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Brilla come un diamante...o un fondo di bottiglia: Identificazione di pietre preziose con gli analizzatori XRF

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Identificazione di diamanti autentici con le analisi XRF

Vi siete mai chiesti se un anello di famiglia porta un diamante autentico o se è solamente un falso? Esistono diversi modi per rispondere a questa domanda.

Questo post del blog tratta come identificare pietre preziose false e descrive come gli analizzatori XRF Vanta possono identificarli con precisione.

Come identificare pietre preziose false: Indizi e strategie efficaci

Potrebbe sembrare relativamente semplice creare falsi di pietre preziose come perle, diamanti e turchesi. Tuttavia, esistono alcuni indizi per riconoscere pietre preziose false.

Per esempio, i diamanti autentici in genere affondano quando sono immersi nell'acqua. Inoltre non mostrano appannamenti quando gli si respira sopra. Ciò nonostante, questi metodi empirici non sono infallibili e potrebbero non funzionare per alcuni tipi di pietre preziose false.

Un modo più affidabile per identificare velocemente delle pietre preziose false è rappresentato dalla tecnologia a fluorescenza a raggi X (XRF). Gli analizzatori XRF portatili come la serie Vanta™ possono quantificare un'ampia serie di elementi (da Mg a U) fino a un livello di concentrazione nell'ordine delle parti per milione (ppm).

Questi strumenti possono aiutare a differenziare pietre preziose autentiche e false in pochi secondi mediante gli elementi nell'intervallo di analisi come zirconio, rame, calcio e alluminio.

Una delle pietre preziose che la tecnologia XRF può identificare è lo zircone. Lo zircone è la forma cristallina del diossido di zirconio (ZrO2) ed è spesso usato per imitare un diamante.

Confronto tra zircone e diamante: Qual è la differenza?

A una prima occhiata lo zircone sembra il diamante. Tuttavia questa pietra preziosa sintetica è più morbida e leggera con angoli arrotondati o smussati. Inoltre è più soggetta a usura e alterazioni. A causa della somiglianza ottica tra il diamante e lo zircone, è spesso difficile stabilire attraverso un'ispezione visiva se una pietra preziosa è un diamante autentico o uno zircone.

Un carato di diamante, anche del tipo più economico, è sempre circa 100 volte più costoso rispetto a uno di zircone, pertanto è fondamentale essere sicuri di acquistare l'articolo giusto. Per esempio un zircone da un carato potrebbe costare circa 20 dollari. Invece lo stesso taglio di diamante da un carato può costare un minimo di 1 500 dollari.

Questo divario aumenta con le dimensioni. Infatti le conseguenze finanziarie sono anche maggiori: un taglio di zircone da due carati può valere circa $ 30, mentre un diamante da due carati può valere un minimo di $ 7 000.

L'aspetto positivo è che gli analizzatori XRF portatili sono in grado di individuare la differenza in pochi secondi.

Identificazione di diamanti autentici mediante gli analizzatori XRF portatili

Per mostrare il funzionamento degli analizzatori XRF, abbiamo analizzato un diamante autentico e uno zircone attraverso gli analizzatori Vanta e in seguito abbiamo valutato quantitativamente i risultati. L'analisi dura 5 secondi. Alla fine abbiamo potuto identificare velocemente lo zircone dal diamante.

Di seguito vengono illustrati i campioni e i risultati:

Identificazione di diamanti autentici mediante l'analisi XRFIdentificazione di diamanti autentici mediante l'analisi XRF

Immagini (in alto) e scansioni (in basso) del diamante autentico (a sinistra) e dello zircone (a destra). 30

Entrambe le pietre sembrano simili tuttavia la loro composizione chimica non lo è assolutamente. L'analizzatore Vanta non ha rilevato zirconio nella prima pietra. Invece la presenza di Zirconio (Zr) caratterizza fortemente l'analisi chimica nella seconda pietra.

Il diamante è carbonio puro pertanto non viene rilevato dai raggi X. Il carbonio non rientra nell'intervallo di elementi rilevabili. Sebbene non sia possibile rilevare direttamente la composizione del diamante, si può verificare la presenza o assenza di Zr per distinguere gli zirconi dai diamanti autentici.

Il diamante non è la sola pietra preziosa o gemma soggetta a falsificazione. Anche le perle e i turchesi sono due comuni minerali che sono spesso imitati. La tecnologia XRF Olympus può essere utilizzata anche per verificare l'autenticità o meno di questi minerali.

Confronto tra la perla autentica e falsa: Qual è la differenza?

Le perle sono delle gemme eccezionali estratte dai molluschi. Le perle sono principalmente costituite da aragonite, un minerale composto da carbonato di calcio. A causa del loro elevato valore, esiste un ampio mercato di imitazioni di perle. Sebbene le perle false possano sembrare autentiche, in termini generali hanno un'inferiore qualità d'iridescenza e sono maggiormente soggette a usura e alterazioni.

Gli analizzatori XRF Vanta Olympus possono analizzare perle false e autentiche, pertanto effettueremo un'analisi dimostrativa.

Identificazione di perle false e autentiche mediante gli analizzatori XRF portatili

L'analizzatore ha calcolato la percentuale di carbonato di calcio (CaCO3) per entrambi i tipi di perla con tempi di analisi brevi pari a circa 20 secondi. Alla fine abbiamo potuto identificare velocemente la perla autentica da quella falsa. Di seguito vengono illustrati i campioni e i risultati:

Identificazione di perle autentiche mediante l'analisi XRFIdentificazione di perle autentiche con un analizzatore XRF

Immagini (in alto) e scansioni (in basso) della perla autentica (a sinistra) e falsa (a destra). 36

La differenza tra la perla autentica e falsa è netta. Mentre la perla falsa possiede solamente tracce di carbonato di calcio (CaCO3), la perla autentica è quasi interamente costituita di CaCO3 con tracce di materiale organico e inorganico. Come nel caso del confronto tra diamante e zircone, la differenziazione tra gemme autentiche e false è evidente attraverso una veloce analisi XRF.

Adesso che abbiamo trattato il modo con cui la tecnologia XRF può identificare le perle autentiche, passiamo a un'altra gemma comunemente falsificata: il turchese.

Confronto tra il turchese autentico e falso: Qual è la differenza?

I turchesi, come i diamanti e le perle, sono presenti in natura tuttavia sono spesso falsificati. Il turchese autentico è un fosfato di alluminio idrato con una base di alluminio. Di conseguenza può essere identificato velocemente con un analizzatore XRF portatile.

Eseguiamo un'altra analisi XRF Vanta dimostrativa.

Identificazione del turchese autentico mediante gli analizzatori XRF portatili

I risultati mostrano che il turchese autentico ha livelli più elevati di rame (Cu), fosforo (P) e alluminio (Al) rispetto al turchese falso, come atteso dalla specifica mineralogia.

Di seguito vengono illustrati i campioni e i risultati:

Identificazione di turchese autentico mediante l'analisi XRFIdentificazione di un turchese autentico mediante uno spettroscopio a raggi X

Immagini (in alto) e scansioni (in basso) del turchese autentico (a sinistra) e falso (a destra). 42

Tutte e tre queste concentrazioni elementari mostrano le differenze tra i turchesi autentici e falsi. La distinzione è netta e facilmente raggiungibile mediante gli analizzatori XRF portatili Vanta.

I risultati degli analizzatori XRF assicurano l'integrità e la composizione di gemme e gioielli

Gli analizzatori XRF portatili Vanta garantiscono delle prestazioni eccezionali quando si vogliono distinguere gemme autentiche e false. I risultati precisi permettono di verificare con sicurezza l'integrità e la composizione di gemme e gioielli

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Application Scientist, XRF Technologies

Josh Litofsky holds a bachelor’s degree in physics from Beloit College and PhD in chemical engineering from Pennsylvania State University. For his PhD, he focused his research on advanced characterization of designer materials using X-ray diffraction. From 2019 to 2022, Josh brought his expertise to Evident as an application scientist, supporting our X-ray fluorescence (XRF) analyzers to provide enhanced solutions to customers. In his free time, Josh enjoys running and has run the fastest 100k in the state of Pennsylvania.

六月 11, 2020
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