گوهرشناسی علم حذف کردن است. براساس مشاهدات خصوصیات مختلف یک گوهر، می توانید با حذف احتمالات مختلف، شناسایی صحیح را انجام داد.
بعضی از سنگهای می توان به راحتی با چند آزمایش ساده شناسایی شوند مانند مالیدن مروارید به سطح دندانها تا احساس صاف یا زیر بودن برای شناسایی آنها امتحان شود. اما قبل از انجام این کار، شما قبلاً بطورناخوداگاه تمام گوهرهای دیگر را از مروراید بر اساس مشاهدات بصری حذف کرده اید (حذف تمام سنگهای دیگر غیراز مرواردی) که این کار با کمک: رنگ، شکل، جلا و غیره صورت گرفته است. البته تست دندان به شما جواب طبیعی یا مصنوعی بودن سنگ را می دهد. و یا در مورد مرواریدهای رنگ شده که آیا از طریق تابش بوده یا از طریق رنگ شدن انها.
بیشتر سنگهای قیمتی بطور قابل ملاحظه ای شناسایی راحتی دارند. بمنظور جدا کردن خصوصیات مختلف گوهرها، گوهرشناسی برخی از ابزارهای ویژه ای را نیاز دارد.

توجه:

بطور ساده، خرید تجهیزات مورد نیاز برای گوهر شناسی کافی نیست. یکی از نیازهای آموزشی معمول یادگیری از یک متخصص برای چگونگی به کار بردن این تکنیکها برای نمونه های با شکل ظاهری خراب و نمونه هایی که در سنگهای دیگر گرفتار شده اند است.
این بشدت توصیه می شود که شما آمزشهای عملی را در یک موسسه معتبر انجام دهید تا به یک گوهرشناس تبدیل گردید.

لوپ ۱۰x

بعد از چشم و مغز، لوپ ۱۰x (یا لنز دستی) پرکاربردترین ابزار برای گوهرشناسان می باشد.
از این وسیله برای بررسی درون یا بیرون سنگهای قیمتی استفاده می شود، و ابزار اولیه کارآمد برای درجه بندی پاکی الماس است. یک لوپ ۱۰x خوب در حدود کمتر از ۵۰ دلار است و گوهرشناس می تواند آنرا باخود در هر زمان حمل کند.
توصیه می شود که شما یک لوپ با بدنه (پوشش) مشکی، برای جلوگیری از بازتابها محیط اطراف خریداری کنید. بدنه یا پوشش طلایی و کروم رنگ ممکن است خوب به نظر برسد اما آنها می توانند باعث تداخل رنگ و اشتباه کردن در تعیین رنگ درست سنگ شوند.

لوپ ۱۰x با بدنه مشکی در اطراف لنز آن

روش آزمایش لوپ

شما می توانید لوپتان را برای خطای رنگی با نگاه کردن به یک منبع نور سفید از درون لوپتان امتحان کنید. اگر تصویر حاصله سفید ( به همین طریق در کناره های لنز) بود لنز شما آکروماتیک است.
برای انحراف کروی می توان از کاغذ شطرنجی با خانه های در حد میلیمتری استفاده نمود. مربعها باید در تمام بخشهای تصویر حاصله از درون لوپ، به صورت مربع باشند.

طریقه استفاده مناسب از لوپ ۱۰x

به منظور استفاده درست از لنز دستی، برای اولین بار باید به صورت زیر عمل نمود.
لوپ را از درون قاب اطراف باز نموده و پوشش اطراف آنرا در بین انگشت سبابه و شست نگه دارید. لنز را درست جلوی چشمتان ( یا جلوی عینکتان) قرار داده بطوری که انگشت شست شما به بینیتان تکیه داده باشد. سه انگشت دیگر باید موازی یا زیر انگشت سبابه شما باشد.
با دست دیگرتان، گوهر را برداشته و جلوی لنز قرار دهید. برای ثابت نگه داشتن گوهر، اجازه دهید انگشت شست دستی که گوهر را گرفته به انگشت میانی دستی که لوپ را نگه داشته تکیه بدهد. اینگونه شما می توانید گوهر را در جلوی لوپ برای بهتر دیدن در تمام جهات بچرخانید. این عمل را با چندین نمونه تکرار کنید تا زمانی که انجام آن برای شما آسان شود. از این روش برای برداشتن گوهرها با پنس و بررسی ادخالهای درون و بیرون آنهااستفاده می شود. تمام گوهرشناسان به همراه خود یک پنس گوهرشناسی دارند.
هر دو چشمانتان را برای اینکه کمتر خسته شوند همیشه باز نگه دارید، نیازی به بستن چشمی که با آن به سنگ نگاه نمی کنید نیست.

طریق استفاده مناسب از لوپ

طیف سنج

طیف سنج ابزاری است برای شناسایی بخشهایی از نور که در گوهرها جذب می شوند (همانند دیگر مواد). مواد می توانند بخشهایی از طیف اکترومغناطیس را جذب نمایند و زمانی که بخش های جذب شده در رنج نور مرئی باشند باعث بوجود آمدن عامل رنگ در اجسام می شود.
وقتی که یک گوهر با طیف سنج مشاهده می شود، بخشهای جذبی به رنگ خطوی تیره یا باندهای تیره رنگ در تصویر طیف سنج نمایان می شوند.
دو نوع طیف سنج در گوهرشناسی استفاده می شود:
۱- طیف سنج انکساری (براساس انکسار نور کار می کند)
۲- طیف سنج منشوری (براساس تجزیه نور کار می کند)

طیف سنج انکساری آموزشی (OPL) بر روی پایه (تصویر سمت چپ) و طیف سنج منشوری با شکاف قابل تنظیم (در سمت راست)

رفرکتومتر

نور (۱) از دریچه باز پشت رفرکتومتر وارد میشود (۱a) که قبل از فیلتر زرد سدیم قرار داده شده. سپس با یک آینه (۲) به مرکز hemicylinder منتقل میگردد (۳). این hemicylinder از یک شیشه با ضریب شکست بالا ساخته شده است که دارای ضریب شکست تقریبی ۱.۸۸ و سختی ۶.۵ از جدول موهس است. در مرز بین hemicylinder و گوهر (۴)، نور تا حدودی داخل سنگ و hemicylinder منعکس میشود( در پایین در حالت بازتاب کلی ببینید). پرتومنعکس شده (۵) از طریق جدول (۶) و یک لنز (۷) یا مجموعه لنزها بسته به نوع رفرکتومترخوانده میشود. پرتو منعکس میشود به آینه (۸) و هدایت میشود به چشمی (۹) و پس از برخورد به چشم از زفرکتومتر خارج میشود(۱۱).میتوانید برای تمرکز بیشتر بروی چشمی (۹) از یک فیلتر پلاریزه که قابلیت جدا شدن دارد(۱۰) استفاده کرد.
Hemicylinder اصولا دارای سختی پایین تر از گوهرها است، پس با دقت سنگ را بردارید تا بروی آن خراش نیندازد، وقتی رفرکتومتر شما اینگونه خراب شود، تماس بین مایع کنتاکت و گوهر غیر ممکن میشود و مقادیر بدرستی خوانده نمیشود.

مقطع ساده ای از یک رفرکتومتر استاندارد گوهرشناسی

پولاریسکوپ Polariscope

پولاریسکوپ یکی از اولین ابزارآلاتی است که بیشتر در گوهرشناسی به کار میرود. بیشتر گوهرشناسان با استفاده از آن هویت گوهرها را بسرعت تعیین میکنند اگر سنگ همگن (isotropic) یا غیرهمگن (anisotropic) یا با روشی بهترمیتوان با تعیین یک چارت نوری (جدول یا اطلاعات نوری کلی) یک گوهرها تعیین کرد. برای جدا سازی آمیتیست های مصنوعی و طبیعی اول از همه این ابزار مقدم است و بعد از آن اولویت با میکروسکوپ است. (هرچند اخیرا جداسازی گوهرهای مصنوعی کار دشواری است).

پلاریسکوپ

پولارسکوپ با استفاده از نور قطبی شده، گوهر را شناسایی میکند که مرکب از ۲ فیلتر پلاریزه (قطبی) یکی در بالا و یکی در پایین که وسیله ای است برای مشاهده عکس و نور. و هردو صفحه آنالیزگر و قطبی دارای صفحه ارتعاشی هستند. وقتی که سطوح لرزشی نور را قطبی میکنند زاویه نور قائم بر مسیرلرزش آنالیز گر است که معروف است به روش “crossed position” . در این روش این دسته گوهر را آزمایش میکنند که عبارت اند از:
⦁ گوهرهای همگن
⦁ گوهرهای غیر همگن
⦁ گوهرهای دو ضریب شکست غیر عادی
⦁ گوهرهای غیر کریستالی همگن (aggregate)

داکرسکوپ Dichroscope

داکرسکوپ یک ابزار کوچک سایز است که میتواند وسیله کمکی در تعیین هویت گوهرها باشد. شخصی با تجربه بالا میتواند بعضی گوهرها را تنها با داکرسکوپ به طور قطعی تعیین هویت کند (البته در تعیین قطعی تست ها باید از فاکتورهای دیگر هم استفاده کرد).
این ابزار مورد استفاده در ازمایشات دقیق خاصیت چند رنگی است ودر تفکیک بعضی گوهرها از یکدیگراستفاده میشود.(از قبیل تفکیک یاقوت سرخ از گارنت قرمز)
۲ تیپ داکرسکوپ در بازار موجود است:
داکرسکوپ کلسیت، داکرسکوپ پلاریزه
در گوهرهای نا همگن طبق اصول مختلف رنگ های مختلف جذب میشوند ( در راستاجذب انتخابی ) که این سبب چندرنگی است که با داکرسکوپ قابل مشاهده است .

مایعات Immersion cell

طروف نمونه شناورکننده دارای مایعات نگهدارنده گوهر در مکان خود استفاده میشود و هدف اصلی ان کاهش انعکاسات اضافه است بنابراین ویژگی های داخل سنگرا واضح تر میتوان دید یا به این معنی است که با مقایسه ضریب شکست نوری گوهر را تخمین میزند که استفاده دیگر ان همین تخمین ضریب انکسار است.(خود گوهر به عنوان Immersion cells عمل میکند).
وقتی اوضاع طوری است که نمیتوان از رفرکتومتر گوهرشناسی استفاده کرد اما همیشه لازم است که تقریبا ضریب انکسار گوهر را دانست.انجام این روش با مایعات و با مقایسه ضریب انکسار با گوهر میتوان ضریب انکسار را دانست.
وقتی نور از یک کانی عبور میکند انکسار خواهد شد و آن هم به وسیله مقدار ضریب شکست نوری کانی است. به علت بالا بودن ضریب انکسار آن در مقایسه با هوا .این حالت ممکن است میکرو ثانیه ای در مکان گوهر دیده شود (با نادیده گرفتن رنگ) اگر ما کانی را در مایع جداکننده شناورکنیم به علت داشتن همان ضریب شکست در کانی مایع نمیگذارد نور در کانی منحرف شود تا هرطور خواست منعکس شود عملا سبب میشود کانی واقعا در مایع ناپدید شود.
کانی در خارج از سطح به میزان معینی بی نقص میشود تا اندازهای ما این ارتباط را “relief” مینامیم. تفاوت بزرگ، بین کانی و ماده احاطه کننده در میزان RI آن است.این تفاوت بزرگ همان relief است.(تغییرات خارج از جایگاهش) نه فقط از هوا یا مایعات میتوان از وسایل دیگر به عنوان احاطه کننده هم استفاده کرد. یک گوهر هم میتواند به عنوان احاطه کننده ناخالصی های خود باشد.

از چپ به راست: قالب حاشیه ایی (سایه ها) در گوهرهای تراش برلیان، از چپ به راست کاهش تفاوت ضریب شکست بین مایع و سنگ.به علت ضخامت مناسب است.

فیلترهای رنگی یا چلسی Color Filters

فیلترهای رنگ در گوهرشناسی بسیار استفاده میشود. برجسته ترین آنها The Chelsea Colour Filter™ (CF) است. بیشتر افراد فیلترهای CF را جزو ابزار اصلی میدانند. اما گوهرشناسان مدرن با این بیانیه مخالف هستند.فیلتر ها میتواند همیشه، در تعیین هویت سنگ ها فقط راهنمایی بدهند و به عنوان ابزار اضافی استفاده شده یا جایگزین دیگر ابزار می شود. هرگز نمیتوان روی دقت همه فیلترهای رنگی حساب کرد. توان حقیقی نمایش بیشتر فیلترهای رنگی وقتی است که یک بسته گوهرهارا بررسی کند. هنگام بررسی، یک بسته یاقوت کبود در زیر CF، بعضی سنگ ها خارج از رنگ قرمز که برخلاف دیگر سنگ ها است ظاهر میشوند و باید در نگاه اول بدون واسطه به آنها مشکوک شد چون وقتی زیر CF بودند خود را قرمز نشان دادند، می توانند جزو گروه یاقوتها نباشند. وقتیکه این فیلترها قابل حمل هستند میتوانند جایگزین مناسبی برای ابزارهای گوهرشناسی بزرگ باشد. فیلترهای مخصوص گوهر یا کانی براحتی در بازار پیدا میشود. بهترین آنها فیلترهای هشداردهنده هستند که به شما هویت سنگ را میگویند.

میکروسکوپ Microscope

بعد از رفرکتومتر و لوپ، میکروسکوپ شاید بیشترین استفاده را میان گوهرشناسان داشته باشد. به طور معلوم استفاده از آن برای بزرگنمایی ویژگی های داخل و خارج گوهر است. و گوهرشناس در ارائه اطلاعات اضافی در مورد خصوصیات و نوع سنگ از آن استفاده میکند.
گوهرشناس معمولا از میکروسکوپ های ۲ چشم استفاده میکنند چونکه امکانات (zoom) در ۱۰ الی ۹۰ برابر بزرگتر را انجام میدهد. بیشترین ویژگی یک بزرگنمایی ۴۵x است که مقداری کافی است. البته روزبه روز این امکانات پیشرفت میکند این میکروسکوپ های ۲ چشمی اجزایشان گران است ولی دستگاه استانداردی برای تعیین هویت درآزمایشگاه های گوهرشناسی است.
بعضی میکروسکوپ های ۲ چشمی ویژگی های (zoom) را ندارند و با این حال بمراتب ارزش کمتری دارند به طور نمونه رنج بزرگنمای باید در حد ۱۰ تا۶۰ یا ۹۰ متغیر باشد (این سطح ها). البته این سطح از بزرگنمایی لازم است بنابراین باید چشمهایشان (عدسی ها) عوض شوند.
یک میکروسکوپ گوهرشناسی خوب باید دست کم مجهز به میدان نور و میدان تاریک در بالای روشنایی ساز خود و یک تنظیم کننده iris و همچنین یک نگه دارنده سنگ خوب هم باید داشته باشند.

ترازوی هیدرواستاتیک Hydrostatic Balance

ترازوی هیدرواستاتیک برای تعیین چگالی نسبی گوهرها استفاده می شود. اگرچه انصافا استفاده از این دستگاه آسان است اما میتواند زمان بر باشد. اول باید با آن با دقت کار کرد و بعد با محاسبات، چگالی بدست می آید. تا اندازه ای نه همه گوهرشناسان، ولی بعضی دچار اشتباه میشوند. در مطالعات مطرح شده در زمینه چگالی نسبی “تست های اولیه” به علت گذشت زمان هنوز هم در گوهرشناسی این روش ها استفاده میشوند. و اکثر اوقات با ملاحظه این روش آخرین دسته بندی ها انجام می شود که مقدمه چینی علم گوهرشناسی است.

مایع سنگین Heavy Liquids

مایعات سنگین موادی هستند که به شکل مایع و دارای وزن مخصوص (SG) معلوم. استفاده آن به عنوان تفکیک کننده سنگهایی که ظاهرا شبیه هم هستند است. به طورکلی این مایعات خیلی سمی هستند و در استفاده از آنها باید احتیاط کرد. مایعات سنگین را در جای تاریک باید نگه داشت و از ورود نور جلوگیری کرد و برای اینکه تبخیر نشود باید سر آن را بپوشانیم چون بر خواص فیزیکی آن تاثیر میگذارد.

استفاده از مایع سنگین

استفاده از مایع سنگین بسیارآسان است وقتی سنگ را در مایع غوطه ور میکنیم هرکدام روی آن شناور، معلق و یا ته نشین می شود. وقتی(SG) مایع معلوم است با اتخاذ به انبرک گوهر را به آرامی در مایع قرار دهید تا ته نشین شود و به سنگ دقت کنید کجای ظرف قرار میگیرد و بعد سنگ را با انبرک بیرون بیاورید. با احتیاط سنگ وانبرک را زیر آب روان بشویید (امکان دارد احتیاط نکنید و سنگ را آب ببرد ) و یا آنرا در یک کاسه پر آب میتوانید تمیز بشویید. قبل از مشاهدات، شما باید بتوانید تشخیص دهید مقدار حداکثری و حداقلی SG سنگ ها را تا از مایع سنگین استفاده کنیم.
⦁ وقتی سنگ روی مایع شناور بماند ،مایع دارای SG بیشتر از سنگ است.
⦁ وقتی سنگ در مایع معلق بماند ،سنگ دارای SG مساوی با مایع است.
⦁ وقتی سنگ در مایع ته نشین شد، SG مایع کمتر از سنگ است.

ته نشین _ معلق_ شناور

مایعات سنگین