Введение
Мелкие бриллианты, для которых в ювелирной торговле существует термин “меле”, широко распространены как на российском, так и на мировом рынке. В то же время диагностика мелких бриллиантов на предмет их природного происхождения, а также возможного облагораживания, является достаточно сложной задачей, особенно для случаев, когда эти камни оправлены в ювелирные изделия, и нет возможности их выкрепить.
В мае 2013 года сотрудники Геммологического Центра МГУ проанализировали партию желтого меле – мелких неоправленных бриллиантов (рис. 1). Поставщик этих камней утверждал, что все данные бриллианты имеют природное происхождение. Всего было проанализировано 93 камня общей массой 1.12 карата. Провести диагностику камней дилеру или ювелиру при покупке не всегда представляется возможным, особенно если речь идет о таких мелких бриллиантах. В микроскоп было установлено, что камни из этой партии содержат статистически меньше включений и трещин, чем бесцветные бриллианты в подобных партиях. Камни были изучены в лаборатории Геммологического Центра с использованием приборных методов для идентификации происхождения и облагораживания. Работа проводилась в соответствии с методикой экспрессной диагностики мелких бриллиантов, разработанной и используемой в Геммологическом Центре МГУ.
Методы исследования
Для определения физического типа алмазов были сняты ИК спектры отражения на спектрометре Bruker Alpha. Оптические спектры при температуре жидкого азота и спектры люминесценции при комнатной температуре (возбуждение лазером 405 нм) были получены на приборе Ocean Optics QE65000. Спектры люминесценции (возбуждение лазером 532 нм) при комнатной температуре снимались на спектрометре EnSpectr R532.
Результаты
Изученные бриллианты и характер их люминесценции в длинноволновом ультрафиолетовом излучении (ДВ УФ) показаны на рисунке 1. По взаимодействию с длинноволновым ультрафиолетом вся совокупность камней была разделена на две группы: нелюминесцирующие бриллианты (группа 1) и бриллианты с желтым цветом люминесценции (группа 2). Далее исследования этих двух групп бриллиантов описаны по отдельности, поскольку в дальнейшем целесообразность разбиения партии на две группы по характеру люминесценции была подтверждена спектроскопическими методами.
Рис. 1. Изученные мелкие желтые бриллианты (меле) в освещении “лампа дневного света” (сверху) и их люминесценция в ДВ УФ (внизу).
Группа 1. Нелюминесцирующие бриллианты
ИК спектроскопия. Тип алмазов этой группы, согласно ИК спектру – Ib, т.е. они содержат азот в одиночной форме. В спектре присутствуют полосы 1130 и 1345 см-1 (рис. 2). Камни данного типа очень редко встречаются в природе (около 0.1% от общего количества), в то время как большинство синтетических алмазов относятся к этому типу.
Оптическая спектроскопия (при температуре жидкого азота). Спектры камней из этой группы характеризуются сильным поглощением до 500 нм, типичным для камней Ib типа. На спектре выделяются линии около 491 и 500 нм, обусловленные присутствием Ni в структуре алмаза. Это указывает на то, что бриллианты из этой группы являются синтетическими, выращенными методом HPHT.
Люминесценция (возбуждение 532 нм). В спектрах люминесценции проявлена полоса 575 нм, отвечающая паре одиночного азота и вакансии в нейтральном состоянии, и полоса 637 нм, связанная с одиночным азотом и отрицательно заряженной вакансией (рис. 2). Линия на 573 нм является собственной линией алмаза. Данный характер люминесценции является стандартным для синтетических алмазов.
Люминесценция (возбуждение 405 нм). Отсутствует в этой группе камней (рис. 2).
Рис. 2. Спектроскопия бриллиантов, не обладающих люминесценцией в ДВ УФ. Спектры ИК, оптической спектроскопии, люминесценции при возбуждении 405 (фиолетовая линия) и 532 (зеленая линия) нм.
Все бриллианты из нелюминесцирующей группы оказалась синтетическими бриллиантами. Наиболее продуктивным методом диагностики в данном случае оказалась оптическая спектроскопия при температуре жидкого азота, позволившая установить для этих камней синтетическое происхождение.
Группа 2. Бриллианты с желтой люминесценцией
ИК спектроскопия. В ИК спектре присутствуют полосы поглощения дефектов B1 (1175 см-1), В2 (1365 см-1) и A (1282 см-1) (рис. 3), которые позволяют отнести камни к типу Ia, содержащему азот в агрегированной форме. Присутствует также полоса 3107 см-1, приписываемая водороду (рис. 3). Однозначными критериями природного происхождения данной группы камней служат полосы, обусловленные дефектами В2 и водородом.
Оптическая спектроскопия (при температуре жидкого азота). Главной особенностью спектра является присутствие полосы поглощения 425 нм, возникающий после облучения и отжига (рис. 3).
Люминесценция (возбуждение 532 нм). В спектрах проявлена широкая полоса дефекта S2, который часто сопровождает дефекты В1 (рис. 3). Не является диагностическим дефектом. Линия 573 нм – рамановская линия алмаза.
Люминесценция (возбуждение 405 нм). Также присутствует полоса дефекта S2 (рис. 3), которая и обуславливает желтую люминесценцию данных алмазов, видимую глазом.
Рис. 3. Спектроскопия бриллиантов с желтой люминесценцией в ДВ УФ. Спектры ИК, оптической спектроскопии, люминесценции при возбуждении 405 и 532 нм.
Изучение показало, что бриллианты с желтой люминесценцией в ДВ УФ из приобретенной партии камней являются природными, но облагороженными по цвету (облучение и отжиг). По ИК спектроскопии было однозначно установлено, что эти камни природного происхождения, оптическая спектроскопия при температуре жидкого азота позволила выявить для них факт облагораживания.
Выводы
Проведена диагностика партии мелких бриллиантов фантазийно-желтой окраски, которые при продаже были представлены как природные необлагороженные бриллианты. Установлено, что приблизительно около трети из общего количества камней (35%) оказалось синтетическими, а остальные две трети – природными облагороженными. Ни одного природного необлагороженного бриллианта в данной партии не оказалось. Таким образом, наши исследования подтверждают сообщения геммологов из других стран о присутствии синтетических бриллиантов в партиях желтого меле.
Несмотря на то, что стандартным геммологическими методами можно выделить “подозрительные” признаки, такие как отсутствие голубой люминесценции и повышенное количество камней с желтой люминесценцией, нетипичное содержание включений и трещин в бриллиантах, без детального анализа спектров точно установить природу этих камней не является возможным. Наиболее экспрессными и достоверными методами являются ИК спектроскопия и оптическая спектроскопия при температуре жидкого азота. Вспомогательными являются спектры люминесценции бриллиантов при возбуждении разными длинами волн.
Материал подготовили: Р.С. Серов, А.А. Машкина (Геммологический Центр, Московский государственный университет)
23 июля 2013 г.
WHATSAPP