Protocolli di Analisi Standard

Il laboratorio I.G.I. identifica e certifica il materiale gemmologico in analisi mediante l'utilizzo di:

- Microscopi professionali ad immersione e a campo oscuro

- Rifrattometro, Polariscopio, Conoscopio, Dicroscopio, Spettroscopio

-Lampada di Wood (Long Wave, Short Wave)

- Fibre ottiche

- Set di Masterstones in Diamante

- Proporziometro Digitale

- Bilancia idrostatica ad alta precisione

DiamondView

Il laboratorio I.G.I. è dotato di questo strumento analitico mediante il quale vengono scansionati tutti i diamanti che entrano in analisi, al fine di stabilire la loro origine naturale o sintetica. Il DiamondView è in grado di effettuare dei pattern di fluorescenza superficiale che evidenziano le strutture di crescita del cristallo. Mediante lo studio di tali strutture esperti analisti di laboratorio, avvalendosi di un profondo Know How e Know Why in materia, interpretano i dati sperimentali emersi durante la fase di analisi distinguendo univocamente diamanti naturali, diamanti sintetici HPHT e diamanti sintetici CVD. Grazie al proprio team, I.G.I. fornisce un servizio di controllo e verifica dei lotti di diamanti. È una tecnica di analisi non distruttiva, e la si può adottare su gemme sciolte o montate.

Spettrofotometria (UV-VIS-NIR, PL)

La spettrofotometria è una tecnica analitica in grado di fornire importanti informazioni inerenti allo stato difettuale del cristallo e alle sue cause di colorazione:

Spettrofotometro UV-VIS-NIR: tipicamente utilizzato per identificare gli elementi cromofori (ad es. metalli di transizione) delle gemme. Gli spettri di assorbimento rappresentano un importante dato sperimentale mediante il quale gli analisti individuano la presenza o meno di eventuali trattamenti subiti dalle gemme, stabilendo l'origine naturale o artificiale del colore. Mediante questa tecnica è possibile inoltre indagare, basandosi su dati sperimentali, i processi genetici (ad es. metamorfici o magmatici) che hanno dato luogo alla formazione della gemma. È una tecnica di analisi non distruttiva, e la si può adottare su gemme sciolte.

Spettrofluorimetro: è uno strumento analitico che permette di condurre studi di fotoluminescenza (PL) delle gemme, risolti spettralmente in lunghezze d'onda, da temperatura ambiente fino a 77 K (temperatura dell'azoto liquido, circa -196 C°). Studiare le emissioni di determinati difetti all'interno dei cristalli permette di risolvere molte problematiche in campo gemmologico. Una delle applicazioni più diffuse di questa tecnica analitica è l'identificazione dei trattamenti HPHT sui diamanti di tipo IIa. Inoltre questa tecnica trova larga applicazione nello studio delle gemme di colore (es Rubino, Zaffiro, Smeraldo, Topazio ecc.). È una tecnica di analisi non distruttiva, e la si può adottare su gemme sciolte o montate.

Analisi Elementare Qualitativa (XRF)

L'analisi delle gemme spesso richiede l'identificazione della natura degli atomi che le compongono. Le analisi elementari qualitative sono, nel nostro caso, non distruttive e risultano efficaci per la quasi totalità degli elementi che compongono la tavola periodica, eccezion fatta per gli elementi più leggeri (questa tecnica non è efficace per studiare elementi con un numero atomico inferiore a 12, ovvero gli atomi che precedono il Magnesio sulla tavola periodica).

XRF (X Ray Fluorescence Spectroscopy): questa tecnica analitica consente di osservare le emissioni X caratteristiche degli atomi, identificandoli in maniera univoca. In campo gemmologico tale tecnica risulta molto efficace per condurre degli studi di tipo composizionale. La composizione chimica di una gemma fornisce importanti informazioni che spaziano dall'identificazione di particolari sintesi o trattamenti alla determinazione della varietà e della provenienza geografica. Le analisi condotte non sono distruttive e si effettuano su gemme sciolte.

Spettroscopia Vibrazionale (Raman, FTIR)

Questa tecnica spettroscopica trova piena applicazione nel campo della caratterizzazione dei materiali gemmologici organici e inorganici, siano essi composti da fasi cristalline o amorfe.

Spettrometro Micro-Raman Confocale: é una strumentazione molto sofisticata in grado di studiare e identificare qualsiasi fase cristallina. In campo gemmologico trova piena applicazione. Due sorgenti laser, 488 nm (Ar) o 633 nm (He-Ne), scelte selettivamente in funzione del tipo di materiale analizzato, vengono focalizzate sul campione. Il sistema di raccolta del segnale consente lo studio della luce scatterata anelasticamente dal materiale, e dunque lo studio dei modi di vibrazione del cristallo (univoci per ogni specie mineralogica). Questa strumentazione, inoltre, permette l'identificazione mineralogica delle inclusioni delle gemme, siano esse cristalline, liquide o gassose. È una tecnica di analisi molto puntuale e non distruttiva, la si può adottare su gemme sciolte o montate.

Spettrometro FTIR: Fourier Transform Infrared Spectroscopy. Questa tecnica analitica è complementare alla spettroscopia Raman. È molto efficace per lo studio dei materiali organici e inorganici, fornisce importanti informazioni sulla tipologia del legame chimico degli atomi. La spettroscopia infrarossa traduce in una risposta spettrale l'interazione che avviene tra un fascio di luce infrarossa e il materiale. In gemmologia viene molto utilizzata per identificare la presenza e la configurazione degli atomi di azoto nel diamante (determinandone dunque il Tipo), per identificare impregnanti plastici e coloranti (in giade, coralli, turchesi, smeraldi ecc.), per l'identificazione di resine naturali (es. ambra, copale) o artificiali e per identificare trattamenti (es trattamenti termici, irraggiamenti, riempimento delle fessure con materiale vetroso ecc.). È una tecnica analitica molto risolutiva, che fornisce dati talvolta imprescindibili per una corretta diagnosi del materiale gemmologico. Le analisi effettuate possono essere non distruttive o, quando necessario, minimamente distruttive: vengono prelevati dei campioni di polvere dalla gemma così piccoli da generare abrasioni non risolvibili a 10 ingrandimenti. Normalmente questo tipo di analisi richiede che la gemma sia sciolta e non montata.

Analisi Elementare Quantitativa (LA-ICP-MS)

Le analisi elementari di tipo quantitativo sono tra le più sofisticate e minuziose che vengono condotte in campo gemmologico. Il fine è quello (oltre che avere una panoramica di tipo qualitativo sulla composizione chimica della gemma) di stimare con esattezza la concentrazione degli elementi che compongono il materiale gemmologico in analisi. La precisione, la sensibilità e la complessità delle strumentazioni in grado di ottemperare a tali esigenze è notevole.

LA-ICP-MS (Laser Ablation-Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry): questo tipo di strumentazione, costosa e articolata da utilizzare, richiede condizioni sperimentali molto particolari. L'estrema sensibilità dello strumento consente di valutare con esattezza la concentrazione di ogni elemento che compone la gemma, compresi elementi leggeri in traccia (come ad es. il berillio). Questa tecnica permette di risolvere diverse problematiche in campo gemmologico. Una delle applicazioni più frequenti è l'identificazione dei trattamenti al berillio nei corindoni. Inoltre lo studio quantitativo degli elementi in traccia presenti nelle gemme (es. zaffiri, rubini smeraldi ecc.) è importante per potersi pronunciare sulla provenienza geografica dei materiali gemmologici. È una strumentazione molto utile per scopi di ricerca, ma trova comunque in certi casi una chiara e risolutiva applicazione in fase di analisi. Per poter effettuare un'analisi con LA-ICP-MS è necessaria l'ablazione di piccolissime quantità di materiale, è dunque ritenuta una tecnica micro-distruttiva. Le porzioni di gemma asportate non sono risolvibili a 10x.