روش های تشخیص اسپینل مصنوعی

تشخیص لعل و اسپینل با روش‌های علمی و تخصصی

تشخیص لعل (Ruby) یا اسپینل مصنوعی یکی از چالش‌های مهم در صنعت جواهرات است، زیرا این دو سنگ معدنی ویژگی‌های ظاهری مشابهی دارند و می‌توانند به راحتی با یکدیگر اشتباه گرفته شوند. برای این کار، معمولاً به چندین روش علمی و تخصصی نیاز است که شامل بررسی ویژگی‌های فیزیکی، شیمیایی و اپتیکی سنگ‌ها می‌شود. یکی از روش‌های اصلی تشخیص، بررسی خواص اپتیکی است. لعل طبیعی معمولاً دارای رنگ‌های شدیدتر و جذاب‌تر است و به دلیل خواص انکساری خاص خود، می‌تواند نور را به شیوه‌ای منحصر به فرد پراکنده کند. اسپینل مصنوعی، اگرچه ممکن است رنگی مشابه داشته باشد، اما در برخی موارد به دلیل تفاوت در ترکیب شیمیایی و ساختار کریستالی، نور را به شیوه متفاوتی پخش می‌کند. یکی از روش‌های رایج برای تشخیص این تفاوت‌ها استفاده از دستگاه‌های تفرق نور و طیف‌سنجی است که می‌تواند طیف‌های جذب مختلف این دو ماده را مقایسه کند.

روش دیگر، استفاده از آزمایش‌های سختی‌سنجی است. لعل‌ها معمولاً سختی بالاتری نسبت به اسپینل‌ها دارند، به طوری که لعل‌ها در مقیاس موس حدود 9 سختی دارند، در حالی که اسپینل‌ها حدود 8 هستند. این تفاوت در سختی ممکن است به شما کمک کند تا با استفاده از ابزارهای دقیق مانند قلم سختی، تفاوت را تشخیص دهید. از نظر شیمیایی، اسپینل مصنوعی معمولاً به وسیله تکنیک‌هایی مانند کربن‌گذاری یا روش‌های خاص کوره‌ای تولید می‌شود که باعث می‌شود ویژگی‌های شیمیایی سنگ کمی متفاوت از لعل طبیعی باشد. برای مثال، لعل طبیعی ممکن است شامل ناخالصی‌هایی مانند تیتانیوم یا کروم باشد که رنگ و خواص نوری آن را تحت تاثیر قرار می‌دهد، در حالی که اسپینل مصنوعی فاقد این عناصر است. در مجموع، تشخیص لعل از اسپینل مصنوعی نیازمند ترکیب چندین روش و ابزار تخصصی است که هر کدام از آن‌ها ویژگی‌های خاصی را برای تشخیص دقیق‌تر این دو سنگ فراهم می‌آورد.

  1. اسپینل طبیعی تحت نور فرابنفش با طول موج بالا فلورسانس قوی و در زیر امواج فرابنفش با طول موج کوتاه ضعیف نشان می دهند. تصویر فلورسانس از سنگ مصنوعی اسپینل در زیر نور UV موج کوتاه، با این حال، گونه های مصنوعی آن فلورسانس قوی را در طول موج های کوتاه پرتوهای فرابنفش نشان می دهند و اغلب آبی روشن، سبز گچی یا قرمز را نشان می دهند.
  2. در نمونه‌های اسپینل مصنوعی در زیر میکروسکوپ معمولاً به دلیل نحوه ساخت و رشد آن‌ها، آثار ذوب شار یا حباب‌هایی به شکل الگو و منحنی دیده می‌شود. این در حالی است که در نمونه های طبیعی آخال های زیاد یا حداقل مقداری وجود دارد.
  3. اسپینل های طبیعی حاوی مقداری عنصر آهن هستند و بنابراین به آهنربا واکنش ضعیفی نشان می دهند. اما در نمونه های اسپینل مصنوعی و مصنوعی به دلیل نحوه ساخت هیچ واکنشی وجود ندارد.
  4. اسپینل های مصنوعی با رنگ قرمز تیره به دلیل هزینه و پیچیدگی فرآیند تولید در تعداد کم و محدود نسبت به رنگ های دیگر ساخته می شوند و معمولاً این نمونه ها در بازار کوراندوم مصنوعی (یاقوت) و آزمایشگاهی می باشند.
  5. اسپینل طبیعی دارای ضریب شکست 1.72 تا 1.74 برای اسپینل قرمز و 1.805 در زمانی که عنصر روی زیاد است. از سوی دیگر اسپینرهای مصنوعی دارای RI برابر با 1.727 با خطای یک هزارم هستند. همچنین وزن مخصوص نوع طبیعی در محدوده 3.58-3.61 است و عنصر روی موجود در آن می تواند وزن مخصوص خود را تا 4.40 افزایش دهد. این در حالی است که اسپینل های مصنوعی دارای وزن مخصوص بین 3.64 - 3.63 هستند.
  6. راف اسپینل مصنوعی بسته به کیفیت سازنده می تواند از 300 تا 800 دلار در هر کیلوگرم باشد. جواهر اسپینل مصنوعی ممکن است به اندازه یک یا دو دلار در هر قیراط باشد! بنابراین قیمت عامل مهمی در تشخیص اسپینل های مصنوعی است. نمونه های مصنوعی بسیار شیشه ای هستند. باید توجه داشته باشید که بهترین راه برای شناسایی اسپینل اصلی ، خرید آن با گواهی معتبر گوهر است.

بررسی ساختار کریستالی و وجود یا عدم وجود نوارهای رشد یا سایر ویژگی‌های میکروسکوپی نیز می‌تواند به تشخیص کمک کند. لعل‌ها معمولاً ساختار کریستالی خاص خود را دارند که در صورتی که با استفاده از میکروسکوپ‌های قوی بررسی شوند، قابل شناسایی است. این ویژگی‌ها در اسپینل‌های مصنوعی کمتر مشهود هستند. یکی از دقیق‌ترین روش‌ها برای تشخیص لعل یا اسپینل مصنوعی استفاده از آزمایش‌های جواهرشناسی پیشرفته مانند طیف‌سنجی فلورسانس اشعه ایکس یا آزمایش‌های رادیواکتیویته است که می‌توانند تفاوت‌های فنی و شیمیایی دقیق‌تری را نشان دهند. در این روش‌ها، لعل‌ها به دلیل ترکیب خاص خود با فلزات سنگین و نادر ممکن است واکنش‌های متفاوتی نشان دهند که اسپینل‌های مصنوعی قادر به نمایش این واکنش‌ها نیستند.