Gemstones- Testing absorption spectrum
Lời nói đầu
TCVN 5858:2017 thay thế TCVN 5858:1994.
TCVN 5858:2017 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 174, Đồ trang sức biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
Lời giới thiệu
Để xác định phổ hấp thụ thường sử dụng hai phương pháp:
- Quan sát chủ quan (trực quan);
- Dùng các thiết bị tự ghi.
Đối với đá quý, cho đến nay các phòng thử nghiệm trên thế giới chủ yếu dùng phương pháp quan sát chủ quan, còn phương pháp dùng thiết bị tự ghi ít được sử dụng vì phương pháp này đòi hỏi phải gia công mẫu thử khắt khe (thành những tấm song phẳng có độ dày quy định, đánh bóng hai mặt v.v...). Điều này rất khó chấp nhận vì việc kiểm định đá quý về cơ bản phải giữ nguyên hình dạng ban đầu của đá quý. Vì vậy, tiêu chuẩn này chỉ quy định phương pháp quan sát trực quan phổ hấp thụ của đá quý. Thiết bị được sử dụng để quan sát phổ hấp thụ của đá quý có tên gọi là phổ kế (spectroscope).
ĐÁ QUÝ - PHƯƠNG PHÁP ĐO PHỔ HẤP THỤ
Gemstones - Testing absorption spectrum
Tiêu chuẩn này quy định phương pháp đo phổ hấp thụ để kiểm tra các loại đá quý.
Khi chiếu một chùm ánh sáng trắng (tập hợp của các ánh sáng đơn sắc trong vùng nhìn thấy) ánh sáng sẽ bị hấp thụ với cường độ khác nhau ở những bước sóng khác nhau. Giản đồ biểu thị sự thay đổi cường độ hấp thụ ánh sáng của viên đá theo bước sóng gọi là phổ hấp thụ của viên đá. Đối với đá quý sử dụng chủ yếu phổ hấp thụ trong vùng ánh sáng nhìn thấy.
3.1 Phổ kế trực quan
Phổ kế trực quan gồm các loại sau:
- Phổ kế lăng kính (Hình 1), trong đó sử dụng hệ lăng kính (prism system) để tạo ra các ánh sáng đơn sắc.
- Phổ kế cách từ nhiễu xạ, trong đó ánh sáng đơn sắc được tạo ra bằng cách tử nhiễu xạ (diffraction grating).
Hình 1- Sơ đồ đường đi của ánh sáng trong một kính quang phổ dùng lăng kính và hình ảnh phổ hấp thụ của ruby
3.2 Nguồn sáng mạnh (100 W đến 1000 W), phải hội tụ tốt, có thể điều chỉnh được cường độ, có thể vừa dùng chế độ truyền qua, vừa dùng chế độ phản xạ. Có thể dùng các nguồn sáng lạnh (sợi quang học).
3.3 Chắn sáng thị trường, để thay đổi kích thước chùm sáng chiếu vào mẫu.
3.4 Bộ gá, để gá nguồn sáng, kính quang phổ, mẫu đá sao cho đồng thời có thể xoay được viên đá theo các phương khác nhau, thay đổi được góc chiếu và góc quan sát, khoảng cách từ mẫu đến nguồn sáng và kính quang phổ.
Mẫu thử phải là loại có màu đồng nhất (kể cả loại không màu). Kích thước mẫu thường không nhỏ hơn 3 mm2. Mẫu phải sạch và khô.
Chuẩn thang bước sóng của kính quang phổ theo ánh sáng đơn sắc của đèn natri hoặc đèn thủy ngân.
Gắn mẫu, nguồn sáng, kính quang phổ trên các giá kẹp và chọn vị trí mẫu cần chiếu và phương pháp quan sát thích hợp cho chế độ truyền qua hoặc chế độ phản xạ.
Việc thử nên tiến hành trong buồng tối.
CHÚ Ý: Chế độ phản xạ có thể dùng cho mọi trường hợp, nhất là khi mẫu có màu nhạt hoặc mẫu được gắn trên đồ trang sức, còn chế độ truyền qua chỉ thích hợp cho trường hợp mẫu không bị chắn, hoặc có màu đậm. Cần xác định phổ bằng cả chế độ truyền qua và chế độ phản xạ (nếu có thể).
Điều chỉnh chắn sáng thị trường sao cho chỉ ánh sáng truyền qua hoặc phản xạ trực tiếp từ viên đá mới được đập vào khe của kính quang phổ.
Điều chỉnh độ nét của phổ sao cho rõ nhất. Do sự nhạy cảm của mắt người, độ nét của phổ ở vùng tím và vùng đỏ không như nhau.
Để thấy được những vạch hấp thụ mảnh và mờ, trong quá trình quan sát, cần thay đổi phối hợp liên tục độ mở của khe kính quang phổ, góc quan sát và vị trí mẫu cần chiếu.
Phổ hấp thụ của đá quý được ghi lại bằng số (bước sóng) tương ứng với các vạch (dải) hấp thụ từ nhỏ đến lớn trong vùng nhìn thấy, trong đó các vạch hấp thụ được ghi bằng một con số tương ứng với bước sóng hấp thụ (ví dụ 550,0 nm), các dải hấp thụ được ghi từ giá trị đầu đến cuối (ví dụ 520,0 đến 600,0 nm); các vạch (dải) mảnh và nhạt được ghi bằng số bình thường (ví dụ 450,0 nm), các vạch (dải) đậm được gạch dưới (550,0 nm hoặc 520,0 - 600,0 nm). Các giá trị này được so sánh với các giá trị chuẩn để xác định đá quý (Phụ lục A).
Phổ hấp thụ của đá quý cũng có thể được so sánh với giản đồ phổ hấp thụ của đá quý (Phụ lục B) để xác định tên đá.
(Quy định)
Bảng A.1 - Phổ hấp thụ của đá quý
| Tên gọi | Các vạch, dải hấp thụ, nm |
| Agat | 700,0 ; 665,0 ; 634,0 |
| Actinolit | 503,0 ; 431,0 |
| Alexandrit: |
|
| theo phương mầu lục | 680,5 ; 678,5 ; 665,0 ; 655,0 ; 649,0 ; 645,0 ; 640,0 ; 555,0 |
| theo phương mầu đỏ | 680,5 ; 678,5 ; 655,0 ; 645,0 ; 605,0 ; 540,0 ; 472,0 |
| Almandin | 617,0 ; 576,0 ; 527,0 ; 505,0 ; 462,0 ; 438,0 ; 428,0 ; 404,0 ; 393,0 |
| Amethyst | 550,0 ; 520,0 |
| Andalusit | 553,5 ; 550,5 ; 547,5 ; 525,0 ; 518,0 ; 506,0 ; 495,0 ; 455,0 ; 447,5 ; 436,0 |
| Apatit lam | 631,0 ; 622,0 ; 525,0 ; 512,0 ; 507,0 ; 491,0 ; 464,0 |
| Apatit vàng lục | 605,3 ; 602,5 ; 597,5 ; 585,5 ; 577,2 ; 574,2 ; 533,5 ; 529,5 ; 527,0 |
| Aquamarin | 537,0 ; 456,0 ; 427,0 |
| Aventurin | 682,0; 649,0 |
| Axinit | 532,0 ; 512,0 ; 492,0 ; 466,0 ;440,0 ; 415,0 |
| Azurit | 500,0 |
| Beryl nhuộm mầu lơ | 705,0 ; 685,0 ; 645,0 ; 625,0 ; 605,0 ; 587,0 |
| Biruza | 460,0 ; 432,0 ; 422,0 |
| Calcit | 582,0 |
| Chalcedony: |
|
| nhuộm mầu lam | 690,0 ; 660,0 ; 627,0 |
| nhuộm mầu lục | 705,0 ; 670,0 ; 645,0 |
| Chrysoberyl | 504,0 ; 495,0 ; 485,0 ;445,0 |
| Chrysopras nhuộm mầu | 632,0 ; 443,9 |
| Chrysopras | 443,9 |
| Danburit | 590,0 ; 586,0 ; 584,5 ; 584,0 ; 583,0 ; 582,0 ; 580,5 ; 578,0 ; 576,0 ; 573,0 ; 571,0 |
| Demantoid | 701,0 ; 693,0 ; 640,0 ; 622,0 ; 485,0 ; 464,0 ; 443,0 |
| Diopsid (crom) | 547,0 ; 508,0 ; 505,0 ;493,0 ; 456,0 |
| Diopsid | 670,0 ; 655,0 ; 635,0 ; 508,0 ; 505,0 ; 490,0 |
| Dioptas | 570,0 ; 560,0 ; 465,0 đến 400,0 |
| Ekanit | 665,1 ; 637,5 |
| Emerald | 683,5 ; 680,6 ; 662,0 ; 646,0 ; 637,0 ; 606,0 ; 594,0 ; 630,0 đến 580,0 |
| Emerald tổng hợp | 683,0 ; 680,5 ; 662,0 ; 646,0 ; 637,5 ; 630,0 đến 580,0 ; 606,0 ; 594,0 ; 477,4 |
| Enstatit | 547,5 ; 509,0 ; 505,8 ; 502,5 ; 483,0 ; 472,0 ; 459,0 ; 449,0 ; 425,0 |
| Enstatit (crom) | 688,0 ; 669,0 ; 506,0 |
| Epidot | 750,0 ; 455,0 ; 435,0 |
| Euclas | 706,5 ; 704,0 ; 695,0 ; 688,0 ; 660,0 ; 650,0 ; 639,0 ; 468,0 ; 455,0 |
| Fluorit lục | 640,0 ; 600,6 ; 585,0 ; 570,0 ; 553,0 ; 550,0 ; 452,0 ; 435,0 |
| Fluorit vàng | 545,0 ; 515,0 ; 490,0 ; 470,0 ; 452,0 |
| Gahnit | 632,0 ; 592,0 ; 577,0 ; 552,0 ; 508,0 ; 480,0 ; 459,0 ; 443,0 ; 433,0 |
| Grosular | 630,0 |
| Hematit | 700,0 ; 640,0 ; 595,0 ; 570,0 ; 480,0 ; 450,0 ; 425,0 ; 400,0 |
| Hesonit | 547,0 ; 490,0 ; 454,5 ; 435,0 |
| Hidenit | 690,5 ; 686,0 ; 669,0 ; 646,0 ; 620,0 ; 437,5 ; 433,0 |
| Hypersthen | 551,0 ; 547,5 ; 505,8 ; 482,0 ; 448,5 |
| Idocras lục | 530,0 ; 487,0 ; 461,0 |
| Idocras nâu | 591,0 ; 588,0 ; 584,5 ; 582,0 ; 577,5 ; 574,5 |
| Idocras vàng lục | 465,0 |
| lolit | 645,0 ; 593,0 ; 585,0 ; 535,0 ; 492,0 ; 456,0 ; 436,0 ; 426,0 |
| Jadeit mầu lục tự nhiên | 691,5 ; 655,0 ; 630,0 ; 495,0 ; 450,0 ; 437,5 ; 433,0 |
| Jadeit mầu lục nhân tạo | 665,0 ; 655,0 ; 645,0 |
| Kim cương không mầu đến vàng | 478,0 ; 465,0 ; 451,0 ; 435,0 ; 423,0 ; 415,5 ; 401,5 ; 390,0 |
| Kim cương nâu - lục | 537,0 ; 504,0 ; 498,0 |
| Kim cương vàng nâu | 576,0 ; 569,0 ; 564,0 ; 558,0 ; 550,0 ; 548,0 ; 523,0 ; 493,5 ; 480,0 ; 460,0 |
| Kim cương có mầu vàng nhân tạo | 594,0 ; 504,0 ; 498,0 ; 478,0 ; 465,0 ; 451,0 ; 435,0 ; 423,0 ; 415,5 |
| Kim cương mầu lục nhân tạo | 741,0 ; 504,0 ; 498,0 ; 465,0 ; 451,0 ; 435,0 ; 423,0 ; 415,5 |
| Kim cương có mầu nâu nhân tạo | 741,0 ; 594,0 ; 504,0 ;498,0 ; 478,0 ; 465,0 ; 451,0 ; 435,0 ; 423,0 ; 415,5 |
| Kornerupin | 540,0 ; 508,0 ; 463,0 ; 446,0 ; 430,0 |
| Kyanit | 706,0 ; 689,0 ; 671,0 ; 446,0 ; 433,0 |
| Nephrit | 689,0 ; 509,0 ; 490,0 ; 460,0 |
| Obsidian | 680,0 ; 670,0 ; 660,0 ; 650,0 ; 635,0 ; 595,0 ; 555,0 ; 500,0 |
| Opal lửa | 700,0 - 640,0 ; 590,0 đến 400,0 |
| Orthoclas | 448,0 ; 420,0 |
| Peridot | 653,0 ; 553,0 ; 529,0 ; 497,0 ; 495,0 ; 493,0 ; 473,0 ; 453,0 |
| Petalit | 454,0 |
| Pyrop | 687,0 ; 685,0 ; 671,0 ; 650,0 ; 620,0 đến 520,0 ; 505,0 |
| Rhodocrosit | 551,0 ; 454,5 ; 410,0 ; 391,0 ; 383,0 ; 378,0 ; 363,0 |
| Rhodonit | 548,0 ; 503,0 ; 455,0 ; 412,0 ; 408,0 |
| Ruby | 694,2 ; 692,8 ; 668,0 ; 659,2 ; 610,0 đến 500,0 ; 476,5 ; 475,0 ; 468,5 |
| Saphir lam | 471,0 ; 460,0 ; 455,0 ; 450,0 |
| Saphir vàng | 471,0; 460,0 ; 450,0 |
| Saphir lục | 471,0 ; 460,0 đến 450,0 |
| Scheelit | 584,0 |
| Serpentin | 497,0 ; 464,0 |
| Silimanit | 462,0 ; 441,0 ; 410,0 |
| Sinhalit | 526,0 ; 492,5 ; 476,0 ; 463,0 ; 452,0 ; 435,5 |
| Scapolit hồng | 663,0 ; 652,0 |
| Spesartin | 495,0 ; 484,5 ; 481,0 ; 475,0 ; 462,0 ; 457,0 ; 455,0 ; 440,0 ; 435,0 ; 432,0 ; 424,0 ; 412,0 ; 406,0 ; 394,0 |
| Sphalerit | 690,0 ; 665,0 ; 651,0 |
| Sphen | 590,0 ; 586,0 ; 582,0 ; 580,0 ; 575,0 ; 534,0 ; 530,0 ; 528,0 |
| Spinel đỏ | 685,5 ; 684,0 ; 675,0 ; 665,0 ; 656,0 ; 650,0 ; 642,0 ; 632,0 ; 595,0 -490,0 ; 465,0 ; 455,0 |
| Spinel lam | 635,0 ; 585,0 ; 555,0 ; 508,0 ; 478,0 ; 458,0 ; 443,0 ; 433,0 |
| Spinel lam tổng hợp | 634,0 ; 580,0 ; 544,0 ; 485,0 ; 449,0 |
| Spinel lục tổng hợp | 620,0 ; 580,0 ; 570,0 ; 550,0 ; 540,0 |
| Taafeit | 558,0 ; 553,0 ; 478,0 |
| Tanzanit | 710,0 ; 691,0 ; 595,0 ; 528,0 ; 455,0 |
| Thạch anh mầu lơ nhân tạo | 645,0 ; 585,0 ; 540,0 ; 500,0 đến 490,0 |
| Topaz hồng | 682,8 |
| Tremolit | 684,0 ; 650,0 ; 628,0 |
| Tourmalin đỏ | 555,0 ; 537,0 ; 525,0 đến 461,0 ; 456,0 ; 451,0 ; 428,0 |
| Tourmalin lục | 497,0 ; 461,0 ; 415,0 |
| Variscit | 688,0 ; 650,0 |
| Wilemit | 583,0 ; 540,0 ; 490,0 ; 442,5 ; 431,5 ; 421,0 |
| Zircon thường | 691,0 ; 689,0 ; 662,5 ; 660,5 ; 653,5 ; 621,0 ; 615,0 ; 589,5 ; 562,0 ; 537,5 ; 516,0 ; 484,0 ; 460,0 ; 432,0 |
| Zircon thấp | 653,0 ; 520,0 |
| CHÚ THÍCH: Các vạch, dải gạch dưới là các vạch, dải hấp thụ mạnh. | |