Анализатор драгоценных металлов — принцип действия детектора для определения пробы золота и других драгметаллов

Драгоценные металлы подделывали всегда.

Портили пробу, добавляя в золотой сплав лишнее количество неблагородных металлов, создавали внешне похожие на благородный аурум желтые сплавы, в которых не было ни грамма золота.

Спрос рождает предложение, при этом спрос на дешевую имитацию золота был велик всегда.

В течение XIX и особенно XX века «промышленность имитаций» развивалась особенно быстро.

Другой пример: существует и так называемой «белое золото» — золотой сплав, который ценится так же высоко, как и классический желтый, а в некоторых случаях и выше. Но при визуальном осмотре отличить белое золото от серебра или платины затруднительно.

Для того чтобы точно определять, из какого металла либо сплава металлов создано ювелирное украшение, отлит слиток или отчеканена монета, и предназначены анализаторы драгоценных металлов.

Суть и назначение анализатора

Анализатор драгоценных металлов — это прибор, предназначенный для того, чтобы определять, из какого металла сделано то или иное изделие — кольцо, монета, слиток и т. д.

Прибор определяет точный количественный состав разных химических элементов в изделии, показывает процентное соотношение благородных металлов к неблагородным.

Упрощенно говоря, современный анализатор драгметаллов определяет, сколько в данном изделии содержится чистого:

• золота;
• серебра;
• палладия;
• родия;
• других благородных металлов, а сколько — примесей (никеля, меди, цинка, хрома и т. п.).

По соотношению золота или серебра к количеству примесей определяется проба изделия.
Так, например самая распространенная в России 585-я проба золота содержит 58,5% чистого металла, а все остальное составляют примеси, введенные для придания сплаву большей прочности, т. к. чистое золото слишком мягкое.

Некоторые приборы сразу показывают пробу, другие выдают на экран числовой код либо содержание различных металлов в процентах, и пробу определяет оценщик по специальной таблице.

Разумеется, если драгоценных металлов в изделии нет, прибор тоже это покажет.

Как правильно подобрать хороший тестер?

Если необходимо купить алмазный тестер, то можно воспользоваться несколькими советами, которые позволят купить действительно хорошее устройство. Во-первых, удостоверьтесь, что устройство использует электрическую проводимость, чтобы отличить алмаз от муассанита. Последние модели доступные на рынке объединяют в себе тестирование с помощью и высокой температуры, и электричества для большей точности.

Также нужно обратить внимание, есть ли у модели металлоискатель, который сигнализирует, когда случайно датчик касается металла изделия. В противном случае результаты не будут соответствовать действительности.

Принципы работы прибора

Анализатор драгметаллов с конструктивной точки зрения — это узкоспециализированный детектор металлов, подобный тем, что применяются в других областях, например в металлопрокате.

Только он сертифицирован и заточен под обнаружение и распознавание не железа и углерода в стальном сплаве, и не меди и олова в бронзовом, а именно драгоценных металлов: золота, серебра, платины в сочетании с различными возможными присадками.

Для проверки качества ювелирных изделий может использоваться только неразрушающий контроль. Это налагает ограничения на физико-химические методы, которые можно применять для исследования.

Это вполне логично — нельзя же портить изделие, отделяя от него фрагменты для химических проверок.

На данный момент для создания анализаторов драгоценных металлов применяются два принципа действия: рентгенофлуоресцентный и электрохимический.

Рентгенофлуоресценция

Этот метод основан на воздействии на объект маломощным рентгеновским излучением при помощи искусственного или природного источника.
В ранних устройствах использовались природные — плутоний-238, железо-55 и т. д. Сейчас чаще применяются искусственные.

Мощность излучения настолько мала, что не может повредить человеку даже при длительном использовании прибора.

Поток рентгеновского излучения «ударяет» в объект, вызывая его ответное свечение в невидимом для человеческого глаза рентгеновском спектре. Индуцированное ответное изучение, представляющее собой поток электронов, улавливается высокочувствительным датчиком. Это и есть флуоресценция.

Каждый химический элемент дает свое характерное «свечение» в соответствующем спектре. Чем больше содержание того или иного вещества, тем мощнее оно будет флуоресцировать.

Специальная программа анализирует суммарный спектр излучений и определяет процентное содержание разных металлов с высокой степенью точности — до 0,1%. Для каждого металла необходима индивидуальная программа.

Другое название этого прибора — энергодисперсионный детектор, или спектрометр.

Электрохимический анализ

Этот метод использует электрохимическую реакцию, которая происходит при контакте металла с электролитом — серной или соляной кислотой, разведенной в воде.

Идея этого метода заключается в том, что у каждого металла собственные, уникальные параметры электропроводности.

При проверке этим прибором на ювелирном изделии закрепляют проводящий контакт от анализатора.

Второй контакт совмещен с датчиком, который, в свою очередь, объединен с емкостью, в которой содержится электролит.

На поверхность изделия выдавливается капля электролита.

Сразу же после этого начинается электрохимическая реакция — часть электронов переходит в электролит. При этом становится возможно определить металл, из которого создано изделие — по его электропроводимости.

Электропроводимость определяется по напряжению, которое возникает в точке контакта электролитного пятна и металлической поверхности изделия.

Для определения точного химического состава вещества используется сравнение с эталоном, изготовленным из платины. Платиновым обычно выполняют один из электродов.

Этот метод также требует наличия специальной программной прошивки в памяти прибора. На данный момент он считается устаревающим, хотя большое количество электрохимических детекторов по-прежнему применяются в разных отделениях Пробирной палаты, на таможенных спецпостах, в ломбардах и т. п.

Принцип работы алмазных тестеров.

Принцип действия этого прибора основан на характеристиках теплопроводности. Различные камни по-разному проводят тепло, это связано с особенностями их структуры. Алмаз по-другому передает высокую температуру, чем фианит или стекло. Причем фианит и стекло наиболее часто используются под бриллианты. Тестер для алмазов реагирует на то, как высокая температура перемещается сквозь камень и сравнивает полученный результат с заданным значением. Если алмаз настоящий, то тестер это сразу обнаружит. Есть также тестеры, которые используют электрическую проводимость, вместо тепловой.

Как провести анализ золота и других драгметаллов детектором?

Все зависит от принципа, на котором построен анализатор, и его конструкции. Проще всего обращаться с портативным спектрометром, который похож на ручной сканер, используемый в магазинах.

Нужно установить в настройках предполагаемый металл (т. е. выбрать, на что будем проверять), ввести дополнительные параметры (в некоторых моделях) — это может быть, например, уставка «белое золото», чтобы прибор изначально отсек некоторые невозможные в нем примеси.

После этого необходимо
направить излучатель детектора на изделие и выждать некоторое время — 15-20 сек.
После этого на экране появится информация о химическом составе исследуемого объекта.

Сложнее работать со стационарными приборами, особенно с теми, что работают по электрохимическому принципу.

Для этого требуются определенные знания.

Перед началом работы прибор необходимо:

• откалибровать;
• установить правильный режим;
• корректно подключить контакты к исследуемому образцу.

Для чего используются алмазные тестеры?

Алмазные тестеры используются ювелирами, которые постоянно работают с драгоценностями. В случае, когда нужно продать или обменять бриллиант, ювелир сначала захочет проверить его подлинность, потому что это не всегда очевидно. Также для ремонта или обработки ювелирного изделия, мастеру необходимо точно знать, какой камень установлен в оправе, так как разные камни по-разному устойчивы к температуре, давлению или напряжению. Для клиента будет полезным увидеть как ювелир, который восстановил драгоценное украшение, проверяет его, перед тем как вернуть.

В случае если подлинность камня вызывает сомнение, можно прийти в любой ювелирный магазин или мастерскую и за дополнительную плату проверить бриллиант.

Обзор детекторов для проверки драгметаллов и их цена

Для сравнения мы возьмем три модели — две отечественного и одну — иностранного производства.

Это:

1. «Призма-М» производства ГК «Гранат».
2. Детектор золота «ДеМон-Ю» производства «Ультрамаг».
3. «GoldXpert» производства японской компании

Анализатор «Призма-М» от петербуржской группы является профессиональным устройством, рекомендованным для государственных пробирных палат, таможенных постов, ломбардов и т. д.

Принцип действия — рентгенофлуоресцентный.

Тип — стационарный, переносного типа.

Чтобы просканировать изделие, необходимо положить его в специальную камеру прибора.

Детектор золота «Призма-М» определяет также серебро, палладий, родий, платину и содержание в них различных примесей в концентрации до 0,1%.

Полная масса — 11 кг. Время работы от аккумулятора — до 2 ч. Большое количество режимов обеспечивает гибкость настройки изделия.

Стоимость предоставляется по запросу. Ориентировочно – в пределах 100 000 рублей.

Детектор
«ДеМон-Ю» — это портативный прибор для определения пробы золота и других драгметаллов, работающий по электрохимическому принципу.
Комплектуется электродами, щупом-датчиком и емкостью с электролитом.

Прибор способен распознать золото, серебро, палладий и платину самых распространенных проб. Имеет 2 основных рабочих программы — для металлов белого и желтого цвета.

По характеристикам это — тестер, который предназначен только для определения подлинности пробы ювелирного изделия. Его точный химический состав не показывается.

Стоимость — 21 000 рублей.

Прибор для проверки золота и не только «GoldXpert» — профессиональное оборудование японского производства, использующий метод спектроскопии.

С базовой прошивкой способен определить и идентифицировать 25 различных благородных и неблагородных металлов, включая все металлы, причисляемые к драгоценным.

Определяет элементы от серебра до иридия и осмия, и большое количество других, в том числе:

• медь;
• железо;
• цинк;
• свинец;
• марганец;
• никель;
• кобальт и другие.

Конструктивно и по габаритам и массе схож с прибором «Призма-М». Стоимость также предоставляется по запросу и примерно сопоставима с ценой отечественного аналога.

Тестер бриллиантов

У каждого материала своя теплопроводность. Отличаются материи и по отражательным свойствам. Если стекло и ограненный алмаз внешне схожи, то по указанным показателям разнятся. Определить отличия призван тестер подлинности бриллиантов. Устройство так же именуют «даймонд-тестером». Слово «даймонд» переводится как «алмаз». Техника способна узнать настоящий бриллиант не только в ряду стекляшек, но и среди искусственно выращенных кристаллов и минералов, внешне напоминающих «короля камней».

Если тестер для проверки бриллиантов опирается на теплопроводность материй, возможны огрехи в определении истинности камня. Существует один «двойник» алмаза с такими же показателями проводимости тепла. Это искусственно созданный камень муассанит. Ученые синтезировали его, следуя программе создания неприродных бриллиантов. Минерал, действительно, на 90-то с лишним процентов схож с прообразом. Твердость уступает алмазу всего на 0,75 балла по шкале Мооса, а теплопроводность точно такая же.

Отсеять все имитации драгоценности способны устройства, обращающие внимание на показатель преломления света. Он у того же муассанита, к примеру, больше, чем у алмаза. Однако, второй тип тестеров способен работать только с отполированными поверхностями, то есть с обработанными кристаллами. Если представить на тестирование обычный самородок, без шлифовки, техника не даст результата.

Существуют и комбинированные модели тестеров, с установкой, как тепловых, так и световых рецепторов. Универсальными образцами, к примеру, известен бренд «GemOro». Продукцией американской марки, по статистике, обзаводятся большинство ювелирных сетей и индивидуальных предпринимателей. Стоят образцы компании из США от 7-ми тысяч рублей. Для сравнения, карманный тестер для личного пользования китайского производства, определяющий теплопроводность, обходится покупателям всего в 600-700 рублей. Идентификация, заявляют изготовители, происходит моментально. Достаточно просто поднести устройство к камню.

Обычно, тестеры подают световые сигналы. Так, в профессиональной модели «Gem Oro Ultra TesterR» алмаз обозначается зеленым индикатором. Если проверяемый образец оказался муассанитом, загорается синий. На металлические предметы прибор реагирует красным сигналом.

В предложениях тестер бриллиантов купить может фигурировать и не фигурировать строка «гарантия». Максимальный срок обслуживания производителем – 1 год. Работают приборы от батареек или аккумуляторов. Зарядные станции идут в комплекте. Большинство тестеров способны работать с кристаллами разных размеров, даже очень большими. Размеры «носика» к которому подносится образец, регулируется. Главное, предварительно протереть минерал салфеткой, иначе, показания приборов могут быть неточными.

Максимально же точный результат исследования могут дать только несколько тестеров. Профессионалы приноровились приобретать два, три самых надежных приборов. Наиболее популярна среди специалистов тройка «Diamond Sure», «Diamond View» и «Diamond Plus». Первая в списке модель руководствуется абсорбцией света. Второй образец изучает люминесценцию алмазов. Третий вариант высокочувствителен уже к фотолюминесценции. Полный комплект стоит практически 50 тысяч долларов. Только за эти деньги можно быть уверенными в результате более чем на 90%.

Сто процентной гарантии, вопреки рекламным утверждениям, не дает ни один тестер, замечают ювелиры и геологи. Для абсолютной гарантии необходимо обращение в специальную геммологическую лабораторию. Но, поскольку многие сделки необходимо заключать здесь и сейчас, без тестеров тоже не обойтись. Никто не отдаст камень на пару недель в чужие руки, дабы те снесли его на экспертизу. Выручают сподручные приборы. Пусть они дают не стопроцентную гарантию, но риски уменьшают существенно.

Что же касается бюджетных моделей даймонд-тестеров, ценой в несколько десятков долларов, особо гневные отзывы знатоков минералоги заслужила линия моделей бренда «Presidium». Приборы с такой маркировкой определяют происхождение камня с вероятностью 50/50. Иными словами, по теории вероятности, образец либо бриллиант, либо нет. Предсказать это можно и без всякой техники.

Справедливости ради, стоит заметить, что существуют дополнительные тесты на происхождение, к примеру, бриллиантов. Помогает простейший прибор – лупа. Стоит копейки, а результат дает хороший. К примеру, если в кристалле под увеличением 20X не обнаружено даже мельчайших вкраплений, наверняка, камень искусственный. Природные алмазы не бывают идеально чистыми. Формируясь в глубинных слоях Земли, под высоким давлением, рядом с иными элементами и породами, минералы, так или иначе, захватывают пузырьки воздуха, инородные частицы.

Пригодится при покупке алмаза и обычный магнит. На него реагируют 90-95 синтетических камней из 100. В случае притяжения к магнитному железняку, минерал, наверняка, искусственно выращенный. Конечно, проверить можно только отдельный кристалл. Будь он заключен в металл, тест станет невозможным.

Еще один классический тестер – микроскоп. Природные камни практически всегда являются моно, то есть едиными кристаллами. Образцы, полученные в лабораториях, зернистые. Это видно под увеличением. Бриллианты словно собраны из множества более мелких кристаллов.

Как правильно выбрать тестер

Чтобы правильно сделать выбор в пользу качественного алмазного тестера, обратите внимание на главный принцип работы устройства; убедитесь, что тестер способен определять теплопроводность материалов. Для того чтобы наиболее точно отличить натуральный камень от фальшивки, сейчас выпускают тестеры, определяющие и теплопроводность, и электропроводность. Также лучше выбрать модель алмазного тестера с металлоискателем. Такой тестер просигнализирует, если во время проверки случайно дотронуться до металлической части ювелирного изделия. Это поможет исключить ошибки при измерении.

Это интересно! Как отличить разные типы огранок. Сравнение алмазных огранок

Анализатор: что это и зачем предназначен?

По своей сути анализатор драгоценных металлов выполнен в виде прибора, необходимого для определения состава изделия – стилка, монеты, кольца и прочего. Он вычисляет точный состав различных компонентов, показывая, в каком процентном соотношении с нем представлены благородные металлы. Высокотехнологичный анализатор выявляет, сколько в предмете присутствует чистого:

• Серебра;
• Золота;
• Родия;
• Палладия;
• Остальных благородных металлов;
• Сторонних примесей: меди, никеля, цинка, хрома и прочего.

Например, на российской территории максимальное распространение получило золото 585 пробы, содержащее 58,5% чистого металла, а прочее состоит из примесей, которые вводятся для придания ему прочности, ведь в чистом виде золото мягкое и пластичное.

Есть модели приборов, которые способны сразу показать пробу, остальные выдают на экран только числовые коды или процентное содержание компонентов, а оценщику остается свериться с таблицей для определения пробы. Конечно, если в изделии драгметаллов нет, то это тоже будет видно по показаниям устройства.