الدليل الشامل للأحجار الكريمة الاصطناعية والأحجار الكريمة المجمّعة والأحجار الكريمة المعاد بناؤها
تعرّف على طرق التصنيع وعملياته وخصائصه
تُصنع الأحجار الكريمة الاصطناعية لتحاكي جمال وخصائص الأحجار الكريمة الطبيعية، ويتم تصنيعها من خلال تقنيات مختبرية متقدمة مثل الانصهار باللهب والتركيب الحراري المائي الحراري وطرق التدفق. أما الأحجار الكريمة المجمّعة فهي عبارة عن تراكيب متعددة الطبقات ملتصقة ببعضها البعض لتشبه الأحجار الكريمة الطبيعية، وتوفر بدائل فعالة من حيث التكلفة. يتم إعادة تصنيع الأحجار الكريمة المعاد تركيبها من شظايا، وغالباً ما تُستخدم لأغراض الزينة والمجوهرات بعمليات مثل اللحام والتلبيد. وتُعتبر هذه الأحجار الكريمة ذات قيمة عالية نظراً لقدرتها على تحمل تكاليفها وقدرتها على محاكاة الصفات الجمالية للأحجار الكريمة الطبيعية، وتخدم مختلف الصناعات بما في ذلك المجوهرات وفنون الزينة.
جدول المحتويات
القسم الأول الأحجار الكريمة الاصطناعية
تُعد الأحجار الكريمة الاصطناعية جزءًا مهمًا من سلسلة الأحجار الكريمة الاصطناعية. ونظراً لألوانها الجميلة وشفافيتها الجيدة وأحجامها البلورية التي تفي بشروط معالجة الأحجار الكريمة، يمكنها أن تحقق أو حتى تتجاوز التأثيرات الزخرفية للأحجار الكريمة الطبيعية عند استخدامها في المجوهرات، كما أن تكلفتها المنخفضة تجعلها تحظى بشعبية كبيرة بين الناس.
قام البشر بتطوير واستخدام الأحجار الكريمة الاصطناعية منذ زمن طويل. فعلى سبيل المثال، منذ 5,000 سنة مضت، قام المصريون القدماء بإشعال السيراميك المزجج لتقليد الفيروز. ومع تطور الإنتاجية الاجتماعية والتكنولوجيا العلمية، ظهرت الأحجار الكريمة الاصطناعية في سوق المجوهرات: في عام 1927، استُخدمت أسيتات السليلوز لتقليد اللؤلؤ؛ وفي عام 1936، استُخدم راتنج الأكريليك لتقليد الجمشت والزمرد والياقوت؛ وفي عام 1951، تم إنتاج تيتانات السترونتيوم الاصطناعية باستخدام طريقة الانصهار باللهب؛ وفي عام 1958، تم إنتاج عقيق الألومنيوم الإيتريوم (YAG) وعقيق الياغاليوم الاصطناعي (GGG) وعقيق الحديد الإيتريوم الاصطناعي (YIG) باستخدام طريقة التدفق; وفي عام 1990، تم إنتاج زجاج عين القط والزجاج الأرضي النادر باستخدام طرق الضغط الجوي ودرجة الحرارة العالية؛ وفي عام 1994، تم إنتاج حجر النجم الاصطناعي باستخدام طرق الضغط الجوي ودرجة الحرارة العالية؛ وفي عام 1995، تم إنتاج عين القط الخزفية الزجاجية باستخدام طرق الزجاج الجريزوفولفيني؛ وفي عام 1999، ظهرت الأحجار الكريمة الاصطناعية ذات الضغط المنخفض ودرجة الحرارة العالية؛ بالإضافة إلى المواد الموجودة منذ فترة طويلة مثل الزجاج والبلاستيك. تم اختراع جميع هذه الأحجار الكريمة الاصطناعية وابتكارها من قبل العلماء في المختبرات بناءً على الاحتياجات الاجتماعية، دون وجود نظائر طبيعية مقابلة لها. وبالإضافة إلى تقليد الأحجار الكريمة الطبيعية، فهي تدعم صناعات أخرى (مثل الآلات والفضاء والجيش والإلكترونيات وغيرها).
1. طرق تصنيع الأحجار الكريمة الاصطناعية
غالباً ما تتشابه طرق تصنيع الأحجار الكريمة الاصطناعية مع طرق تصنيع الأحجار الكريمة الاصطناعية، مما يعني أن طرق إنتاج الأحجار الكريمة الاصطناعية يمكن استخدامها أيضاً لإنتاج الأحجار الكريمة الاصطناعية.
1.1 طريقة انصهار اللهب
مع تطور العلوم والتكنولوجيا، لا يمكن استخدام طريقة الانصهار باللهب في تصنيع الياقوت والياقوت الاصطناعي والإسبنيل الملون الاصطناعي والروتيل الاصطناعي والياقوت النجمي الاصطناعي والياقوت النجمي الاصطناعي فحسب، بل نجحت أيضًا في تصنيع تيتانات السترونتيوم الاصطناعية (SrTiO3)، وغارنيت الألومنيوم الإيتريوم الاصطناعي (YAG)، وغارنيت الحديد الإيتريوم الاصطناعي (YIG) وغيرها من المواد البلورية الاصطناعية ذات الجودة العالية.
1.2 طريقة التدفق 1.2
يعود تاريخ طريقة التدفق لزراعة المواد البلورية إلى مائة عام. ويمكن الآن زراعة العديد من البلورات باستخدام طريقة التدفق، والتي يمكن من خلالها تخليق الياقوت والزمرد ومواد تتراوح بين المعادن والكالكوجينات والهالوجينات.
تتراوح المركبات والمواد البلورية الاصطناعية من المواد شبه الموصلة وبلورات الليزر والمواد البصرية غير الخطية إلى المواد المغناطيسية والصوتيات والمجوهرات.
1.3 طريقة سحب الكريستال
تم اختراع طريقة تشوكرالسكي لأول مرة من قبل ج. تشوكرالسكي في عام 1917، لذلك تسمى هذه الطريقة أيضًا طريقة تشوكرالسكي. بدأ بلدنا في استخدام هذه الطريقة في سبعينيات القرن الماضي لتطوير بلورات عقيق الألومنيوم الإيتريوم والغادولينيوم الغارنيت، التي تستخدم بشكل أساسي في مواد الليزر وغيرها من الضروريات.
1.4 طريقة القالب الموجه بالذوبان
إن طريقة القالب الموجه بالذوبان هي تقنية متقدمة تم تطويرها في الستينيات لزراعة بلورات مفردة ذات أشكال محددة، والمعروفة أيضًا باسم طريقة EBG. وقد نمت بهذه الطريقة أشكالاً مختلفة مثل الصفائح والقضبان والأنابيب والأسلاك وغيرها من الأشكال الخاصة من الياقوت الاصطناعي وعقيق الغاليوم ومواد بلورية أخرى.
1.5 طريقة الصهر في البوتقة الباردة
لا تُستخدم طريقة الصهر في البوتقة الباردة فقط لإنتاج أكسيد الرصاص المكعب. ومع ذلك، يمكنها أيضًا إنتاج عقيق الألومنيوم الإيتريوم والعقيق المرآة الباهتة وتيتانات السترونتيوم.
1.6 طريقة ذوبان المنطقة 1.6
تُستخدم طريقة صهر المنطقة لإنتاج الياقوت والياقوت الأزرق والياقوت الأزرق والكسندريت الاصطناعي عالي النقاء، ولإنماء المواد البلورية الاصطناعية مثل عقيق الألومنيوم الإيتريوم الاصطناعي.
2. خصائص الأحجار الكريمة الاصطناعية
2.1 السترونتيوم تيتانات السترونتيوم الاصطناعي
تم تطوير بلورات تيتانات السترونتيوم الاصطناعية بواسطة مايك في الولايات المتحدة في عام 1951 باستخدام طريقة الاندماج باللهب، ولكن البلورات المزروعة كانت عرضة للتشقق ولم تستطع تشكيل قطع كبيرة. ولم يتحقق الإنتاج التجاري الناجح لبلورات تيتانات السترونتيوم الكبيرة حتى عام 1955.
(1) عملية الإنتاج
تيتانات السترونتيوم الاصطناعية (SrTiO)3) يُستخدم بشكل أساسي لتقليد الماس، والمواد الخام هي الملح الشائع لأكسالات السترونتيوم وأكسالات التيتانيوم. يتم إنتاجه عن طريق تفاعل كلوريد السترونتيوم وكلوريد الحديديك وحمض الأكساليك SrTiO(C2O4) 2- 4H2O ويتم تكليسه تحت درجة حرارة 750 درجة مئوية إلى SrTiO3 بلورات زرقاء داكنة إلى بلورات سوداء أنوكسية، والتي يمكن الحصول عليها بعد ذلك كبلورات شفافة عديمة اللون بعد التلدين من 1200 إلى 1600 ℃ (في جو مؤكسد) من 2 إلى 4 ساعات؛ إذا تم التلدين في جو مختزل، يمكن الحصول على بلورات زرقاء. كما يمكن أن تخضع أيضًا لعملية تلدين ثانوية، حيث يتم تلدينها أولاً تحت درجة حرارة 1700 ℃ ثم تلدينها تحت درجة حرارة 800 ℃، لتحسين لون البلورة.
يتم الحصول على بلورات تيتانات السترونتيوم الاصطناعية الملونة بإضافة عوامل تلوين أثناء عملية نموها. وإذا أضيف الفاناديوم أو الكروم أو المنجنيز إلى المسحوق، فإنه يتحول إلى اللون الأحمر بعد التلدين؛ أما إضافة الحديد أو النيكل فيعطي اللون الأصفر أو البني. (الجدول 3-1).
الجدول 3-1 العلاقة بين لون تيتانات السترونتيوم الاصطناعية وعوامل التلوين
| اللون | عامل التلوين | اللون | عامل التلوين |
|---|---|---|---|
| أصفر إلى أصفر-بني-أصفر | في | أصفر إلى بني مائل إلى الأحمر الداكن | كر |
| أصفر إلى بني مائل إلى الأحمر الداكن | V | أصفر فاتح إلى أصفر | ني |
| أصفر فاتح إلى أصفر | من | أصفر فاتح وأصفر فاتح | شركة |
(2) الخصائص
- الحالة البلورية: النظام التكعيبي,
- الألوان الشائعة: عديم اللون، أخضر.
- اللمعان والانشقاق: بريق زجاجي إلى بريق شبه لامع لا يوجد انشقاق.
- الصلابة والكثافة: صلابة موس 5-6، الكثافة 5.13 (± 0.02) جم/سم3.
- الخواص البصرية: البلوكروية: لا شيء، معامل الانكسار: 2.409، الانكسار: لا يوجد.
- التألق بالأشعة فوق البنفسجية: لا يوجد بشكل عام.
- طيف الامتصاص: غير مميز.
- التشتت: قوي (0.190)، بارز جدًا.
- الفحص بالتكبير: في بعض الأحيان، يمكن رؤية فقاعات في بعض الأحيان، كما يمكن رؤية فقاعات في وسط الأوجه، وخدوش دقيقة على الطاولة. كما تُظهر تيتانات السترونتيوم الاصطناعية المنتجة بطريقة الانصهار باللهب حلقات نمو على شكل قوس أو أشرطة لونية، مع وجود شوائب صلبة غير ذائبة من المسحوق غير المصهور موزعة بكثافة في مناطق صغيرة.
- اللون الناري: يظهر التشتت العالي للغاية على طاولته، مما يسمح لكل وجه صغير بعكس لون ناري ملون. يمكن استخدامه لتقليد الألماس من النوع اللامع.
2.2 عقيق الألومنيوم الإيتريوم الاصطناعي
(1) عملية الإنتاج
① طريقة التدفق
- طريقة تبريد الماء البلوري البلوري السفلي للبذور السفلية
المواد الخام هي Y2O3 و آل2O3مع عامل تدفق من PbO-PbF2-B2O3 (بكميات صغيرة) . نسبة المكونات هي Y2O3 (5.75%)، Al2O3 (5.53%)، Nd2O3 (1.16%)، PbO(38.34%، PbF2 (46.681.681 ت 3 ت)، ب2O3(2.5%) . بلورة البذرة: YAG، ذات وجه سفلي مستوٍ بلوري (110)، وارتفاع 8 مم، ومساحة قاع 16 مم × 16 مم. يتم تسخين المسحوق في بوتقة Pt في الفرن إلى 1300 ℃، ويثبت عند درجة حرارة ثابتة لمدة 25 ساعة، ثم يبرد إلى 1260 ℃ بمعدل 3 ℃/ساعة. يُبرَّد القاع، وتُغمر بلورة البذرة في وسط المنطقة الباردة في قاع البوتقة، وتُبرَّد إلى 1240 ℃ بمعدل 20 ℃/ساعة، ثم إلى 0.3-2 ℃/ساعة. يتم تقليل معدل التبريد إلى 950 ℃/ساعة، وينتهي النمو.
- طريقة التبريد البطيء للتنوي التلقائي
توجد طريقتان، الأولى باستخدام PbO-PbF2 كعامل تدفق: وزن Y2O3 (3.4%) 、Al2O3 (7.0%) 、 PbO(41.5%) 、PbF2 (48.1%) وفقًا للنسبة، وتخلط في بوتقة Pt، وتسخن في الفرن إلى 1150 ℃، وتثبت عند درجة حرارة ثابتة من 6-24 ساعة، ثم تبرد إلى 950 ℃ بمعدل 4.3 ℃/ساعة. يُزال، ويُسكب السائل المنصهر، وتُعاد البلورة إلى الفرن، وتبرد إلى درجة حرارة الغرفة، ثم تُخرج البلورة.
تستخدم الطريقة الأخرى PbO-B2O3 كعامل تدفق: وزن PbO (185 جم) 、 B2O3(15 جم) و Al2O3(6ز) 、 ص2O3(8 جرام) وفقًا للنسبة، وتخلط في بوتقة Pt، وتسخن في الفرن إلى 1250 ℃، وتثبت عند درجة حرارة ثابتة لمدة 4 ساعات ثم تبرد إلى 950 ℃ بمعدل 1 ℃/ساعة (يمكن أيضًا أن تثبت عند درجة حرارة ثابتة لمدة 5 ساعات عند 1250 ℃، ثم تبرد إلى 1000 ℃ بمعدل 5 ℃/ساعة). اسكب السائل المنصهر من البوتقة، وأعد البلورة إلى الفرن، واستمر في التبريد إلى درجة حرارة الغرفة. استخدم محلول حمض النيتريك لإذابة عامل التدفق.
② طريقة السحب
خلط المادة الخام Y2O3 والذكاء الاصطناعي المتدفق2O3 (في حالة استخدامه لمحاكاة الزمرد، عامل التلوين Cr2O3 يمكن إضافتها) التسخين في بوتقة ألومينا مغطاة إلى 1300 ℃، والحفاظ على درجة الحرارة عند 5-10 ساعات، ثم إخراج الخليط وسحقه وخلطه وضغطه في صفائح تحت ضغط 20 تيرابايت؛ ثم التلبيد تحت 1300 ℃، وسحقه مرة أخرى، وضغطه في صفائح لتشكيل صفائح متعددة البلورات. وأخيرًا، يتم تسخينها في فرن عالي التردد إلى 1950 ℃ (نقطة انصهار YAG)، وحمايتها بالهيليوم (Ar). بعد أن يبلل الذوبان بلورة البذرة بالكامل، اسحب قضيب البلورة لأعلى ببطء وقم بتدويره، مع التحكم في سرعة السحب (معدل النمو 1.22 مم/ساعة) وسرعة الدوران (10 ل/ميم).
③ طريقة المنطقة العائمة
وزن 55.35% من Y2O3 والمادة الكيميائية النقية 44.64% من الذكاء الاصطناعي2O3 وتسخينها في درجة حرارة 500 درجة مئوية لمدة يوم وليلة، وإزالة الرطوبة وتبريدها إلى درجة حرارة الغرفة قبل وزنها. اخلط مساحيق آل2O3 و Y2O3واضغطها إلى قضبان دقيقة باستخدام الضغط الساكن، ثم قم بتلبيدها عند درجة حرارة 1350 درجة مئوية لمدة 12 ساعة، ثم قم بطحنها ثم اضغطها ولبدها مرة أخرى، وكرر هذه العملية ثلاث مرات. أخيرًا، قم بتثبيت القضيب الملبد بظرف ووضعه في أنبوب عازل؛ ابدأ التسخين، ثم قم بإذابة القضيب الملبد من أحد طرفيه، وقم بتدوير السخان أو القضيب الملبد لدفع منطقة الذوبان إلى الطرف الآخر، وتبلور من منطقة الذوبان للحصول على بلورات.
عند زراعة عقيق الألومنيوم الإيتريوم الاصطناعي باستخدام طريقة المنطقة العائمة، فإن كمية الألومنيوم2O3 أكثر من النسبة النظرية. وذلك لأن النسبة النظرية يجب أن تكون Y2O3 حسابات ل 57.05% 、 Al2O3 على أنها 42.95%، وإذا صُنعت القضبان بهذه النسبة، فإن البلورات ستتغير من الحالة الشفافة إلى الحالة المعتمة أثناء عملية النمو، مما يؤدي إلى عدم الوصول إلى جودة الأحجار الكريمة، ويرجع ذلك إلى توليد YAlO3.
(2) الخصائص
وغالباً ما يُستخدم عقيق الألومنيوم الإيتريوم الألومنيوم عديم اللون لتقليد الألماس، بينما يُستخدم عقيق الألومنيوم الإيتريوم الأخضر عادةً لتقليد الزمرد. ومع ذلك، فإن له خصائص مختلفة عن الماس والزمرد.
- نظام بلوري: نظام مكعب، ضخم.
- اللون: عديم اللون، أخضر (يمكن أن يكون متغير اللون)، أزرق، وردي، أحمر، أحمر، برتقالي، أصفر، أحمر أرجواني.
- اللمعان والانشقاق: بريق زجاجي وشبه زجاجي، لا يوجد انشقاق.
- الصلابة والكثافة: صلابة موس 8، الكثافة 4.50-4.60 جم/سم3.
- الخصائص البصرية: جسم متجانس، لا يوجد تعدد في الصبغيات، معامل انكسار 1.833(± 0.010، لا يوجد انكسار ثنائي الانكسار.
- مضان الأشعة فوق البنفسجية: YAG عديم اللون: لا شيء إلى برتقالي معتدل (موجة طويلة)، لا شيء إلى برتقالي أحمر (موجة قصيرة)؛ YAG الوردي، الأزرق: لا شيء؛ YAG الأصفر والأخضر: أصفر قوي، قد يظهر تذبذب فسفوري؛ YAG الأخضر: قوي، أحمر (موجة طويلة)؛ ضعيف، أحمر (موجة قصيرة).
- طيف الامتصاص: يتميز YAG باللون الوردي الفاتح والأزرق الفاتح بخطوط امتصاص متعددة عند 600-700 نانومتر.
- فحص مكبّر: فقاعات نظيفة وعرضية. بسبب عمليات الإنتاج المختلفة، قد تكون هناك عيوب متأصلة من طرق التصنيع المختلفة.
2.3 عقيق الياغاليوم الاصطناعي
يُعد عقيق الإيتاليوم الاصطناعي جزءاً من سلسلة تشمل عقيق الإيتريوم الألومنيوم وعقيق حديد الإيتريوم الاصطناعي، وينتمي إلى فئة الأحجار الكريمة الاصطناعية ذات البنية العقيقية، وهي تنتمي إلى فئة الأحجار الكريمة الاصطناعية ذات البنية العقيق. ونظراً لإمكانية تطعيم عقيق الإيتاليوم الاصطناعي بالكروم والنيوديميوم الأرضي النادر والعناصر الانتقالية، يمكن أن يُظهر مجموعة متنوعة من الألوان النابضة بالحياة. يمكن استخدام عقيق الياغاليوم الاصطناعي كأحجار كريمة اصطناعية، وخاصةً البلورات الخضراء والزرقاء؛ والأهم من ذلك، يمكن استخدامه أيضاً كمادة فقاعية مغناطيسية ومادة مصفوفة ليزرية مطلوبة في الصناعة.
(1) عملية الإنتاج
طرق إنتاج عقيق الياغاليوم الاصطناعي (Gd3جا5O12) تشمل غلاف الصهر في البوتقة الباردة، والقالب الموجه، وطريقة سحب البلورات.
تتضمن العملية النموذجية لزراعة عقيق الياغاليوم الاصطناعي باستخدام طريقة السحب البلوري ما يلي: تسخين حثي متوسط التردد , بوتقة الإريديوم , تعبئة N2 + O2 غاز، وسرعة سحب تبلغ 6 مم/ساعة , وسرعة دوران قضيب بلورة البذرة 30 لفة/دقيقة، ويتم توجيه بلورة البذرة لتنمو على طول الاتجاه (111)، مما ينتج عنه بلورة طولها 20-25 مم وعرضها 60 مم.
(2) خصائص البلورة
لا يتميز غارنيت الغادولينيوم الغادولينيوم المنتج بطرق تصنيع مختلفة بخصائصه العملية فحسب، بل يتميز أيضًا بالسمات المشتركة التالية:
- الحالة البلورية: نظام مكعب، جسم بلوري ضخم.
- اللون: عادةً ما يكون عديم اللون إلى البني الفاتح أو الأصفر.
- اللمعان والانشقاق: بريق زجاجي إلى بريق شبه لامع؛ لا يوجد انشقاق.
- الصلابة والكثافة: صلابة موس 6-7، والكثافة 7.05 (+0.04، -0.10) جم/سم3 .
- الخواص البصرية: متجانس بصريًا، لا يوجد تجانس بصري، لا يوجد انكسار متعدد الأوجه، معامل الانكسار 1.970 (+ 0.060)، لا يوجد انكسار ثنائي الانكسار.
- التألق فوق البنفسجي: قوي في الموجة القصيرة، وردي اللون.
- طيف الامتصاص: غير مميز.
- التشتت: قوي (0.045) .
- الفحص المكبّر: قد تحتوي على فقاعات أو شوائب غازية سائلة أو شوائب معدنية تشبه الصفائح المعدنية.
2.4 زجاج 2.4
يمكن تقسيم الزجاج المستخدم كأحجار كريمة إلى زجاج طبيعي وزجاج صناعي. يتكون الزجاج الطبيعي في ظل ظروف طبيعية (عمليات جيولوجية أو كونية)، مثل الزجاج البركاني السبجي أو الزجاج البازلتي أو الزجاج النيزكي الذي يسقط على الأرض من الفضاء؛ أما الزجاج الاصطناعي فهو مادة شبيهة بالأحجار الكريمة يتم تصنيعها بواسطة الإنسان باستخدام تقنيات الصهر والقولبة. يمكن تصنيف الزجاج حسب التركيب إلى زجاج التاج المصنوع من السيليكا والصودا والجير، وزجاج الصوان المصنوع من السيليكا والصودا وأكسيد الرصاص، إلخ. ويمكن تصنيفه أيضاً حسب الشفافية إلى زجاج شفاف وزجاج شبه شفاف إلى زجاج معتم.
(1) عملية التصنيع
والآن، تُعد الصين منتجًا رئيسيًا للزجاج، مع مجموعة متنوعة من أنواع الزجاج لتلبية الاحتياجات المختلفة.
عادةً ما يتم الحصول على الزجاج المستخدم في الأحجار الكريمة المقلدة من خلال تقنيات الصهر التقليدية، وعادةً ما تستخدم منتجات زجاج الأحجار الكريمة المقلدة تقنيات التشكيل لتحقيق الشكل المطلوب للأحجار الكريمة، مع استخدام صقل أكسيد القصدير لتنعيم الحواف والأوجه التي قد تكون ناجمة عن انكماش التبريد.
للحصول على مختلف منتجات الأحجار الكريمة الزجاجية المقلدة الملونة، عادةً ما يتم إضافة عوامل تلوين مختلفة على شكل أيونات عنصرية إلى المواد الخام الزجاجية. على سبيل المثال، إضافة Co2+ ينتج عنه لون أزرق غامق، وإضافة Au يعطي لونًا "أحمر ذهبيًا"، وإضافة Ag ينتج عنه "أصفر فضي"، وإضافة %، وإضافة V2O5 ينتج عنه تأثير متغير اللون؛ وتؤدي إضافة المنغنيز إلى اللون الأرجواني؛ وإضافة Se إلى اللون الأحمر؛ وإضافة النحاس يمكن أن ينتج عنه اللون الأحمر أو الأخضر أو الأزرق؛ وإضافة الكروم ينتج عنه اللون الأخضر؛ وإضافة اليورانيوم يعطي اللون الأصفر والأخضر؛ وإضافة كبريتيد الأنتيمون ينتج عنه "أحمر الأنتيمون"؛ وعند تصنيع الزجاج عديم اللون يضاف "سماد زجاجي" لإزالة اللون الأخضر الناتج عن الحديد; بعض الزجاج المقلد عديم اللون المقلد له ألوان مناسبة توضع على السطح الزجاجي لإظهار الألوان على سطح الطاولة؛ أو قد تتم معالجته بتقنية الطلاء بالتفريغ لإحداث تأثير قزحي؛ أو قد يتم وضع رقائق معدنية على المنتج المقلد من الأحجار الكريمة لإظهار ومضات قوية، وهكذا.
تتحكم عمليات الإنتاج المختلفة في شفافية الزجاج. يتطلب الزجاج عالي الشفافية إضافة مواد مضافة عالية النقاء، بينما يجب إضافة أكسيد القصدير أثناء عملية التصنيع للحصول على زجاج شفاف أو غير شفاف.
(2) أنواع كنوز التقليد (2)
① حجر كريم زجاجي شفاف مقلد من الزجاج الشفاف
يمكن للزجاج الشفاف تقليد الأحجار الكريمة، مثل الألماس والبلورات ذات الألوان المختلفة والتوباز والزمرد والزبرجد والزبرجد والياقوت والياقوت والياقوت الأزرق وما إلى ذلك. يتميز الزجاج عالي الرصاص بمؤشر انكسار وكثافة وبريق وتشتت عالٍ، مما يجعله مناسبًا لتقليد الماس عديم اللون؛ ويتميز الزجاج الترابي النادر بمؤشر انكسار عالٍ وبريق قوي وألوان نابضة بالحياة، ويشبه إلى حد كبير البريل والتوباز وغيرهما. ومع ذلك، على الرغم من تشابه مظهرهما، إلا أن جوهرهما مختلف، فالزجاج في النهاية سائل غير متبلور فائق التبريد.
② زجاج شفاف إلى غير شفاف
يُصنع الزجاج المستخدم لتقليد الأحجار الكريمة شبه الشفافة عن طريق إضافة بعض الأكاسيد والفوسفات والمكونات الأخرى إلى الزجاج المحتوي على الكالسيوم، مما ينتج عنه مركب كالسيوم غير قابل للذوبان يعطي الزجاج مظهراً شبه شفاف. ولتقليد الأحجار الكريمة غير الشفافة مثل اللازورد، يمكن دمج كمية أكبر من المواد المضافة في الزجاج.
- عين القطة الزجاجية الاصطناعية التي تحاكي حجر عين القطة
يتم تحقيق تأثيرها البصري باستخدام ألوان مختلفة من خيوط الألياف الزجاجية الضوئية، كل منها ملفوف في أنبوب زجاجي عديم اللون. يتم تجميع مئات إلى عشرات الآلاف من هذه الأنابيب وتسخينها مرارًا وتكرارًا وضغطها وسحبها إلى ألياف، ثم يتم قطعها وصقلها في سطح منحني لإظهار تأثير عين القط. ولضمان الاندماج الجيد بين خيوط الألياف الزجاجية الضوئية والأنابيب الزجاجية عديمة اللون، يجب أن يكون معامل الانكسار ومعامل التمدد لكليهما متماثلين، ويجب أن تكون درجة انصهار الأنبوب أقل قليلاً من درجة انصهار الألياف الزجاجية الضوئية. يجب أن تكون درجة حرارة التسخين مناسبة لصهر زجاج الأنبوب عديم اللون.
- زجاج اليشم المقلد
يُعرف أيضاً باسم الزجاج المتبلور. يُصنع "اليشم الماليزي" (ويُعرف اختصاراً باسم اليشم الماليزي) عن طريق إضافة عامل تلوين أخضر إلى الزجاج المصهور، والذي يشكل بعض التبلور أثناء عملية التبريد، مما ينتج عنه بنية تشبه الشبكة أو بنية مرقطة تشبه مظهر اليشم الأخضر.
- زجاج أوبال مقلد
يتضمن مزج بعض قطع الرقائق المعدنية الملونة بألوان قوس قزح بشكل غير منتظم بين طبقات من زجاج السيليكات، مما يخلق تأثيرًا مشابهًا لـ "تأثير تغيير اللون".
- زجاج اللؤلؤ المقلد
وعادة ما تكون مصنوعة من "قلب لؤلؤي" مصنوع من زجاج سيليكات الرصاص الأبيض الشفاف إلى المعتم، ومغطى بطبقة لامعة من جوهر اللؤلؤ (الجوانين)، ويتكون من هذين الجزأين. ويتميز السطح بألوان مثل الكريمي والوردي والنبيذي، على غرار اللؤلؤ المستزرع في مياه البحر. هذا "اللؤلؤ الزجاجي" هو الأكثر شهرة من إنتاج شركة ماجوريكا الإسبانية S.A. ويحظى بشعبية كبيرة في أوروبا وأمريكا.
- زجاج اللازورد المقلد
يُصنع عن طريق صهر الزجاج بمسحوق النحاس أو الميكا وعامل التلوين. ويستخدم مسحوق النحاس لتقليد البيريت، بينما يحاكي مسحوق الميكا الكالسيت في اللازورد.
- زجاج من الأحجار الكريمة المقلد المقلد
صُنعت باستخدام تقنية التصفيح على قاعدة زجاجية شبه شفافة منحنية حمراء أو زرقاء اللون، مع حفر عدة خطوط دقيقة عليها، أو بقطع معدنية من رقائق معدنية محفورة بخطوط دقيقة مثبتة في أسفل الزجاج، مما يخلق "تأثير ضوء النجوم"، وتستخدم لتقليد الياقوت المضيء بالنجوم والياقوت الأزرق النجمي، حيث تظهر الخطوط النجمية تماماً مثل الأحجار الكريمة الطبيعية المضيئة بالنجوم.
- زجاج الزمرد المقلد
باستخدام المواد الخام ذات التركيب الكيميائي للزمرد وعنصر التلوين الكروم، قم بإعداد Be3آل2سي6O18 + Cr، ثم بعد الذوبان والتبريد؛ يمكنك الحصول على زجاج أخضر يستخدم لتقليد الزمرد.
(3) الخصائص
يمكن للزجاج أن يحاكي مختلف الأحجار الكريمة، ولكن جوهره في المقام الأول عبارة عن سيليكات غير متبلورة تعتمد على SiO2. ويختلف تركيبها وبنيتها وخصائصها البصرية تمامًا عن الأحجار الكريمة التي تقلدها، مما يسهل التعرف عليها. وترد الخصائص المحددة للأحجار الكريمة المقلدة في الجدول 3-2.
الجدول 3-2 الخصائص المشتركة للمواد الزجاجية
| النوع | التركيب الكيميائي (%) | معامل الانكسار | الكثافة (جم/سم3) |
|---|---|---|---|
| ذوبان الزجاج | SiO2 : 100 | 1.46 | 2.2 |
| زجاج عادي | SiO2 : 73, B2O3 : 12، CaO : 12 | 1.5 | 2.5 |
| زجاج مقوّى | SiO2 :72, B2O3 :12، نا2س : 10، آل2O3 : 5 | 1.5 | 2.4 |
| الزجاج المحتوي على رصاص | SiO2 :54، PbO : 37، K2O :6 | 1.6 | 3.2 |
| زجاج رصاصي ثقيل | SiO2 : 34، PbO : 34، K2O : 3 | 1.7 | 4.5 |
| زجاج رصاصي ثقيل للغاية | SiO2 : 18، PbO : 82 | 1.96 | 6.3 |
- الحالة البلورية: جسم غير متبلور، يمكن أن يتبلور.
- اللون واللمعان: الألوان متنوعة، مع بريق زجاجي.
- الصلابة والكثافة: تتراوح الصلابة بين 5-6، وعادةً ما تكون 5.5؛ الكثافة 2.30 -4.50 جم/سم3 ، عادةً أقل من 2.65 جم/سم مربع3.
- الخصائص البصرية: جسم متجانس، وعادةً ما يُظهر انقراضًا شاذًا تحت الضوء المستقطب المتعامد. تُظهر البلورات المذابة ذات الأوجه نمط تداخل متقاطع أسود. يمكن أن تُظهر الكرات الزجاجية أقواسًا مزدوجة ملونة وألوان تداخل متقاطعة سوداء متناوبة؛ لا يوجد تداخل متعدد الألوان؛ معامل الانكسار 1.47-1.700 (بما في ذلك زجاج العناصر الأرضية النادرة 1.80 ±)؛ لا يوجد انكسار ثنائي الانكسار. يمكن أن يُظهر الزجاج المنكسر السطوع الكامل تحت مرشحات الاستقطاب المتعامد.
- تألق الأشعة فوق البنفسجية: ضعيف إلى قوي، يختلف حسب اللون، وعموماً تكون الموجة القصيرة أقوى من الموجة الطويلة. التألق الشائع أبيض طباشيري.
- طيف الامتصاص: غير مميز، يختلف باختلاف عناصر التلوين.
- خصائص المظهر: حواف مستديرة الأوجه، وسطح به تجاويف، وأسفل به حفر انكماش متكثفة؛ خط العين مستقيم للغاية وحاد وبارز، وعادة ما يقدم 1-3 خطوط من خط العين.
- فحص مكبّر: فقاعات، وشوائب صلبة متنوعة، وأنابيب مجوفة ممدودة، وخطوط تدفق، وتأثير "قشر البرتقال"، وبنى دائرية أو متدفقة.
- المؤثرات البصرية الخاصة: تأثير الحجر الذهبي، وتأثير عين القط، وتأثير تغير اللون، وتأثير البريق، وتأثير الهالة، وتأثير ضوء النجوم.
- المعالجة التحسينية: معالجة غشائية أو تغطية غشاء كامل أو جزئي لتقليد الأحجار الكريمة الطبيعية أو تحسين اللون والبريق، وغالباً ما يكون ذلك مع تقشير جزئي مرئي للغشاء؛ ويمكن للأشياء الحادة أن تكشط الغشاء.
2.5 بلاستيك 2.5
البلاستيك مادة عضوية اصطناعية ناعمة ومقاومة للحرارة. ويتم إنتاجه عادةً باستخدام طرق التسخين والقولبة لتقليد الأحجار الكريمة العضوية مثل العنبر والياقوت والعاج والمرجان واللؤلؤ والصدف وصدف السلحفاة. ويمكنه أيضاً تقليد الأحجار الكريمة غير العضوية مثل الأوبال والفيروز واليشم والنفريت. وأهم ما يقيدها هو الكهرمان.
(1) عملية التصنيع
تُصنع المنتجات البلاستيكية المقلدة للأحجار الكريمة في الغالب باستخدام القولبة بالحقن، ويستخدم بعضها أيضاً تقنيات التصفيح الرقائقي والطبقات الداعمة المرآة وطلاء السطح.
① كهرمان بلاستيك
قم بسحق كمية مناسبة من لوح الأكريليك (إستر أكريليك الفورمالدهايد) إلى جزيئات صغيرة أو مسحوق ووضعها في وعاء زجاجي مغطى؛ ثم أضف الكلوروفورم (ثلاثي كلور الميثان)، وأغلق الوعاء بإحكام، وقم بإذابة السائل العضوي في سائل شفاف. بعد ذلك، قم بحقن السائل العضوي في القالب، حيث يمكن وضع مختلف اللوحات أو الصور الشخصية أو الزهور أو الطيور أو الأسماك أو الحشرات أو الهدايا التذكارية مسبقًا. أخيرًا، ضع القالب في مكان نظيف وخالٍ من الغبار وهادئ وانتظر حتى يتماسك للحصول على منتج مُرضٍ. إذا تمت إضافة أصباغ إلى السائل العضوي، يمكن أيضًا تلوين التقليد. (الشكل 3-1) .
② أوبال بلاستيك
صُنع علماء يابانيون في ثمانينيات القرن العشرين منتجات أوبال بلاستيكية مقلدة من خلال ترسيب كريات البوليسترين ببطء يتراوح قطرها بين 150 و300 مم في المختبر، والتي تم تكديسها بإحكام لتشكيل شبكة حيود ثلاثية الأبعاد. تتكون الأوبال البلاستيكية من طبقتين: بوليسترين من الداخل وراتنج أكريليك من الخارج. الأوبال البلاستيكي له هيكل من طبقتين: البوليسترين من الداخل، والجزء الخارجي مغطى براتنج الأكريليك.
يمكن أن يؤدي صنع البوليسترين إلى كرات صغيرة معبأة بإحكام وإضافة نوع آخر من البلاستيك بمعامل انكسار مختلف قليلاً بين الكرات من أجل التماسك إلى تأثير متغير اللون مشابه لتأثير الأوبال.
③ لؤلؤة بلاستيكية
يأتي البلاستيك اللؤلؤي المقلد في نوعين: أحدهما يُصنع عن طريق خلط خلاصة اللؤلؤ أو خلاصة قشور السمك في طلاء بلاستيكي من النيتروسليلوز لتكوين طلاء سائل يوضع على حبات بلاستيكية شفافة. وبعد أن يجف الطلاء، توضع عدة طبقات حتى يتم الحصول على لمعان لؤلؤي؛ والنوع الآخر يتضمن إضافة مواد مثل رقائق الميكا وبلورات كربونات النحاس إلى الطلاء، ثم يتم تطبيقه على الخرز البلاستيكي، وأحياناً مع طبقة إضافية من طلاء الجوانين في الأعلى.
④ حجر الذهب البلاستيك
يُصنع بإضافة النحاس المعدني إلى البلاستيك الشفاف عديم اللون.
⑤ صدف السلحفاة البلاستيكي
يستخدم صدف السلحفاة المقلد البلاستيكي بشكل أساسي كمادة لإطارات النظارات والأمشاط وقرون الأحذية. ويُصنع بإضافة صبغة سوداء إلى سائل بلاستيكي.
(2) الخصائص
- التركيب الكيميائي: C، H، O هي العناصر المكونة.
- الحالة البلورية: غير متبلور غير بلوري.
- اللون واللمعان: يمكن أن يكون لها ألوان مختلفة، عادةً ما تكون حمراء أو برتقالية-صفراء أو صفراء أو غير ذلك;
- الشفافية: شفافة إلى غير شفافة.
- الصلابة والكثافة: الصلابة 1-3، والكثافة بشكل عام 1.05-1.55 جم/سم3.
- الخصائص البصرية: جسم متجانس، لا يوجد تعدد في الأشكال البصرية ومعامل انكسار يتراوح عموماً بين 1.460-1.700، وتشتت قوي (0.190). تُلاحظ عادةً نطاقات شبيهة بجلد الثعبان من الانكسار الشاذ وألوان التداخل بسبب الضغط تحت المستقطبات المتقاطعة.
- الفحص بالتكبير: غالبًا ما تحتوي على خطوط انسيابية وفقاعات، حيث تبدو الفقاعات عادةً كروية أو بيضاوية أو ممدودة أو أنبوبية أو ما إلى ذلك. غالباً ما يكون السطح غير مستوٍ أو به حفر صغيرة. كسر يشبه الصدفة.
- الفحص الخاص: قد يحتوي اختبار الإبرة الساخنة على روائح الكافور أو الكربونيك أو الحمض أو الفورمالديهايد أو السمك أو الزبادي أو الفاكهة الحلوة؛ سيولد الفرك كهرباء ساكنة ودفء ملحوظ عند اللمس.
2.6 سيراميك الأحجار الكريمة المقلد
يمكن للسيراميك تقليد العديد من أنواع الأحجار الكريمة، مثل الأوبال المقلد واللازورد والمرجان المقلد والفيروز المقلد والمالكيت المقلد وغيرها.
تُصنع الأواني الفخارية من الطين (معادن طينية) متكلس؛ ويُصنع الخزف من الطين الخزفي (الفلسبار والكوارتز والميكا والطين اللؤلؤي) متكلس. كلاهما معتم إلى شبه شفاف.
(1) عملية التصنيع
يتم طحن المواد الخام المعدنية السيليكاتية إلى مسحوق أو مواد لاصقة وتضاف الأصباغ ثم يتم تسخينها أو تحميصها أو عصرها على الساخن لتشكيلها. في بعض الأحيان، يتم وضع طلاء زجاجي على السطح لتعزيز السطوع والجمال.
- السيراميك الشبيه بالأوبال هو نوع من السيراميك المترابط كيميائياً أنتجه اليابانيون في الثمانينيات، ويتميز بتأثير متغير اللون وثبات يدوم طويلاً.
- السيراميك الشبيه باللازورد: مصنوع من مواد الإسبنيل متعدد البلورات، ويحتوي على شوائب صفراء معتمة تشبه النجوم (تحتوي على الكوبالت) تشبه البيريت، وتشبه إلى حد كبير اللازورد في مظهرها. معامل الانكسار 1.728، والكثافة 3.64 جم/سم3 . نقاط النجمة الصفراء ناعمة جداً ويمكن ثقبها بإبرة.
- السيراميك الشبيه بالمرجان: يصنع بإضافة مواد مضافة إلى كربونات الكالسيوم (CaCO3) المسحوق والتلبيد، متوفر باللونين الأبيض والأحمر.
- سيراميك الفيروز المقلد: مصنوع من مواد خام الألومنيوم (ثلاثي هيدرات الألومنيوم) الملبدة بعوامل تلوين خضراء. يكون لونها باهتاً، وبنيتها أكثر كثافة من الفيروز الطبيعي، وعادةً ما يكون مؤشر الانكسار والكثافة أكبر من تلك الموجودة في الفيروز الطبيعي.
(2) خصائص السيراميك
- التركيبة: أملاح معدنية وإضافات مختلفة.
- اللون: يوجد عادةً باللون الأبيض والأخضر والأزرق.
- الصلابة والكثافة: عادةً ما تكون الصلابة أعلى من صلابة الأحجار الكريمة المحاكاة، كما أن الكثافة عالية نسبياً.
- الخواص البصرية: البريق باهت، والخصائص البصرية متغيرة، ومعامل الانكسار له نطاق واسع من التباين؛ يصل معامل الانكسار لسيراميك اللازورد المحاكى إلى 1.728.
- فحص مكبّر: يظهر توزيع منتظم لجزيئات المسحوق بشكل موحد، ويفتقر إلى البنية الفريدة للأحجار الكريمة المحاكية.
2.7 اللآلئ المضيئة الاصطناعية
يوجد أكثر من اثني عشر نوعاً من المعادن في الطبيعة التي يمكن أن ينبعث منها الضوء، وتشمل عادةً الماس والفلوريت والأباتيت والشيلايت والكالسيت والميكا النحاسية واليورانيوم. إذا تم طحن جزيئات كبيرة من الأحجار الكريمة المضيئة على شكل "كرات"، يُشار إليها عادةً باسم "اللآلئ المضيئة"، ولكنها نادرة للغاية.
منذ ما يقرب من نصف قرن، قام البعض بخلط المسحوق المضيء بمسحوق معدني أو بلاستيكي لصنع أجسام كروية، أو طلاء سطح الأجسام الكروية بمسحوق مضيء لتقليد الجوهرة الطبيعية "اللؤلؤ المضيء".
(1) عملية التصنيع
① تركيبة المواد الخام: بما في ذلك منشطات المواد الخام والمنشطات الإضافية
- المواد الخام: وزن SrCO3:: 71.69 جم، آل2O3: 50.5 جم، ح3بو3: 0.3 جم؛ وزن المنشط والمنشط الإضافي EU2O3: 0.88 جم، ن.د2O3: 0.84 جم وداي2O3: 0.93 جم سحق هذه المواد الخام والمنشط وخلطها بالتساوي في بوتقة.
- تلبيد المواد الخام: وضع البوتقة التي تحتوي على المواد الخام في الفرن الكهربائي، وتسخينها إلى 800-1400 درجة مئوية تحت ظروف الاختزال، ودرجة حرارة ثابتة لمدة 3 ساعات؛ بعد ذلك، تبريدها إلى 1300 درجة مئوية، ودرجة حرارة ثابتة لمدة ساعتين؛ ثم تبريدها بشكل طبيعي إلى 200 درجة مئوية، وإزالتها من الفرن، أي للحصول على مادة الإنارة.
② تركيب حجر الإنارة
- المادة المضيئة المحضرة (مسحوق ناعم أو كتلة) في البوتقة.
- يتم دفن البوتقة في فرن الضغط في فرن الضغط في مسحوق الكربون (كجو مختزل) داخل التسخين. ترتفع درجة حرارة الفرن بعد 5-8 ساعات ببطء إلى 1550-1700 ℃، وفي نفس الوقت إضافة أكثر من غلافين جويين، ودرجة حرارة وضغط ثابتين 2-3 ساعات، والتبريد الطبيعي إلى 200 ℃.
- إزالة الجسم الملبد من فرن الضغط الكهربائي وتبريده إلى درجة حرارة الغرفة.
- صقل (أو نحت) الجسم الملبد لصنع أحجار كريمة مضيئة.
(2) الخصائص والاستخدامات
① استخدامات المسحوق المضيء
- يُضاف المسحوق المضيء إلى الطلاءات والأحبار والمواد الأخرى لإنشاء طلاءات وأحبار مضيئة، والتي يمكن استخدامها في مجالات مثل الديكور المنزلي والمنسوجات وطباعة الورق وأعمال الخط والرسم والتصميم المسرحي، حيث تلعب دورًا تجميليًا وتضيف لونًا غامضًا لهذه العناصر.
- يُستخدم المسحوق المضيء في أضواء إشارات المرور على الطرق والضروريات اليومية ومعدات الطوارئ، حيث يتم تحديد مواقعها والوقاية من الأخطار.
② خصائص الأحجار الكريمة المتوهجة
- لون فاتح: أخضر، سماوي، أبيض، أحمر، بنفسجي. لون الجسم مشرق ومتنوع.
- الملمس: فقاعات، جسيمات.
- الصلابة: كلما كان حجم جسيمات المادة الخام أصغر، زادت صلابة الحجر الكريم وزادت متانته؛ وعندما تتجاوز درجة الحرارة 1700 درجة مئوية، يصبح الحجر الكريم هشاً. يمكن أن تصل صلابة موس إلى 6.5.
- الكثافة 3.54 جم/سم مكعب3؛ كلما كان حجم جسيمات المادة الخام أصغر، زادت كثافة الحجر الكريم.
- الخصائص البصرية: بنية مستقرة كيميائيًا، ومقاومة قوية للأحماض والقلويات، مع معامل انكسار يبلغ 1.65، يمكن أن تنبعث منها ألوان ضوئية مختلفة حسب التركيب.
القسم الثاني الأحجار الكريمة المجمعة
الأحجار الكريمة المجمّعة، تختلف عملية إنتاجها تماماً عن عملية إنتاج الأحجار الكريمة الاصطناعية والأحجار الكريمة الاصطناعية. فهي عبارة عن تركيبات مصنوعة من مواد صلبة مختلفة مرتبطة أو مدمجة بمواد لاصقة وتبدو مثل الأحجار الكريمة الطبيعية.
كانت الأحجار الكريمة المجمّعة موجودة منذ زمن طويل. ففي وقت مبكر من الإمبراطورية الرومانية، كان بإمكان حرفيي المجوهرات استخدام التربنتين الفينيسي لربط ثلاثة أحجار كريمة ملونة مختلفة مع بعضها البعض لصنع أحجار كريمة أكبر، كما كانوا يذيبون الزجاج لتغطية العقيق، ويعالجونها في مجوهرات مجمعة من الأحجار الكريمة من خلال تقنيات القطع والصقل والترصيع.
ظلّت مجوهرات الأحجار الكريمة المجمّعة تحظى بشعبية كبيرة بسبب جودتها الجيدة وسعرها المنخفض، خاصةً قبل إنتاج الأحجار الكريمة الاصطناعية بكميات كبيرة. والسبب في أن الأحجار الكريمة المجمّعة لا تزال تحظى بشعبية حتى اليوم هو أنها يمكن أن تحاكي الأحجار الكريمة الراقية، مما يسمح باستخدام مواد الأحجار الكريمة الصغيرة التي يصعب معالجتها من خلال الربط بينها، مما يكشف عن جمالها المحتمل بشكل أفضل، ويجعل سطح الأحجار الكريمة أكثر مقاومة للتآكل ويعزز بريقها، ويوفر تقوية للأحجار الكريمة الهشة ذات الطبقات الرقيقة ذات الدعامة الصلبة.
1. عملية الإنتاج
النقطة الأساسية في إنتاج الأحجار الكريمة المجمّعة هي أن المواد المجمّعة يجب أن يكون لها مظهر عام. وبصفة عامة، عند معالجة الأحجار المجمّعة ذات الأوجه المجمّعة، غالباً ما يتم وضع الوصلات عند حواف الخصر، مما يعكس المظهر العام من خلال انعكاس الجناح؛ وفي حالة معالجة الأحجار الكريمة المجمّعة المستديرة اللامعة أو الأحجار الكريمة المجمّعة على شكل زمرد، يجب زيادة عدد الأوجه عند الجناح. على سبيل المثال، عند صقل الأحجار الكريمة المجمّعة الدائرية اللامعة يمكن صقل طبقتين من 16 وجهًا رئيسيًا في الجناح؛ أما بالنسبة للأحجار المجمّعة على شكل زمرد فينبغي صقل عدة طبقات في الجناح. وبهذه الطريقة، يمكن أن ينعكس لون الأحجار المجمّعة وخصائصها البصرية الأخرى.
1.1 نوع الحرفة
وفقاً للمواد والبناء الهيكلي والسمات الفنية المستخدمة في الأحجار الكريمة المجمّعة، يتم تصنيفها دولياً إلى ثلاثة أنواع رئيسية الأحجار ذات الطبقتين، والأحجار ذات الطبقات الثلاث، والأحجار الركيزة.
(1) حجر ذو طبقتين
يشير الحجر ثنائي الطبقة إلى المادتين (المجوهرات الطبيعية واليشم أو الأحجار الاصطناعية أو الاصطناعية) عن طريق الترابط أو الاندماج معاً لإعطاء انطباع بأن قطعة كاملة من المجوهرات واليشم (الشكل 4-1). ووفقًا لأوجه التشابه والاختلاف في المواد المستخدمة، يمكن تصنيفها إلى حجر متجانس من طبقتين، وحجر متشابه من طبقتين، وحجر غير متجانس من طبقتين.
① حجر متجانس ثنائي الطبقات
يتكون الحجر المتجانس ذو الطبقتين من قطعتين من نفس المادة. إحداهما من النوعية الجيدة لقطعة من التاج، والأخرى من النوعية الرديئة لقطعة من الجناح، مما يعطي الناس رؤية شاملة كبيرة وجميلة. هذا هو الحال مع ياقوتتين أو ياقوتتين من الأوبال تشكلان طبقة ثنائية. ويُعرف الحجر أيضاً باسم الديوريت الحقيقي. يُعرف الحجر المتجانس ثنائي الطبقات أيضًا باسم الحجر الحقيقي ثنائي الطبقات [الشكل 4-1 (أ)].
② حجر مماثل ذو طبقتين
يتألف الحجر المتجانس ذو الطبقتين، من قطعة من المجوهرات الطبيعية واليشم وحجر كريم صناعي مقابل، مما يحسن من تكوين الحجر. الحجر الطبيعي هو التاج والحجر الاصطناعي هو الجناح، مما يعطي انطباعًا بالحجر الطبيعي. مثل حجر الأوبال والأوبال الاصطناعي المكون من طبقتين، والجاديت والجاديت المصبوغ من طبقتين، والحجر الجاديت المصبوغ من طبقتين. حجر من طبقتين، والمعروف أيضاً باسم حجر نصف حقيقي من طبقتين [الشكل 4-1 (ب)
③ حجر غير متجانس ثنائي الطبقات
حجر غير متجانس ثنائي الطبقات، يتكون من مادتين مختلفتين من الدولوميت. مثل الزركونيا المكعبة الاصطناعية عديمة اللون ومزيج زجاجي من الماس المقلد للديوبسيد والعقيق عديم اللون ومزيج زجاجي عديم اللون من الماس المقلد للديوبسيد ، ويعرف هذا النوع من الديوبسيد أيضًا باسم الحجر الزائف ثنائي الطبقات [الشكل 4-1 (ج)].
(2) أحجار ثلاثية الطبقات
يشير الحجر الثلاثي كما يوحي الاسم إلى ثلاثة أنواع من مواد الأحجار الكريمة أو بمادة ملونة ومادتين أخريين من الأحجار الكريمة مرتبطتين أو ملتحمتين معاً لتكوين حجر كامل مرقع (الشكل 4-2).
نسخ الكتابة على مجوهرات سوبلينج - مصنع مجوهرات حسب الطلب، مصنع مجوهرات OEM و ODM
وفقًا لتكوين الطبقات الثلاث من الاختلافات والتشابهات في المواد الحجرية الثلاثية، يمكن تقسيمها إلى أحجار ثلاثية الطبقات متجانسة، وأحجار ثلاثية الطبقات ذات جودة عالية وأحجار ثلاثية الطبقات غير متجانسة ثلاثة أنواع.
① أحجار متجانسة ثلاثية الطبقات
الأحجار المتجانسة ثلاثية الطبقات، وتتكون من ثلاث قطع من نفس النوع من المواد مع تقليد الأحجار الكريمة المترابطة في أحجار ثلاثية الطبقات كاملة. مثل الجاديت الثلاثي المؤلف من ثلاث طبقات من الأحجار [الشكل 4-2 (أ)
② أحجار ثلاثية الطبقات مماثلة
الحجر ثلاثي الفصوص هو مزيج من حجر طبيعي وحجرين صناعيين أو محسنين مناظرين، أو حجر ثلاثي الفصوص يتكون من حجر طبيعي وحجر صناعي مناظر ومادة لاصقة ملونة ملتصقة لتقليد الحجر الطبيعي [الشكل 4-2 (ب)].
③ أحجار ثلاثية الطبقات غير متجانسة
كما يوحي الاسم، فإن الأحجار ثلاثية الطبقات غير المتجانسة هي مزيج من ثلاث مواد مختلفة أو طبقتين من نفس المادة وتكوين مادي مختلف للأحجار ثلاثية الطبقات. مثل طبقة من الياقوت الاصطناعي، والطبقة الثانية من الإسبنيل الأحمر، والطبقة الثالثة من الزجاج الأحمر المكون من ثلاث طبقات من الحجر، والياقوت المقلد؛ أو من الياقوت الطبيعي والياقوت الاصطناعي والزجاج الأحمر المكون من ثلاث طبقات من الحجر، والياقوت المقلد [الشكل 4-2 (ج)
(3) حجر الركيزة
هذا هو شكل خاص من أشكال الحجر المُجمّع، باستخدام مواد غير شفافة كالركيزة أو ملتصقة أو مطلية على ظهر الحجر الكريم أو الجناح. واعتماداً على مادة الركيزة، ينقسم إلى نوعين: حجر الرقائق والحجر المطلي.
① حجر رقائق معدنية رقيقة
وهي عبارة عن رقاقة معدنية مصنوعة من مادة غير شفافة يتم لصقها على ظهر أو جناح الحجر الكريم لتعزيز قدرته على عكس الضوء، وتحسين تأثير النجوم واللون والصفات الجمالية الأخرى للحجر المُجمّع.
هناك العديد من أنواع الأحجار المجمّعة. وتشمل الأنواع الشائعة لصق مرآة عاكسة زرقاء على ظهر الفوشيت ذي التأثير النجمي، مما يمكن أن ينتج ألواناً وتأثيرات بصرية خاصة مشابهة للفوشيت النجمي؛ ونقش "خطوط النجوم" على رقائق معدنية ولصقها على ظهر الأحجار الكريمة الشفافة المنحنية أو الزجاج الشفاف أو مواد شفافة أخرى لتقليد الأحجار الكريمة النجمية؛ ويقوم البعض بلصق رقائق معدنية بين طبقتين من الأحجار الكريمة لإحداث تأثيرات بصرية خاصة.
② حجر الركيزة المطلي
يتضمن ذلك وضع طبقة من المادة الملونة على ظهر الحجر الكريم لتحسين لونه أو لتغطية بعض عيوب الحجر الكريم؛ ويسمى هذا النوع من الأحجار المجمعة أيضاً بالحجر المطلي.
على سبيل المثال، لتعزيز زرقة الماس الأزرق، يتم وضع طبقة فلوريد ملونة شفافة ومقاومة للتآكل على الجزء العاكس في الجزء السفلي من الماس؛ ويتم وضع طبقة من طبقة خضراء على الجزء السفلي من البريل غير ذي الجودة العالية لتقليد الزمرد.
1.2 عملية الإنتاج
كما ذكرنا سابقاً، فإن عملية إنتاج الأحجار الكريمة المجمّعة هي نوع من التعديل اليدوي. وبغض النظر عن نوع الأحجار الكريمة المجمّعة، فإن خاصيتها الأساسية هي البنية الطبقية، مما يعني أن عدة مواد يتم ربطها معاً طبقة تلو الأخرى لتشكل كلاً واحداً.
(1) إنتاج الحجر ذي الطبقتين
يتشكل الحجر ذو الطبقتين بشكل عام من خلال ربط قطعتين من مادة الأحجار الكريمة بمادة لاصقة عديمة اللون. وتشمل الأصناف الشائعة ما يلي:
① زجاج العقيق حجر ذو طبقتين
مصنوع من العقيق والزجاج من نفس اللون. ولتحقيق المزيد من الفوائد، يُستخدم العقيق كجزء من الغطاء العلوي للتاج فقط، بينما يُصنع الجزء الأكبر من الزجاج الرخيص. والغرض من استخدام العقيق هو تعزيز صلابة ومتانة الحجر الكريم المجمّع. وغالباً ما يُستخدم هذا الحجر ذو الطبقتين لتقليد الأحجار الكريمة الملونة مثل العقيق والياقوت والياقوت والياقوت والزمرد والجمشت عديم اللون الذي يمكن أن يقلد الماس.
وتتمثل طريقة الإنتاج العامة في ثقب عدة ثقوب يبلغ قطرها حوالي 1.3 سم في صفيحة فولاذية بسمك 2.5 سم تقريبًا، وملء الثقوب بمسحوق الزجاج، ثم تغطية الثقوب المملوءة بمسحوق الزجاج بشرائح رقيقة من العقيق. ثم يتم بعد ذلك وضع الصفيحة الفولاذية المحضرة في سخان لتسخينها، مما يؤدي إلى ذوبان المسحوق الزجاجي وتبريده. ثم تتم إزالة العقيق الملتصق بالزجاج. تتم معالجتها وصقلها لتكوين حجر العقيق الزجاجي ثنائي الطبقات.
② حجر اكسيد الالمونيوم حجر ذو طبقتين
(أ) حجر الياقوت ذو الطبقتين وحجر الياقوت ذو الطبقتين
المواد المستخدمة هي أساساً الياقوت الطبيعي والياقوت الصناعي أو الياقوت الطبيعي والياقوت الصناعي. يُصنع جزء التاج من شرائح رقيقة مسطحة أو إسفينية الشكل من مادة طبيعية، أو جزء من التاج، أو حتى من سطح الطاولة فقط. يُصنع جزء الجناح من مادة اصطناعية ملتصقة بمادة لاصقة. تكون الدرزات أسفل الخصر أو سطح الطاولة.
إن قطع هذا الحجر ذو الطبقتين هو في المقام الأول قطع مختلط، حيث يستخدم الجزء التاجي قطعاً لامعاً والجزء الخاص بالجناح باستخدام قطع متدرج. ويُستخدم لتقليد الياقوت أو الياقوت الطبيعي.
(ب) الياقوت النجمي المقلد والياقوت النجمي المقلد حجر ذو طبقتين
كانت هناك تاريخياً طريقتان لصنع هذا الحجر ذي الطبقتين.
- الغطاء العلوي مصنوع من الفوشيت النجمي الطبيعي مع قطع منحنٍ، والجزء السفلي عبارة عن طبقة معدنية عاكسة للمرآة أو دعامة معدنية منقوشة بخطوط نجوم أو زجاج أزرق (أو أحمر)، ملتصقين معاً كواحد.
- الغطاء العلوي مصنوع من ياقوت نجمي صناعي أو ياقوت نجمي صناعي بقطع منحنٍ، والجزء السفلي مصنوع من الزجاج الأزرق أو الأحمر، وكلاهما مرتبطان في واحد.
③ حجر الجاديت ذو طبقتين
يتألف حجر الجاديت ذو الطبقتين بشكل أساسي من غطاء علوي من الجاديت الأخضر الطبيعي عالي الجودة مع قطع منحني. وفي الوقت نفسه، فإن الجزء السفلي مصنوع من الجاديت الرديء أو الزجاج ومواد الجاديت المقلدة الأخرى، مع إخفاء التماس المفصل تحت السطح المنحني ومزود بإطار معدني ثمين.
④ حجر ألماس ذو طبقتين وحجر ألماس مقلد ذو طبقتين
- حجر ألماس ذو طبقتين: يُستخدم حجران من الألماس الطبيعي الأصغر حجماً في التاج والجناح، ويتم ربطهما معاً بمادة لاصقة عديمة اللون عند الخصر لتشكيل ماسة أكبر [الشكل 4-1 (أ)].
- الماس المقلد حجر من طبقتين: يستخدم جزء التاج ألماساً طبيعياً؛ ويستخدم جزء الجناح بلورات عديمة اللون أو ياقوت صناعي عديم اللون أو إسبنيل صناعي عديم اللون أو زجاج عديم اللون مرتبط مع غراء عديم اللون؛ أو جزء التاج مصنوع من أكسيد الرصاص المكعب الصناعي أو الياقوت الصناعي عديم اللون أو الإسبنيل الصناعي عديم اللون، وجزء الجناح مصنوع من تيتانات السترونتيوم الصناعي الصناعي عديم اللون، مرتبط مع غراء عديم اللون عند الخصر.
(2) إنتاج الأحجار ثلاثية الطبقات
تتكون عملية إنتاج الأحجار ثلاثية الطبقات عادةً من حجرين من الأحجار الكريمة ومادة لاصقة ملونة أو ثلاث قطع من مادة الأحجار الكريمة مرتبطة ببعضها البعض بمادة لاصقة عديمة اللون. تشمل الأنواع الشائعة من الأحجار ثلاثية الطبقات ما يلي:
① أحجار الزمرد المقلدة ثلاثية الطبقات
هناك أربع طرق لصنع أحجار الزمرد المقلدة المجمعة:
(أ) مصنوعة من قطعتين من التورمالين الأخضر الطبيعي للتاج والجناح من التورمالين الأخضر، ملتصقتين بمادة لاصقة خضراء لتشكيل أحجار ثلاثية الطبقات. [الشكل 4 - 2 (أ)].
(ب) مصنوعة من قطعتين من الكريستال عديم اللون للتاج والجناح، ملتصقتين في المنتصف بمادة لاصقة خضراء.
(ج) مصنوعة من الكريستال عديم اللون للتاج والجناح، مع طبقة من الزجاج الرصاصي الأخضر في الوسط، ملتصقة بمادة لاصقة عديمة اللون.
(د) مصنوعة من قطعتين من الإسبنيل الصناعي عديم اللون للتاج والجناح، مع ربطهما في المنتصف بمادة لاصقة خضراء؛ ويمكن أيضًا استخدام الزجاج الأخضر بدلاً من المادة اللاصقة الخضراء، مع وجود مادة لاصقة عديمة اللون تربط الثلاثة معًا.
② أحجار أوبال ثلاثية الطبقات
تتكون أحجار الأوبال ثلاثية الطبقات من طبقة من الزجاج الشفاف عديم اللون، أو الكريستال عديم اللون، أو الإسبنيل الصناعي، أو الياقوت الصناعي، وما إلى ذلك، والتي تشكل الجناح، مع وجود شرائح أوبال في الوسط والجزء السفلي مصنوع من العقيق الأسود أو الزجاج الأسود، وكلها مرتبطة ببعضها البعض بمادة لاصقة عديمة اللون. ونظرًا لأن مواد مثل الكريستال أو الإسبنيل أو الياقوت تتمتع بصلابة عالية، فإنها يمكن أن تعزز متانة الأحجار الكريمة المجمعة [الشكل 4-3 (أ)].
③ أحجار اليشم ثلاثية الطبقات
يتكون هذا الحجر الكريم المُجمّع من ثلاث قطع من اليشم عديم اللون الشفاف. أولاً، يتم إدخال حجر يشم بيضاوي الشكل في حجر يشم مستدير مجوف على شكل غطاء، مع مادة خضراء تشبه الهلام الأخضر تملأ الفراغ بينهما، ثم يتم لصق حجر يشم ثالث مسطح القاع عليه. وبهذه الطريقة، تعكس المادة الشبيهة بالهلام الأخضر الصور من خلال الغطاء المستدير، مما يعطي سطح الحجر الكريم المُجمّع لوناً أخضر زمردياً عالي الجودة [الشكل 4-3 (ب) ].
④ أحجار كريمة حمراء (زرقاء) مقلدة ثلاثية الطبقات
مصنوعة من أحجار كريمة حمراء (زرقاء) اصطناعية (زرقاء)، يتم إنشاء طبقتين صدفيتين مجوفتين بيضاويتين بيضاويتين بأحجام متماثلة، مع إضافة حجر بورات الصوديوم الليفي الكالسيوم الليفي بينهما ولصقهما معاً [الشكل 4-3 (ج)].
2. خصائص الأحجار الكريمة المجمعة
2.1 هيكل الطبقات 2.1
تتألف جميع أشكال الأحجار المُجمّعة، سواء كانت أحجاراً ثنائية الطبقات أو ثلاثية الطبقات أو أحجاراً من طبقات ثلاثية أو أحجاراً من طبقات، من مادتين أو أكثر من المواد المتماثلة أو المختلفة التي يتم وضع طبقات منها وترابطها لخلق مظهر متماسك ويتم ترصيعها بإطار معدني (ثمين أو عادي) لتغطية طبقات الترابط بين الطبقات.
(1) شكل الطبقة الهيكلية
① الشكل المستوي
بشكل عام، تكون الطبقات الهيكلية للأحجار المجمّعة ذات الأوجه مسطحة وشبيهة باللوحات، حيث تقدم الطبقات التي يتكون منها الحجر المجمّع بنية متكاملة أفقياً فيما بينها.
② شكل السطح المنحني
سواءً كانت دائرية أو بيضاوية الشكل أو مجوفة، فإن الأحجار المجمّعة ذات السطح المنحني تحتوي كل طبقة هيكلية على طبقات رقيقة منحنية على شكل قوس، مع وجود طبقات في تلامس متوازي على شكل قوس. يمكن أن تكون أشكال المقاطع العرضية لهذه الأحجار المجمّعة السطحية المنحنية السطح أحادية محدّبة ومحدّبة مزدوجة ومقعّرة ومقعّرة مقعّرة.
(2) التسلسل الهرمي للطبقات الهيكلية
① بناء ثنائي الطبقات
- بناء ثنائي الطبقات عديم اللون: يتكون الحجر المُجمّع من طبقتين من المواد، وغالباً ما تكون الطبقة العليا من الأحجار الكريمة الطبيعية أو الاصطناعية المتينة الشفافة أو شبه الشفافة، بينما تتكون الطبقة السفلية من مواد رديئة وغير مكلفة، يتم ربطها معاً بمادة لاصقة عديمة اللون. يتكون هذا الحجر المُجمّع من ثلاث مواد.
- بناء ثنائي الطبقات الملونة الملونة: يتضمن ذلك تطبيق لون أو غشاء ملون على الجزء السفلي أو جناح الأحجار الكريمة الشفافة أو شبه الشفافة من مادتين.
② هيكل متعدد الطبقات
يشير البناء متعدد الطبقات إلى بناء الأحجار المجمعة المصنوعة من ثلاثة أنواع مختلفة أو أكثر من مواد الأحجار الكريمة. ويمكن تقسيمها كذلك إلى:
- هيكل ثلاثي الطبقات عديم اللون عديم اللون: حجر مجمّع يربط بين ثلاث قطع من نفس النوع أو أنواع مختلفة من مواد الأحجار الكريمة بمادة لاصقة عديمة اللون. يتكون هذا الهيكل من خمس طبقات من المواد.
- هيكل ملون لاصق ثلاثي الطبقات: قطعتان من الأحجار الكريمة من نفس النوع أو من أنواع مختلفة، ملتصقتان معاً بمادة لاصقة ملونة لتكوين حجر مُجمّع، يحتوي على ثلاث طبقات فقط في هيكله.
2.2 المواد المختلفة وخصائصها التعريفية
سواءً كان الحجر ثنائي الطبقات أو ثلاثي الطبقات أو حجر الركيزة، فجميعها تتكون من مواد مختلفة. وبسبب التركيبات المختلفة للمواد، يختلف التركيب الكيميائي للطبقات الهيكلية والبنية الداخلية والخصائص الفيزيائية. تتميز الأحجار المجمّعة المدرجة في هذا القسم بخصائص تعريفية مختلفة بناءً على الاختلافات في طبقاتها الهيكلية.
(1) أنواع الحجر ثنائي الطبقات
① زجاج العقيق حجر ذو طبقتين
- تأثير الحلقة الحمراء: عند وضعه على سطح ورقة بيضاء، تظهر ظاهرة الحلقة الحمراء للعقيق على الورقة تحت الضوء.
- بملاحظة جوانب أو حزام تاج الحجر الكريم المُجمّع مع الضوء المنعكس، يظهر خط الترابط وجوانبه بريقاً وألواناً مختلفة.
- تأثير العلم الأحمر: عند الرصد باستخدام مقياس الانكسار، يختلف معامل الانكسار على جانبي التماس الترابط. إذا تمت إزالة العدسة، يمكن أيضاً ملاحظة أن صورة الجزء السفلي من الحجر الكريم تظهر بانعكاس أحمر على المقياس.
- تألق مختلف: العقيق ليس له أي تألق، بينما قد يكون للزجاج تألق بأي لون.
- اختلافات التضمين: قد يحتوي العقيق على الروتيل الذي يشبه الإبرة أو شوائب بلورية أخرى، بينما يحتوي الزجاج على فقاعات.
② حجر اكسيد الالمونيوم حجر ذو طبقتين
(أ) إذا كانت مكونة من أحجار كريمة حمراء (زرقاء) طبيعية وأحجار كريمة حمراء (زرقاء) اصطناعية، بالإضافة إلى ملاحظة وجود أو عدم وجود خطوط الترابط (الأسطح)، ينبغي للمرء أيضًا ملاحظة الشوائب والألوان والاختلافات في تألق الأحجار الكريمة الحمراء (الزرقاء) على جانبي خط الترابط.
- الشوائب: شوائب الأحجار الكريمة الياقوتية الطبيعية عبارة عن معادن ذات خطوط نمو مستقيمة. وعلى النقيض من ذلك، فإن شوائب أحجار الياقوت الكريمة الاصطناعية عبارة عن "مسحوق غير ذائب" وفقاعات ذات خطوط نمو يمكن أن تكون على شكل قوس.
- التألّق: شدّة تألّق الياقوت الطبيعي أقلّ من الياقوت الاصطناعي؛ فالياقوت الطبيعي لا يحتوي على تألّق بينما قد يُظهر الياقوت الاصطناعي تألّقاً أزرق-أبيض ضعيفاً.
- اللون: تتسم الأحجار الكريمة الحمراء (الزرقاء) الطبيعية بكثافة لونية غير متساوية تبدو أكثر طبيعية، بينما تبدو الأحجار الكريمة الحمراء (الزرقاء) الاصطناعية نقية ومشرقة بشكل مفرط وساطعة وبارزة ومصطنعة.
(ب) إذا كان الحجر ذو الطبقتين يتألف من أحجار كريمة حمراء (زرقاء) اصطناعية وزجاج أحمر (أزرق)، فعادة ما يكون الحجر الكريم الأحمر (الأزرق) الاصطناعي في الجزء العلوي (التاج أو الأعلى) والزجاج في الجزء السفلي (الجناح، الأسفل). خصائصه التعريفية واضحة:
- الخصائص البصرية: الأحجار الكريمة الحمراء (الزرقاء) الاصطناعية غير متجانسة، بينما الزجاج متجانس. عند تدويرها 360 درجة تحت المجهر المستقطب، تظهر الأحجار الكريمة الحمراء (الزرقاء) الاصطناعية أربع مناطق ساطعة وأربع مناطق داكنة، بينما يظهر الزجاج مظلماً تماماً أو يختفي بشكل شاذ.
- الشوائب: تحتوي الأحجار الكريمة الحمراء (الزرقاء) الاصطناعية على "مسحوق غير ذائب" وخطوط نمو على شكل قوس، بينما يحتوي الزجاج على العديد من الفقاعات والتراكيب الدوامة.
- معامل الانكسار: يبلغ معامل الانكسار للأحجار الكريمة الحمراء (الزرقاء) الاصطناعية 1.76-77، في حين أن معامل انكسار الزجاج أقل، يتراوح عموماً بين 1.46 و1.70.
(2) نوع الأحجار ثلاثية الطبقات
① خصائص الزمرد المقلد ثلاثي الطبقات
- إذا كانت الطبقة العلوية مصنوعة من البريل أو الكريستال أو الإسبنيل والطبقة السفلية مصنوعة من نفس الشيء، مع وجود مادة لاصقة خضراء بينهما، يمكن وضع الحجر الكريم المُجمّع في الماء. عند ملاحظة ذلك على طول الاتجاه الموازي لسطح الخصر، يمكن ملاحظة أن تاج وجناح الأحجار الثلاثية الطبقات عديم اللون، بينما توجد طبقة رقيقة ملونة بين الاثنين.
- إذا كانت الطبقة العلوية مصنوعة من الكريستال أو الإسبنيل والطبقة السفلية مصنوعة من الزجاج الأخضر، يمكن ملاحظة وجود طبقة لونية عند مستوى الخصر الموازي تحت مجهر الأحجار الكريمة، تحتوي على فقاعات مستديرة وهياكل دائرية وأشرطة لونية متداخلة غير منتظمة.
② خصائص أحجار الأوبال ثلاثية الطبقات
هو حجر مُجمّع يربط بين ثلاث مواد (طبقات) مختلفة. يمكن تناول تعريفه من الجوانب الأربعة التالية.
- عند النظر من الجانب، يمكن رؤية المادة الشفافة عديمة اللون في الأعلى، مع وجود طبقة متغيرة اللون في المنتصف وطبقة سوداء معتمة في الأسفل.
- تحتوي الطبقتان المترابطتان بين الطبقات على فقاعات أو شقوق جافة.
- تحت الضوء القوي، يكشف الفحص المكبّر عن درزتين مترابطتين.
③ خصائص حجر اليشم ثلاثي الطبقات.
وهو عبارة عن حجر يشم عديم اللون وشفاف مع طبقتين ملتصقتين في الوسط بمادة لاصقة خضراء. عند النظر إلى الحجر الملتصق من سطح عمودي أو منحني يبدو أخضر اللون، بينما من منظر الخصر الموازي يكون الجانبان العلوي والسفلي عديم اللون مع وجود اللون الأخضر في الوسط.
2.3 خصائص الطبقة اللاصقة
يتم ربط أنواع مختلفة من الأحجار المتصلة ببعضها البعض بواسطة مواد لاصقة لتشكل كلاً واحداً. يؤدي ذلك إلى تكوين طبقة لاصقة سائلة رقيقة للغاية بين الطبقات الصلبة. تتميز الطبقة اللاصقة بالخصائص التالية:
(1) لون المادة اللاصقة متغير، إما عديم اللون أو بألوان مختلفة. فالعديم اللون منها لا يشكل طبقة هيكلية، في حين أن الملون منها يعمل كطبقة هيكلية للحجر المتصل.
(2) غالبًا ما تحتوي الطبقة اللاصقة على فقاعات. وتكون الفقاعات كروية أو أنبوبية.
(3) بعد أن تتصلب المادة اللاصقة في طبقة الربط، يتقلص حجمها ويتسبب في حدوث تشقق جاف، مما يؤدي إلى حدوث تشققات انكماشية.
(4) عند تعرضها للنار، تتحول إلى رماد. تكون المادة اللاصقة في طبقة الترابط عرضة للتقادم وتكوين الرماد عند تعرضها للنار، فتظهر باللون الأسود.
يجب فحص الأنواع المختلفة من الأحجار الكريمة المجمّعة بعناية للتحقق من طبقاتها وآثار الترابط والفقاعات وكذلك مؤشر الانكسار واللون واللمعان والشفافية وخصائص التضمين للمواد المختلفة أثناء التعرف عليها. راقب من زوايا متعددة واختبرها بعناية.
القسم الثالث الأحجار الكريمة المعاد بناؤها
في عمليات التصنيع، تنتمي الأحجار الكريمة المعاد بناؤها (الأحجار الكريمة الاصطناعية) إلى الأحجار الكريمة المحوّلة. أي أنه يتم سحق شظايا (أو قطع) الأحجار الكريمة الأصلية وزخارف الأحجار الكريمة المزخرفة (أو بقاياها) التي فقدت وظيفتها الزخرفية وتنقيتها وتسخينها وضغطها لإعادة تشكيلها في مادة من الأحجار الكريمة ذات مظهر عام، ثم يتم تقطيعها وصقلها ومعالجتها في حلي مختلفة. وتشمل الأصناف الشائعة الفيروز المعاد بناؤه والعنبر المعاد بناؤه واللازورد المعاد بناؤه. في الماضي، كان هناك الياقوت المعاد بناؤه (المعروف باسم ياقوت جنيف)؛ ومؤخراً، ظهر اليشم النيفريت الأصفر المعاد بناؤه والنفريت وحتى الأحجار الكريمة الاصطناعية المعاد بناؤها.
1. العمليات المعاد بناؤها
1.1 عملية اللحام
قام الدكتور إي دي كلارك بتطوير عملية اللحام لأول مرة في عام 1819، والتي استخدمت أنبوب نفخ بلهب الهيدروجين والأكسجين المخترع حديثاً لإذابة بلورتين من الياقوت ودمجهما في ياقوتة كروية على الفحم. وفي وقت لاحق، تعاون كل من فوفلاي وفيير وأوزي على إذابة شظايا الياقوت الطبيعي باستخدام لهب الهيدروجين والأكسجين. ثم أضافوا كاشفاً صغيراً من كرومات البوتاسيوم لتعميق لونه الأحمر، مما أدى إلى تكوين ياقوتة متجددة.
وقد تطورت عملية اللحام هذه فيما بعد إلى "طريقة الانصهار باللهب". ومع ذلك، فقد تجاوزت طريقة زراعة البلورات عن طريق الاندماج باللهب نطاق عملية اللحام. ويكمن الفرق بين الاثنين بشكل أساسي في ما إذا كانت البلورة نفسها هي المادة الخام لنمو البلورات. وبعبارة أخرى، إذا كانت المادة الخام لنمو البلورات ناعمة من البلورة نفسها، فإنها تنتمي إلى طريقة اللحام للأحجار الكريمة المتجددة، أما إذا كانت مصنوعة من مواد خام كيميائية أخرى من خلال الصهر، فإنها تصنف كأحجار كريمة اصطناعية بطريقة الانصهار باللهب.
1.2 عملية التلبيد
تشبه عملية التلبيد عملية إنتاج الطوب أو البلاط في الفرن. يتم وضع المواد في حاوية وضغطها معاً لتشكيل كل متماسك دون تغيير خصائصها الفيزيائية أو الكيميائية. يمكن إضافة كمية صغيرة من المادة الرابطة وعامل التلوين أثناء عملية التلبيد. لضمان وجود رابطة قوية، غالباً ما يتم تطبيق درجة حرارة معينة، ولكن يجب ألا تتجاوز درجة انصهار المواد.
1.3 عملية التشكيل
تشبه عملية التشكيل عملية التلبيد. أولاً، يتم تنقية المواد المسحوقة من الأحجار الكريمة ثم توضع في قالب مصمم. وفي ظل ظروف درجة حرارة معينة، يتم تطبيق الضغط لتشكيل المواد مباشرة في مجوهرات. ويشمل ذلك عناصر مثل النيفريت المعاد تشكيله واليشم النيفريت الأصفر المعاد تشكيله.
2. خصائص الأحجار الكريمة المعاد بناؤها
2.1 العنبر المعاد بناؤه
الكهرمان كنز طبيعي فريد من نوعه. فهو حجر كريم طبيعي عضوي طبيعي ودواء صيني تقليدي مهم. ويحظى بإعجاب أكبر في البلدان الواقعة على طول بحر البلطيق، حيث يتم إنتاج الكهرمان بوفرة. على سبيل المثال، في أوائل القرن الثامن عشر، استأجر فريدريك ويليام الأول، الإمبراطور المؤسس لسلالة هوهنزولرن البروسية في ألمانيا، صائغاً دنماركياً شهيراً لقضاء عشر سنوات في معالجة أكثر من 100 قطعة من الكهرمان، ونحت أكثر من 150 تمثالاً من الكهرمان وإنشاء "غرفة كهرمان". وبالإضافة إلى معالجته إلى أحجار كريمة من الكابوشون لاستخدامها في الخواتم والمعلقات وغيرها من المجوهرات، يتم تصنيع كمية كبيرة منه أيضاً في قطع زينة متنوعة يتزين بها الناس ويقدرونها.
ونظرًا لوجود مركبات عضوية مثل حمض السكسينيك وراتنج العنبر في العنبر، فإنه عرضة للأكسدة والتحول إلى اللون الأحمر والشيخوخة والتشقق ويصبح رخوًا وقابلًا للتفتيت ويحتوي على العديد من الشوائب. ولذلك، يجب تحسينه وإعادة تصنيعه بشكل مصطنع لتعزيز جودته وفائدته.
(1) عملية الإنتاج
① طريقة الاندماج
- اسحق شظايا العنبر إلى مسحوق ناعم، واستخدم طريقة الانتقاء الثقيل لإزالة الشوائب وتنقية المسحوق.
- ضع المسحوق المنقى في وعاء وسخنه إلى 200-250 درجة مئوية تحت غاز خامل باستخدام التسخين بالأشعة تحت الحمراء البعيدة، مما يتسبب في ذوبان المسحوق إلى سائل.
- بعد ذوبان المسحوق، قم بالتحكم في درجة الحرارة الثابتة وتوقف عن التسخين ثم قم بتبريده ببطء. بمجرد أن يتكثف في كتلة، قم بإزالته للحصول على العنبر المعاد تشكيله. يمكن أيضًا صبّه في قالب مُشكّل لتكثيفه في الشكل المطلوب من المجوهرات.
- أثناء عملية اللحام، يمكن إضافة صور حيوانات أو نباتات أو أنماط زخرفية أخرى مختلفة أثناء عملية اللحام لتعزيز جاذبيتها الجمالية.
② طريقة التلبيد
- اسكب مسحوق العنبر النقي في وعاء (أو قالب).
- قم بالضغط على حوالي 2.5 ميجا باسكال وحافظ على درجة حرارة أقل من درجة انصهار الكهرمان لتشكيل كتل (أو أشكال).
- أثناء التلبيد، يمكن أيضًا إضافة مواد رابطة أو ملونات أو عطور أثناء التلبيد.
- يتطلب الكهرمان الملبد درجة حرارة أقل ووقت تلبيد أطول للحصول على مجوهرات كهرمانية شفافة وموحدة دون هياكل متدفقة.
(2) خصائص العملية
إذا لم تتم إضافة أي مواد كيميائية أخرى أثناء عملية إعادة البناء، فإن الكهرمان المعاد بناؤه يكون في الأساس نفس الكهرمان الطبيعي لأنه لم يتغير التركيب الكيميائي ولا التركيب الداخلي. أما إذا أضيفت مواد غريبة أو بعض العيوب في عملية الإنتاج أثناء عملية إعادة البناء، فقد يختلف الكهرمان المعاد بناؤه عن الكهرمان الطبيعي (الجدول 5-1).
الجدول 5-1 مقارنة الخصائص بين الكهرمان المعاد بنائه والكهرمان الطبيعي
| الخصائص | العنبر الطبيعي | العنبر المعاد بناؤه |
|---|---|---|
| اللون | يوجد كل من اللون الأصفر المائل إلى البرتقالي والبني المائل إلى الأحمر | معظمها برتقالي-أصفر أو برتقالي-أحمر |
| استراحة | على شكل صدفة، مع أخاديد عمودية على نمط الصدفة | على شكل صدفة |
| الهيكل | سطح أملس | بنية حبيبية ذات سطح يظهر عليه تأثير قشر البرتقال غير المتساوي |
| الكثافة (جم/سم3 ) | 1.05 ~ 1.09 | 1.03 ~ 1.05 |
| كبسولة | البقايا النباتية والحيوانية، والشوائب المعدنية، والفقاعات المستديرة | نظيفة وشفافة، مع مواد مجمعة غير مذابة، فقاعات مرتبة في اتجاه مستطيل مسطح |
| الهيكل | له حلقات نمو شبيهة بالأشجار أو قوام شعاعي | مبكرًا مع بنية متدفقة، وأسلوب جديد مع بنية دوامة تشبه الشراب |
| تألق الأشعة فوق البنفسجية | تألق أزرق-أبيض فاتح أو أزرق فاتح أو أصفر باهت | تألق أزرق-أبيض ناصع-أزرق ساطع |
| قابل للذوبان | لا يوجد تفاعل عند وضعه في ثنائي إيثيل الأثير | يصبح لينًا بعد بضع دقائق في ثنائي إيثيل الأثير |
| خصائص الشيخوخة | يغمق لونه بسبب التقدم في السن، فيبدو لونه أحمر أو بني قليلاً | تحول إلى اللون الأبيض بسبب الشيخوخة |
① كهرماني ملحوم
تم إنتاج الكهرمان المعاد بناؤه باستخدام طريقة اللحام. ونظرًا لذوبان مسحوق العنبر عند درجة حرارة أعلى وتحوله إلى سائل لزج سيولد تدفقًا يشبه الدوامة والعديد من الفقاعات أثناء الخلط اليدوي. يتم الاحتفاظ بهذه الظاهرة أثناء التكثيف، لتصبح سمة مميزة للعنبر الملحوم.
لنفترض إضافة بعض المواد المضافة، وعامل الترابط، والملونات، والحشرات، والنباتات، أو شظايا الرمل أثناء عملية اللحام. في هذه الحالة، سيؤدي ذلك إلى تعقيد تركيبة العنبر المعاد بناؤه وتنويع الشوائب. لذلك، فإن الاختلافات بين العنبر الملحوم والعنبر الطبيعي هي:
- اللون: أصفر ذهبي وأصفر مائل إلى البرتقالي وألوان أخرى متنوعة.
- تألق: يُظهر تألقًا أزرق طباشيريًا مميزًا.
- الشوائب: عند الفحص المكبّر، غالبًا ما يُظهر العنبر المصهور هياكل تدفق واضحة، مع وجود طبقات واضحة تتخللها طبقات واضحة تحتوي على خطوط عريضة غير واضحة لمواد غير ذائبة وفقاعات بأحجام مختلفة بيضاوية أو مستديرة أو ممدودة موزعة بشكل غير منتظم في جميع أنحاء العنبر، كثيفة وصغيرة. كما يمكن للفقاعات أن تنفجر أثناء المعالجة الحرارية مكوّنةً شوائب تشبه وسادة الزنبق داخل العنبر.
- الشفافية: العنبر الطازج المعاد بناؤه حديثاً شفاف بالكامل.
- تقليد كهرمان الحشرات: في حالة الكهرمان المصهور من الكهرمان المعاد بناؤه، غالبًا ما يضيف الناس بعض الحشرات لتقليد كهرمان الحشرات. ومع ذلك، لا تُظهر الحشرات المضمنة أي علامات على "صراع الموت".
② العنبر الملبد
يتميز الكهرمان الملبد الذي يتم إنتاجه بطريقة الكبس ببنية حبيبية مشوهة خاصة لأن مسحوق الكهرمان يتم ضغطه وتشكيله تحت ضغط عالٍ ودرجة حرارة منخفضة (تحت درجة انصهار الكهرمان)، مما يؤدي إلى تشوه بلاستيكي للمسحوق فقط، والذي يتجمع بإحكام معًا، أو يلتصق ببعضه البعض بسبب إضافة مادة رابطة. وفيما يلي الخصائص التعريفية للعنبر الملبد:
- اللون: في الغالب برتقالي-أصفر وبرتقالي-أحمر.
- الكثافة: 1.03 - 1.05 جم/سم3 أقل من العنبر الطبيعي.
- الكسر: الكسر الشبيه بالصدفة.
- البنية: بنية حبيبية، مع سطح يظهر عليه تأثير قشر البرتقال غير المتساوي.
- الخواص البصرية: غالباً ما يظهر الانكسار غير الطبيعي تحت المجهر المستقطب.
- التألق: غالبًا ما يكون هناك تفلور أزرق-أبيض غير متساوٍ، مع وجود هياكل حبيبية مرئية تحت الأشعة فوق البنفسجية. عند مراقبة العينات ذات التوزيعات الشبيهة بالخيوط الحمراء الداكنة، يمكن رؤية أجسام خيطية على طول حدود الجسيمات.
- الشوائب: تحتوي على فقاعات ومخططات غير واضحة لحبيبات المسحوق غير الذائبة.خيوط حمراء داكنة اللون هي سمة من سمات العنبر الملبد، وتشبه في شكلها الشعيرات الدموية التي تكون خيطية وسديمية وشبه شعرية. هذا اللون الأحمر هو عبارة عن طبقة رقيقة من طبقة رقيقة من طبقة الأكسيد الأحمر التي تكونت على سطح الكهرمان بسبب الأكسدة. على الرغم من أن الكهرمان الطبيعي يمكن أن يحتوي أيضاً على شقوق مؤكسدة وحمراء، إلا أنها شجيرية على طول الشقوق وليس على طول حواف الحبيبات.
- خصائص الشيخوخة: يبدو مائلاً إلى البياض، على عكس العنبر الطبيعي الذي يغمق لونه بسبب الأكسدة ويظهر بلون أحمر أو بني خفيف.
2.2 الفيروز المعاد بناؤه
الفيروز الأنيق والمذهل هو حجر كريم تقليدي محبوب لدى الناس منذ القدم وحتى العصر الحديث، محلياً وعالمياً. ولأنه يشبه مخروط الصنوبر ولونه قريب من لون الصنوبر الأخضر، يُطلق عليه أيضاً "حجر الصنوبر".
هناك العديد من أنواع الفيروز. يمكن تصنيفها حسب اللون إلى الأزرق السماوي والأزرق الغامق والأزرق الفاتح والأزرق الفاتح والأزرق المائل للأخضر والأخضر والأخضر المائل للأصفر والأخضر الفاتح والأخضر الفاتح والأصناف عديمة اللون؛ ويمكن تقسيمها حسب حالة الإنتاج إلى الفيروز البلوري والفيروز الكتلي الكثيف والفيروز الكتلي والفيروز المصبوغ والفيروز العرقي. ويسمى أيضًا بفيروز الخط الحديدي إذا كان يحتوي على حديد أو كربون أسود دقيق يشبه الوريد. ويُطلق على الفيروز المنتج في بلاد فارس القديمة اسم "اليشم التركي" في الغرب.
(1) عملية التكاثر
هناك نوعان من الفيروز المعاد بناؤه في السوق.
① طريقة التلبيد
طُرح الفيروز المعاد بناؤه الذي أنتجته جيلسون في عام 1972. ويتم تصنيعه عن طريق سحق بعض قصاصات الفيروز الطبيعي أو الفيروز منخفض الجودة وخلطها بأملاح النحاس أو أملاح معدنية زرقاء، ثم ضغطها عند درجة حرارة معينة. هناك نوعان من الفيروز المعاد بناؤه المنتج بطريقة التلبيد متاحان في السوق: أحدهما مصنوع من مسحوق الفيروز النقي نسبياً، والآخر مصنوع بإضافة مصفوفة تحتوي على الفيروز من الصخور المحيطة إلى مسحوق الفيروز.
② طريقة اللحام
ينطوي إنتاج الفيروز المعاد بناؤه باستخدام طريقة اللحام على عملية حرق السيراميك. يتم تشكيل مسحوق الفيروز من خلال التلبيد. وهذا الفيروز المعاد بناؤه يشبه إلى حد كبير الفيروز الطبيعي.
(2) الخصائص الحرفية
① البنية
يشبه إلى حد كبير السيراميك الأزرق، مع بنية حبيبية نموذجية. تحت عدسة مكبرة، يمكن رؤية حدود الجسيمات الواضحة وجزيئات الصبغة الزرقاء العميقة في المصفوفة.
② الكثافة
إن كثافة الفيروز المعاد بناؤه ليست ثابتة؛ حيث تعتمد كثافته على كمية المادة الرابطة الموجودة فيه. وفقاً للمعهد الأمريكي لعلوم الأحجار الكريمة، يمكن أن تكون كثافته واحدة من ثلاث قيم: 2.75 جم/سم3، 2.58 جم/سم3، 2.06 جم/سم3.
③ التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء
يبلغ طولها النموذجي 1725 سم-1 ذروة الامتصاص 1470 سم-1، 1739 سم-1، 2863 سم-1، 2934 سم-1 قد تكون هذه القمم ناتجة عن مواد الراتنج الاصطناعية المستخدمة كمواد رابطة. (انظر الشكل 5-1)
④ اختبارات الميكرونة
يحتوي جزء من الفيروز المعاد تدويره على أملاح النحاس الأزرق، ويمكن إذابته في حمض الهيدروكلوريك، وسرعان ما يصبح اللون الأزرق أزرق مخضر فاتح، ويمكن أن تكون كرة القطن المغموسة في حمض الهيدروكلوريك ملطخة بحمض الهيدروكلوريك باللون الأزرق. في عام 2002، ظهر نوع من المنتجات الفيروزية المقلدة في السوق. وقد أظهرت الاختبارات أنه مصنوع من خام المغنيسيوم (MgCO3) كمصفوفة، مضغوطة بأصباغ عضوية ومواد لاصقة عند ضغط جوي يتراوح بين 500 و600. كانت الصبغة عضوية في الأصل ولكن يتم استبدالها الآن بعوامل تلوين غير عضوية.
3.2.3 النيفريت المعاد بناؤه
في السنوات الأخيرة، ظهرت في السوق "ماركة اليشم الأبيض المنحوت" في السنوات الأخيرة وهي تحظى بشعبية كبيرة، حيث يتهافت عليها المشترون. لا يمكن تمييز مظهره عن اليشم الأبيض، وسعره ليس مرتفعاً؛ فهو ينتمي إلى النيفريت المعاد بناؤه.
(1) عملية الإنتاج
يتم سحق التريموليت الأبيض وخلطه بمادة رابطة وتشكيله في شكل صلب من خلال التسخين والكبس. ويمكن أيضاً تشكيله في قالب.
(2) خصائص العملية
① الفحص بالتكبير
يحتوي النيفريت المعاد بناؤه على بنية دقيقة ومساحيق وحبيبية مختلفة عن النيفريت الطبيعي. اللون موحد، والداخلية نظيفة.
② الكثافة والصلابة
كلاهما أقل قليلاً من النيفريت الطبيعي.
③ طيف امتصاص الأشعة تحت الحمراء
توجد ذروة امتصاص للمادة الرابطة.
2.4 اليشم المعاد بناؤه
في سوق قوانغتشو للمجوهرات في عام 2002، ظهر نوع من قطع اليشم والخرز وإكسسوارات القلائد. وبعد الفحص التفصيلي، تبين أنه منتج من اليشم المعاد بناؤه والمصنوع من شظايا اليشم الأخضر المعتم الملتصق بغراء الزجاج. وكانت ميزات التعريف كما يلي:
(1) خصائص المظهر
① جذر عديم اللون
أخضر، أو أخضر زمردي، أو أخضر داكن، موزع بالتساوي، مع اتجاه لوني فوضوي، يفتقر إلى "جذر لوني".
② شفاف للغاية
معتم تقريبًا، وشفاف بشكل ضعيف فقط عند حواف العينة وفي المناطق الرقيقة.
③ تكتل الشظايا
له هيكل حبيبي زاوي مميز، مع اختلاف ألوان الجسيمات وتجمعها غير المنتظم.
④ سطح مثقوب
عادةً ما يكون سطح قطع اليشم المعاد تشكيله مصقولاً بشكل جيد، مما يعطي بريقاً زجاجياً، ولكن غالباً ما يكون له سطح دائري صغير ذو ثقوب تختلف عن "تأثير قشر البرتقال".
⑤ الكسر غير المنتظم
الكسر الكلي غير منتظم، لكنه يحتوي على كسور تشبه الصدفة داخل الكسور غير المنتظمة.
(2) الميزات الداخلية
① معامل انكسار عالٍ: تم قياسه عند 1.66-1.68، أعلى من اليشم.
② كثافة منخفضة: الكثافة 3.00 جم/سم3(طريقة وزن الماء الساكن)، أقل بكثير من اليشم.
③ بنية الكسر: يتألف من شظايا متفاوتة الأحجام ومواد تدعيم، يمكن رؤيتها بوضوح تحت الضوء المنعكس، تشبه الصخور الرسوبية مع شظايا الجاديت عالية الكتلة ومواد تدعيم منخفضة الكتلة، ويمكن رؤية فقاعات صغيرة في مواد التدعيم.
④ إضافة مادة غريبة: يحتوي التحليل الكيميائي على مكون PbO، ZnO، حيث يصل محتوى PbO إلى حوالي 7%.
2.5 الأحجار الكريمة الأخرى المعاد بناؤها
ظهرت في السوق أنواع مختلفة من المجوهرات والأحجار الكريمة المعاد بناؤها. وهي تشمل اللازورد المعاد بناؤه، والمرمر المعاد بناؤه، واليشم السيليسي المعاد بناؤه، والإسبنيل الصناعي المعاد بناؤه، وغيرها.
على سبيل المثال، يتم دمج جزيئات الإسبنيل الاصطناعية في مظهر كامل باستخدام طريقة اللحام لتقليد اللازورد. ويتميز بلون أزرق ساطع، مع توزيع لوني متساوٍ وبنية حبيبية قد تحتوي على بقع صفراء صغيرة تشبه البيريت. يتميز هذا الإسبنيل الاصطناعي المعاد بناؤه الذي يحاكي اللازورد ببريق أقوى من بريق اللازورد، وقدرة جيدة على التلميع، ويظهر باللون الأحمر الفاتح تحت مرشح تشارلز، مع معامل انكسار 1.72، وكثافة 3.52 جم/سم3، وأطياف امتصاص الكوبالت النموذجية المرئية في المناطق الحمراء والخضراء والزرقاء عند رصدها بالمطياف.