보석의 굴절률은 어떻게 측정할까?

보석 이미지

 

1. 보석의 굴절률 _ 평면법

1)굴절계에 편광렌즈를 올려놓은 뒤, 굴절계 뚜껑을 열고 접촉액(굴절액)을 프리즘위에 직경 약1m/m 크기로 묻힌다. 

-. 접촉액을 바르는 부분이 유리봉으로 되어 있으면 프리즘위에 직접 묻히지 말고 사각금속판에 접촉액을 묻혀야 한다.

-. 바르는 접촉액의 양에 주의해야 한다.

 

2)보석을 깨끗이 닦고 보석의 평평한 면이 바닥을 향하도록 금속판 위에 올려놓은 후, 프리즘 방향으로 보석을 슬라이딩 시키듯이 올려놓는다.

-. 프리즘의 경도가 약하기 때문에 굴절률 측정 시 트위저를 사용하면 안된다.

-. 이 때 보석은 프리즘에 비스듬하게 놓지 말고 항상 일직선으로 놓아야 보석을 45도씩 돌리면서 측정할 수 있다.

 

3)굴절계 뚜껑을 닫은 후, 눈을 편광렌즈에 가까이 대고 명암의 경계선이 보이는 위치(이것이 굴절률)을 찾고, 편광렌즈를 0~90도로 돌려가며 명암의 경계선이 움직이는 지를 확인한다.

-. 이 때 단굴절보석은 명암의 경계선이 움직이지 않고 일정하며, 복굴절보석은 명암의 경계선이 상하로 움직인다.

 

4) 3번과 동일한 방법으로 보석을 45도씩 방향을 바꿔가며 5번 측정해서 각각의 위치에서 나타나는 굴절률 수치 중에서 최소굴절률과 최대굴절률을 실습용지에 기록한다. 

-. 평면법의 굴절률은 소수점 셋째자리까지 기록한다.

 

예를 들면, 페리도트 : 1.654~1.690 / 스피넬 : 1.718

-. 단굴절 보석은 하나의 굴절률만 측정되는 것이 당연하다. 다만 한 방향에서는 반드시 하나의 굴절률만 측정되지만, 때때로 방향에따라 약간씩 굴절률의 수치가 달라지는 경우가 있다. 그럴 경우 중간 굴절률의 수치 하나를 기록하면 된다.

2. 보석의 굴절률 _ 스포트법

1)굴절계에서 편광렌즈를 빼낸 후, 굴절계 뚜껑을 열고 굴절액(접촉액)을 프리즘 위에 직경 약 1m/m 크기로 묻힌다.

-. 접촉액을 바르는 부분이 유리봉으로 되어 있으면 프리즘 위에 직접 묻히지 말고 사각금속판에 접촉액을 묻혀야 한다.

-. 바르는 접촉액의 양에도 주의해야 한다.

 

2)보석을 깨끗이 닦고 보석의 곡면(둥근)부분이 바닥을 향하도록 금속판 위에 올려놓은 후, 프리즘 방향으로 보석을 슬라이딩 시키듯이 올려놓는다.

-. 프리즘의 경도가 약하기 때문에 굴절률 측정 시 트위저를 사용하면 안된다. 

-. 보석이 프리즘의 정중앙에 오도록 렌즈 부분을 보면서 잘 조정해야 한다.

 

3)굴절계 뚜껑을 닫고, 눈을 접안렌즈로부터 약30cm정도 뗀 후 스포트의 형상을 찾은 뒤, 눈을 상하로 움직이면서 스포트의 밝고 어두운 부분이 반반씩 되는 위치를 굴절률로 결정한다.

-. 접안렌즈의 정중앙에 스포트가 위치하지 않으면 프리즘에 올려진 보석의 위치를 조정해야 한다.

-. 보석의 굴절률 및 형태, 접촉된 상태에 따라 spot의 형상이 완전 구형 또는 타원형, 예외적으로 찌그러져 보일 수도 있다.

-. 스포트법은 평면법에 비해 부정확하므로 특수한 경우를 제외하고는 복굴절 상태를 측정할 수 없으며, 평면법과 달리 소

 

수점 둘째자리가지 측정한 뒤 수치 뒤에 spot의 약자인 (S)를 붙여준다.

예를 들면 스타루비 : 1.76(S), 문스톤 : 1.51(S)

3. 굴절률 측정 시 주의사항

1)굴절률 측정 시 한계초과(over the limit)하는 굴절률을 가진 보석은 굴절률이 측정되지 않으므로 실습용지에 'OL'또는'OTL'로 기록한다. 단, 보석의 표면이 잘 연마되지 않거나 광택이 없는 경우, 또는 스크래치 및 마모가 심한 경우에는 굴절률 측정이 어려워 실제로 굴절률이 측정되는 보서인데도 불구하고 굴절률이 OL인 것으로 잘못 판단할 수가 있으니 주의한다.

 

2)1번의 경우, 굴절률이 OL인 보석들은 전부 비중이 높아 3.32중액에 가라앉으므로 과연 그러한지의 여부를 확인해보고, 만약 3.32중액에 뜬다면 OL이 아니고 다른 문제가 있는 보석이라는 것을 빨리 감지해야 한다.

 

3)일반적으로 평면법으로 굴절률을 측정하는 보석이라면 테이블면이 바닥을 향하도록 프리즘 위에 올려놓지만 테이블면의 표면상태가 좋지 못한 경우에는 다른 소평면을 이용하여 측정하면 된다. 스포트법의 경우라도 마찬가지로 보석전체를 관찰하여 광택이 좋은 부분을 찾아 그 부분의 굴절률을 측정하면 된다.

 

4)프리즘에 굴절액의 양이 너무 많거나 적으면, 보석과 프리즘의 접촉이 되지 않아 굴절률 측정에 제한이 있을 수 있다. 또한 보석의 크기에 따라서도 접촉액의 양을 융통성 있게 조절해야 한다.

 

5)스포트법의 경우 프리즘과 접촉되는 보석의 곡면적인 부분의 형상에 따라 나타나는 스포트의 형상이 달라질 수 있지만 그것은 연마에 따른 것이므로 개의치 말고 스포트의 밝고 어두운 부분이 반반씩 되는 위치를 굴절률로 결정한다.

 

6)비투명보석 중 복굴절률이 심한 6가지 보석(탄산염보석)은 그 굴절률을 정확하게 측정하기 어렵기 때문에 보석차트를 참고해서 기록하는 것도 하나의 요령이다.

4. 굴절률이 측정되지 않을 때의 대응방법

-. 평면법

1)굴절계의 프리즘에서 보석을 꺼내고, 굴절률 측정 시 바른 접촉액의 양을 확인한다. 접촉액의 양은 직경이 1mm정도가 이상적이라고 하지만, 보석이 클수록 접촉액의 양이 많아야 하고, 보석이 작으면 접촉액의 양을 줄여야 한다.

 

2)접촉액의 양을 조절했는데도 굴절률이 측정되지 않는다면 그 보석의 굴절률이 OTL보석이거나, 보석의 표면이 거칠어서 측정이 잘 안되는 보석이다.

 

3)굴절률이 OTL이기 때문에 측정되지 않는 것이었다면 굴절률을 측정한 면에 광택이 있는 상태이며, 나름대로의 휘광성이 높은 보석이니 육안으로 확인해 보면 된다. 또 OTL의 보석들은 전부 비중이 3.32용액에 가라앉으니 확인한다.

 

4)보석의 표면이 거칠어서 굴절률 측정이 잘 안되는 것이라면 보석전체를 돌려보아 광택이 조금이라도 있는 면을 찾고, 보석을 양손가락으로 잡고서라도 광택이 있는 면을 프리즘에 접촉시킨 뒤 굴절계의 뚜껑이 조금 열린 상태에서라도 굴절률을 측정한다.

 

5)어느 면도 광택이 없다면 굴절률 측정이 불가능하기 때문에 다른 방법으로 보석감별을 하고, 굴절률은 차트를 참고로 하여 기록하는 방법을 선택한다. 다만, 이런 보석들은 대부분 칼사이트, 플루오라이트, 일부 투명한 인조유리 등 정도가 낮은 보석일 가능성이 높다.

 

-. 스포트법

1)굴절액(접촉액)의 양과 보석이 프리즘의 중앙에 놓여져 있는지 확인한다.

 

2)그래도 굴절률이 측정되지 않는다면 보석의 굴절률이 OTL(한계초과)의 보석이거나, 탄산염보석(6개)등 보석의 표면이 거칠어서 측정이 잘 안되는 보석이다.

 

3)보석의 굴절률이 OTL인지의 여부는 굴절계의 가장 하단에서 스포트가 없어지기 직전에 어두운 상태로 없어진다면 그 보석의 굴절률은 OTL이고, 밝은 상태에서 없어진다면 그 보석의 굴절률은 OTL이 아닌 굴절계로 측정 가능한 굴절률을 가진 보석이다.

 

4)보석의 표면이 거칠어서 측정이 잘 안되는 보석이라면 보석 전체를 돌려보아 광택이 조금이라도 많은 면을 찾고, 보석을 양손가락으로 잡고서라도 그 면을 프리즘에 접촉시킨 뒤 굴절계의 뚜껑이 조금 열린 상태에서 굴절률을 측정한다.

 

5)어느 면도 광택이 없다면 굴절률 측정이 불가능하기 때문에 다른 방법으로 보석감별을 하고, 굴절률은 차트를 참고로 하여 기록하는 방법을 선택한다. 다만, 이런 보석들은 대부분 탄산염보석(말라카이트, 로도크로사이트, 진주, 셸, 산호, 칼사이트)이거나 라피스라줄리일 가능성이 높다.