Refractometrul și indicele de refracție

O dată încheiată etapa de observații generale ne pregătim pentru teste metrice. Am arătat că uneori e suficient să observăm fenomene sau culori specifice să identificăm o piatră din ochi (malachit, piatra lunii, labradorit, perlă etc), dar de cele mai multe ori avem nevoie de mai multe teste pentru a confirma identitatea unei geme.

Un test-cheie în identificarea pietrelor prețioase este aflarea indicelui de refracție (IR sau RI în variantă englezească – refractive index) cu ajutorul refractometrului. Acest aparat analizează cum se propagă lumina atunci când traversează piatra pe care o testăm.

Lumina circulă în aer cu anumită viteză și încetinește atunci când traversează o piatră, în funcție de densitatea pietrei și a structurii ei cristaline. Mai mult decât atât, structura pietrei va schimba direcția luminii. Refractometrul analizează unghiurile la care lumina își schimbă direcția în interiorul pietrei și le traduce într-o valoare – indicele de refracție. Și cum structura cristalină și compoziția chimică a fiecărei specii minerale este unică și unghiurile la care acestea schimbă direcția luminii sunt unice. De aceea testul cu refractometrul este extrem de important, pentru că fiecare piatră are propriul indice de refracție și dacă facem o citire corectă suntem foarte aproape de aflarea identității pietrei.

schema refractometrului adaptată după manualul GIA

Refractometrul are nevoie de o sursă de lumină care se propagă din spatele aparatului, prin hemicilindrul de sticlă și apoi prin piatră. Pentru transferul eficient al luminii și un rezultat corect, se folosește lichidul de refracție care ajută la un contact perfect între piatră și hemicilindru. Se aplică doar o picătură de lichid în mijlocul hemicilindrului. Piatra se curăță bine și se așază cu tabla în jos, în mijlocul hemicilindrului, deasupra picăturii. Prin lentilă și lupă, observați unde se stabilizează umbra pe scală și aceea este citirea indicelui. Filmulețul de mai jos arată cum funcționează refractometrul și este poate mai concludent decât cele scrise aici.

Utilizarea refractometrului. Partea I

Utilizarea refractometrului. Partea a IIa

Pietrele care cristalizează în sistemul cubic, precum diamantul, granatul, spinelul sunt unirefractare, așa cum am explicat aici. La fel sunt și pietrele amorfe, fără structură cristalină precum sticla, plasticul, opalul, chihlimbarul. Cele mai multe pietre sunt dublu-refractare și vor polariza lumina în două direcții diferite. Astfel că, dacă măsurăm indicele de refracție pentru o piatră dublu-refractară, vom avea două citiri și pentru a le vedea trebuie să rotim piatra pe hemicilindru. Cea mai bună practică este să rotiți piatra la un unghi de 30º și să faceți o citire la fiecare rotație, deci 6 în total per piatră. Notați toate cele 6 citiri și determinați indicele minim și indicele maxim de refracție. Dacă faceți diferența dintre cele două valori obțineți birefrangența. Deși pare un efort prea mare, birefrangența este foarte utilă pentru a separa topazul de turmalină, de exemplu.

Turmalina are indice de refracție 1.624-1.644, deci o birefrangență de 0.020. Topazul are indice de refracție 1.619-1.627, deci o birefrangență de 0.008. Dacă luăm o citire grăbită, de 1.62 de exemplu, riscăm să confundăm cele două minerale. Trebuie să acordăm atenție la citirea cu precizie a scalei, iar dacă rotim filtrul de polarizare la un unghi de 90º în mod repetat, vom vedea cum umbra se mișcă de la valoarea minimă la cea maximă. E poate mai ușor să observăm că umbra se mișcă două linii pentru turmalină și doar o linie pentru topaz.

Indicii de refracție mai mari de 1.79 se numesc peste limită (PL) deoarece nu pot fi citiți cu un refractometru obișnuit.

Aceste măsurători se pot face și cu pietrele opace și cu pietrele montate atâta vreme cât montura permite acest lucru. Dacă sunteți la început faceți teste cu pietre a căror identitate o cunoașteți și știți ce indici de refracție au; așa vă veți obișnui cu citirile mai ușor.

Se găsesc pe piață și refractometre electronice, dar deocamdată nu am folosit niciunul și nu vă pot spune mai multe, dar sper să am ocazia în curând.

Idei principale

piatra trebuie curățată foarte bine înainte de test

folosește doar o picătură mică de lichid de refracție

dacă lichidul cristalizează, adaugă lichid peste cristale până se topesc și apoi șterge

pentru caboșon folosește lumina albă, fără lupă

pentru pietre fațetate folosește lumină galbenă, cu lupa și filtrul de polarizare

pietrele unirefractare vor indica o singură umbră pe scală

pietrele dublu-refractare voi indica două umbre dacă le rotești sau miști filtrul de polarizare

birefrangența este diferența dintre indicele de refracție maxim și cel minim la pietre dublu-refractare

valoarea birefrangenței distinge între pietre cu indice de refracție similar

pietrele cu sistem de cristalizare cubic sunt unirefractare: diamant, spinel, granat.

pietrele fără structură de cristalină/ amorfe sunt tot unirefractare: sticlă, plastic, opal, chihlimbar

cele mai multe pietre sunt dublu-refractare

Referințe

Lasă un răspuns

Completează mai jos detaliile tale sau dă clic pe un icon pentru a te autentifica:

Logo WordPress.com

Comentezi folosind contul tău WordPress.com. Dezautentificare /  Schimbă )

Poză Twitter

Comentezi folosind contul tău Twitter. Dezautentificare /  Schimbă )

Fotografie Facebook

Comentezi folosind contul tău Facebook. Dezautentificare /  Schimbă )

Conectare la %s