ตรวจสอบคุณสมบัติอัญมณีเบื้องต้น
ดังที่ได้กล่าวมาแล้วว่า อัญมณีและหินสี เป็นสารผลึกที่เกิดตามธรรมชาติผลึกแต่ละรูปประกอบด้วยหน่วยเซลล์ที่เหมือนกันมาต่อตัวกันอย่างเป็นระเบียบแบบสามมิติเป็นรูปทรงเรขาคณิตแบบต่าง ๆ ตามรูปแบบการต่อตัว ที่เรียกว่าผลึก ผลึกอัญมณีมีตั้งแต่ขนาดใหญ่มองเห็นรูปร่างและหน้าผลึกชัดเจน เช่น ผลึกหิน เขี้ยวหนุมาน จนถึงผลึกขนาดเล็กมากจนมองด้วยตาเปล่าไม่เห็น อัญมณีแต่ละชนิดมีโครงสร้างผลึกเฉพาะตัวไม่เหมือนกัน ดังนั้นอัญมณีแต่ละชนิดจึงมีคุณสมบัติทางกายภาพ ทางเคมี และทางแสงเฉพาะตัว ในการตรวจสอบชนิดของอัญมณี ควรตรวจสอบคุณสมบัติทั้งสามประการเพื่อความถูกต้องยิ่งขึ้นเพราะว่าอัญมณีบางชนิดอาจมีคุณสมบัติทางกายภาพเหมือนกัน แต่มีคุณสมบัติทางเคมีต่างกัน ในที่นี้จะกล่าวเฉพาะคุณสมบัติพื้นฐานบางประการของ
อัญมณีที่สามารถตรวจสอบด้วยวิธีง่าย ๆ ได้แก่
1. ความแข็ง (Hardness)
2. การหักเหแสง (Refraction)
3. ความถ่วงจำเพาะ (Specific gravity)
4. การกระเจิงแสง (Dispersion)
5. มลทิน (Inclusions)
1. ความแข็ง (Hardness)
ความแข็งหมายถึง การทนทานต่อการขูดขีดให้เป็นรอย ทดสอบโดยนำแร่ชนิดหนึ่งขูดขีดบนแร่อีกชนิดหนึ่ง ถ้าแร้ใดเกิดรอย แสดงว่าแร่นั้นมีความแข็งน้อยกว่า มีการจัดอันดับความแข็งของแร่เป็น 10 อันดับ ตามมาตรา ของโมห์ (Moh's scale) เป็นการวัดความเข็งแบบเปรียบเทียบจึงไม่มีหน่วยการวัด ไม่ต้องใช้เครื่องมือใด ๆ เพียงแต่มีแร่ที่ใช้เป็นความแข็งมาตรฐานของแต่ละอันดับ ส่วนใหญ่เป็นแร่ที่พบทั่วไป การจัดอันดับความแข็งของแร่ตามมาตราของโมห์ (Moh's scale) จากความแข็งมากที่สุดให้เป็นอันดับ 10 จนถึงความแข็งน้อยที่สุด เป็นอันดับ 1 มีดังนี้
อันดับ 10 เพชร (Diamond)
อันดับ 9 คอรันดัม (Corundum)
อันดับ 8 โทปาช (Topaz)
อันดับ 7 ควอตซ์ (Quartz)
อันดับ 6 เฟลด์สปาร์ (Feldspar)
อันดับ 5 อะปาไทต์ (Apatite)
อันดับ 4 ฟลูออไรต์ (Fluorite)
อันดับ 3 แคลไซต์ (Calcite)
อันดับ 2 ยิปชั่ม (Gypsum)
อันดับ 1 ทัลค์ (Talc)
ถ้าไม่สามารถหาแร่ในมาตราความแข็งได้ ก็สามารถนำวัสดุอื่นที่นำมาทดสอบความแข็งได้ เป็นวัสดุที่หาได้ทั่วไป และได้มีการวัดความแข็งของวัสดุเหล่านี้ไว้แล้ว ได้แก่
เล็บมือ มีความแข็งประมาณ 2-2.5
เหรียญทองแดง มีความแข็งประมาณ 3.5-4
ตะไบเล็บ มีความแข็งประมาณ 5.5
กระจก มีความแข็งประมาณ 6
ในตลาดพลอย พลอยที่มีความแข็งต่ำกว่าอันดับ 9 จัดเป็น พลอยเนื้ออ่อน ด้วยความที่ได้ชื่อว่าพลอยเนื้ออ่อนทำให้มีราคาต่ำกว่าพลอยเนื้อแข็ง
ถึงแม้ว่ามีสีและความสวยงามเท่าเทียมกัน ทั้งนี้อาจเป็นที่ค่านิยมหรือกลยุทธ์ทางตลาดของพลอยเนื้อแข็งก็ได้ ความจริงแล้วความแข็งอันดับ 9 ไม่ได้แตกต่างจากความเข็งอันดับ 8 มาก และ ความแข็งอันดับ 8 ไม่ได้แตกต่างจากความแข็งอันดับ 7 มาก เป็นลำดับลงไป เมื่อเทียบกับความแตกต่างระหว่างความแข็งอันดับ 10 กับอันดับ 9 ซึ่งแตกต่างเกือบ 90 เท่า
พลอยตามอันดับความแข็ง
10 เพชร (Diamond)
6 เฟลด์สปาร์ (Feldspar) 5 อะปาไทต์ (Apatite) 4 ฟลูออไรต์ (Fluorite)
| ความแข็ง | ชนิดพลอย | การทดสอบอย่างง่าย |
9.25 - 10 | เพชร มอยชันไนต์ | ขีดเป็นรอยบนกระจก |
8.5 - 9 | ทับทิม ซัพไฟร์ อะเล็กซานไดรต์ | ขีดเป็นรอยบนกระจก |
7.5 - 8 | โทปาช มรกต อะความารีน สปีเนล | ขีดเป็นรอยบนกระจก |
6.5 - 7 | ซิทริน* อะมิทิสต์ การ์เนต เพอริโดต์ เพทาย | ขีดเป็นรอยบนกระจก |
5.5 - 6 | ลาปิซ เทอร์คอยซ์ มุกดาหาร ลาบราโดไรต์** | ใช้ตะไบเหล็กขีดเข้า |
4.5 - 5 | อะปาไทต์ อ็อบซิเดียน*** สะฟีน (ไททาไนต์) แก้ว | ใช้มีดพับขีดเข้า |
3.5 - 4 | ปะการัง ฟลูออไรต์ ไข่มุก | ใช้มีดพับขีดเข้าได้ง่าย |
2.5 -3 | แคลไซต์ งาช้าง | ใช้เหรียญทองแดงขีดเข้า |
1.5 -2 | ทัลค์ หินสบู่ | ใช้เล็บมือขีดเข้าได้ง่าย |
* ซิทริน เป็นพลอยสีเหลือง นิยมเรียกว่า บุศร์เนื้ออ่อน
**ลาบราโดไรต์ มีสีน้ำเงินอมเขียวคล้ายสีของปีกแมลงทับ บางทีเรียกว่า พลอยสีปีกแมลงทับ
***อ็อบซิเดียน เป็นหินภูเขาไฟที่มีเนื้อแก้ว
สิ่งที่ควรคำนึงอีกประการ คือความเปราะ พลอยบางชนิดมีความแข็งสูงแต่เปราะ เช่น เพชร ไม่ควรให้เพชรตกกระแทกพื้น เพราะเพชรบิ่นง่ายถึงแม้ทนทานต่อการขูดขีดเป็นเลิศ พลอยบางชนิดมีความแข็งต่ำกว่าแต่เหนียวเช่น หยก โอปอล อย่างไรก็ตามอัญมณีควรมีความแข็ง
ไม่ต่ำกว่าอันดับ เพราะจุดประสงค์หลักคือการนำมาใส่เป็นเครื่องประดับที่ย่อมมีการกระทบกับวัตถุรอบข้างบ้าง พลอยที่มีความแข็ง
ต่ำกว่าอันดับ 6 ลงไป จะเป็นรอยขีดข่วนได้ง่าย ทำให้ผิวพลอยขุ่นมัวและประกายหมองลง
พลอยสีปีกแมลงทับ
2. การหักเหแสง (Refraction)การหักเหเกิดจากความเร็วของแสงในอากาศกับในพลอยไม่เท่ากันเป็นคุณสมบัติที่สะท้อนถึงการเรียงตัวของธาตุภายในโครงสร้างของพลอย การหักเหแสงเป็นสัดส่วนผกผันกับความเร็วแสงดังนั้นถ้าความเร็วแสงเพิ่มขึ้น การหักเหแสงจะลดลง ค่าการหักเหแสงนี้เรียกว่าดัชนีหักเห (Refractive index) โดยทั่วไปการวัดค่าการหักเหแสงของวัตถุใดวัตถุหนึ่งจะวัดเทียบกับค่าการหักเหแสงในอากาศ ซึ่งมีค่าดัชนีหักเหเท่ากับดังนั้นอัญมณีทุกชนิดมีค่าดัชนีหักเหมากกว่า 1 เสมอสามารถแบ่งอัญมณีออกเป็นสองกลุ่มตามคุณสมบัติการหักเหแสง คือ
1) อัญมณีที่มีการหักเหเดี่ยว (Singly refractive) เรียกสั้น ๆ ว่า
กลุ่ม SR เป็นอัญมณีที่มีค่าดัชนีหักเหแสงเพียงหนึ่งค่า
2) อัญมณีที่มีการหักเหคู่ (Doubly refractive) เรียกสั้น ๆ ว่า
กลุ่ม DR เป็นอัญมณีที่มีค่าดัชนีหักเห สองหรือสามค่า
ประกอบด้วยแผ่นโพลารอยด์สองแผ่นด้านบนและด้านล่างตรงกัน และมีหลอดไฟให้แสงด้านล่าง แผ่นโพลารอยด์คือ แผ่นกรองแสงที่สามารถกรองแสงที่กระจายทุกทิศทางให้เหลือเพียงทิศทางเดียว ก่อนตรวจสอบต้องหมุนปรับแผ่นโพลารอยด์จนไม่มีแสงผ่านออก แล้วนำพลอยที่ต้องการตรวจสอบมาวางระหว่างแผ่นโพลรอยด์ทั้งสอง หมุนพลอยไปรอบ ๆ เพื่อให้พลอยทำมุมกับแสงในทิศทางต่าง ๆ กัน และสังเกตการเปลี่ยนแปลงดังนี้
1) ถ้าพลอยมืดตลอด แสดงว่าเป็นพลอยกลุ่ม SR
อัญมณีกลุ่ม SR ที่พบบ่อยได้แก่ การ์เนต เพชร พลอยสังเคราะห์ซีแซด
สปิเนล แก้ว ฟลูออไรต์
2) ถ้าพลอยมืดสว่างสลับกัน แสดงว่าเป็นพลอยกลุ่ม DR
อัญมณีกลุ่ม DR ที่พบบ่อย ได้แก่ ทับทิม ซัฟไฟร์ อะความารืน มรกต
โทปาช อะมิทิสต์ ซิทริน ทัวร์มาลีน เพอริโดต์ มูนสโตน เบอริล ควอตซ์ พลอย
ตาแมว
อัญมณีที่มีค่าดัชนีหักเหสองค่าต่างกันมากจะแสดงการหักเหคู่ชัดขึ้น เพราะแสงที่ผ่านเข้าไปในอัญมณีจะแยกออกเป็นสองทิศทางที่มีความเร็วต่างกัน ทำให้มองเห็นวัตถุที่มองผ่านอัญมณีแยกออกเป็นสอง เรียกว่า การหักเหทวิภาพ(Double refraction) พลอยที่แสดงการหักเหทวิภาพได้ชัดที่สุดคือ แคลไซต์
สำหรับการวัดค่าดัชนีหักเหแสงของอัญมณี ใช้เครื่องมือวัดค่าดัชนีหักเห(Refractometer) สามารถวัดได้ทั้งพลอยเจียระไนหน้าเหลี่ยม (Faceted)และพลอยหลังเบี้ย (Cabochon) ในการวัดควรใช้น้ำยาที่มีค่าดัชนีหักเหที่สูงกว่าค่าดัชนีหักเหของพลอย โดยทั่วไปใช้น้ำยาเคมีที่มีค่าดัชนีหักเหสูงถึง 1.81น้ำยาเคมีนี้จัดเป็นสารอันตรายต่อร่างกายถ้าสูดดมเข้าไปมาก เคยจัดเป็นสารต้องห้ามที่ต้องขออนุญาตเป็นกรณีพิเศษ
การวัดค่าดัชนีหักเหค่อนข้างยาก ควรได้รับการฝึกมาแล้ว
(Refractometer)
การหาค่าดัชนีหักเหของอัญมณีอีกวิธี คือ การเปรียบเทียบกับค่าดัชนีของน้ำยา โดยนำอัญมณีที่ต้องการตรวจสอบจุ่มลงในน้ำยาที่ทราบค่าดัชนีหักเหถ้ามองไม่เห็นอัญมณีหรือเห็นเลือนลาง แสดงว่าค่าดัชนีหักเหของอัญมณีกับของน้ำยาใกล้เคียงกัน น้ำยาดชนีหักเหมีหลายชนิด เช่น
โทลูอีน (Toluene) มีค่าดัชนีหักเห 1.50
เอทิลีน ไดโบรไมด์ (Ethylene dibromide) มีค่าดัชนีหักเห 1.59
โบรโมฟอร์ม (Bromoform) มีค่าดัชนีหักเห 1.62
โมโนไอโอโดเบนชีน (Monoiodobenzene) มีค่าดัชนีหักเห 1.66
โมโนโบรโมเนฟทาลีน (Monobromonaphthalene) มีค่าดัชนีหักเห 1.70
โมโนไอโอโดเนฟทาลีน (Monoiodonaphthalene) มีค่าดัชนีหักเห 1.54
เมทิลีน ไอโอไดด์ (Methylene iodide) มีค่าดัชนีหักเห 1.74
ความถ่วงจำเพาะของวัตถุใด ๆ เป็นอัตราส่วนระทว่างน้ำหนักของวัตถุกับน้ำหนักของน้ำที่มีปริมาตรเท่ากับวัตถุนั้น ความถ่วงจำเพาะเป็นตัวเลขที่บ่งบอกถึงความหนักของวัตถุอันเนื่องมาจากคุณสมบัติภายในโดยไม่คำนึ่งถึงรูปร่างหรือ ขนาดดังนั้นไม่ว่าอัญมณีจะมีรูปร่างหรือขนาดต่างกันอย่างไร ก็มีค่าความถ่วงจำเพาะคงที่เสมอโดยทั่วไป ถ้าต้องการตรวจเปรียบเทียบว่าอัญมณีใดหนักกว่ากันมากน้อยเพียงใด วิธีที่ง่ายและรวดเร็วคือ การใช้น้ำยาวัดความหนัก มีหลายชนิดตามค่าความถ่วงจำเพาะได้แสดงไว้บางชนิดดังนี้
น้ำยาวัดความหนักของอัญมณี
ค่าความถ่วงจำเพาะของน้ำยา การตรวจสอบที่นิยมใช้
2.57 สำหรับแยกเฟลด์สปาร์ (2.56)
ออกจากหินแคลซิโดนี (2.60)
2.62 สำหรับแยกหินแคลซิโดนี (2.60) ออกจากพลอยตระกูล
ควอตซ์ (2.66)
2.67 สำหรับแยกมรกตสังเคราะห์ (2.66) ออกจาก
มรกตธรรมชาติ (2.72)
3.05 สำหรับแยกทัวร์มาลีน (3.02) ออกจากอะปาไทต์ (3.18)
และสะปอดูมีน (3.08)
อัญมณีที่มีค่าความถ่วงจำเพาะใกล้เคียงกับค่าของน้ำยา อัญมณีจะลอยอยู่ใต้ผิวน้ำยา อัญมณีที่มีค่าความถ่วงจำเพาะต่ำกว่าค่าของน้ำยา จะลอยอยู่บนผิวน้ำยา อัญมณีที่มีค่าความถ่วงจำเพาะสูงกว่าค่าของน้ำยาจะจมลง ถ้าสูงกว่าไม่มากนักจะจมลงช้า ๆ หรือแขวนลอยในน้ำยา ถ้าสูงกว่ามากจะจมลงอย่างเร็วขึ้นตามค่าที่แตกต่าง
4. การกระเจิงแสง (Dispersion)
การกระเจิงแสง หมายถึง การที่อัญมณีแยกแสงสีชขาวออกเป็นสีรุ้งเจ็ดสีซึ่งได้แก่สีม่วง คราม น้ำงิน เขียว เหลือง แสด และแดง ค่าการกระเจิงแสง คือ ค่าความแตกต่างของค่าดัชนีหักเหระหว่างแสงสีม่วงและแสงสีแดงที่ผ่านวัตถุหนึ่ง ๆ ยิ่งค่าการกระเจิงแสงมากเท่าใด ยิ่งมองเห็นประกายรุ้งชัดเท่านั้น ในท่างอัญมณี การกระเจิงแสงหมายถึง "ไฟ" อัญมณีที่มีไฟดี เป็นอัญมณีที่มีค่าการกระเจิงแสงสูง การกระเจิงแสงเกิดขึ้นได้ดีเฉพาะอัญมณีที่เจียระนแล้วและขึ้นอยู่กับมุมระหว่างหน้า ดังนั้นอัญมณีที่เจียระไนได้สัดส่วนจะแสดงการกระเจิงแสงได้สูงสุด ทำให้เห็นประกายรุ้งชัดเจนหรือที่เรียกว่ามี "ไฟ" ดี ค่าการกระเจิงแสงของอัญมณีบางชนิดแสดงในตารางต่อไปนี้
ค่าการกระเจิงแสง ชนิดพลอย
0.060 พลอยซีแซด
0.044 เพชร
0.038 พลอยเพทาย
0.024 - 0.028 พลอยตระกูลการ์เนต
0.018 ไพลิน ทับทิม พลอยตระกูลซัฟไฟร์
0.012 - 0.014 มูนสโตน พลอยตระกูลควอตร์
มรกตและพลอยตระกูลเบอริล โทปาช
5. มลทิน (Inclusions)
มลทินภายในพลอย หมายถึง วัตถุหรือลักษณะที่เกิดขึ้นในเนื้อพลอยมีหลายชนิด เช่น ผลึกแร่ ฟองอากาศ ของเหลว รอยแตกซ่าน รอยพริ้วไหวคล้ายผ้าม่าน (Wispy veil) ลายนิ้วมือ (Fingerprint) เป็นต้น มลทินบางชนิดเกิดขึ้นพร้อมกับการเกิดพลอย บางชนิดเกิดขึ้นภายหลังที่พลอยเกิดแล้วก็ได้ โดยทั่วไป มลหินบางชนิดสามารถบ่งบอกชนิดพลอยได้ เช่น มลหินรูปหางม้า (Horsetail) พบเฉพาะในดีมานทอยด์ (พลอยการ์เนตสีเขียวค่อนข้างหายาก) มลหินรูปใบบัว (Lily pad) พบในเฉพาะพลอยเพอริโดต์ มลทินบางชนิดสามารถบ่งบอกว่าพลอยนี้ได้ผ่านการปรับปรุงคุณภาพมาหรือไม่ เช่น ลักษณะรอยแตกที่ถูกประสาน (Healed fracture) บ่งบอกว่า พลอยผ่านการอบด้วยความร้อนสูง พลอยธรรมชาติเกือบทุกชนิดมีมลหิน พลอยที่เนื้อใสไร้มลทินจึงมักสงสัยว่า เป็นพลอยสังเคราะห์ นอกจากนี้ยังใช้มลหินระบุแหล่งกำเนิดพลอย เช่น ทับทิมและไพลินที่มีมลทิน เป็นเส้นไหมของผลึกแร่รูไทล์จะมาจากศรีลังกา ในขณะที่ไพลินและทับทิมของประเทศไทยแทบไม่พบเส้นไหมเลย
มลทินที่เป็นผลึกแร่ในพลอยบางชนิดทำให้เกิดลักษณะแปลก ๆเพิ่มมูลค่าของพลอยชนิดนั้น ๆ เช่น ไหมเงิน ไหมทอง หรือไหมแดงในแร่
ควอตซ์ ตาแมวและสตาร์ในทับทิมและไพลิน ลวดลายแปลก ๆ คล้ายภาพวาดในอะเกต เป็นต้น ถ้ามีมลทินมากไปทำให้เนื้อพลอยขุ่นมัว กลายเป็นตำหนิในพลอย สำหรับพลอยสังเคราะห์ก็มีมลทินเช่นกัน ทั้งที่เป็นมลทินที่เกิดขึ้นเนื่องจากกระบวนการสังเคราะห์ และที่ตั้งใจทำขึ้นเพื่อเลียนแบบมลหินที่พบในพลอยธรรมชาติ อย่างไรก็ตาม ลักษณะมลทินในพลอยสังเคราะห์ก็สามารถแยกออกจากมลทินในพลอยธรรมชาติได้
หรือ Sunstone มลทินแร่รูไทล์
ในการดูมลทินในพลอย ต้องใช้ความละเอียดและประสบการณ์ จะเห็นมลทินได้ชัดเจนขึ้น ถ้าดูพลอยในส่วนพาวิลเลี่ยน แล้วใช้ไฟส่องด้านข้าง และขยับพลอยไปมาเพื่อให้มุมของแสงไฟกระทบกับมลทินพอดี ไม่ควรดูมลทินจากด้านหน้ากระดานหรือเทเบิลโดยตรง เพราะมองเห็นได้ยาก และส่วนใหญ่การเจียระไนพลอยมักหลีกเลี่ยงไม่ให้เห็นมลทินบริเวณหน้ากระดาน ถ้ามลทินมีขนาดเล็กมากต้องใช้กล้องจุลทรรศน์กำลังขยายหลายสิบเท่าและให้พลอยจุ่มในน้ำยาที่มีค่าดัชนีหักเหใกล้เคียงกับค่าด้ชนีหักเหของพลอย ปรับทิศทางแสงไฟในมุมต่าง ๆ ให้เห็นมลหินชัดเจนขึ้น
มลทินรูปเข็มในไพลินจากประเทศจีน
MakeWebEasy