宝玉石常规仪器检测方法之密度测量法——王建泉

王哥评文化收藏 2024-10-31 12:37:33

宝玉石的质量(重量) 与密度是鉴定和评价宝玉石的一个重要的依据,因此正确地使用天平是一项重要的技能。尤其是对大块的玉石原料,其他参数难以获得,相对密度值的测试显得尤其重要。

密度仪

正确地使用天平来测量宝玉石的质量,无疑是一项至关重要的技能。特别是在面对大块的原料时,天平的精准使用就显得更为关键。因为大块宝玉石原料的价值通常较高,稍有误差就可能导致巨大的经济损失。

从历史的角度来看,早在古代,人们就已经开始凭借对宝玉石密度的粗略判断来初步鉴别宝玉石的种类和品质。在现代宝石学领域,相对密度值的准确测定,为宝玉石的分类、评估以及市场交易提供了不可或缺的重要依据。它不仅帮助鉴定师识别宝玉石的真伪,还能为宝玉石的定价提供科学合理的参考。

现在比较常用的测定宝玉石相对密度值的方法有静水称重法和重液法。

01、静水称重法

静水称重法需要使用质量(重量)测量仪器。

01-1、基本原理

宝玉石的密度是由组成宝玉石的化学元素的原子量和晶体结构中原子之间排列的紧密程度决定的。因此不同的宝玉石具有特定的密度值。宝玉石的密度具有重要的鉴定意义。

宝玉石的密度常用单位是给g/cm3,表示体积为1cm3的宝玉石的质量。密度的测定十分复杂。因此相对密度与密度十分接近。二者的换算系数仅1.0001。在宝石学中,通常把测定的相对密度值作为密度的近似值。

宝玉石的相对密度是指在4℃及1个标准大气压( 1atm=101325pa)的条件下,单位体积的宝玉石质量与同体积水的质量的比值,没有单位。

01-2、测试方法

宝玉石的重量可直接在空气中称量得出。而宝玉石在液体(水) 中的重量可用天平测出, 天平的类型有多种, 如盘式、电子天平及弹簧秤等。下面则重点介绍其中三种的使用方法。

01-2-1、弹簧秤

对于重量大于10g的宝玉石, 可以使用精度较小, 但便于携带的弹簧秤。如玉石雕件及各类原石。操作方法如下。

弹簧秤静水称重法

首先将要称重的样品挂于弹簧秤上, 记录下此时的读数W₁( 即宝玉石在空气中的重量),然后再将样品放入水中进行称重读数, 记录下此时的读数W₂( 即宝玉石在水中的重量)。

最后根据公式:SG=W₁/( W₁-W₂)就可求出宝玉石的相对密度值。

01-2-2、电子天平

采用静水称重法,打开电子天平, 调节归零;将清洁后的宝玉石放于电子天平上称出宝玉石的重量W1 ;放上支架, 将蒸馏水或有机液体倒入烧杯内, 放在支架上, 金属丝兜浸没入液体中, 调节电子天平归零;将宝玉石放入金属兜中, 排出气泡, 称出宝玉石在水中的重量W2;将所测数值代入公式得出宝玉石SG=W1/(W1-W2);放好宝玉石, 收好装置, 关闭电子天平。

01-3、影响测试精度的因素

天平的精确度应达到0.01ct;宝石应不小于0.5克拉;减少附着于铜丝或宝石附着的气泡;在水中加入点清洁剂可减少表面张力,提高测量精度。

02、重液法

宝玉石鉴定中常利用宝玉石在重液(浸油)中的运动状态来估测宝玉石的相对密度范围,这种测定方法快速简单。当已知重液密度时, 根据宝玉石在其中的运动状态(下沉、悬浮或上浮) 即可判断出宝玉石的密度值范围。这种方法的优点是可以测试很小的宝玉石。重液还可以用来测定宝玉石的近似折射率。

02-1、原理

重液(浸油) 是油质液体, 利用其密度, 来测定宝玉石的相对密度时常称为重液;利用其折射率比较观察宝玉石时常称为浸油和浸液。理想的重液(浸油),要求挥发性尽可能小, 透明度好, 化学性质稳定, 黏度适宜, 尽可能无毒无臭, 因此宝石学中常用的重液种类并不多。

常用重液质量

宝玉石鉴定常用相对密度为2.65、2.89、3.05、3.32 的一组重液, 由二碘甲烷、三溴甲烷和α-溴代萘配制而成。

02-2、宝玉石在重液中的现象

用镊子夹住宝玉石并浸入重液(浸油)中部, 轻轻松开镊子, 观察宝玉石在重液中呈漂浮、悬浮和下沉等状态判断宝玉石的相对密度;在重液中漂浮宝玉石的相对密度<重液;在重液中悬浮宝玉石的相对密度=重液;在重液中下沉宝玉石的相对密度>重液。如果上浮或下沉的速度缓慢则表示宝玉石与重液(浸油) 两者密度值相差不大;若下沉速度快, 则表明宝玉石与重液(浸油) 两者密度值相差大。

宝玉石在重液中的现象

02-3、 注意事项

注意多孔宝玉石不宜使用重液;在测试过程中宝玉石及镊子要及时用酒精清洗,以免污染重液(浸油),影响测试结果;实验室通风条件要好;重液要在阴暗阴凉处保存, 并放入一些铜丝;当宝玉石的折射率和重液的折射率相近时,宝玉石会“消失”,要仔细观察才能看到。

每次测试时, 只打开重液(浸油) 瓶并只测定一个样品, 将重液(浸油)瓶瓶盖朝上放置,以免污染, 测试完毕后, 迅速盖紧重液(浸油) 瓶瓶塞;重液(浸油)应用棕色瓶盛装, 避免阳光照射, 以免重液(浸油)遇光发生分解;由于重液(浸油)有很强的腐蚀性,因此在使用时, 注意不能溅出重液(浸油),以免粘在皮肤、衣物上。

02-4、 利用重液 ( 浸油) 测定宝玉石近似折射率

重液(浸油) 测定宝玉石的折射率只能是粗略地估计,不能确定具体的数值。当宝石浸入重液(浸油) 时, 宝玉石的折射率与重液(浸油) 越接近, 宝玉石的轮廓越不明显;相反, 宝玉石的折射率与重液(浸油) 折射率相差越大,宝玉石的轮廓越清晰。

03、作者简介

作者:王建泉

珠宝鉴定师、钻石分级师 、NGTC 宝石学家、资深珠宝投资顾问。贵金属首饰与宝玉石检测高级技师(国家一级)、美石嘉珠宝创始人、担任黑龙江省玉文化研究会秘书长、哈尔滨商业大学宝石专业客座教授。从事中国玉文化研究与珠宝行业发展趋势分析工作多年。

注释:部分文字和图片来源于《系统宝石学》、《宝玉石鉴定与检测技术》和《珠宝首饰检验》以及网络软文等。欢迎广大玉友提出宝贵意见。如转载需标注来源。

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