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Funkeln wie ein Diamant… oder ist es doch nur ein Strassstein: Erkennung von Edelsteinen mittels RFA-Analysatoren

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Echte Diamanten mittels RFA erkennen

Haben Sie sich schon mal fragen müssen, ob ein geerbter Ring einen echten Diamanten oder nur einen gefälschten Stein enthält? Es gibt einige Möglichkeiten, diese Frage zu beantworten.

In diesem Blogartikel werden Möglichkeiten zur Erkennung gefälschter Edelsteine unter die Lupe genommen. Außerdem wird erklärt, wie RFA-Handanalysatoren diese genau erkennen können.

Gefälschte Edelsteine erkennen: verräterische Anzeichen und intelligente Strategien

Es scheint relativ einfach zu sein, kostbare Edelsteine und Mineralien wie Perlen, Diamanten und Türkis zu fälschen. Eine Fälschlung lässt sich jedoch anhand einiger verräterischer Anzeichen erkennen.

Beispielsweise sinken echte Diamanten, wenn sie ins Wasser gelegt werden, zu Boden. Sie beschlagen auch nicht, wenn Sie sie anhauchen. Diese schnellen Methoden für den Hausgebrauch sind jedoch nicht narrensicher und funktionieren auch nicht immer mit jedem gefälschten Edelstein.

Eine zuverlässigere Methode zur schnellen Erkennung gefälschter Edelsteine ist die Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA). Die RFA-Handanalysatoren der Vanta Serie können verschiedene Elemente (von Mg bis U) in bis auf ppm-Niveau quantifizieren.

Mit diesen Geräten können echte und gefälschte Steine in Sekundenschnelle anhand vorhandener Elemente im Analysebereich, wie Zirkonium, Kupfer, Calcium oder Aluminium, getrennt werden.

Einer der gefälschten Steine, der mittels RFA erkannt werden kann, ist Zirkonia (CZ). Zirkonia ist die kristalline Form von Zirkoniumdioxid (ZrO2) – und wird häufig zur Diamantimitation verwendet.

Zirkonia im Vergleich zu Diamanten: Wodurch unterscheiden sie sich?

Auf den ersten Blick sieht Zirkonia wie ein Diamant aus. Doch dieser synthetische Edelstein ist weicher und leichter mit runderen oder glatteren Kanten. Es ist auch anfälliger für Verschleiß. Aufgrund der optischen Ähnlichkeit mit einem Diamanten ist es bei einer Sichtprüfung oft schwer erkennbar, ob es sich bei einem Stein um einen echten Diamanten oder Zirkonia handelt.

Günstigere Diamanten sind pro Karat immer noch etwa 100-mal teurer als Zirkonia. Daher ist es wichtig sicherzustellen, dass Sie einen echten Stein kaufen. Zum Beispiel kann Zirkonia mit 1 Karat ungefähr 20 US-Dollar kosten. Im Gegensatz dazu kann ein 1-Karat-Diamant mit gleichem Schliff 1500 US-Dollar und mehr kosten.

Mit zunehmender Größe nimmt auch dieser Unterschied zu. Dadurch werden die finanziellen Unterschiede noch größer: Ein geschliffener 2-Karat-Zirkonia hat in der Regel einen Preis von ca. 30 US-Dollar, wohingegen ein zweikarätiger Diamant mindestens 7000 US-Dollar kosten kann.

Die gute Nachricht ist, dass der RFA-Handanalysator den Unterschied in Sekunden erkennen kann.

Erkennung echter Diamanten mit RFA-Handanalysatoren

Zur besseren Verdeutlichung der Funktionsweise der RFA haben wir mit Vanta Analysatoren echte Diamant- und Zirkoniaproben getestet und die Ergebnisse anschließend quantitativ analysiert. Die Analyse dauerte 5 Sekunden. So konnte Zirkonia schnell vom Diamanten unterschieden werden.

Das Ergebnis ist offensichtlich:

 Erkennung echter Diamanten mit RFA Erkennung echter Diamanten mit RFA-Handanalysatoren

Bilder der Objekte (oben) und Analysen (unten) des echten Diamanten (links) und Zirkonia (rechts). 30

Beide Objekte scheinen sich zu ähneln, aber ihre chemische Zusammensetzung ist sehr unterschiedlich. Der Vanta Analysator erkennt im ersten Objekt kein Zirkonium. Im Gegensatz dazu dominiert die Zusammensetzung von Zirkonium (Zr) die chemische Analyse im zweiten Objekt.

Der Diamant besteht aus reinem Kohlenstoff und ist daher für RFA nicht erkennbar. Kohlenstoff liegt außerhalb des nachweisbaren Elementbereichs. Obwohl die Zusammensetzung des Diamanten nicht direkt nachgewiesen werden konnte, kann das Ergebnis über vorhandenes oder nicht vorhandenes Zirkonium verwendet werden, um Fälschungen (Zirkonia) von echten Diamanten zu unterscheiden.

Diamanten sind nicht die einzigen Edelsteine, die gefälscht werden. Perlen und Türkise sind zwei weitere bekannte Mineralien, die häufig imitiert werden. Die RFA-Technologie von Olympus kann auch verwendet werden, um zwischen echten und gefälschten Versionen dieser Mineralien zu unterscheiden.

Echte und gefälschte Perlen: Wodurch unterscheiden sie sich?

Eine Perle ist das einzigartige Produkt, das von Muscheln gebildet wird und aus ihnen extrahiert werden kann. Perlen bestehen hauptsächlich aus Aragonit, einem Mineral aus Calciumcarbonat. Aufgrund ihres hohen Wertes gibt es auch einen großen Markt für Perlenimitate. Während Perlenimitate wie echte Perlen aussehen können, sind sie allgemein weniger irisierend und anfälliger für Verschleiß.

Mit Vanta RFA-Handanalysatoren von Olympus können echte sowie gefälschte Perlen analysiert werden. Wir haben eine Analyse durchgeführt, um zu zeigen, wie einfach dies ist.

Erkennung echter und gefälschter Perlen mit RFA-Handanalysatoren

Der Analysator berechnete den Anteil an Calciumcarbonat (CaCO3) in Prozent für beide Perlen nach nur 20 Sekunden. So konnte die echte Perle schnell vom Imitat unterschieden werden. Schauen Sie ich die Objekte und Ergebnisse im Folgenden an:

 Erkennung echter Perlen mit RFA Erkennung echter Perlen mit RFA-Handanalysatoren

Bilder der Objekte (oben) und Analysen (unten) der echten Perle (links) und der Fälschung (rechts). 36

Der Unterschied zwischen der echten und der imitierten Perle ist auffällig. Während das Imitat Spuren von Calciumcarbonat (CaCO3) enthält, besteht die echte Perle fast nur aus CaCO3 mit Spuren von anderen organischen und anorganischen Materialien. Genau wie bei der Analyse von Diamant und Zirkonia werden die Unterschiede zwischen echten und gefälschten Perlen mit einer RFA schnell deutlich.

Nachdem echte Perlen mittels RFA erkannt wurden, werden wir nun einen anderen häufig gefälschten Edelstein, den Türkis, analysieren.

Echte und gefälschte Türkise: Wodurch unterscheiden sie sich?

Türkise kommen wie Diamanten und Perlen in der Natur vor, werden aber oft imitiert. Echte Türkise sind wasserhaltige Aluminiumphosphate auf Kupferbasis. Dadurch können sie mit einem RFA-Handanalysator schnell erkannt werden.

Wir haben eine weitere Analyse mit dem Vanta durchgeführt, um dies zu demonstrieren.

Erkennung echter Türkise mit RFA-Handanalysatoren

Die Ergebnisse zeigen, dass der echte Türkis mehr Kupfer (Cu), Phosphor (P) und Aluminium (Al) enthält, als das Imitat, wie aufgrund der Mineralogie zu erwarten war.

Schauen Sie sich die Objekte und Ergebnisse im Folgenden an:

 Erkennung echter Türkise mit RFA Erkennung echter Türkise mit RFA

Bilder der Objekte (oben) und Analysen (unten) des echten Türkis (links) und der Fälschung (rechts). 42

Alle drei dieser Elementkonzentrationen zeigen Unterschiede zwischen echten und imitierten Türkisen. Der Unterschied ist deutlich und mit dem Vanta RFA-Handanalysatoren leicht zu ermitteln.

Zuverlässige RFA-Ergebnisse liefern Informationen zu Integrität und Zusammensetzung von Edelsteinen und Schmuck

Vanta RFA-Handanalysatoren zeigen eine hervorragende Leistung bei der Unterscheidung zwischen echten und imitierten Edelsteinen. Anhand der genauen Ergebnisse kann man sich auf die Integrität und Zusammensetzung von Edelsteinen und Schmuck verlassen.

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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.

Juni 11, 2020
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