Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5858:1994 về Đá quý – Phương pháp đo phổ hấp thụ là văn bản kỹ thuật quan trọng quy định phương pháp xác định các đặc tính quang học của đá quý thông qua việc phân tích phổ hấp thụ ánh sáng. Dưới đây là tóm tắt chi tiết nội dung Phần mở đầu và các điều khoản đầu tiên (từ Điều 1 đến Điều 4) của tiêu chuẩn này:
- Điều 1: Phạm vi áp dụng
- Tiêu chuẩn này quy định phương pháp đo phổ hấp thụ trong vùng ánh sáng nhìn thấy và vùng cận hồng ngoại đối với các loại đá quý tự nhiên và đá quý tổng hợp.
- Phương pháp này được áp dụng nhằm mục đích giám định tên gọi, xác định nguồn gốc tự nhiên hay tổng hợp, và phát hiện các biện pháp xử lý cải thiện chất lượng đá quý.
- Đối tượng áp dụng bao gồm các phòng thử nghiệm, tổ chức giám định đá quý, và các cơ sở kinh doanh, chế tác trang sức đá quý trên phạm vi cả nước.
- Điều 2: Tiêu chuẩn viện dẫn
- Văn bản đưa ra các quy định về việc áp dụng các tiêu chuẩn liên quan đến thuật ngữ, định nghĩa về đá quý và các phương pháp đo lường quang học bổ trợ.
- Các tài liệu viện dẫn được áp dụng bản mới nhất nhằm đảm bảo tính đồng bộ và chính xác trong quá trình thực hiện phép đo phổ hấp thụ.
- Điều 3: Nguyên lý của phương pháp
- Phương pháp dựa trên hiện tượng hấp thụ chọn lọc ánh sáng của các ion kim loại chuyển tiếp (như crom, sắt, coban, titan, niken, mangan) hoặc các tâm màu trong cấu trúc mạng tinh thể của đá quý khi có nguồn sáng truyền qua.
- Khi chùm sáng đa sắc đi qua mẫu đá quý, một số bước sóng nhất định sẽ bị hấp thụ. Ánh sáng đi ra khỏi mẫu được phân tích bằng máy quang phổ để thu được phổ hấp thụ đặc trưng.
- Mỗi loại đá quý sẽ có một phổ hấp thụ đặc trưng riêng biệt (về vị trí các vạch, dải hấp thụ và cường độ hấp thụ), giúp người kiểm định nhận diện chính xác loại đá quý đó.
- Điều 4: Thiết bị, dụng cụ và điều kiện đo
- Thiết bị đo phổ: Sử dụng máy phổ kế hấp thụ (spectrophotometer) hoặc kính phổ cầm tay (spectroscope) có độ phân giải và dải đo phù hợp với vùng ánh sáng nhìn thấy (khoảng từ 400 nm đến 700 nm) và vùng cận hồng ngoại nếu cần thiết.
- Nguồn sáng: Phải sử dụng nguồn sáng trắng liên tục, có cường độ ổn định và đủ mạnh để xuyên qua mẫu đá quý (thường dùng đèn halogen hoặc đèn tungsten).
- Hệ thống gá mẫu: Dụng cụ giữ mẫu phải đảm bảo cố định được đá quý ở vị trí tối ưu, không cho ánh sáng nhiễu xung quanh lọt vào hệ thống thu nhận tín hiệu.
- Điều kiện môi trường: Phép đo phải được tiến hành trong điều kiện nhiệt độ phòng tiêu chuẩn, tránh ánh sáng trực tiếp từ môi trường ngoài và các nguồn rung động cơ học ảnh hưởng đến thiết bị đo.
TCVN 5858:1994
ĐÁ QUÝ - PHƯƠNG PHÁP ĐO PHỔ HẤP THỤ
Precious stones - Testing absorption spectrum
Lời nói đầu
TCVN 5858:1994 do Hội khoáng học Việt Nam biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường chất lượng trình duyệt, Bộ khoa học Công nghệ và Môi trường (nay là Bộ khoa học và Công nghệ) ban hành;
Tiêu chuẩn này được chuyển đổi năm 2008 từ Tiêu chuẩn Việt Nam cùng số hiệu thành Tiêu chuẩn Quốc gia theo quy định tại Khoản 1 Điều 69 của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật và điểm a Khoản 1 Điều 6 Nghị định số 127/2007/NĐ -CP ngày 1/8/2007 của Chính phủ quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật.
ĐÁ QUÝ - PHƯƠNG PHÁP ĐO PHỔ HẤP THỤ
Precious stones - Testing absorption spectrum
Tiêu chuẩn này quy định phương pháp phổ hấp thụ để kiểm tra các loại đá quý.
1. Bản chất của phương pháp
Khi chiếu một chùm ánh sáng trắng (tập hợp của các ánh sáng đơn sắc trong vùng nhìn thấy) ánh sáng sẽ bị hấp thụ với cường độ khác nhau ở những bước sáng khác nhau. Giản đồ biểu thị sự thay đổi cường độ hấp thụ ánh sáng của viên đá theo bước sóng gọi là phổ hấp thụ của nó. Đối với đá quý người ta sử dụng chủ yếu phổ hấp thụ trong vùng ánh sáng nhìn thấy. Đó là bản chất của phương pháp phổ hấp thụ.
2. Thiết bị
Để xác định phổ hấp thụ người ta sử dụng hai phương pháp:
- Quan sát chủ quan (trực quan);
- Dùng các thiết bị tự ghi.
Đối với các đá quý, cho đến nay các phòng thử nghiệm trên thế giới, chủ yếu dùng phương pháp đầu, còn phương pháp sau ít được sử dụng vì nó đòi hỏi phải gia công mẫu thử rất khắt khe (thành những tấm song phẳng có độ dày quy định, đánh bóng hai mặt v.v...). Điều này rất khó chấp nhận vì việc kiểm định đá quý về cơ bản phải giữ nguyên hình dạng ban đầu của nó. Vì vậy, tiêu chuẩn này chỉ quy định kiểm tra đá quý bằng phương pháp quan sát trực quan phổ hấp thụ của nó.
Kính quang phổ trực quan có 2 loại:
1 - Loại dùng lăng kính (Hình 1)
2 - Loại dùng cách từ nhiễu xạ.
Hình 1- Sơ đồ đường đi của ánh sáng trong một kính quang phổ dùng lăng kính.
Để xác định phổ hấp thụ chuẩn xác và thuận tiện cần phải có:
- Nguồn sáng mạnh (100 W đến 1000 W), hội tụ tốt, có thể điều chỉnh được cường độ, có thể vừa dùng mốt truyền qua, vừa dùng mốt phản xạ. Có thể dùng các nguồn sáng lạnh (sợi quang học);
- Có chắn sáng thị trường để thay đổi kích thước chùm sáng chiếu vào mẫu;
- Cả nguồn sáng, kính quang phổ, mẫu đá cần được gá trên các giá kẹp sao cho đồng thời có thể xoay được viên đá theo các phương khác nhau, thay đổi được góc chiếu và góc quan sát, khoảng cách từ mẫu đến nguồn sáng và kính quang phổ.
3. Mẫu thử
Mẫu thử phải là loại có màu đồng nhất (kể cả loại không màu). Kích thước mẫu thường không nhỏ hơn 5 mm2. Mẫu phải sạch và khô.
4. Tiến hành thử
Chuẩn thang bước sóng của kính quang phổ theo ánh sáng đơn sắc của đèn Natri và đèn thủy ngân. Gắn mẫu, nguồn sáng, kính quang phổ trên các giá kẹp và chọn vị trí mẫu cần chiếu và phương pháp quan sát thích hợp cho mốt truyền qua hoặc mốt phản xạ.
Việc thử nên tiến hành trong buồng tối.
Chú ý: Mốt phản xạ có thể dùng cho mọi trường hợp, nhất là khi mẫu có màu nhạt, còn mốt truyền qua chỉ thích hợp cho trường hợp mẫu không bị chắn (gắn trên đồ tư trang) và có màu đậm. Về nguyên tắc, cần xác định phổ bằng cả mốt truyền qua và mốt phản xạ (nếu có thể).
Điều chỉnh chắn sáng thị trường sao cho chỉ ánh sáng truyền qua hoặc phản xạ trực tiếp từ viên đá mới được đập vào khe của kính quang phổ.
Điều chỉnh độ nét của phổ sao cho rõ nhất. Do sự nhạy cảm của mắt người, độ nét của phổ ở vùng tím và vùng đỏ không như nhau.
Để thấy được những vạch hấp thụ mảnh và mờ, trong quá trình quan sát, cần thay đổi phối hợp liên tục độ mở của khe kính quang phổ, góc quan sát và vị trí mẫu cần chiếu.
5. Xử lý kết quả
Phổ hấp thụ của đá quý tốt nhất nên được chụp ảnh (ảnh màu) hoặc dựng lại theo tọa độ thích hợp và so sánh với các atlas chuẩn để xác định tên đá.
Phổ hấp thụ cũng có thể được ghi lại bằng số (bước sóng) tương ứng với các vạch hấp thụ từ nhỏ đến lớn trong vùng nhìn thấy. Các vạch mảnh và nhạt được ghi bằng số bình thường (ví dụ vạch 450 nm), vạch đậm được gạch dưới (550nm), dải hấp thụ được ghi từ giá trị đầu đến cuối (520 nm đến 600 nm).
- 1 Luật Tiêu chuẩn và quy chuẩn kỹ thuật 2006
- 2 Nghị định 127/2007/NĐ-CP Hướng dẫn Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật
- 3 Quyết định 2847/QĐ-BKHCN năm 2008 công bố tiêu chuẩn quốc gia do Bộ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành
- 4 Quyết định 3757/QĐ-BKHCN năm 2017 hủy bỏ Tiêu chuẩn quốc gia về Đồ kim hoàn do Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành
- 5 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5855:1994 về Đá quý – Thuật ngữ và phân loại
- 6 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5857:1994 về Đá quý – Phương pháp đo chiết suất
- 7 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5859:1994 về Đá quý – Phương pháp đo độ cứng
- 8 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5856:1994 về Đá quý – Phương pháp đo tỷ trọng
- 9 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5858:2017 về Đá quý - Phương pháp đo phổ hấp thụ