Phương pháp phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) trong giám định và nghiên cứu đá quý

Danh mục nội dung

Hiện nay với sự phát triển của khoa học công nghệ, rất nhiều phương pháp giám định đá quý tiên tiến được sử dụng trong các phòng giám định đá quý. Quang phổ hồng ngoại là một trong những ứng dụng giúp cho người làm giám định giải quyết được rất nhiều vấn đề mà các phương pháp giám định ngọc học khác chưa thể làm được.

Quang phổ hồng ngoại là gì

Quang phổ hồng ngoại (gọi tắt là quang phổ IR – infrared) là quang phổ được thực hiện ở  vùng hồng ngoại của phổ bức xạ điện từ, ánh sáng vùng này có bước sóng dài hơn và tần số thấp hơn so với vùng ánh sáng nhìn thấy (visible). Nhiều kỹ thuật về quang phổ hồng ngoại dựa trên tính chất này, mà hầu hết dựa trên cơ sở của sự hấp thụ quang phổ.

Hình 1. Sơ đồ cấu tạo của một thiết bị quang phổ hồng ngoại

Phân tích phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) là một kỹ thuật đo lường cho phép ghi lại các đặc trưng phổ trong vùng hồng ngoại của mẫu vật. Ánh sáng hồng ngoại được điều hướng qua một giao thoa kế và sau đó qua mẫu (hoặc ngược lại). Một gương chuyển động bên trong thiết bị để điều chỉnh sự phân bố của ánh sáng hồng ngoại đi qua giao thoa kế.

Các tín hiệu trực tiếp được ghi lại có tên gọi là “ảnh giao thoa” (interferogram), đại diện cho ánh sáng đầu ra như là một chức năng của vị trí gương. Kỹ thuật xử lý dữ liệu được gọi là biến đổi Fourier để biến dữ liệu thô này thành kết quả mong muốn (phổ của mẫu). Đầu ra ánh sáng dưới dạng một bước sóng hồng ngoại (hoặc tương đương là mã vùng). Như đã mô tả ở trên, phổ của mẫu luôn được so sánh với mẫu tham chiếu.

Ứng dụng của FTIR trong giám định và nghiên cứu đá quý

Phổ FTIR gần như là phương pháp chính xác duy nhất hiện nay trên thế giới để phân biệt Ngọc Jade (ngọc cẩm thạch) kiểu A (ngọc tự nhiên chưa xử lý) với Ngọc Jade kiểu B (đã xử lý tẩy sạch và ép polymer) và Ngọc Jade kiểu B+C (tẩy sạch, nhuộm mầu và ép polymer) thông qua việc xác định chất polymer (chất hữu cơ) có mặt trong các kiểu Ngọc Jade đã qua xử lý này. Hai kiểu Ngọc Jade này hiện nay gần như chiếm tỷ trọng nhiều nhất trên thị trường thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng.

Ứng dụng quan trọng khác của phân tích phổ FTIR là phân chia các kiểu kim cương Ia, Ib, IIa, IIb. Cùng các phương pháp giám định khác, phân tích phổ FTIR còn giúp phân biệt nhiều loại đá quý như kim cương, ruby, saphir, emerald, hổ phách…, phân biệt đá quý tự nhiên với đá tổng hợp và đá xử lý. Và còn rất nhiều các ứng dụng khác nữa.

Cho đến nay ở Việt Nam, Viện Ngọc học và Trang sức DOJI (DOJILAB) là đơn vị giám định vàng bạc đá quý duy nhất sở hữu thiết bị FTIR của Hãng Bruker – Nhà sản xuất hàng đầu thế giới về loại thiết bị này.

Hình 2. Thiết bị quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier của hãng Bruker

được sử dụng tại Viện Ngọc học và Trang sức DOJI (DOJILAB)

Đăng ký khóa học
Đăng ký khóa học
Đăng ký khoá học