تحديد الأحجار الكريمة باستخدام مطيافية الأشعة تحت الحمراء

هدف الكشف

تحديد الأحجار الكريمة

ملخص

يعتمد تحديد الأحجار الكريمة بالطرق التقليدية بشكل أساسي على خبرة الخبراء، ويستخدم أساليب فحص غير مدمرة مثل العدسات المكبرة والمجاهر ومقاييس الانكسار والموازين الهيدروستاتيكية. ومع التوسع في استخدام مطياف الأشعة تحت الحمراء والتطور السريع لتكنولوجيا معالجة البيانات الحاسوبية، باتت مطيافية الأشعة تحت الحمراء تلعب دورًا حيويًا في مواجهة تحديات فحص الأحجار الكريمة وتحديدها، لا سيما في حل المشكلات التي تعجز الأجهزة التقليدية عن تحليلها، بل وتتجنبها في كثير من الأحيان. ونتيجة لذلك، أصبحت مطيافات الأشعة تحت الحمراء تدريجيًا أداة فعالة وغير مدمرة لأبحاث الأحجار الكريمة وفحصها.

مبدأ

تنقسم طرق اختبار مطيافية الأشعة تحت الحمراء عمومًا إلى فئتين: مطيافية الأشعة تحت الحمراء النافذة ومطيافية الأشعة تحت الحمراء الانعكاسية.

1. تُعدّ طريقة النقل الطيفي طريقةً معترفًا بها على نطاق واسع وشائعة الاستخدام في مختبرات علم الأحجار الكريمة. مع ذلك، عادةً ما تكون عينات الأحجار الكريمة سميكة وتمتصّ الأشعة تحت الحمراء بقوة، مما يسمح غالبًا بالكشف الجزئي فقط عن منطقة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة (أعلى من 4000-2000 سم⁻¹) ومنطقة الأشعة تحت الحمراء القريبة. تلتقط هذه الطريقة الاهتزازات الأساسية والتوافقية والفوقية للمجموعات الوظيفية مثل أوه وNH وCH، على سبيل المثال، للكشف عن الحشوات العضوية في اليشم المعالج أو جزيئات الماء في الجمشت الصناعي. أما عند أقل من 2000 سم⁻¹، فيتم امتصاص الأشعة تحت الحمراء بالكامل تقريبًا، مما يصعّب الحصول على بيانات طيفية مفيدة. ونتيجةً لذلك، غالبًا ما تفشل الخصائص الطيفية المُستخلصة من مطيافية النقل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء في تمثيل البنية البلورية أو الجزيئية لعينات الأحجار الكريمة، مما يوفر معلومات هيكلية محدودة فقط ويقيّد تطبيقات مطيافية الأشعة تحت الحمراء في علم الأحجار الكريمة.

2. يُعدّ التحليل الطيفي الانعكاسي، الذي يجمع البيانات الطيفية من الضوء المنعكس، فرعًا هامًا من التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء، وقد حظي باهتمام متزايد في اختبار الأحجار الكريمة وأبحاثها. وبحسب نوع الضوء المنعكس المستخدم، يُعتبر التحليل الطيفي الانعكاسي المنتشر (نظام الاسترداد DRS) الأقرب إلى التحليل الطيفي الامتصاصي القائم على النقل، وهو فعال عادةً مع العينات المسحوقة أو غير المصقولة. مع ذلك، فإن إشارات الانعكاس المنتشر ضعيفة ويصعب جمعها، مما يتطلب أجهزة أكثر تعقيدًا. في المقابل، يُعدّ التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء بالانعكاس المرآوي الأسهل تطبيقًا، وهو مناسب بشكل خاص لاختبار عينات الأحجار الكريمة، مما يجعله تقنية موصى بها بشدة في التطبيقات الجيولوجية.

جهاز

مطياف الأشعة تحت الحمراء بتقنية تحويل فورييه من نوع HKL لاختبار المجوهرات

إعدادات

الحلول 

1. التطبيق:مناسب لتحديد تركيب الأحجار الكريمة، والتمييز بين الأحجار الكريمة الطبيعية والصناعية، والكشف عن الأحجار الكريمة المعالجة صناعياً. 

2. شروط الاختبار 

3. إجراءات الاختبار 

1) قم بإزالة حامل العينة من حجرة العينة وضعه جانباً. 

2) قم بتركيب وتثبيت ملحق الأحجار الكريمة في حجرة العينة. 

3) اختر فتحة مناسبة وضعها على قاعدة ملحق الأحجار الكريمة. 

4) ضع المرآة ذات الانعكاسية العالية بحيث يكون وجهها لأسفل على الفتحة. 

5) قياس طيف الخلفية الهوائية. 

6) قم بإزالة المرآة ذات الانعكاسية العالية. 

7) ضع عينة الأحجار الكريمة على الفتحة. 

8) قياس طيف الأشعة تحت الحمراء لعينة الأحجار الكريمة.