用EDXRF分析宝石

由Thermo Fisher Scientific - 元素分析仪和相位分析仪2019年2月8日

用EDXRF分析宝石

能量色散x射线荧光(EDXRF)是一种重要的工具，用于确定彩色宝石的真实性和其地理来源。根据地质背景，不同来源的珍贵宝石，如祖母绿、红宝石或蓝宝石，经常显示出不同浓度的微量元素的特征组合。

例如，对这些元素的量化和识别可以使翡翠追踪到其原产地，如巴西、赞比亚、阿富汗、哥伦比亚或津巴布韦。同样，特定微量元素的存在也有助于区分天然形成的有价值的宝石(如红宝石)和似无价值的人造晶体(如红宝石)。

仪表

的Thermo Scientific™ARL™Quant'X EDXRF光谱仪理想地适用于Gemstones的非破坏性分析。它的大面积（30毫米²硅漂移检测器(SDD)提供了特殊元素的检测效率，如镓(Ga)，红宝石的一种关键微量元素。此外，可调x射线束准直和直接激发几何使分析具有小的分析点，同时保留大部分的分析灵敏度。不同尺寸的x射线束准直器可用于修改光斑尺寸。样品成像CCD相机允许放置小宝石有效的激发和分析。

激励条件

ARL Quant'x光谱仪配有50瓦的X射线管，提供巨大的激励电压（4-50kV），其在1 kV的步骤中得到良好调节。除了众多主束滤波器（九），对于理想的背景控制，元素灵敏度在降低背景时增强，提供更好的峰 - 背景比率和增强的性能。

表1提供了用于分析祖母绿和红宝石的励磁设置集。管电流自动调整，以增强探测器的死区时间。每个分析的总计数时间小于10分钟。所有测量都在真空中进行。

表格1。分析设置

电压（kV）	管滤波器	大气层	休息时间	元素
4	没有过滤器	真空	120	Na Mg Al Si
8	C	真空	60	Ca
12	艾尔	真空	60	Ti，V，Cr，Mn
16	Pd薄	真空	60	铁、镍
20.	Pd中	真空	30.	Cu, Zn, Ga, W, Ir, Pt, Au
28	Pd厚	真空	30.	Pb、锆、钼
40	铜薄	真空	30.	Ag)、Pd、锡

样品制备与呈现

为了防止对样品造成任何损害，宝石也要进行这样的检查。小宝石安装在定制的样品架或定位在XRF杯密封与4 μm厚聚丙烯薄膜。

校准

采用基本参数法进行标定。这种技术包括在常规的定量包装ARL Quant'x光谱仪．为了校准光谱仪，共使用了20种容易获得的纯元素和化合物标准品。由于这些都是无定形物质，这样的标准在光谱中不会显示出欧洲杯足球竞彩任何衍射峰，因此比已确定成分的纯宝石或矿物更受青睐，但具有晶体性质。一套专门用于宝石分析的标准和校准技术，目前可从赛默飞雪获得。

分析结果

激光烧蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)是一种常用的半无损、可靠的宝石分析方法，对许多天然和合成的红宝石、绿宝石和蓝宝石进行了检测。将这些分析结果与ARL定量x谱仪的分析结果进行了比较。表2比较了几种蓝宝石和红宝石的浓度。祖母绿分析结果如表3所示。所有的分析都是用2mm x射线束准直仪完成的。

表2。Rubies和Sapphires的分析结果（CONC.表示为％w / w）

合成红宝石Douros，4.80 CT
	艾尔₂O_3.	TiO₂		V₂O_3.		Cr₂O_3.		Fe.₂O_3.		GA.₂O_3.
	浓。	浓。	性病开发。	浓。	性病开发。	浓。	性病开发。	浓。	性病开发。	浓。	性病开发。
La-ICP-MS	99.5	0.0015.	0.001	0.0000	0.0001	0.883	0.428	0.048	0.006	0.043	0.003
ARL Quant'x.	差异。	0.0029	0.0016.	0．000	-	0.792	0.004	0.024	0.001	0.032	0.001

合成粉红蓝宝石，1.405 ct
	艾尔₂O_3.	TiO₂		V₂O_3.		Cr₂O_3.		Fe.₂O_3.		GA.₂O_3.
	浓。	浓。	性病开发。	浓。	性病开发。	浓。	性病开发。	浓。	性病开发。	浓。	性病开发。
La-ICP-MS	99.5	0.0027	0.0002	0.0000	0.0001	0.0299	0.0002	< DL	-	0.0000	0.0001
ARL Quant'x.	差异。	0.0029	0.0008	0．000	-	0.0334	0.001	0．000	-	0．002	0.001

天然的Shadong蓝宝石，1.784 CT
	艾尔₂O_3.	TiO₂		V₂O_3.		Cr₂O_3.		Fe.₂O_3.		GA.₂O_3.
	浓。	浓。	性病开发。	浓。	性病开发。	浓。	性病开发。	浓。	性病开发。	浓。	性病开发。
La-ICP-MS	99.5	0.0208	0.0014.	0.0030	0.0003	0.0045	0.0032	1.182	0.043	0.029	0．002
ARL Quant'x.	差异。	0.0195	0.0015.	0.0028	0.0008	0.0034	0.0006	1.043	0.006	0.027	0.001

合成棕色星蓝宝石，3.935 CT
	艾尔₂O_3.	TiO₂		V₂O_3.		Cr₂O_3.		Fe.₂O_3.		GA.₂O_3.
	浓。	浓。	性病开发。	浓。	性病开发。	浓。	性病开发。	浓。	性病开发。	浓。	性病开发。
La-ICP-MS	99.5	0.096	0.006	0.398	0.015	0.0112	0.0004		-	0.0000	0.0001
ARL Quant'x.	差异。	0.110	0.003	0.349	0.004	0.0130	0.0012.	0．000	-	0．000	-

表3。祖母绿的分析结果（COC。表示为％w / w）

天然翡翠，巴基斯坦，1.022 CT
	Na₂O		分别以		艾尔₂O_3.		SiO₂		Sc₂O_3.		V₂O_3.		Cr₂O_3.		Fe.₂O_3.
	浓。	性病开发。	浓。	性病开发。	浓。	性病开发。	浓。	性病开发。	浓。	性病开发。	浓。	性病开发。	浓。	性病开发。	浓。	性病开发。
La-ICP-MS	1.95	0.04	2.37	0.03	14.25	0.36	65.22	0.40	0.461	0.032	0.074	0.005	1.40	0.27	0.256	0.007
ARL Quant'x.	2.04	0．16	2.33	０．０６	12.86	０．１０	65.74	０．１０	0.500	0.005	0.080	0．002	2.00	0．01	0.318	0.004
合成祖母绿，Gilson助熔剂生长，1.43 ct
	Na₂O		分别以		艾尔₂O_3.		SiO₂		Sc₂O_3.		V₂O_3.		Cr₂O_3.		Fe.₂O_3.
	浓。	性病开发。	浓。	性病开发。	浓。	性病开发。	浓。	性病开发。	浓。	性病开发。	浓。	性病开发。	浓。	性病开发。	浓。	性病开发。
La-ICP-MS	0.104	0．002	0.0033	0.0001	19.35	0.22	67.12	0.40	0.00023	0.00001	0.072	0.004	0.363	0.007	0.046	0.001
ARL Quant'x.	< DL	-	< DL	-	19.29	10.08	67.22	0．11	< DL	-	0.092	0．002	0.436	0.001	0.062	0．002

数据显示EDXRF和LA-ICP-MS结果具有良好的一致性。在大多数情况下，浓度的差异在标准偏差确定的不确定区间内。

结论

本文涵盖了如何ARL QUANT 'X EDXRF光谱仪用于宝石分析。使用纯化合物或元素进行直接校准，所得结果与LA-ICP-MS数据具有极好的一致性。就其本身而言，ARL QUANT 'X光谱仪证明是一种经济和真正的非破坏性分析工具的宝石实验室。除了蓝宝石、红宝石和绿宝石外，类似的方法也可以用于其他宝石的检测，如金绿宝石、尖晶石，甚至珍珠。

此信息已采购，从Thermo Fisher Scientific - 元素分析仪提供的材料提供和调整。欧洲杯足球竞彩

有关此来源的更多信息，请访问赛默费雪科学元素分析仪。

引用

请在你的文章、论文或报告中使用下列格式之一来引用这篇文章:

美国心理学协会
赛莫费雪科学-元素分析仪和相位分析仪。（2019年12月02日）。使用EDXRF的宝石分析。AZoM。从6月30日，2021年6月30日从//www.wireless-io.com/article.aspx?articled=10880
MLA
赛莫费雪科学-元素分析仪和相位分析仪。“用EDXRF分析宝石”。氮杂．2021年6月30日。< //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=10880 >。
芝加哥
赛莫费雪科学-元素分析仪和相位分析仪。“用EDXRF分析宝石”。AZoM。//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=10880。(2021年6月30日生效)。
哈佛大学
赛莫费雪科学-元素分析仪和相位分析仪。2019年。用EDXRF分析宝石．AZoM, viewed June 30, //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=10880。