrum B - 1193,1 ; 1087 ; 1010,9 cm ¹
25 Diament nr 2. Masa rzeczywista 0,23 ct czystość SI₂ barwa H mikrozonalność sektorowa Miary ø 3,9 h 2,37mm Masa obliczeniowa 0,227 ct Gęstość względna / met. wagi hydrostatycznej / d = 3,83 g/cm³ Gęstość względna / met. arytmetyczna / d = 1,013 UVL średnia niebieski UVC słaba pomarańczowy
26 Diament nr 2 widmo absorbcji. Typ IaAB Na wykresie widoczne charakterystyczne piki absorbcji: - centrum A 1280 cm ¹ - centrum B 1168,4 ; 1093,4 ; 1007,9 cm ¹
27 Diament nr 3. Masa rzeczywista 0,16 ct czystość SI barwa I mikrozonalność agatowa Miary ø 3,4, h 2,12 mm Masa obliczeniowa - 0,154 ct Gęstość względna / met. wagi hydrostatycznej/ d = 3,75 g/cm³ Gęstość względna / met. arytmetyczna / d = 1,038 UVL słaba pomarańczowy UVC słaba - pomarańczowy
28 Diament nr 3 widmo absorbcji. Typ IaA>>B Na wykresie widoczne charakterystyczne piki absorbcji - centrum A 1265 ; 1201 cm ¹ - centrum B 1004,7 cm ¹
29 Diament nr 4. Masa rzeczywista 0,13 ct czystość VS barwa G mikrozonalność sektorowa Miary ø 3,22, h- 1,99mm Masa obliczeniowa 0,129 ct Gęstość względna / met. wagi hydrostatycznej / d = 3,75 g/cm³ Gęstość względna / met. arytmetyczną / d = 1,007 UVL słaba niebieski UVC słaba - pomarańczowy
30 Diament nr 4 widmo absorbcji. Typ I aa>>b Na wykresie charakterystyczne piki absorbcji: - centrum A 1286,7 ; 1207,9 cm ¹ - centrum B 1006 cm ¹
31 Diament nr 5. Masa rzeczywista 0,07 ct czystość SI barwa F mikrozonalność sektorowa Miary ø 2,65, h 1,6 mm Masa obliczeniowa 0,07ct Gęstość względna / met. wagi hydrostatycznej / d = 3,75 g/cm³ Gęstość względna / met. arytmetyczną / d = 1 UVL- słaba niebieski UVC - brak
32 Diament nr 5 widmo absorbcji. Typ IaA>>B Na wykresie widoczne charakterystyczne piki absorbcji: - centrum A 1276,8 ; 1212,8 cm ¹ - centrum B 1006 cm ¹
33 Diament nr 6. Masa rzeczywista 0,07ct czystość SI barwa G mikrozonalność prostoliniowa,oktaedryczna Miary ø 2,67, h -1,6 mm Masa obliczeniowa 0,07 ct Gęstość względna / met. wagi hydrostatycznej / d = 3,5 g/cm³ Gęstość względna / met. arytmertczną / d = 1 UVL średnia niebieski UVC słaba - pomarańczowy
34 Diament nr 6 widmo absorbcji. Typ IaA>B Na wykresie widoczne charakterystyczne piki absorbcji: - centrum A 1282,0 cm ¹ - centrum B 1173,4 ; 1089,7 ; 1001 cm ¹
35 Diament nr 7. Masa rzeczywista 0,06 ct czystość P₁ barwa F mikrozonalność sektorowa Miary ø 2,4, h 1,5 mm Masa obliczeniowa 0,054 ct Gęstość względna / met. wagi hydrostatycznej / d = 3,0 g/cm ³ Gęstość względna / met. arytmetyczna / d = 1,111 UVL słaba niebieski UVC- słaba - pomarańczowy
36 Diament nr 7 widmo absorbcji. Typ IaAB Na wykresie widoczne charakterystyczne piki absorbcji : - centrum A 1296 cm ¹ - centrum B 1173,4 ; 996,1 cm ¹
37 Diament nr 8. Masa rzeczywista 0,06 ct czystość SI₂ barwa I mikrozonalność policentryczna Miary ø 2,4, h 1,5 mm Masa obliczeniowa 0,054 ct Gęstość względna / met. wagi hydrostatycznej / d = 3,0 g/cm³ Gęstość względna / met. arytmetyczną / d = 1,111 UVL słaba niebieski UVC słaba pomarańczowy
38 Diament nr 8 widmo absorbcji. Typ IaA>B Na wykresie widoczne charakterystyczne piki absorbcji: - centrum A 1276 cm ¹ - centrum B 1178,3 ; 1089,7 ; 1006,0 cm ¹
39 Diament nr 9. Masa rzeczywista - 0,07 ct czystość P₂ barwa H mikrozonalność sektorowa Miary ø 2,6, h 1,65 mm Masa obliczeniowa 0,07 ct Gęstość względna / met. wagi hydrostatycznej / d =3,5 g/cm³ Gęstość względna / met. arytmetyczną / d = 1 UVL słaba pomarańczowy UVC - brak
40 Diament nr 9 widmo absorbcji. Typ IaA>B Na wykresie widoczne charakterystyczne piki absorbcji: - centrum A 1281,8 cm ¹ - centrum B 1198 ; 1094 cm ¹
41 Diament nr 10. Masa rzeczywista 0,08 ct czystość P₂ barwa J mikrozonalność sektorowa Miary ø 2,6, h 1,8 mm Masa obliczeniowa 0,076 ct Gęstość względna / met. wagi hydrostatycznej / d = 4,0 g/cm³ Gęstość względna / met. arytmetyczną / d = 1,052 UVL średnia niebieski UVC słaba - pomarańczowy
42 Diament nr 10 widmo absorbcji. Typ IaAB Na wykresie widoczne charakterystyczne piki absorbcji : - centrum A 1281,8 cm ¹ - centrum B 1183,3 ; 1094,6 cm ¹
43 Diament nr 11. Masa rzeczywista - 0,13 ct czystość P₁ barwa I mikrozonalność sektorowa Miary ø 3,2, h - 1,99 mm Masa obliczeniowa 0,128 ct Gęstość względna / met. wagi hydrostatycznej / d = 4,33 g/cm³ Gęstość względna / met. arytmetyczna / d = 1,015 UVL - mocna niebieski UVC słaba - niebieski
44 Diament nr 11 widmo absorbcji. Typ IaA<B Na wykresie widoczne charakterystyczne piki absorbcji : - centrum A 1281,8 cm ¹ - centrum B 1173,4 ; 1089,7 ; 1010,9 cm ¹
45 Diament nr 12. Masa rzeczywista 0,14 ct czystość P₁ barwa K Miary ø 3,35, h 2,0 mm mikrozonalność owalna jądra prostoliniowa brzegów Masa obliczeniowa 0,141 ct Gęstość względna / met. wagi hydrostatycznej / d = 4,66 g/cm³ Gęstość względna / met. arytmetyczną / d = 1 UVL - słaba niebieski UVC - słaba - pomarańczowy
46 Diament nr 12 widmo absorbcji. Typ IaA>B Na wykresie widoczne charakterystyczne piki absorbcji : - centrum A 1276,8 cm ¹ - centrum B 1173,4 cm ¹
47 Diament nr 13. Masa rzeczywista 0,16 ct czystość P₁ barwa L mikrozonalność sektorowa Miary ø 3,5, h 2,05 mm Masa obliczeniowa 0,158 ct Gęstość względna / met. wagi hydrostatycznej / d = 4,0 g/cm³ Gęstość względna / met. arytmetyczną / d = 1,012 UVL średnia niebieski UVC - słaba -pomarańczowy
48 Diament nr 13 widmo absorbcji. Typ IaA>>B Na wykresie widoczne charakterystyczne piki absorbcji : - centrum A 1281,0 ; 1207,9 cm ¹ - centrum B 1094 ; 1006 cm ¹
49 Diament nr 14. Masa rzeczywista 0,20 ct czystość P₁ barwa I mikrozonalność sektorowa Miary ø 3,7, h 2,3 mm Masa obliczeniowa 0,198 ct Gęstość względna / met. wagi hydrostatycznej / d = 3,33 g/cm³ Gęstość względna / met. arytmetyczną / d = 1,010 UVL - średnia niebieski UVC - słaba - pomarańczowy
50 Diament nr 14 widmo absorbcji. Typ IaA>B N a wykresie widoczne charakterystyczne piki absorbcji : - centrum A 1286,7 cm ¹ - centrum B 1173,8 ; 1084,8 ; 1006,0 cm ¹
51 Diament nr 15. Masa rzeczywista 0,43 ct czystość SI₂ barwa I mikrozonalność sektorowa Miary - ø 4,8 h 2,95 mm Masa obliczeniowa - 0,428 ct Gęstość względna / met. wagi hydrostatycznej / d = 3,9 g/cm³ Gęstość względna / met. arytmetyczna / d = 1,004 UVL - słaba niebieski UVC słaba - pomarańczowy
52 Diament nr 15 widmo absorbcji. Typ Ia AB Na wykresie widoczne charakterystyczne piki absorbcji: - centrum A 1281,7 cm ¹ - centrum B 1173,4 ; 1001,0 cm ¹
53 Diament nr 16. Masa rzeczywista 0,40 ct czystość SI₁ barwa L mikrozonalność sektorowa Miary ø 4,6, h 3,0 mm Masa obliczeniowa 0,399 ct Gęstość względna / met. wagi hydrostatycznej / d = 3,63 g/cm³ Gęstość względna / met. arytmetyczna / d = 1,002 UVL - mocna niebieski UVC - słaba - pomarańczowy
54 Diament nr 16 widmo absorbcji. Typ IaAB Na wykresie widoczne charakterystyczne piki absorbcji : - centrum A 1281,5 cm ¹ - centrum B 1172,6 ; 1089,7 ; 1006 cm ¹
55 Diament nr 17. Masa rzeczywista 0,14 ct czystość SI₁ barwa H mikrozonalność sektorowa Miary ø 3,3 h 2,05 mm Masa obliczeniowa 0,14 ct Gęstość względna / met. wagi hydrostatycznej / d = 3,5 g/cm³ Gęstość względna / met. arytmetyczną / d = 1 UVL - średnia niebieski UVC słaba - pomarańczowy
56 Diament nr 17 widmo absorbcji. Typ IaA>B Na wykresie widoczne charakterystyczne piki absorbcji : - centrum A 1281,8 cm ¹ - centrum B 1178,3 ; 1089,7 ; 1001,0 cm ¹
57 Diament nr 18. Masa rzeczywista 0,15 ct czystość SI₁ barwa I mikrozonalność prostoliniowa jądra Miary ø 3,4, h 2,05 mm owalna brzegów Masa obliczeniowa 0,149 ct Gęstość względna / met. wagi hydrostatycznej / d = 3,75 g/cm³ Gęstość względna / met. arytmetyczna / d = 1 UVL - słaba niebieskofioletowy UVC - słaba - pomarańczowy
58 Diament nr 18 widmo absorbcji. Typ IaAB Na wykresie widoczne charakterystyczne piki absorbcji : - centrum A 1282,0 cm ¹ - centrum B 1178,3 ; 1006,0 cm ¹
59 Diament nr 19. Masa rzeczywista 0,16 ct czystość SI₁ barwa F mikrozonalność sektorowa Miary ø 3,4, h 2,1 mm Masa obliczeniowa - 0,152 ct Gęstość względna / met. wagi hydrostatycznej / d = 3,2 g/cm³ Gęstość względna / met. arytmetyczną / d = 1,052 UVL - słaba niebieski UVC - słaba - pomarańczowy
60 Diament nr 19 widmo absorbcji. Typ IaA>>B ; Na wykresie widoczne charakterystyczne piki absorbcji : - centrum A 1281; 1207,9 cm ¹ - centrum B 1006,0 cm ¹
61 Diament nr 20. Masa rzeczywista-0,16 ct czystość SI₁ barwa H mikrozonalność schodkowa Miary ø 3,45, h 2,1 mm Masa obliczeniowa 0,157 ct Gęstość względna / met. wagi hydrostatycznej / d= 4,0 g/cm³ Gęstość względna / met. arytmetyczna / d = 1,019 UVL - słaba niebieski UVC słaba - pomarańczowy
62 Diament nr 20 widmo absorbcji. Typ IaA>>B Na wykresie widoczne charakterystyczne piki absorbcji : - centrum A 1281,0 ; 1207,9 cm ¹ - centrum B 1001,0 cm ¹
63 Diament nr 21. Masa rzeczywista 1,39 ct czystość P₃ barwa H mikrozonalność schodkowa Miary ø 7,3, h - 4,2 mm Masa obliczeniowa 1,387 ct Gęstość względna / met. wagi hydrostatycznej / d = 3,475 g/cm³ Gęstość względna / met. arytmetyczna / d = 1,002 UVL - słaba niebieski UVC - słaba - pomarańczowy
64 Diament nr 21- widmo absorbcji. Typ IaA>>B Na wykresie widoczne charakterystyczne piki absorbcji : - centrum A 1271,9 ; 1212,8 cm ¹ - centrum B 1006,0 cm ¹
65 Diament nr 22. Masa rzeczywista 1,24 ct czystość SI₁ barwa N mikrozonalność sektorowa Miary ø 6,7, h 4,25 mm Masa obliczeniowa - 1,201 ct Gęstość względna / met. wagi hydrostatycznej / d = 3,44 g/cm³ Gęstość względna / met. arytmetyczna / d = 1,032 UVL średnia niebieski UVC słaba - pomarańczowy
66 Diament nr 22 widmo absorbcji. Typ IaAB Na wykresie widoczne charakterystyczne piki absorbcji : - centrum A 1364 cm ¹ - centrum B 1134 cm ¹
67 Diament nr 23. Masa rzeczywista 0,27 ct czystość P₂ barwa F mikrozonalność sektorowa Miary ø 4,05, h 2,55 mm Masa obliczeniowa 0,263 ct Gęstość względna / met. wagi hydrostatycznej / d = 3,85 g/cm³ Gęstość względna / met. arytmetyczna / d = 1,026 UVL - słaba pomarańczowy UVC słaba - pamarańczowy
68 Diament nr 23 widmo absorbcji. Typ IaA>>B Na wykresie widoczne charakterystyczne piki absorbcji : - centrum A 1280 ; 1217,7 cm ¹ - centrum B 1006 cm ¹
69 Diament nr 24. Masa rzeczywista 0,19 ct czystość VS barwa E mikrozonalność sektorowa Miary ø 3,55, h 2,3 mm Masa obliczeniowa 0,182 ct Gęstość względna / met. wagi hydrostatycznej / d = 3,8 g/cm³ Gęstość względna / met. arytmetyczna / d = 1,043 UVL - mocna niebieski UVC - słaba - pomarańczowy
70 Diament nr 24- widmo absorbcji. Typ IaA>B Na wykresie widoczne charakterystyczne piki absorbcji : - centrum A 1281,8 cm ¹ - centrum B 1178,3 ; 1099,5 ; 1010,9 cm ¹
71 Diament nr 25. Masa rzeczywista 0,25 ct czystość VS₂ barwa H mikrozonalność tetraedryczna Miary ø 4,0, h 2,4 mm schodkowa Masa obliczeniowa 0,241 ct Gęstość względna / met. arytmetyczna / d = 1,037 UVL - słaba pomarańczowy UVC - średnia - niebieski
72 Diament nr 25 widmo absorbcji. Typ I aa>b Na wykresie widoczne charakterystyczne piki absorbcji : - centrum A 1281,8 cm ¹ - centrum B 1173,4 ; 1089,7 ; 1006 cm ¹
73 Diament nr 26 Masa rzeczywista 0,25 ct czystość VS₂ barwa F mikrozonalność sektorowa Miary ø 4,0, h 2,38mm Masa obliczeniowa - 0,239 ct Gęstość względna / met. arytmetyczna / d = 1,046 UVL - słaba pomarańczowy UVC - słaba pomarańczowy
74 Diament nr 26- widmo absorbcji. Typ IaA>>B Na wykresie widoczne charakterystyczne piki absorbcji : - centrum A 1281,0 ; 1207,9 cm ¹ - centrum B 1089,0 ; 1006,0 cm ¹
75 Diament nr 27. Masa rzeczywista 0,35 ct czystość VS₂ barwa I mikrozonalność prostoliniowa jądra Miary ø 4,4, h 2,8 mm owalna brzegów Masa obliczeniowa 0,341 ct Gęstość względna / met. arytmetyczna / d = 1,026 UVL - słaba pomarańczowy UVC - słaba niebieski
76 Diament nr 27 widmo absorbcji. Typ IaA>>B Na wykresie widoczne charakterystyczne piki absorbcji: -centrum A 1266,1 cm ¹ - centrum B 1093,9 cm ¹
77 FTIR Na podstawie przeprowadzonej analizy widm absorbcji w podczerwieni, wyselekcjonowano i zgrupowano diamenty o tej samej formie skupień atomów azotu. Grupa diamentów typu IaA >>B.
Grupa diamentów typu IaA>>B. 78
Grupa diamentów typu IaAB. 79
Grupa diamentów typu IaAB. 80
Grupa diamentów typu IaA>B. 81
Grupa diamentów typu IaA>B. 82
83 III.3Podsumowanie Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzam, że wszystkie zbadane diamenty należą do typu Ia, co stanowi potwierdzenie informacji, że 98 % dostępnych diamentów jubilerskich zawiera sporo azotu. Barwy badanych kamieni szacowane przy pomocy kamieni porównawczych nie pokryły się z barwą identyfikowaną za pomocą spektrometru SAS 2000 w prawie 30%. Powodu należy szukać w niskiej jakości stosowanych w Polsce kamieni porównawczych (brak atestów), jak również w subiektywnej ocenie badającego, który powodowany chęcią większego zysku, może zawyżać parametry badanych kamieni. Niedostatecznym jest więc identyfikowanie kamieni jubilerskich tylko w oparciu o badania podstawowe, gdyż obarczone one są dość dużymi błędami. Przykładem mogą być wyniki badania gęstości względnej minerału metodą wagi hydrostatycznej, jak również ocena klas czystości i barwy opierająca się tylko na oku obserwatora. Konieczne staje się sięgnięcie po sposoby, które dokładnie określą dany minerał, czyli metody laboratoryjne. Przeprowadzenie takich badań jest możliwe tylko w dobrze wyposażonych ośrodkach laboratoryjnych. Gdyby istniało urządzenie do oceny klas czystości, to najprawdopodobniej wykluczono by ostatni, subiektywny czynnik oceny, jakim jest oko obserwatora. Dało by to możliwość bezstronnej, pełnej klasyfikacji kamieni jubilerskich, tylko i wyłącznie w oparciu o wskazania przyrządów pomiarowych.
84 IV. Bibliografia W. Łapot Diament praktikum gemmologiczne 2003 r. W. Łapot Gemmologia ogólna 1999 r. W. Łapot Gemmologia szczegółowa 2000 r. T. Sobczak, N. Sobczak Diamenty jubilerskie 2004 r. T. Sobczak, N. Sobczak Rzeczoznawstwo kamieni szlachetnych i ozdobnych 2009 r. H. Sylwestrzak Diament minerał niezwykły 1999 r. G. Kamińska Bach Spektroskopia w podczerwieni w analizie tworzyw polimerowych charakterystyka, metody i różne obszary zastosowań S. Karampelas Absorptions infrarouges inhabituelles des diamants dans la zone à un phonon. DiamondView-instrukcja obsługi. http://pl.wikipedia.org http.//portalwiedzy.onet.pl www.chemia.uj.edu.pl