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Brilhando como um diamante... ou strass: identificação de gemas preciosas com analisadores por XRF

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Identificação de diamantes autênticos com análise de XRF

Você já se perguntou se o anel que você herdou contém um diamante real ou apenas um strass? Existem algumas maneiras de resolver esse mistério.

Este post do blog explora as maneiras de se detectar pedras preciosas falsas e explica como os analisadores por XRF podem identificá-las com precisão.

Como identificar pedras preciosas falsas: sinais indicadores e estratégias inteligentes

Pode parecer relativamente fácil falsificar gemas e minerais preciosos, como pérolas, diamantes e turquesa. No entanto, existem alguns sinais reveladores de pedras falsas.

Por exemplo, diamantes reais geralmente afundam quando colocados na água. Eles também não ficam embaçados quando você respira sobre eles. No entanto, esses métodos caseiros rápidos não são infalíveis e podem não funcionar com alguns tipos de gemas falsas.

Uma maneira mais confiável de identificar rapidamente gemas falsas é através da fluorescência de raios X (XRF). Os analisadores portáteis por XRF, como os da série Vanta™, podem quantificar uma grande variedade de elementos (Mg a U) até o nível de partes por milhão (ppm).

Esses instrumentos podem ajudá-lo a classificar pedras reais e falsas em segundos, usando os elementos no intervalo de análise, como zircônio, cobre, cálcio ou alumínio.

Uma das pedras falsas que o XRF pode identificar é a zircônia cúbica (CZ). A zircônia cúbica é a forma cristalina do dióxido de zircônio (ZrO2) — e é frequentemente usada para imitar um diamante.

Zircônia cúbica versus diamantes: qual é a diferença?

À primeira vista, a zircônia cúbica parece um diamante. Mas essa pedra preciosa sintética é mais macia e mais leve, com arestas mais arredondadas ou mais suaves. Também é mais suscetível ao desgaste. Devido à sua semelhança óptica com um diamante, muitas vezes é difícil saber se uma pedra é um diamante verdadeiro ou uma zircônia cúbica somente com uma inspeção visual.

Os diamantes mais acessíveis ainda são cerca de 100x mais caros por quilate do que a zircônia cúbica, por isso é fundamental garantir que você está comprando o material autêntico. Por exemplo, um pedaço de zircônia cúbica de um quilate pode custar cerca de US$20. Por outro lado, o mesmo corte de um quilate de um diamante pode custar US$1.500 ou mais.

À medida que o tamanho aumenta, essa diferença também aumenta. Isso aumenta ainda mais as implicações financeiras: um corte de zircônia cúbica de dois quilates pode ser vendido por cerca de US$30, enquanto um diamante de dois quilates pode custar pelo menos US$7.000.

A boa notícia é que o XRF portátil pode indicar a diferença em segundos.

Identificação de diamantes autênticos com analisador portátil de XRF

Para mostrar como o XRF funciona, testamos peças autênticas de diamante e zircônio cúbico com instrumentos Vanta e analisamos quantitativamente os resultados. O teste levou cinco segundos. Como resultado, pudemos identificar rapidamente a peça de zircônia cúbica do diamante.

Confira as amostras e os resultados abaixo:

Identificação de diamantes autênticos com análise de XRFIdentificação de diamantes reais com analisadores portáteis de XRF

Imagens (em cima) e varredura (embaixo) do diamante autêntico (esquerda) e da peça de zircônia cúbica (direita)

Ambas as peças parecem semelhantes, mas suas composições químicas estão longe de serem iguais. O analisador Vanta identificou zero zircônio na primeira peça. Em contraste, a composição de zircônio (Zr) domina a análise química na segunda peça.

O diamante é carbono puro, por isso parece invisível ao XRF. O carbono está fora da faixa elementar de detecção. Embora não possamos detectar diretamente a composição do diamante, a presença e ausência de zircônio podem ser usadas para classificar falsificações conhecidas (CZ) de diamantes potencialmente autênticos.

O diamante não é a única pedra preciosa ou gema falsificada. Pérolas e turquesa são outros dois minerais comuns que são frequentemente imitados. Você pode usar a tecnologia de XRF da Olympus para distinguir entre versões reais e falsas desses minerais também.

Pérolas autênticas versus pérolas falsas: qual é a diferença?

As pérolas são uma pedra preciosa única encontrada e extraída de moluscos. As pérolas são principalmente aragonita, um mineral composto de carbonato de cálcio. Devido ao seu alto valor, há um grande mercado de imitações de pérolas. Embora as pérolas falsas possam parecer verdadeiras, elas geralmente apresentam iridescência de qualidade inferior e são mais suscetíveis ao desgaste.

Os analisadores por XRF Vanta da Olympus podem analisar pérolas autênticas e imitações, por isso fizemos um teste para mostrar como é fácil.

Identificação de pérolas autênticas e falsas com analisadores de XRF portátil

O analisador calculou a porcentagem de carbonato de cálcio (CaCO3) para ambas as pedras em um teste curto de 20 segundos. Como resultado, pudemos identificar rapidamente a verdadeira pérola de sua imitação. Veja as amostras e os resultados abaixo:

Identificação de pérolas autênticas com análise de XRFIdentificação de pérolas autênticas com um analisador por XRF

Imagens (em cima) e digitalizações (embaixo) das pérolas autênticas (esquerda) e falsas (direita).

A diferença entre a pérola autêntica e a imitação de pérolas é impressionante. Embora a pedra de imitação possua pequenas quantidades de carbonato de cálcio (CaCO3), a pedra verdadeira é quase toda a CaCO3 com pequenas quantidades de outros materiais orgânicos e inorgânicos. Como a comparação entre diamante e zircônia cúbica, as gemas autênticas e falsas são aparentes quando analisadas com um teste rápido de XRF.

Agora que abordamos como o XRF pode identificar pérolas autênticas, vamos dar uma olhada em outra gema comumente falsa: a turquesa.

Turquesa autêntica versus turquesa falsa: qual é a diferença?

Pedras turquesas, como diamantes e pérolas, ocorrem na natureza, mas são frequentemente imitadas. A verdadeira turquesa é um fosfato de alumínio hidratado com uma base de cobre. Como resultado, ela pode ser rapidamente identificada com o XRF portátil.

Fizemos outro teste de XRF com o Vanta para demonstrar.

Identificação de turquesa autêntica usando analisador portátil de XRF

Os resultados mostram que a turquesa autêntica possui níveis muito mais altos de cobre (Cu), fósforo (P) e alumínio (Al) do que a peça falsa, conforme o esperado com base em sua mineralogia.

Veja as amostras e os resultados abaixo:

Identificação de turquesa autêntica com teste de XRFIdentificação de turquesa autêntica com espectroscopia de raio X

Imagens (em cima) e varreduras (embaixo) da turquesa autêntica (esquerda) e falsas (direita).

Todas essas três concentrações elementares revelam as diferenças entre as pedras turquesas autênticas e as imitações. A diferença é clara e facilmente obtida usando os instrumentos manuais por XRF Vanta.

Os resultados da XRF dão a você certeza da integridade e composição de gemas e joias

Os instrumentos portáteis por XRF Vanta apresentam desempenho fenomenal ao comparar as diferenças entre gemas autênticas e imitações. Seus resultados precisos permitem que você tenha confiança na integridade e composição de gemas e joias.

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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.

Junho 11, 2020
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