3 Tipos de técnicas para mejorar las piedras preciosas: El arte y la ciencia de mejorar las joyas

La mejora de las piedras preciosas es una mezcla de ciencia y arte que resalta la belleza interior de las piedras y aumenta su atractivo y valor. Técnicas como el tratamiento térmico, las reacciones químicas y las modificaciones físicas se utilizan para mejorar el color, la claridad y la durabilidad. Conozca los métodos tradicionales y modernos que revelan el esplendor oculto de rubíes, zafiros, esmeraldas, etc. Tanto si es usted un aficionado a la joyería, un diseñador o un minorista, este resumen le ofrece una visión del mundo de las piedras preciosas mejoradas.

3 tipos de técnicas para mejorar las piedras preciosas

Conozca los principios de mejora y la clasificación de las técnicas de mejora

La mejora de las piedras preciosas consiste en utilizar determinadas tecnologías científicas y técnicas de procesamiento para modificar las propiedades físicas y la estabilidad química de las piedras preciosas de baja calidad, como el color, la claridad, el brillo y la durabilidad, con el fin de aumentar su efecto decorativo y su valor económico.

Las piedras preciosas que han sido mejoradas se denominan piedras preciosas mejoradas. También se conocen como productos mejorados artificialmente o tratamientos optimizados de piedras preciosas. Sin embargo, independientemente del nombre, puesto que ya no son las gemas naturales originales, deben clasificarse como gemas artificiales.

Sección I Principios de la mejora de las gemas

El principio de la mejora de las gemas es eliminar los diversos defectos presentes en la gran mayoría de las piedras preciosas naturales para realzar su belleza, durabilidad y utilidad. Por lo tanto, la mejora de gemas y la venta de gemas mejoradas deben atenerse a los principios de pragmatismo y búsqueda de la verdad.

1. Principios de mejora

Las gemas mejoradas artificialmente, al igual que las gemas formadas naturalmente, tienen sus propias características y normas de evaluación. Además de poseer las propiedades físicas y químicas inherentes y los tipos de procesos de las gemas naturales, las gemas mejoradas también tienen características únicas en sus procesos de mejora. Aunque varias gemas naturales presentan características diferentes después de haber sido mejoradas mediante distintos métodos, existen requisitos de evaluación comunes para todas las gemas mejoradas artificialmente.

(1) Atractivo estético

El valor de las piedras preciosas reside en su belleza, y la belleza reside en su color. La búsqueda de la belleza es una aspiración común en el mundo material. Tanto los seres humanos como los animales o las plantas, así como las piedras preciosas, el jade y las piedras únicas, todos se embellecen a sí mismos y a su entorno de forma intencionada o no. La gente adora las piedras preciosas porque sus bellos colores proporcionan el disfrute de la belleza tanto espiritual como material.

La belleza de las piedras preciosas se refleja en su belleza interior, exterior y artesanal. La tarea principal de la mejora artificial es revelar la belleza interior potencial de las piedras preciosas tanto como sea posible o mejorar su belleza exterior y artesanía a través del procesamiento.

(2) Durabilidad

La durabilidad se refiere a si el efecto ideal obtenido mediante la mejora artificial de la piedra preciosa puede permanecer estable y no sufrir cambios significativos en un entorno físico y químico normal. En términos generales, que el efecto de mejora de la piedra preciosa tenga durabilidad depende de si la composición química y la estructura interna de la piedra preciosa cambian durante el proceso de mejora y de la estabilidad de las sustancias extrañas añadidas.

Ningún país define claramente el periodo de estabilidad de las piedras preciosas mejoradas. Para los usuarios, cuanto más largo sea el periodo de estabilidad, mejor, al menos sin cambios significativos durante el periodo de uso. Dado que el valor económico de las piedras preciosas mejoradas es inferior al de las piedras preciosas naturales similares, se exige que, en condiciones ambientales normales, la durabilidad se mantenga durante más de 10 años.

(3) Seguridad

① Inocuo

Las piedras preciosas mejoradas están destinadas a ser llevadas y manipuladas y a menudo entran en contacto con la piel humana. Las sustancias nocivas presentes en las piedras preciosas mejoradas pueden dañar el cuerpo humano si superan los límites de seguridad establecidos. Especialmente tras las reacciones químicas y la irradiación radiactiva durante el proceso de mejora, algunas sustancias químicas nocivas (sales que irritan la piel y tintes tóxicos) y la radiactividad residual pueden dañar significativamente el cuerpo humano. Por lo tanto, las sustancias nocivas que quedan en las piedras preciosas mejoradas no deben salir al mercado hasta que alcancen niveles seguros.

② Sin contaminación

Los tintes químicos utilizados en el proceso de mejora de las piedras preciosas tienen buena estabilidad y no manchan otros materiales, como la piel y la ropa. Además, durante el proceso de mejora de las piedras preciosas suelen producirse gases nocivos y otros residuos. Si la protección es inadecuada, contaminarán el medio ambiente.

③ Seguridad

Durante el proceso de mejora de las piedras preciosas, las radiaciones de alta intensidad, las corrientes de alta presión de los hornos térmicos, los reactivos químicos explosivos e inflamables, los gases tóxicos y nocivos y el polvo fino pueden suponer riesgos importantes para el personal de producción.

2. Normas de mejora

Todos los métodos utilizados para mejorar el aspecto (color, claridad o fenómenos especiales), la durabilidad o la utilidad de las joyas y las piedras preciosas, excluidos el corte y el pulido, se dividen en dos categorías: optimización y tratamiento.

(1) Optimización

Se refiere a los métodos tradicionales ampliamente aceptados por la gente y destinados a realzar la belleza potencial de las piedras preciosas. Los métodos que pertenecen a la optimización incluyen el tratamiento térmico, el blanqueado, el encerado, la inmersión en aceite incoloro y el teñido (para ágatas y calcedonias, etc.). La denominación de las gemas optimizadas puede utilizar directamente los nombres de las gemas, y no es necesario anotarlo en el certificado de identificación. Por ejemplo, los zafiros azul claro y azul grisáceo con inclusiones similares a la seda de Myanmar y Sri Lanka pueden transformarse en hermosos zafiros azules tras un tratamiento térmico en condiciones reductoras; los topacios incoloros o amarillos de Brasil pueden convertirse en topacios azules tras irradiación y tratamiento térmico; las esmeraldas de calidad media o baja de Colombia pueden disimular finas grietas y mejorar su transparencia sumergiéndolas en aceite incoloro; y el teñido de las calcedonias y ágatas más antiguas, etc., pueden venderse como productos naturales sin explicación.

(2) Tratamiento

Se refiere a métodos no tradicionales que la gente aún no acepta. Estos métodos incluyen la inmersión en aceite coloreado, el relleno (relleno de vidrio, relleno de plástico o relleno con otros materiales duros), el encerado (para la turquesa), el teñido, la irradiación, la perforación con láser, el recubrimiento, la difusión y el tratamiento a alta temperatura y alta presión. En el caso de las gemas tratadas, se añade la palabra "tratamiento" entre paréntesis tras el nombre de la gema correspondiente, y el método de tratamiento específico debe describirse en el certificado de identificación. Supongamos que no se puede determinar si la piedra preciosa ha sido tratada en las condiciones generales actuales de la tecnología de identificación. En ese caso, no podrá indicarse tras el nombre de la piedra preciosa, pero deberá añadirse una nota explicativa.

La norma nacional también estipula que las gemas sintéticas tratadas artificialmente pueden denominarse directamente utilizando el nombre básico de las gemas sintéticas. Para consultar la normativa pertinente, véase la Tabla 6-1.

Tabla 6-1 Métodos habituales de mejora para el procesamiento y la identificación de piedras preciosas Características

Nombre de la gema	Método de mejora	Efecto de mejora	Características de identificación	Clasificación
Diamante	Taladrado láser	Mejorar la pureza	Objetos tubulares blancos visibles, agujeros láser, pocos rellenos incoloros	Tratamiento
	Tratamiento de revestimiento	Mejora el color y la resistencia al desgaste	El revestimiento puede desprenderse y puede rasparse con un cuchillo o una aguja; el revestimiento tiene en su mayor parte una estructura granular, 1500cm^-1 la anchura del pico aumenta	Tratamiento
	Tratamiento de relleno	Mejorar el color	Las grietas del relleno presentan efectos de centelleo variables; las zonas oscuras son de color amarillo anaranjado o rosa púrpura a rojo violáceo, etc.; las zonas brillantes presentan centelleo azul a verde azulado, amarillo verdoso, amarillo, etc. El relleno puede contener burbujas, sustancias floculantes o estructuras similares a la niebla, y estructuras fluidas, etc. La transparencia es reducida, y puede haber relleno incompleto	Tratamiento
	Tratamiento de irradiación térmica	Mejorar el color	Bajo inmersión en aceite, los diamantes coloreados muestran bandas de color y manchas en el pabellón, distribuidas en forma de paraguas. Se puede ver la línea de absorción de 594 nm, 699 nm; los diamantes de color verde oscuro pueden tener una línea de absorción de 741 nm (a bajas temperaturas). Este método se utiliza a menudo para cambiar las piedras preciosas de color claro a colores oscuros, basándose en el principio de transformación del color	Tratamiento
	Tratamiento a alta temperatura y alta presión	Mejorar el color	Las inclusiones visibles similares a la niebla suelen ser difíciles de detectar. La espectroscopia Raman muestra un pico de absorción distinto a 637 nm y un espectro de excitación a 575 nm. El color cambia debido a alteraciones en la estructura reticular.	Tratamiento
Ruby	Tratamiento térmico	Mejorar el color	Alrededor de las inclusiones sólidas aparecen grietas de tensión escamosas y anulares, y las inclusiones fibrosas y aciculares se presentan como nieblas blancas intermitentes. Los cristales negativos muestran signos de erosión o formas redondeadas, y también son visibles patrones gemelos e inclusiones similares a huellas dactilares. Hay bloques de color en forma de cuadrícula, halos de difusión desiguales y marcas de viruela.	Optimización
	Empapado en aceite coloreado	Mejora del color	Las grietas presentan colores de interferencia y precipitados granulares. Las manchas de aceite superficiales son visibles, con el color concentrado en las grietas, y los patrones de flujo son observables. Bajo fluorescencia, puede emitir fluorescencia naranja y amarilla.	Tratamiento
	Teñido	Mejora del color	Los colores visibles se concentran en las grietas, el brillo de la superficie es débil, hay una anomalía en el pleocroísmo y puede mostrar fluorescencia naranja-roja al limpiarla con acetona.	Tratamiento
	Tratamiento por difusión	Mejora o crea efectos de luz de estrellas	La distribución del color es desigual en la superficie; las líneas estrelladas son uniformes; el dicroísmo es borroso; las manchas de color emiten fluorescencia roja; índice de refracción 1,78-1,79(1,80); el color puede concentrarse en los bordes o en el interior de grietas o picaduras antes del tratamiento; las características internas son similares a las de las fases tratadas térmicamente.	Tratamiento
	Tratamiento de relleno	Aumentar la transparencia	Rellenos vítreos en fisuras visibles o cavidades superficiales, burbujas de aire residuales, brillo débil; su estructura composicional es diferente de la del rubí, y los rellenos pueden identificarse mediante espectroscopia infrarroja o Raman.	Tratamiento

Nombre de la gema	Método de mejora	Efecto de mejora	Características de identificación	Clasificación
Zafiro	Calor Tratamiento	Mejorar el color	Similar a la estructura tratada térmicamente de los rubíes. Manchas de color en forma de celosía, bandas de color originales, los bordes de las manchas de color están difuminados, sin banda de absorción de 450 nm.	Optimización
	Difusión	Realce del color o producción de efectos similares a los de las estrellas.	Bajo inmersión en aceite o luz difusa, los colores se concentran en los bordes de las crestas o grietas, desiguales, con aspecto de red. O se concentran en los bordes e interiores de las picaduras y otros defectos; las inclusiones en forma de estrella son finas y rectas, y las inclusiones en forma de aguja se concentran en la superficie, con fluorescencia azul-blanca o azul-verde posible bajo luz de onda corta, y pueden carecer de la banda de absorción de 450 nm.	Tratamiento
	Irradiación	Mejorar el color	Los zafiros incoloros, amarillos claros y algunos azules claros pueden producir un amarillo intenso o amarillo anaranjado tras la irradiación, que es extremadamente inestable y difícil de determinar la base del tratamiento con instrumentos convencionales.	Tratamiento
Esmeralda	Inmersión en aceite incoloro	Mejorar el color	Colores de interferencia incoloros o amarillo claro visibles en las grietas. Aparece fluorescencia amarillo-verdosa o verde-amarilla bajo ondas largas, "sudando" cuando se calienta.	Optimización
	Empapado en aceite coloreado	Mejora del color	Reflejo verde en las grietas; desvanecimiento por acetona. Fluorescencia amarillo-verdosa o amarillo-verdosa a longitudes de onda largas.	Tratamiento
	Tratamiento de relleno	Mejorar la durabilidad del color	La masilla se distribuye a lo largo de las grietas y tiene un aspecto verde y reflectante, brumoso, con burbujas y estructura fluida; "suda" al palparla con una aguja caliente; puede disolverse con acetona.	Tratamiento
Aguamarina	Tratamiento térmico	Mejorar el color	Azul verdoso, amarillo, verde coloreado por el hierro, puede volverse azul tras el tratamiento térmico, estable, no puede medirse con instrumentos convencionales.	Optimización
Ojo de gato	Irradiación	Mejorar el color y el delineado	Los instrumentos convencionales no son fáciles de detectar	Tratamiento
Beryl	Tratamiento térmico	Mejorar el color	Comúnmente utilizado para el tratamiento del color de la morganita, eliminando el tono amarillo para producir rosa puro. 400℃ Por debajo de estable, instrumentos regulares no son fáciles de detectar.	Optimización
	Irradiación	Cambiar color	Cambia de incoloro, rosa claro a amarillo (estable por debajo de 250℃) o azul, a menudo difícil de detectar. El berilo azul irradiado presenta bandas de absorción situadas a 688 nm, 624 nm, 578 nm, 560 nm y otras.	Tratamiento
	Revestimiento	Produce un aspecto verde	El desprendimiento de la película verde es visible con lupa	Tratamiento

Nombre de la gema	Método de mejora	Efecto de mejora	Características de identificación	Clasificación
Turmalina	Calor Tratamiento	Mejorar el color	El calentamiento oscuro produce verde a verde azulado, el calentamiento rosa o rojo produce incoloro; el calentamiento naranja produce amarillo; el calentamiento marrón y púrpura produce azul, estable y no medible.	Optimización
	Remojo en incoloro incoloro	Mejorar el aspecto	El aceite se sumerge en las grietas	Optimización
	Teñido	Mejorar el aspecto	Utiliza colorante para penetrar en los huecos y teñirlos de rojo, rosa, morado, etc. La acetona lo decolorará.	Tratamiento
	Relleno	Mejora del aspecto y la durabilidad	Relleno de huecos y grietas superficiales con resina. Diferencias visibles en el brillo de la superficie, ocasionalmente se observan burbujas en grietas o huecos.	Tratamiento
	Irradiación	Mejorar el color	Los de color rosa claro, amarillo claro, verde, azul o incoloros se convierten en rosa intenso a rojo o rojo púrpura intenso tras la irradiación, los de color amarillo a amarillo anaranjado, verde, etc., son inestables, el tratamiento térmico provocará decoloración y no son fáciles de detectar.	Tratamiento
Zircón	Tratamiento térmico	Mejorar el color	Casi todos los circones incoloros y azules se producen por tratamiento térmico, y también pueden producirse rojos, marrones, amarillos, etc. Suelen ser estables, pero algunos pueden cambiar de color al exponerse a la luz. A menudo se producen grietas y pequeñas picaduras en la superficie o en los bordes.	Optimización
Topacio	Tratamiento térmico	Producir rosa	Los colores amarillo, naranja y marrón pueden aparecer rosados o rojos al calentarse. Estable, no medible	Optimización
	Irradiación	Producción de verde, amarillo, azul y otros colores	El incoloro puede convertirse en azul oscuro o marrón verdoso, a menudo produciendo azul mediante tratamiento térmico; el amarillo, el rosa y el marrón verdoso pueden intensificar su color o eliminar impurezas mediante irradiación, la mayoría de las cuales no se pueden medir.	Tratamiento
	Difusión	Producir azul	El incoloro aparece azulado y azul verdoso. Al ampliarlo, el color puede verse concentrado en los bordes de las facetas.	Tratamiento
Cuarzo	Tratamiento térmico	Produce amarillo	La amatista oscura se vuelve clara; se eliminan los tonos grises; la amatista calentada se convierte en topacio y cuarzo verde; algún cristal ahumado se convierte en un citrino verdoso. El color es inestable y no se puede medir.	Optimización
	Irradiación	Produce un color ahumado púrpura	El cuarzo se convierte en cristal ahumado, no mensurable; la fluorita adquiere un color más intenso, estable, no mensurable.	Tratamiento
	Teñido	Para las piedras preciosas de imitación	Motivo de craquelado, coloreado por inmersión en tinte. La inspección ampliada muestra el tinte concentrado en las grietas, que emite fluorescencia.	Tratamiento
Feldespato (Piedra de luna, Amazonita; Piedra de sol,Labradorita)	Revestimiento	Mejorar el aspecto	Cubrir con revestimiento azul o negro para crear un efecto iridiscente. El pelado del revestimiento puede verse con lupa.	Tratamiento
	Depilación	Mejorar el aspecto	Se utiliza para rellenar hendiduras y huecos superficiales. Estabilidad media. La aguja de calor puede derretir la cera, medición de espectroscopia infrarroja.	Tratamiento
	Irradiación	Se utiliza para imitar piedras preciosas	La microclina blanca puede tratarse para convertirse en amazonita azul, que es rara y difícil de detectar	Tratamiento

Nombre de la gema	Método de mejora	Efecto de mejora	Características de identificación	Clasificación
Escapolita	Irradiación	Mejorar el color	Incoloro o amarillo se vuelve púrpura, inestable, se desvanece completamente con la luz	Tratamiento
Tanzanita	Tratamiento térmico	Producir púrpura	Algunos cristales con tonos marrones producen un azul púrpura, estable y no medible	Optimización
Piroxeno (como el espodumeno)	Irradiación	Mejorar el color	Comúnmente utilizados para la espodumena, los incoloros o casi incoloros aparecen rosados, los tonos púrpura se vuelven verde oscuro y se decoloran ligeramente cuando se calientan o se exponen a la luz. Los colores producidos por irradiación incluyen espodumeno amarillo, amarillo verdoso con radiactividad residual, estable y difícil de detectar. El amarillo brillante no tiene homólogo natural.	Tratamiento
Andalusita	Tratamiento térmico	Mejorar el color	Rosa producido por el calentamiento de algunos verde, estable, no mensurable	Optimización
Euclase	Irradiación	Mejorar el color	Los especímenes incoloros pueden parecer azules o verde claro, su estabilidad es incierta y no son fáciles de detectar	Tratamiento
Calcita	Teñido	Mejora del color	Se puede teñir en varios colores, tinte visible en las costuras divididas	Tratamiento
	Inmersión en cera o inyección de cola	Mejorar el aspecto, prevenir	La superficie tiene un brillo grasiento, fácil de fundir, se puede detectar con una aguja caliente	Tratamiento
	Irradiación	Generar color	Produce azul, amarillo o morado claro. Algunos colores pueden desvanecerse y no son fácilmente detectables.	Tratamiento
Jade	Tratamiento térmico	Produce rojo y amarillo.	Las de color marrón claro o incoloro pueden parecer marrones, pardo-amarillentas, y las que son rojas tienen un tacto seco. Difíciles de detectar.	Tratamiento
	Blanqueamiento, depilación	Mejorar el aspecto	Sumergir en cera después de lavarla con ácido. La superficie tiene un brillo ceroso, la cera se desprende al calentarla y hay fluorescencia azul-blanca.	Tratamiento
	Blanqueamiento, Relleno	Mejora del aspecto y la durabilidad	Brillo de la resina, el fondo se vuelve blanco, el color se vuelve amarillo. Daños en la orientación del color original, la superficie tiene efecto de piel de naranja (o ninguno), partículas rotas, escisión incoherente; ver estructura en forma de canal; la superficie pulida muestra grietas microscópicas; estructura suelta; densidad 3,00-3,34g/cm.³ , índice de refracción 1,65 (medición puntual), tiene 2400-2600cm^-1,2800-3200cm^-1 fuerte pico de absorción, a menudo tiene fluorescencia	Tratamiento
	Teñido	Produciendo verde brillante	Los tintes se distribuyen en forma de malla a lo largo de los huecos de los granos, y los tintes de sal de cromo suelen tener una banda de absorción de 650 nm. Algunos pigmentos pueden aparecer rojos bajo un filtro de color, mientras que otros no muestran ninguna reacción. Patrones comunes de craquelado artificial.	Tratamiento
	Revestimiento	Generar verde	Índice de refracción bajo, brillo superficial débil, sin granulosidad, con un pico de absorción visible a 650 nm.	Tratamiento

Nombre de la gema	Método de mejora	Efecto de mejora	Características de identificación	Clasificación
Nefrita	Inmersión en cera	Mejorar el aspecto	Rellene las grietas superficiales con cera incolora o parafina. El calor puede fundirla. La espectroscopia infrarroja muestra picos de absorción de sustancias orgánicas.	Tratamiento
Nefrita	Teñido	Colores vivos	Comúnmente teñido de verde, con el tinte distribuido a lo largo de los huecos de los granos. El espectro de absorción muestra un pico a 650 nm.	Tratamiento
Ópalo	Nota aceite incoloro	Mejorar el aspecto	Aceite incoloro o materiales incoloros no sólidos. Visible halo anormal, efecto chispeante, difícil de detectar.	Tratamiento
	Colorear	Reforzar el cambio de color	Los colorantes suelen acumularse en forma granular en los huecos y perderán su cambio de color al exponerse al agua	Tratamiento
	Relleno de plástico	Mejorar el aspecto	Plástico coloreado o incoloro, baja densidad 1,90 g/cm³, caracterizada por finas líneas negras, a veces pueden verse pequeños cuerpos metálicos opacos.	Tratamiento
	Revestimiento	Mejorar el cambio de color	Utiliza material negro como sustrato. Se puede observar con aumento, se puede grabar con una punta de aguja fina.	Tratamiento
Cuarcita	Teñido	Se utiliza para imitar piedras preciosas	Puede tener varios colores. Los colorantes se distribuyen a lo largo de las grietas intergranulares, con un pico de absorción a 650 nm en el espectro visible (espectro verde).	Tratamiento
Calcedonia	Tratamiento térmico	Mejorar el color	Color uniforme, brillante, no es fácil de detectar	Tratamiento
Calcedonia	Teñido	Colores vivos	Puede haber varios colores. Los tintes se distribuyen a lo largo de las grietas, y los teñidos de verde pueden tener bandas de absorción de 645 nm, 670 nm.	Tratamiento
Serpentinex	Inmersión en cera	Mejorar el aspecto	Rellenar grietas o huecos con cera incolora, generalmente más estable; brillo ceroso, "suda" cuando se palpa con una aguja caliente.	Optimización
Serpentinex	Teñido	Colores vivos	Hay varios colores, con tintes distribuidos a lo largo de las grietas; los teñidos de verde pueden tener un ancho de banda de absorción de 650 nm.	Tratamiento
Turquesa	Inmersión en cera	Profundización del color	Se utiliza para sellar pequeños poros. Las agujas calientes pueden fundir la cera, que tiene baja densidad y un brillo ceroso.	Tratamiento
	Relleno	Mejora el color y la durabilidad	Plásticos incoloros o coloreados o materiales como la resina epoxi con metal añadido. Baja densidad (2,4-2,7 g/cm³), dureza baja (3-4). Las agujas de calor pueden fundir sustancias orgánicas, la espectroscopia infrarroja puede determinar sustancias orgánicas, y las escamas irregulares se pueden observar con lupa.	Tratamiento
	Teñido	Profundizar el color	betún líquido negro y otros materiales. El color es profundo y poco natural, la capa de color es poco profunda y fácil de caer, se puede lavar con amoniaco y se puede fundir con una aguja caliente. Se utiliza para simular sustratos de color oscuro.	Tratamiento
Lapislázuli	Cera de inmersión o aceite incoloro	Mejorar el aspecto	La capa de cera es propensa a pelarse. El aceite se acumula en las grietas; cuando se sondea con una aguja caliente, "suda".	Optimización
Lapislázuli	Teñido	Mejorar el aspecto	El color distribuido a lo largo de las grietas puede limpiarse con acetona, alcohol o ácido clorhídrico diluido.	Tratamiento

Nombre de la gema	Método de mejora	Efecto de mejora	Características de identificación	Clasificación
Malaquita	Depilación	Mejorar el aspecto	Sumerja la cera de la superficie en la grieta; la aguja caliente puede derretirla.	Optimización
Malaquita	Relleno	Mejorar la durabilidad	Rellene las grietas con plástico o resina. La inspección con lupa revela el relleno, que puede fundirse con una aguja caliente.	Tratamiento
Mármol	Teñido	Se utiliza para imitar	Disponible en varios colores, el colorante es visible bajo aumento. Los reactivos pueden borrar el color, y el color se concentra en los huecos.	Tratamiento
Talco	Teñido	Producción de varios colores	El colorante se acumula en las grietas, visible bajo aumento, el reactivo borra el color	Tratamiento
Talco	Revestimiento	Mejorar el aspecto, disimular grietas	Materiales como el plástico o la cera para cubrir las grietas de la superficie y las marcas de pulido, aumentando la dureza. La película tiende a despegarse y resulta cálida y pegajosa al tacto.	Tratamiento
Fluorita	Tratamiento térmico	Mejorar el color	A menudo tratar negro y azul oscuro a azul, estable. Evitar el calor de inmersión por encima de 300℃ , difícil de detectar.	Optimización
	Irradiación	Mejorar el color	Incoloro se vuelve púrpura, verde puede fluorescer. Cambia fácilmente, inestable, no es fácil de detectar.	Tratamiento
	Relleno	Mejorar el color	Rellenar las grietas superficiales con plástico o resina para garantizar que no se agrieten durante el procesado, visible con lupa, y fundir con una aguja caliente.	Tratamiento
Howlite	Teñido	Mejorar el color	Fácilmente coloreable, puede teñirse de verde (imitando la turquesa), azul (imitando el lapislázuli) y otros colores. El color no se distribuye de forma natural sino que se concentra en las grietas de la red, visible bajo aumento, y puede desteñir. Parece rosa o rojo bajo un filtro Charles.	Tratamiento
Jaspe oriental	Relleno	Añadir rojo	La cola o la resina rellenan de pigmento rojo o polvo de cinabrio las grietas u hoyos y, tras secarse, se aplica una capa de resina. La superficie tiene un brillo ceroso o grasiento. El color "sangre" es singular y se distribuye principalmente a lo largo de las grietas o fosas. Las partículas de colorante no flotan completamente en la cola. El color es brillante y bueno, se siente cálido al tacto, tiene gran dureza, baja densidad y puede carbonizarse al calentarse.	Tratamiento
Jaspe oriental	Revestimiento	Mejorar el aspecto, añadir rojo	Mezcle polvo de cinabrio o pigmento rojo con cola y aplíquelo a la superficie para realzar el "color sangre". Tras una inspección ampliada, el color "sangre" puede verse flotando en la capa transparente, con marcas ocasionales de pincel, y la gota de agua regia no produce una película.	Tratamiento
Piedra de Shoushan	Tratamiento térmico	Mejorar o cambiar el teñido	Ahumado o agentes químicos barbacoa o calentamiento a temperatura constante, el tratamiento de su superficie a ser de color negro o rojo, con una distribución uniforme y completa de color, y sólo en la superficie poco profunda, propensos a agrietarse, mala retención de agua, no "patrón de rábano."	Optimización
	Teñido	Produce colores amarillo, marrón rojizo y rojo oscuro	Se utilizan métodos como el hervido o el teñido para teñirla de amarillo o rojo hasta rojo oscuro, imitando la piedra Field-yellow. La superficie está teñida, mientras que el interior es blanco (polvo de piedra), y el teñido es desigual y poco natural, concentrándose en grietas o cavidades, sin patrones de rábano. El tinte se decolora con acetona.	Tratamiento
	Revestimiento	Mejorar el aspecto	Mezcle uniformemente polvo de piedra amarilla con resina epoxi, aplíquelo a la superficie para crear un revestimiento de piedra de imitación, imitando la piedra amarilla Field. Su superficie tiene un brillo inusual, es propensa a los arañazos, y el polvo de piedra raspado aparece amarillo. La piedra está relativamente seca, no tiene "patrones de rábano" y la película es fácil de despegar.	Tratamiento

Nombre de la gema	Método de mejora	Efecto de mejora	Características de identificación	Clasificación
Perlas naturales	Blanqueo	Mejorar el color y el aspecto	Eliminar las impurezas de la superficie de la perla. Los métodos de tratamiento como el peróxido de hidrógeno, el gas cloro y el blanqueamiento fluorescente son difíciles de detectar con los instrumentos convencionales.	Optimización
Perlas naturales	Teñido	Produce colores negros y grises	Existen dos métodos: la coloración química y el teñido central, seguido del pulido. Los tintes pueden verse en las picaduras y agujeros de la superficie. Los paños de acetona pueden desteñir el color, y el cloruro de plata que se vuelve negro puede detectar elementos de plata.	Tratamiento
Perla cultivada	Blanqueo	Mejorar el aspecto	Eliminación de impurezas de la superficie de las perlas. Los tratamientos como el método del peróxido de hidrógeno, el método del gas cloro y el método del blanqueamiento fluorescente no son fácilmente detectables con los instrumentos convencionales.	Optimización
	Blanqueamiento	Mejorar el color	Añadir agente blanqueador basado en el blanqueamiento	Optimización
	Teñido	Producción de color	Similares a las perlas naturales. Las manchas de color pueden verse con lupa, con depósitos puntiformes en la superficie. El tinte puede verse cuando se limpia con ácido clorhídrico diluido o acetona. Inerte bajo ondas largas, la plata puede detectarse mediante tinción con cloruro de plata. Las líneas blancas son visibles en la fotografía de rayos X.	Tratamiento
	Irradiación	Cambiar color	Pueden aparecer en negro, verde-negro, azul-negro, gris, etc. La inspección ampliada revela halos de irradiación en la capa nacarada, y el análisis de espectroscopia Raman muestra diferencias con las perlas negras no tratadas.	Tratamiento
Coral	Blanqueo	Mejorar el aspecto	El peróxido de hidrógeno elimina la decoloración, aclara el color corporal y los instrumentos convencionales no son fáciles de detectar.	Optimización
	Inmersión en cera	Mejorar el aspecto	La cera rellena los huecos y cavidades, visibles tras una inspección ampliada, "suda" al sondearla con una aguja caliente y presenta fluorescencia	Optimización
	Teñido	Producir rojo	El tinte se distribuye a lo largo de las bandas de crecimiento. La concentración de colorante es visible en las grietas, con una distribución desigual del color, y se desvanece al limpiarlo con acetona.	Tratamiento
	Relleno	Mejora el color y la durabilidad	Rellenar el coral poroso con resina epoxídica o sustancias gelatinosas similares, reduciendo la densidad, y puede haber un desprendimiento de gel cuando se sondea con una aguja caliente.	Tratamiento

Nombre de la gema	Método de mejora	Efecto de mejora	Características de identificación	Clasificación
Ámbar	Tratamiento térmico	Profundización del color	Calentamiento de ámbar turbio en aceite vegetal para hacerlo más transparente, produciendo grietas en forma de aguja en un patrón de "nenúfar" o "luz solar"; el ámbar regenerado tiene una estructura agitada con composición granular. Tiene una birrefringencia anormal y una fluorescencia azul calcárea.	Optimización
Ámbar	Teñido	Profundizar el color	Imitación de ámbar rojo oscuro, también disponible en verde u otros colores, con tinte visible distribuido a lo largo de las grietas	Tratamiento
Marfil	Blanqueo	Eliminar la decoloración	Utilizar soluciones oxidantes como el peróxido de hidrógeno para eliminar el amarilleamiento, aclararlo o eliminar impurezas. Inestable y difícil de detectar.	Optimización
	Inmersión en cera	Mejorar el aspecto	La superficie visible tiene un tacto ceroso y parece aceitosa y lisa. Puede medirse con una aguja caliente, pero suele ser difícil de detectar.	Tratamiento
	Teñido	Para manualidades	Para crear la apariencia de marfil antiguo, esto es poco común. Al ampliarlo, pueden verse colores concentrados a lo largo de la textura estructural o moteados.	Tratamiento
Concha	Revestimiento	Imitación de perla (brillo)	Superficie recubierta con esencia de perla y otros materiales, produciendo un brillo perlado, imitación de perla. Tras una inspección ampliada, se observa que se ha desprendido una fina película, la superficie es lisa sin "arenilla", el brillo es anormal, carece de los patrones en espiral de crecimiento únicos de la superficie de una perla, y en su lugar se asemeja a la superficie rugosa monótona de una cáscara de huevo con alturas variables, con una estructura interna en capas.	Tratamiento
Concha	Teñido	Producción de varios colores	El color flota en la capa superficial, la acetona lo elimina	Tratamiento
Rubí sintético	Explosión de enfriamiento	Generar grietas	Imitación de rubí natural	Tratamiento
Vidrio	Revestimiento	Mayor brillo	Imitando a las piedras preciosas naturales, a menudo se pueden ver partes de la película desprenderse, y los objetos afilados pueden arrancarla.	Tratamiento

Sección II Clasificación de las técnicas de mejora

Debido a los numerosos y confidenciales métodos de mejora de las piedras preciosas, junto con los distintos niveles de reconocimiento público de estas mejoras, no existe actualmente un esquema de clasificación unificado. El autor cree que las técnicas de realce de piedras preciosas pueden clasificarse sistemáticamente según los factores causales de la gemología, divididos en tres niveles: grupo, especie y subespecie (Tabla 6-4). Aquí, "grupo" se refiere a la base material de la mejora de las piedras preciosas, es decir, los factores causales (energía, composición, etc.) que conducen a la mejora de las piedras preciosas; "especie" se refiere a los modos de acción de los factores causales; y "subespecie" es una subdivisión de "especie", que se refiere a métodos específicos de mejora.

Cuadro 6-4 Clasificación de las técnicas de mejora de piedras preciosas

Grupo	Especie	Subespecie	Grado de reconocimiento
Grupo	Especie	Subespecie	Optimización	Tratamiento
Activación de la energía	Proceso de energía térmica	Método convencional de tratamiento térmico	√
	Proceso de energía térmica	Método de tratamiento electrolítico con sales fundidas	√
	Proceso de irradiación	Método de irradiación con partículas cargadas pesadas		√
		Método de irradiación con electrones de alta energía		√
		Método de irradiación electromagnética		√
		Método de irradiación de neutrones		√
	Proceso de irradiación térmica	Térmica - Irradiación de partículas cargadas pesadas	√
		Térmica - Irradiación de electrones de alta energía	√
		Irradiación térmica - electromagnética	√
		Térmica - Irradiación de neutrones	√
Reacción química	Difusión térmica	Método de permeación de paquetes de polvo		√
		Método del baño de sal		√
		Método de fusión		√
	Purificación Método de fusión	Método de purificación de ácidos y bases fuertes		√
		Purificación Método de fusión		√
		Método de blanqueo químico	√
		Método de decoloración por luz	√
	Precipitación química	Método de remojo con sal		√
	Precipitación química	Método de pirólisis líquida en color		√
Modificación física	Inyección de poros	Método de inyección estática		√
		Método de inyección térmica		√
		Método de inyección a alta presión		√
	Revestimiento	Método de recubrimiento		√
		Método de chapado		√
		Método de aplicación de láminas		√
	Eliminación de impurezas	Método láser de eliminación de impurezas		√

1. Activación de la energía

La activación energética se refiere a los cambios en las características de apariencia de las piedras preciosas causados por la aplicación de energía externa. Los cambios en las características de apariencia de las piedras preciosas dependen principalmente de las propiedades de las propias piedras y de las condiciones de aplicación de la energía.

Puede dividirse en dos tipos: procesos de energía térmica y procesos de irradiación, en función de la fuente de energía y el método de acción.

(1) Tecnología de la energía térmica

La tecnología de la energía térmica, también conocida como tratamiento térmico, es el proceso de calentamiento en condiciones de temperatura controlada en una atmósfera específica (oxidante o reductora) para mejorar las características de aspecto de las piedras preciosas.

Cuando las piedras preciosas se calientan, sus propiedades fisicoquímicas cambian en cierta medida al variar la temperatura. Los cambios físicos se manifiestan como fusión, agrietamiento y cicatrización de fisuras; los cambios químicos se reflejan en variaciones de los estados de valencia iónica, cambios de contenido, alteraciones del campo aniónico, separación de soluciones sólidas y aparición de fenómenos especiales. Estos cambios se reflejan finalmente en el color, la transparencia, la claridad, los fenómenos ópticos especiales y otras características del aspecto de la gema, es decir, para lograr el propósito de mejorar la gema. Sin embargo, los resultados del tratamiento térmico suelen ser impredecibles debido a la complejidad de las condiciones naturales en las que se forman las gemas. Por lo tanto, es esencial realizar experimentos repetidos utilizando diversas técnicas de energía térmica (condiciones de control de la temperatura, atmósfera, presión, aditivos, etc.) basadas en un estudio detallado de las propiedades fisicoquímicas de las gemas que se pretenden mejorar para lograr los resultados deseados.

Las principales funciones del tratamiento térmico incluyen el cambio del estado de valencia de los iones causantes del color, la eliminación de centros de color inestables, la deshidratación, la descristalización, la purificación o el envejecimiento, la eliminación de bandas de color, la inducción de fisuras de enfriamiento y la curación de fisuras, la eliminación de materiales fibrosos y núcleos oscuros o manchas marrones, los cambios en la configuración de cristalización e incluso la regeneración de la fusión.

Los procesos térmicos se dividen en dos métodos comunes basados en el grado de cambio de la composición química de las piedras preciosas: el tratamiento térmico ordinario y la electrólisis de sales fundidas. Los dispositivos térmicos incluyen hornos (de resistencia, de fusión de sales, de combustible), de atmósfera controlada y hornos térmicos de vacío (Figura 6-1). Las fuentes de calor incluyen el calentamiento por láser y el calentamiento por haz de electrones. Los equipos adicionales incluyen dispositivos de control de la atmósfera (generadores de gas, dispositivos de descomposición de amoníaco y sistemas de vacío), equipos de potencia (armarios de distribución, sopladores, etc.), instrumentos de medición (instrumentos de temperatura, manómetros, caudalímetros, equipos de control automático, etc.), crisoles y equipos de refrigeración de limpieza.

En cuanto a la temperatura necesaria para los procesos térmicos, puede dividirse en cuatro etapas: baja temperatura (100-200℃), media temperatura (alrededor de 200-700℃), alta temperatura (700-1300℃), y ultra alta temperatura (por encima de 1300℃). Las condiciones de tratamiento térmico para las piedras preciosas comunes se enumeran en la Tabla 6-5.

Tabla 6-5 Condiciones para el tratamiento térmico de cambio de color de las gemas

Piedra preciosa	Color resultante	Temperatura de tratamiento térmico ( ℃)
Zafiro azul de Sri Lanka	Blanco amarillento claro	400
Zafiro púrpura de Sri Lanka	Rosa	450
Ceraunite (Naranja)	Rosa	500
Verde esmeralda	Azul (aguamarina)	420
Berilo amarillo	Azul claro Blanco	400
Berilo rojo anaranjado	Rosa brillante	400
Turmalina verde marrón	Rosa	400
Turmalina rojo oscuro	Rosa	550 ~ 600
Turmalina verde ahumada	Verde más brillante	600 ~ 650
Turmalina azul-verde	Verde brillante	650
Cuarzo ahumado	Blanco	275 ~ 300
Cuarzo amarillo ahumado	Amarillo-naranja	250 ~ 350
Algo de amatista	Naranja-amarillo	500 ~ 575
Circón azul verdoso	Azul brillante	380 ~ 500

El equipo de tratamiento térmico es la herramienta básica para el tratamiento térmico de gemas, que puede ser simple o complejo. Los experimentos sencillos de tratamiento térmico pueden realizarse en el laboratorio utilizando alcohol como fuente de calor, colocando las gemas en un tubo de ensayo o crisol sobre una llama, o calentándolas en una estufa de carbón. Los inconvenientes de estos métodos de calentamiento son el calentamiento desigual, las pérdidas importantes y la imposibilidad de controlar la temperatura. Lo mejor es utilizar equipos de calentamiento con dispositivos de control, como los tratamientos a baja temperatura que pueden realizarse en diversos hornos (hornos de secado por aire forzado o infrarrojos, cajas de tostado por infrarrojos),los tratamientos térmicos a media y alta temperatura pueden realizarse en un horno de mufla.

Durante el proceso de tratamiento térmico, es importante controlar la temperatura, la velocidad de calentamiento, el tiempo de mantenimiento de la temperatura, el tiempo y la velocidad de enfriamiento, y el control de la atmósfera circundante y los aditivos (iones colorantes, pH, etc.). Estos son los principales factores que garantizan la eficacia térmica. Antes del tratamiento térmico, es esencial seleccionar cuidadosamente las muestras, aclarar el propósito y la viabilidad del tratamiento, determinar el equipo de tratamiento, prestar atención a la seguridad, reducir la aleatoriedad y el riesgo, y lograr los máximos resultados con el mínimo esfuerzo.

① Tratamiento térmico ordinario

Simplemente calentando la piedra preciosa (a temperaturas altas, medias y bajas), los iones cromóforos internos cambian de contenido y de estado de valencia, o se alteran los defectos estructurales internos del cristal, lo que provoca cambios en las propiedades físicas de la piedra preciosa (color, transparencia, propiedades ópticas) para conseguir una mejora (Tabla 6-6).

Tabla 6-6 Características de identificación del proceso de energía térmica

Temperatura	Gema mejorada	Características internas	Características externas
Baja temperatura	Ámbar	Grietas inducidas en forma de disco	Color más intenso debido a la oxidación
Temperatura media	Amatista, berilo, turquesa, topacio, etc.	Grietas de tensión y manchas oscuras formadas por la ruptura de micro inclusiones gas-líquido.	Ninguno
Alta temperatura, temperatura ultra alta.	Diamante, rubí, zafiro, etc.	No suelen ser evidentes y son difíciles de medir. Ocasionalmente: (1) Halos de difusión en forma de puntos de diversos tamaños (2) Grietas de tensión en forma de disco o de plato alrededor de inclusiones sólidas (3) Desaparición de inclusiones de gas-líquido, con un color más oscuro del cuerpo y grietas (4) A veces fluorescencia ultravioleta especial.

(a) Tratamiento térmico a alta temperatura

En condiciones de atmósfera oxidante: puede cambiar los colores de los zafiros azul claro, amarillo claro y rosa claro mediante la transformación del estado de valencia del ion cromógeno Fe²⁺ + e→Fe³⁺y la migración de carga (O²^–→Fe³⁺Puede eliminar las inclusiones sedosas de los zafiros rojos (a menudo causadas por inclusiones de rutilo o soluciones sólidas), mejorando la claridad de las gemas; puede eliminar los núcleos oscuros o las manchas marrones de los rubíes, cambiando eficazmente su color; puede transformar el circón marrón o marrón-rojo de tipo bajo en circón incoloro transparente de tipo alto, provocando cambios en la configuración de la cristalización; mediante el tratamiento a alta temperatura o el temple, puede eliminar o debilitar las características líneas de crecimiento curvas de los zafiros rojos y azules sintéticos por flameado, etc.
En condiciones de atmósfera reductora, puede transformar el berilo verde-azul o la aguamarina verde en aguamarina azul mediante la transformación del Fe³⁺+e→Fe²⁺las piedras Geuda de Sri Lanka, de color blanco lechoso, parduzco y azul claro (que contienen Fe³⁺ Ti⁴⁺) puede lograr la transformación de Fe³⁺+ e+→ Fe²⁺ estados de valencia a través de 1600-1900℃ tratamiento a alta temperatura, lo que lleva a la migración de carga entre Fe²⁺+ Ti⁴⁺→Fe³⁺+Ti³⁺, dando lugar a zafiros azules; el circón marrón-marrón-rojo de tipo bajo se convierte en circón azul claro.

(b) Tratamiento térmico a media temperatura

El tratamiento térmico a media temperatura se utiliza principalmente para eliminar los centros de color inestables de las gemas, haciendo que los colores de las gemas sean duraderos e inalterables. Los colores mejorados de las gemas no se desvanecerán debido a la exposición a la luz o a la luz solar, ni cambiarán significativamente con el paso del tiempo. Algunas aguamarinas, tanzanitas, citrinos, cristal verde, citrino, turmalina, topacio y otras gemas de color del mercado han sido sometidas en su mayoría a tratamiento térmico.

(c) Tratamiento térmico a baja temperatura

Piedras preciosas que contienen limonita (Fe₂ O₃ - ոH₂O)) o impurezas colorantes como el hidróxido de hierro, como la calcedonia amarilla, el jade amarillo parduzco y el ópalo de madera amarillo ojo de gato, se someten a un tratamiento térmico. Debido al efecto de deshidratación de las impurezas colorantes, éstas se transforman en hematites, lo que hace que los tonos amarillos y pardo-amarillos originales de las gemas pasen a ser rojos y pardo-rojizos. Las gemas orgánicas como el marfil y el ámbar pueden oxidarse durante el tratamiento térmico, lo que intensifica su aspecto y consigue un efecto antiguo o envejecido. También el ámbar puede fundirse y reconstruirse, mejorando su claridad y transparencia.

El tratamiento térmico puede destruir los centros de color; el cuarzo ahumado puede volverse verde o amarillo verdoso después de 140-200℃, y calentándolo más hasta 380℃ puede volverse incoloro; la amatista puede volverse amarilla o incolora; el circón rojo y marrón puede convertirse en circón incoloro, etc.

② Electrólisis de sales fundidas

Después de mezclar la sal fundida: Colócala en un crisol de grafito y procede con el proceso de electrólisis. Utilice alambre de platino para envolver la piedra preciosa y que actúe como ánodo, mientras que el crisol de grafito sirve como cátodo. Una vez fundido el electrolito en el horno, coloque la piedra preciosa envuelta con alambre de platino en la célula de electrólisis para proceder a la electrólisis (condiciones: tensión 3,0 V, tiempo 40-45 min) y, a continuación, retírela. La electrólisis provoca cambios en el estado de valencia y el contenido de color, provocando iones en la piedra preciosa y alterando su color.

El inconveniente de este método es que si la sal fundida no se elige correctamente, la gema se erosionará.

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(2) Proceso de irradiación

El método de utilizar energía de ondas o partículas microscópicas para irradiar gemas, provocando cambios físicos y químicos en las gemas, se denomina proceso de irradiación. Porque la radiación ionizante puede causar directa o indirectamente efectos de ionización en el material irradiado a través de la conversión de energía durante su interacción con la gema.

① Efectos de la irradiación

Las gemas pueden sufrir cierto grado de cambio durante el tratamiento de irradiación, especialmente en el color. Los cambios en determinadas propiedades de las gemas dependen de la composición química y la estructura cristalina de las propias gemas, así como de factores como el tipo de radiación, el nivel de energía de la radiación, la duración de la radiación y el método de irradiación.

(a) Cambios en el color de las gemas

La diversidad de colores de las gemas se debe a la composición química, la estructura cristalina, las inclusiones, la óptica de los cristales y factores humanos.

La mejora del proceso puede provocar cambios en el color de las piedras preciosas debido a variaciones en cualquiera de los factores. La radiación es un método que puede cambiar el color de las piedras preciosas y es la razón de los cambios en la estructura interna de los cristales de las piedras preciosas, dando lugar a la formación de varios centros de color. Los centros de color pueden dividirse en centros de color por defecto de carga y centros de color por defecto iónico. Los centros de color por defecto de carga se forman cuando los iones en los puntos de la red cambian sólo en sus propiedades de carga. Pueden dividirse a su vez en centros de color de vacantes y centros de color de electrones. Por el contrario, los centros de color por defecto iónico se forman cuando los iones en posiciones normales de la red se desplazan debido a colisiones con partículas de radiación entrantes, dando lugar a defectos como vacantes de iones negativos, vacantes de iones positivos, agregación de vacantes e iones intersticiales.

El cambio o alteración del color de las piedras preciosas causado por la irradiación es un proceso en el que diferentes defectos (trampas) del cristal de la piedra preciosa capturan electrones o vacantes. Diferentes tipos de piedras preciosas o el mismo tipo de piedra preciosa de diferentes orígenes contienen diferentes tipos de trampas (combinaciones), que pueden formar diferentes tipos de centros de color después de la irradiación, dando lugar a cambios en el color del cristal (ver Tabla 6-8).

Tabla 6-8 Cambios de color en las piedras preciosas causados por la irradiación

Materiales de piedras preciosas	Cambio de color
Aguamarina (Berilo)	El incoloro se vuelve amarillo; el azul, verde; el azul claro, azul oscuro①.
Zafiro	Incoloro se vuelve amarillo②; Rosa a amarillo ②; (Padma jade）
Diamante	Incoloro o de color claro se vuelve azul, verde, negro, amarillo, marrón, rosa o rojo
Perla	El negro cambia a gris, marrón, "azul" o "negro".
Cristal	Incoloro, amarillo o azul claro cambia a ahumado, púrpura, bicolor (púrpura y amarillo) cambia a amarillo o verde.
Spodumene (Spodumene púrpura)	Cambia a amarillo o verde
Topacio	Incoloro se convierte en amarillo②, naranja②, marrón o azul.
Turmalina	Los colores incoloros o claros cambian a amarillo, marrón, rosa, rojo o verde-rojo; el azul se vuelve morado
Zircón	Incoloro cambia a marrón a rojo
Mármol	El blanco se vuelve amarillo, azul o lila
Nota: ① El color se desvanece bajo la luz. ② El color puede desvanecerse cuando se expone a la luz; si hay dos centros de color diferentes, uno puede desvanecerse mientras que el otro no.

(b) Radiactividad inducida

Las gemas sometidas a irradiación de alta energía pueden hacer que algunos elementos estables experimenten reacciones nucleares y produzcan radiactividad (rayos β o γ). Las partículas de radiación que inducen principalmente la radiactividad son los haces de neutrones, los haces de electrones de alta energía superiores a 10MeV, los haces de protones y los haces de partículas Q. Este tipo de reacción nuclear también se conoce como reacción de activación neutrónica, y los nucleidos radiactivos producidos se denominan nucleidos radiactivos artificiales. El nivel de radiactividad está relacionado con el tipo de elemento, y todos los nucleidos radiactivos inducidos sufrirán una desintegración radiactiva. Por lo tanto, las gemas que han sido irradiadas poseen una radiactividad nociva para el cuerpo humano y sólo pueden venderse tras su desintegración radiactiva (por debajo de los límites de exención). El límite de dosis equivalente para el cuerpo humano fijado por la CIPR en 1977 es de 5rem ‧ a^-1La dosis para el cristalino del ojo humano no debe superar los 15rem y la dosis para otros órganos no debe superar los 50rem.

Las piedras preciosas naturales contienen trazas de impurezas, como Fe , Cr , Ni , Mn , Cu , Ca , Na , K, Co , Sc , Cs , Ta, Th, Sr, que a menudo se activan y se convierten en nucleidos radiactivos cuando se someten a irradiación neutrónica (véase el cuadro 6-9).

Tabla 6-9 Propiedades de los nucleidos radiactivos inducidos en las piedras preciosas irradiadas

Nucleido radiactivo	Vida media	Energía (KeV)	Límite de exención en EE.UU. (nCi/g)
⁵³Cr	27.79 d	320	20.0
¹⁴¹Ce	32.50 d	77	0.09
⁵⁹Fe	45.1 d	1099.2	0.6
¹²⁴Sb	60.20 d	1852	0.2
⁴⁵Zr	64.02 d	733	0.6
⁴⁶Sc	83.81 d	889.26	0.4
¹⁸²Ta	115.0 d	1121.3	0.4
⁶⁵Zn	243.80 d	1115.5	1
⁵⁴Mn	312.20 d	836	1
¹³⁴Cs	2.065 d	604.6	0.09
⁶⁰Co	5.271 d	1332.4	0.5
⁴⁰K Natural	1,28 Ga	157	0.3
²³⁸U Natural	4,47 Ga	1796	0.167
²³²Th Natural	14,06 Ga	2470	0.055

(c) Daños en las piedras preciosas

Las piedras preciosas irradiadas tienen iones en la red que pueden moverse, creando vacantes de iones e incluso zonas de agregación de vacantes, que son perjudiciales para la formación de centros de color; al mismo tiempo, las partículas irradiadas provocan un efecto de vaporización de la irradiación en los átomos o iones de la superficie de la piedra preciosa, dañando la superficie de ésta.

② Factores que afectan al cambio de color de las piedras preciosas debido a la irradiación

(a) La composición y la estructura cristalina de la propia piedra preciosa

En las piedras preciosas naturales, los elementos de impureza traza que ocupan sitios de la red debido a la sustitución isomórfica a menudo causan dislocaciones en la estructura cristalina, dando lugar a diversos defectos, que proporcionan las condiciones básicas para generar centros de color de defecto de carga durante la irradiación.

Las distintas piedras preciosas presentan distintos tipos de defectos naturales, uniformidad de distribución, densidad, etc. En las mismas condiciones de irradiación, pueden producirse diferentes efectos de cambio de color.

(b) Tipos de radiación

La masa y la energía de los distintos tipos de partículas de radiación son diferentes, por lo que sus efectos sobre las piedras preciosas varían en consecuencia. Las partículas muy cargadas tienen mayor energía de radiación, fuertes efectos de radiación y menor penetración, por lo que sólo afectan a la superficie poco profunda de la piedra preciosa, dando lugar a colores menos uniformes; las partículas de alta energía tienen una energía muy baja, pero cuando su energía es mayor, su penetración es más fuerte. Por lo tanto, las capas de color producidas por los rayos β son relativamente profundas pero no muy uniformes; la radiación electromagnética tiene una penetración extremadamente fuerte, produciendo colores más uniformes, pero con menor energía de radiación; los haces de neutrones tienen masa media, alta energía y fuerte capacidad de penetración, dando lugar a colores más uniformes, pero la irradiación de neutrones puede inducir fácilmente radiactividad. Los diferentes tipos de fuentes de radiación tienen ventajas y desventajas para cambiar el color de las piedras preciosas, por lo que cuando se irradian piedras preciosas, la fuente de radiación debe seleccionarse de acuerdo con las diferentes necesidades de las muestras de piedras preciosas (Tabla 6-10).

Tabla 6-10 Características de las fuentes de radiación para la coloración de piedras preciosas (Según K. Nassau, 1984)

Tipo de radiación		Gama de generación de energía	Uniformidad del color	Energía eléctrica necesaria	Radiactividad inducida	Temperatura local
Onda electromagnética	Luz visible	2 ~ 3(eV)	Multicolor	Bajo	Sin	Sin
	Ultravioleta	5(eV)	Multicolor	Bajo	Sin	Sin
	Rayos X	10⁴(eV)	No es bueno	Medio	Sin	Sin
	Rayo γ	10⁶(eV)	Bien	No es necesario	Sin	Sin
Neutrón		10⁶(eV)	Bien	Muy alta	Con	Sin
Partícula negativa	Rayo β	10⁶(eV)	No es bueno	Alta	Sin	Muy fuerte
Partícula negativa	Electrón de alta energía	10⁷(eV)	No es bueno	Alta	Con	Muy fuerte
Partículas positivas	Protones, rayos α, partículas cósmicas, etc.	10⁷(eV)	No es bueno	Alta	Con	Local

(3) Proceso de irradiación térmica

Se trata de un método combinado de irradiación radiactiva y tratamiento térmico. Incluye la irradiación térmica con partículas cargadas pesadas, la irradiación térmica con electrones de alta energía, la irradiación térmica electromagnética y la irradiación térmica con neutrones.

Las gemas cambian de color debido a la radiación ionizante, que a veces es inestable y puede desvanecerse fácilmente cuando se expone a la luz y al calor. Esto se debe a la inestabilidad de algunos centros de color. El tratamiento térmico actúa a menudo como contramedida al tratamiento por irradiación. Por ejemplo, la irradiación puede crear defectos estructurales en los cristales que forman los centros de color, mientras que el tratamiento térmico puede reparar parcial o totalmente estos defectos estructurales, cambiando o desvaneciendo el color. Por lo tanto, en el tratamiento de gemas por irradiación, sólo la generación de colores permanentes es un indicador técnico importante para mejorar las gemas. Esos colores temporalmente inestables suelen eliminarse mediante calentamiento a baja temperatura, conservando los centros de color estables. Así, tras el calentamiento a baja temperatura, a menudo se produce un cambio de color. Por ejemplo, el topacio puede cambiar de marrón a azul y el cuarzo de marrón a amarillo. Si la temperatura de calentamiento no está bien controlada, puede hacer que la gema se decolore por completo, recuperando el color anterior a la irradiación (figura 6-5 a figura 6-6).

2. Reacciones químicas

Para aumentar el valor estético y comercial de las piedras preciosas, se suelen utilizar diversos métodos químicos o fisicoquímicos para mejorar sus características estéticas, además de la activación energética.

Sabemos que las piedras preciosas son estructuras cristalinas obtenidas a partir de una serie de reacciones químicas de elementos químicos en determinadas condiciones. El estado de valencia, el contenido y la forma de los elementos en el cristal son la base material del color de las piedras preciosas, como el Cr³⁺La jadeíta se vuelve verde y el corindón roja. Por lo tanto, los métodos de reacción química en los procesos de mejora de las piedras preciosas implican diversas formas de introducir determinadas sustancias colorantes (elementos, compuestos) en la red de la piedra preciosa o de recubrirlas en los huecos y superficies de la piedra, mejorando así el aspecto de las piedras preciosas.

Los procesos de reacción química para mejorar las características de apariencia de las piedras preciosas incluyen métodos tradicionales y modernos. En la actualidad, los tipos más utilizados pueden dividirse a grandes rasgos en tres categorías: difusión térmica, purificación y blanqueo, y precipitación química.

(1) Proceso de difusión térmica

La tecnología de difusión térmica puede mejorar considerablemente el aspecto de las piedras preciosas a gran escala. Este proceso se inició a mediados del siglo XX y se utilizó principalmente para tratar piedras preciosas de corindón con escasos efectos de mejora por activación de energía. Desde el siglo XXI, este método se aplica ampliamente.

La tecnología de difusión térmica es un método para mejorar el aspecto de las piedras preciosas mediante reacciones químicas. Consiste en difundir sustancias colorantes en las piedras preciosas en condiciones de temperatura alta o ultraalta para cambiar los tipos, el contenido y las proporciones de los elementos colorantes dentro de las piedras preciosas, mejorando así su color, transparencia y otras características.

① Tipos de difusión térmica

Existen dos tipos de procesos de difusión térmica: la difusión superficial y la difusión masiva. Se utilizan sobre todo para mejorar los zafiros rojos (azules), generalmente para realzar el color deseado o crear un efecto de estrella.

Difusión superficial

El método de tratamiento es aproximadamente el siguiente: una capa de óxido de aluminio y agentes colorantes (como Fe, Ti , Cr , Ni, y otros óxidos) como agentes de difusión) se recubre en la superficie del material facetado de la piedra preciosa y se calienta en condiciones de temperatura ultra alta (1800-2000℃)) para promover la difusión de elementos colorantes desde la superficie de la piedra preciosa hacia el interior, formando así una capa de difusión de color muy fina. Si el agente de difusión está recubierto con elementos colorantes Fe , Ti, puede formarse una fina capa azul; si está recubierto con elementos colorantes Cr, se produce una fina capa roja; si está recubierto con elementos colorantes Cr , Ni, se forma una fina capa de color amarillo anaranjado.

Difusión a granel

En los últimos años, se dice que el color entre rojo anaranjado y naranja citrino que ha aparecido en el mercado se debe a la difusión del berilio. A diferencia de la difusión superficial, el agente difusor utilizado en la difusión térmica son los compuestos de berilio, lo que da lugar a una capa difusora más gruesa tras el tratamiento, llegando incluso a la coloración general. Además de la temperatura ultraelevada (1800-1950℃), el aumento de oxígeno (cuando la presión parcial de oxígeno en el entorno es mayor que en el cristal, los átomos de oxígeno externos se difunden en el cristal a lo largo de las vacantes) y los activadores de berilio que son los principales factores externos de la coloración, los defectos de red inducidos en condiciones de temperatura ultraelevada (Be²⁺ sustitución iónica equivalente o no equivalente Mg²⁺, Al³⁺que generan fácilmente un gran número de cationes vacantes durante el proceso de sustitución) son los principales factores internos de la coloración. De hecho, el Be no es un elemento de coloración; actúa de forma similar a un activador o expande las vacantes.

② Proceso de difusión del calor

El proceso de difusión de calor mejora las piedras preciosas monocristalinas (minerales) y también puede mejorar los agregados policristalinos (jade, piedras preciosas orgánicas). Se ha informado de que existen más de diez métodos para el proceso de difusión de calor, pero en la actualidad se utilizan habitualmente los siguientes:

(a) Método de difusión en envase de polvo

Principio: En condiciones de alta temperatura, los elementos de la estructura de la piedra preciosa sufren reacciones de sustitución isomórfica con los elementos colorantes del agente difusor, lo que mejora el aspecto cromático de la piedra preciosa.
Método: La piedra preciosa acabada o semiacabada se entierra en un recipiente resistente a altas temperaturas lleno de polvo de agente difusor, después se sella el recipiente y se calienta hasta que cesa la difusión interna.
Equipos: Dispositivos y equipos de calentamiento, similares a los procesos de energía térmica. Los recipientes suelen ser crisoles resistentes a altas temperaturas, crisoles de platino o recipientes de alta temperatura y alta presión revestidos de acero inoxidable recubierto de platino.
Ventajas y desventajas: La ventaja es que el equipo es simple, fácil de operar, y adecuado para la difusión térmica de varios estilos de piedras preciosas. Por ejemplo, en Tailandia, cuando se procesan piedras preciosas de rubí, el polvo de 2％-4％ berilo verde se mezcla con polvo de óxido de aluminio de alta pureza, y luego las piedras preciosas se entierran en él. Se calientan en una atmósfera de 1780℃ oxígeno durante 60-100 h, con lo que se obtienen tonos amarillos, amarillo dorado o naranja difuminados por toda la gema. La desventaja de este método es que el volumen del recipiente es pequeño, lo que limita el número de piedras preciosas que pueden procesarse; al mismo tiempo, el efecto corrosivo del agente difusor es fuerte, y es imposible controlar la atmósfera y la presión durante el proceso de difusión.

(b) Método del baño de sal

Principio: El método también se conoce como inmersión térmica o sal fundida. Este método consiste en sumergir piedras preciosas en agentes difusores fundidos, provocando una reacción de sustitución en estado sólido a altas temperaturas para mejorar las características de aspecto de las piedras preciosas.
Método: En primer lugar, se coloca el agente de difusión en un baño de sal y se calienta hasta que se funde en un fluido fundido. A continuación, sumerja la gema en el fluido y realice el tratamiento de difusión térmica en condiciones de atmósfera controlada (oxidante o reductora).
Equipamiento: El aparato del método de baño de sal consta principalmente de un horno de baño de sal y una piscina de baño de sal. El horno de baño salino de calentamiento puede ser un horno de carbón o un horno de gas, y también se pueden utilizar hornos eléctricos; la piscina de baño salino está hecha de materiales refractarios, con una refractariedad de 1500℃ o superior, y tiene una fuerte resistencia a la corrosión ácida y alcalina, como los ladrillos de corindón (Al₂O₃ > 72％, refractariedad de 1840-1850℃), ladrillos de alta alúmina (Al₂O₃ > 48％, refractariedad de 1750-1790℃).
Ventajas y desventajas: El equipo es simple, fácil de operar, la velocidad de difusión es relativamente rápida, la eficiencia es alta, y puede tratar varias gemas. Las desventajas son que la densidad del agente de difusión de sal fundida es relativamente grande, y la viscosidad también es alta, lo que a menudo resulta en diferentes espesores de capas de difusión que se forman en diferentes partes de la gema; además, la corrosividad de la sal fundida es fuerte, y puede producir una gran cantidad de gases nocivos, causando la contaminación del medio ambiente y planteando un cierto grado de daño a la salud humana, lo que requiere protección.

(c) Método de fusión

Principio: La gema y la lechada de agente difusor recubierta en su superficie sufren una reacción química de sustitución isomórfica a altas temperaturas, lo que mejora las características de aspecto de la gema.
Método: En primer lugar, se prepara el agente de difusión en una lechada, se recubre uniformemente sobre la superficie de la gema y, a continuación, se coloca en un horno para que se seque. Colóquelo en un horno de tratamiento térmico y, bajo una atmósfera de gas reactivo o de vacío, caliente y sinterice a una temperatura ligeramente superior al punto de fusión de la pasta, permitiendo que la gema y el agente de difusión experimenten una sustitución isomórfica a través de una fase líquido-sólido, formando una capa de difusión en la superficie de la gema para impartir color. Por ejemplo, cuando se utiliza berilio para mejorar las gemas de corindón, se hace una lechada añadiendo 2％-4％ de esmeralda (BeAlO₄) en polvo (introduciendo iones de berilio) a un fundente que contiene boro y fósforo, que luego se recubre sobre gemas de tipo corindón y se calienta durante 25 horas en una atmósfera oxidante 1800℃, dando como resultado un encantador color amarillo a naranja. Este método también mejora las gemas de color rosa y rojo pardo para convertirlas en rubíes brillantes y aclara el color de los zafiros azul oscuro (Tabla 6-11).

Tabla 6-11 Colores de las gemas de corindón berilio difusas por calor

Antes de la mejora	Mejorado
Incoloro	Amarillo a naranja Amarillo
Rosa	Amarillo anaranjado - Naranja rosado
Rojo oscuro	Color rojo brillante a naranja-amarillo-rojo
Amarillo - verde	Amarillo
Azul	Amarillo o sin cambios evidentes
Morado	Naranja-amarillo a rojo

(2) Proceso de purificación y blanqueo

La purificación y el blanqueo son procesos de reacciones químicas. A diferencia de los procesos de difusión térmica, eliminan las sustancias que afectan a la belleza de las piedras preciosas mediante reacciones químicas en lugar de añadir sustancias colorantes a los procesos de difusión térmica.

Sin embargo, la purificación y el blanqueamiento son dos procesos diferentes de mejora de las piedras preciosas. La purificación consiste en eliminar la suciedad para revelar el color, mientras que el blanqueamiento consiste en desteñir y blanquear. Además, la purificación se aplica principalmente al jade natural, mientras que el blanqueado se utiliza sobre todo para piedras preciosas orgánicas.

① Proceso de purificación

(a) Principio

Las impurezas atrapadas en las grietas abiertas del jade o las piedras preciosas sufren una reacción química con un agente purificador que tiene fuertes propiedades disolventes, formando un soluto que se desprende del soporte, lo que permite purificar las piedras preciosas, revelando su color y mejorando la transparencia. De ahí el dicho "eliminar la suciedad y aumentar la transparencia".

(b) Proceso de purificación.

Como agentes purificadores se utilizan diversos ácidos fuertes, como el ácido nítrico concentrado, el ácido clorhídrico concentrado, el ácido sulfúrico concentrado o el agua regia. Algunas piedras preciosas también necesitan álcalis fuertes para neutralizar los ácidos fuertes que quedan en ellas. La piedra preciosa en bruto se coloca en un recipiente resistente a los ácidos y se inyecta el agente purificador. El agente purificador penetra en la gema a través de grietas, poros o espacios intergranulares, disolviendo y descomponiendo las impurezas de los huecos de la gema. Por último, el agente purificador que contiene las sustancias disueltas se enjuaga con agua limpia. Si es necesario, se pueden utilizar álcalis fuertes para neutralizar los ácidos fuertes residuales y, a continuación, se enjuaga con agua limpia. Para acortar el tiempo de purificación, las piedras preciosas pueden colocarse primero en un recipiente sellado y aspirarse antes de inyectar el agente purificador.

(c) Equipamiento

Los dispositivos necesarios para el proceso de purificación son sencillos, normalmente sólo platos de cristal. Para acelerar el proceso de purificación, también se necesita un horno normal, un baño de agua a temperatura constante o un baño de aceite a temperatura constante para calentar.

(d) Métodos de purificación

Método de purificación de ácidos fuertes y álcalis fuertes. Los agentes purificantes utilizados para la purificación son principalmente diversos ácidos fuertes, como el ácido nítrico concentrado, el ácido clorhídrico concentrado y el ácido sulfúrico concentrado, utilizando a veces agua regia. Algunas piedras preciosas requieren un álcali fuerte o la neutralización del ácido residual en la purificación con ácido fuerte.
Método de fundición purificadora. Este método utiliza primero un ácido fuerte para erosionar la suciedad de la piedra preciosa, purificando las grietas y los poros. Sin embargo, durante la purificación, las grietas, poros y huecos intercristalinos también se expanden y aumentan, haciendo que la estructura de la piedra preciosa se afloje. Por lo tanto, la piedra preciosa purificada debe fundirse automáticamente en condiciones de alta temperatura y alta presión o rellenarse con vidrio, plástico y otros materiales de relleno para consolidar la piedra preciosa. Durante el proceso de tratamiento térmico, se rellenan agentes fundentes débiles como el bórax y el polifosfato, que fluyen hacia las grietas de la piedra preciosa y provocan una fusión local a ambos lados de la superficie de la grieta, formando una masa fundida secundaria mixta de varios componentes que cristaliza al enfriarse, curando finalmente las grietas.

(e) Características de depuración

El resultado de este método puede hacer que el color de la gema parezca más puro que antes, con un color corporal más vivo y una transparencia mejorada.

El inconveniente es que los ácidos fuertes y las bases fuertes, a la vez que disuelven la suciedad y las impurezas, también tienen cierto efecto corrosivo sobre las propias piedras preciosas, ensanchando las grietas, aumentando los poros e incluso conectándolos, lo que provoca una estructura suelta en las piedras preciosas, haciéndolas propensas a romperse, y hay que consolidarlas. Además, los agentes purificadores son muy corrosivos, por lo que es necesario respetar estrictamente los procedimientos operativos durante la purificación para garantizar la seguridad personal.

② Proceso de blanqueo

(a) Principio:

El blanqueamiento es una reacción de oxidación similar, en principio, al blanqueamiento químico de los colorantes orgánicos. A menudo, los componentes orgánicos de las piedras preciosas contienen cromóforos que les dan color. Cuando los oxidantes fuertes del agente blanqueador entran en contacto con ellos, el componente Π de los dobles enlaces del cromóforo se rompe, haciendo que el material orgánico pierda su color.

(b) Proceso:

Existen dos tipos de procesos de blanqueamiento: químico y óptico.

El método de blanqueo químico consiste en utilizar agentes blanqueadores que reaccionan químicamente con las piedras preciosas para mejorar su color. Los agentes blanqueadores son oxidantes fuertes como el cloro, el hipoclorito, el peróxido de hidrógeno (agua) y los sulfitos. El tratamiento se dirige principalmente a las piedras preciosas que contienen materiales orgánicos (perlas, corales, marfil, etc.), y el blanqueamiento químico también puede aplicarse al ópalo de madera, el ojo de tigre y otros. Sin embargo, es importante garantizar que los componentes orgánicos y la humedad de las piedras preciosas no se dañen ni se pierdan durante el blanqueado químico, por lo que la proporción de agentes blanqueadores es crucial, siendo generalmente mejor una concentración de oxidantes fuertes del orden del 2％-5％. Además, el tiempo de blanqueo no debe ser demasiado largo.

El dispositivo de blanqueo químico es relativamente sencillo y consta principalmente de un pie de vacío, un recipiente de vidrio, una botella de lavado y un tubo de goma, entre otros. El flujo del proceso es el siguiente:

Coloque la piedra preciosa en la botella de lavado que contiene la solución blanqueadora y cree el vacío dentro de la botella;
Déjala en remojo durante algún tiempo, retira la gema y enjuágala;
Cambie la solución blanqueadora y continúe remojando, luego retire y limpie la piedra preciosa. Repita la operación hasta obtener un resultado de blanqueamiento satisfactorio.

El color tras el blanqueamiento químico no suele ser muy estable. Esto está relacionado con la estructura de los cromóforos en la materia orgánica de la piedra preciosa, así como con los componentes del agente blanqueador. Por ejemplo, las perlas pueden volverse muy blancas tras el blanqueamiento, pero amarillearán después de un tiempo de uso. Sin embargo, al volver a blanquearlas se puede conseguir de nuevo un efecto más blanco.

La decoloración por la luz, también conocida como blanqueamiento por la luz solar, es un tipo de reacción de oxidación en la fotosíntesis. Los colores de muchos objetos se decoloran o cambian bajo condiciones de luz o calentamiento por la luz, especialmente las piedras preciosas que contienen componentes orgánicos.

(3) Proceso de precipitación química

La mejora del color de las piedras preciosas mediante precipitación química incluye la inmersión en sal y la pirólisis de líquidos colorantes. El llamado método de precipitación química implica una reacción química que se produce en la superficie de la piedra preciosa o en sus grietas y poros con una solución que contiene sustancias colorantes, precipitando materiales coloreados insolubles que se adhieren a la superficie o a las paredes de las grietas y poros, coloreando así la piedra preciosa. Los colorantes insolubles precipitados adheridos a la piedra preciosa son principalmente algunos pigmentos inorgánicos, como compuestos insolubles como el óxido de hierro y el óxido de cromo, así como sulfuros metálicos y otros oxiácidos metálicos. Algunas piedras preciosas, como el índigo, se tiñen químicamente con colorantes orgánicos (Tabla 6-12).

Tabla 6-12 Pigmentos colorantes químicos de uso común

Color del material	Tipos de pigmentos
Blanco	Blanco de titanio, sulfato de bario, blanco de plomo, blanco de cinc
Marrón amarillento	Amarillo cadmio (PbCrO₄+PbSO₄) , amarillo plomo, amarillo Nápoles [Pb₃(SO₄)₂] orpiment, Van Dyke brown
Rojo	Rojo cadmio, rojo plomo, rojo plomo, oropimente, rojo hierro, rojo chino (HgS), rojo alizarina, rojo cochinilla (compuestos orgánicos complejos metálicos estables)
Azul	Azurita, Azul de cobalto (COAl₂O₄) , Tioíndigo (pigmento orgánico estable), Azul de hierro (compuesto de hierro hidratado), Azul de Prusia {Fe₄[Fe(CN)₆]₃ - 16H₂O}
Morado	Violeta de cobalto (Co₃P₂O₈) , Violeta de manganeso (NH₄MnP₄O₇)
Verde	Verde de cromo (Cr₂O₃) , Verde cobalto (Co_1-xZn_xO) , Verde Esmeralda[Cu₉ (CH₃COO)]₂En₂O₄ , Malaquita, Verdigris [Cu₂(CO₃COO)₂(OH)₂] Verde de arsenito de cobre (CuHAsO₃)
Negro	Cenizas, negro de humo, negro de cobre y cromo (CuCr₂O₄) , negro de óxido de hierro, negro de plata (Ag₂S)

① Método de inmersión en sal

Sumergir la gema en una solución de sales metálicas coloreadas solubles, permitiendo que la solución penetre en las grietas, poros o picaduras de la gema, y luego calentarla para descomponer la solución, precipitando sustancias coloreadas insolubles para colorear la gema, o sumergir la gema en otra solución para permitir una reacción química entre las dos soluciones, precipitando sustancias coloreadas.

El primer método se utiliza habitualmente para colorear perlas: se sumergen las perlas en una solución de nitrato de plata, se sacan las perlas una vez saturadas y se calientan o se exponen a una luz intensa para descomponer la solución de nitrato de plata, precipitando óxido de plata negro que se adhiere a las perlas.

Este último método puede utilizarse para teñir ágatas: en primer lugar, se sumergen las ágatas en una solución de cloruro férrico y, a continuación, se sumergen en amoníaco, lo que permite que las dos soluciones reaccionen químicamente, precipitando el rojo Fe₂O₃? que se adhieren a las grietas y a las paredes de los poros del ágata, dándole un color rojizo.

② Método de pirólisis líquida en color

Disuelva el pigmento en un disolvente para crear una solución colorante y, a continuación, sumerja la gema en ella. Después de que la solución de colorante penetre por completo en las grietas y poros de la gema, la solución se evapora al calentarse, haciendo que el pigmento precipite en los huecos de la gema, coloreándola así.

(4) Características del método de precipitación química

El método de precipitación química puede colorear gemas, pero los agentes colorantes se depositan en los poros y grietas de la gema, lo que provoca una distribución desigual y una tendencia a desprenderse. Para evitar que las piedras preciosas coloreadas se decoloren, también es necesario un tratamiento de recubrimiento de la superficie. Además, puede utilizarse un dispositivo de lavado con bomba de vacío para acelerar la eficacia del teñido y aumentar la profundidad de la capa de teñido. En general, también se necesita un dispositivo de calentamiento.

Las piedras preciosas mejoradas mediante procesos de reacción química tienen características de identificación únicas debido a las diferencias en los procesos de mejora (véase 6-13).

Tabla 6-13 Características de la identificación de procesos de reacción química

Métodos	Manchas	Densidad (g/cm³ )	Espectro de absorción	Índice de refracción	Polarización	Sonda de aguja caliente
Difusión térmica	En los agujeros y grietas de la superficie de la gema, la capa de color es fina y se aclara hacia el interior de la gema	Sin cambios	Tener alguna diferencia	Sin cambios	Sin cambios	Sin cambios
Lejía	Color desigual	Sin cambios	Tener un cambio	Ligero cambio	Sin cambios	Sin cambios
Depuración y llenado	La capa superficial de la gema está corroída, la base está limpia y el patrón de color es caótico. Dilatación de la fisura primaria; relleno de cuerpo extraño, puede tener burbujas, líneas de corriente. Tienen un efecto de destello	Reduzca	Relleno del espectro de absorción específico	Tener un cambio	El relleno está completamente extinguido	Olor a exsolución
Reacción química de precipitación	Hay tintes en los poros de las piedras preciosas	No es evidente	Existen espectros de absorción característicos de los precipitados	Ligero cambio	El relleno filamentoso está completamente extinguido	Sin cambios

3. Modificación física

Los métodos de modificación física desempeñan un papel importante en la mejora de las piedras preciosas y tienen una larga historia. Entre los métodos más comunes se encuentran la inyección de poros, el recubrimiento de superficies y la eliminación de impurezas.

(1) Inyección de poros

Este método se utiliza ampliamente para teñir piedras preciosas con múltiples poros o fisuras. Su característica es inyectar sustancias incoloras transparentes o coloreadas en las fisuras, poros o cavidades de la piedra preciosa para mejorarla. Se utiliza para mejorar la condición del color de la piedra preciosa, mejorar su transparencia, aumentar la estabilidad de la piedra preciosa y cubrir varios defectos de la piedra preciosa.

Según el color del agente de inyección, se divide en inyección incolora e inyección coloreada. Los agentes de inyección incoloros incluyen parafina, aceite vegetal, aceite incoloro, plástico incoloro, vidrio (vidrio de corona y vidrio de soldadura), silicona, etc. Pueden mejorar el estado del color de las piedras preciosas, aumentar la transparencia, ocultar los poros y reforzar la estructura.

Los agentes inyectables coloreados constan de dos partes: cargas y colorantes. Los rellenos son los mismos que los de los agentes de inyección incoloros, mientras que los colorantes se dividen en tintes orgánicos y pigmentos (compuestos inorgánicos y unos pocos compuestos orgánicos). Los colorantes y los rellenos se mezclan para crear diversos agentes de inyección coloreados, que cambian el color de las piedras preciosas en grietas, poros y cavidades, profundizando el tono y aumentando el brillo.

La finalidad del método de inyección para mejorar las piedras preciosas varía, y las condiciones requeridas del proceso a menudo difieren. Las condiciones básicas son las siguientes: la piedra preciosa debe tener una estructura de poros natural o artificial, el proceso de inyección requiere una temperatura y un tiempo de inyección determinados, y lo mejor es utilizar el método de inyección al vacío.

Los métodos específicos de inyección pueden dividirse en varios:

① Método de inyección estática

A temperatura y presión ambiente, la piedra preciosa se sumerge en un vaso de precipitados de vidrio que contiene aceite de inyección incoloro y coloreado, cemento que contiene colorantes orgánicos, etc., y el agente de inyección se impregna lentamente en la piedra preciosa. Agitar suavemente si es necesario para evitar la agregación o la sedimentación.

② Método de inyección en caliente

El método consiste en fundir la resina sólida, el vidrio y otros agentes de inyección en un fluido en condiciones de calentamiento y, a continuación, sumergir en él la gema precalentada, de modo que el agente de inyección rellene las grietas y los poros. El dispositivo del método de inyección en caliente se compone de un recipiente de vidrio o un crisol de porcelana y un termostato caliente.

③ Método de inyección a alta presión

El método se desarrolla sobre la base del método de inyección de calor. En los últimos años, también se ha utilizado la inyección al vacío. Se realiza colocando la piedra preciosa y el agente de inyección en un frasco de cristal sellado, haciendo el vacío y calentándolo a continuación. El agente de inyección se funde y se sumerge en la piedra que se ha sumergido en el calor, y la piedra se sumerge bajo la acción de la presión atmosférica para lograr el propósito de mejora.

(2) Superficie tratamiento

Tratamiento de la superficie, principalmente con algún material de película incolora o coloreada adherida uniformemente a la superficie de la gema, con el fin de mejorar el color de la gema, el acabado de la superficie, realzar el brillo de la superficie y cubrir los defectos de la superficie (picaduras, grietas, arañazos, etc.).

Existen muchos métodos de tratamiento de superficies, entre los que destacan principalmente los siguientes tipos.

① rodaje

También conocido como método de recubrimiento, consiste en aplicar un determinado reactivo químico, tinte o diversos materiales de recubrimiento sobre la superficie de las piedras preciosas para cambiar o realzar su color, lustre y brillo, al tiempo que se cubren los defectos de la superficie (como picaduras, grietas y arañazos). Se conoce comúnmente como "aderezo".

filmación materiales: cera, pintura, aceite incoloro y diversas resinas mezcladas con tintes. Por ejemplo, el material utilizado para "vestir" la jadeíta es la cola 808 verde esmeralda producida en el Reino Unido.
Requisitos para la filmación proceso: El revestimiento debe tener un grosor lo más uniforme posible, un acabado superficial elevado y estar libre de impurezas evidentes.

② Método de recubrimiento

Este tratamiento de superficie consiste en aplicar una película extremadamente fina (de unos pocos nanómetros a varios cientos de nanómetros a nivel molecular o atómico) sobre la superficie de la piedra preciosa, que produce fácilmente efectos de refracción de la luz, dando lugar a brillantes colores de interferencia, logrando el propósito de mejorar la superficie. Rellena las picaduras y arañazos de la superficie de la gema, haciéndola extremadamente lisa y plana, mejorando el brillo de la superficie de la gema y aumentando la saturación o el matiz del color sin afectar a la transparencia de la gema.

Método: Generalmente se lleva a cabo en una máquina de revestimiento al vacío. Se coloca el artículo limpio (después de limpiarlo con ácido o álcali) en la placa base de la máquina de revestimiento, se coloca la pieza metálica que genera la película fina en el cátodo, se evacua el aire y, a continuación, se dispara el cátodo con un gatillo, lo que provoca una descarga de arco entre el ánodo y el cátodo, evaporando el material del cátodo (metal) en la cámara de descarga para formar un estado de plasma, que se recubre sobre la superficie de la piedra preciosa, formando una película fina.
Material: Au , Ag , Cu , Cr , Ni y otros metales. La fina película de Au tiene un tinte azulado y exhibe un fuerte efecto arco iris.
Características: El grosor de la capa de revestimiento metálico es similar a la longitud de onda de la luz, y la luz reflejada de la superficie de la fina película y la luz reflejada de la superficie de la piedra preciosa interfieren entre sí, lo que permite ver destellos brillantes del arco iris. Por lo tanto, el recubrimiento puede transformar piedras preciosas transparentes incoloras (como el cristal, el topacio, el diamante, etc.) en piedras preciosas ligeramente coloreadas con efectos iridiscentes. Por ejemplo, la película de oro puede hacer que el cristal y el topacio parezcan azules. Después del recubrimiento de diamante, no sólo produce un bello efecto iridiscente y realza el brillo de la superficie de la piedra preciosa, sino que también puede aumentar la dureza, la resistencia al desgaste y la resistencia a la corrosión de la superficie de la piedra preciosa.

Además, también se ha utilizado la tecnología de crecimiento cristalino hidrotérmico para el recubrimiento de la superficie, y la composición y estructura de esta película cristalina son las mismas que las de la piedra preciosa.

③ Método de implantación iónica superficial

Este método utiliza iones de alta energía y alta velocidad generados por dispositivos como vapor metálico y arcos de vacío para implantarse en la superficie y en capas muy superficiales de las piedras preciosas, cambiando el color de la superficie de la piedra. Es diferente del proceso de difusión térmica.

Método: Utilizando piedras preciosas como material de sustrato (ánodo) y el material metálico para la implantación de iones como cátodo, una fuente de energía activa el cátodo, provocando una descarga de arco entre el ánodo y el cátodo, que evapora el material metálico en la cámara de descarga para formar iones positivos mediante ionización. Estos iones forman un amplio haz de iones metálicos a través del ánodo y el electrodo poroso de salida y, a continuación, son acelerados por la tensión de aceleración para penetrar en la superficie de la gema.
Materiales: Fe , Co , Cr , Ti etc.
Características: Las muestras tratadas por este método suelen tener colores poco atractivos (principalmente blanco grisáceo o marrón grisáceo) y requieren uno o varios tratamientos térmicos para mejorar el color.

④ Sobrecrecimiento Método

En Sobrecrecimiento también se denomina método de crecimiento superficial de gemas. Consiste en hacer crecer una capa muy fina de gema (con la misma composición y propiedades) en la superficie de la gema utilizando gemas sintetizadas artificialmente, consiguiendo así que el color de la gema sea más bello y su calidad mejor, logrando el propósito de mejora.

Métodos: método hidrotérmico, método de flujo.
Materiales: sustancias que componen la gema mejorada, colorantes, etc.
Características: Los bellos colores sólo están presentes en una capa muy fina en la superficie de la gema, y están hechos de materiales de gemas sintéticas, exhibiendo características de gemas sintéticas.

⑤ Método de aplicación de láminas

Este método consiste en aplicar una fina película o lámina de metal o material orgánico a la superficie inferior de una piedra preciosa (transparente) para aumentar su intensidad reflectante, mejorando así el color y el brillo de la piedra.Se trata de una técnica antigua que ahora se utiliza poco.

(3) Eliminación y ocultación de impurezas

La eliminación de impurezas consiste en utilizar la perforación láser para eliminar las impurezas. Para mejorar la claridad de la gema, se enfoca un láser de mayor potencia sobre la gema, y el láser de alta energía crea un agujero en la gema, alcanzando la ubicación de las inclusiones (cuerpos de color, grietas, etc.), purificando así la gema. A continuación, el agujero se rellena con una sustancia de color e índice de refracción similares a los de la gema, con lo que se consigue el objetivo de mejorar su aspecto. Este método se utiliza principalmente para realzar diamantes.

La ocultación consiste en utilizar un método de recubrimiento de la superficie para cubrir las inclusiones de la gema, y también puede hacerse durante el proceso de corte y pulido, colocando las inclusiones en los bordes del corte o en lugares poco visibles, que luego se cubren con un engaste metálico durante el montaje (Tabla 6-14).

Tabla 6-14 Características del proceso de modificación física

Tipos	Características internas	Característica externa
Inyección de poros	(1) El agente de inyección se distribuye en los poros y grietas de la superficie de la gema. (2) El límite de contacto entre el agente de inyección y la gema es evidente. (3) Puede haber burbujas finas	(1) La distribución del agente de inyección no es uniforme, y se distribuye al azar en puntos, manchas y filamentos (2) El agente de inyección orgánico, la sonda de aguja caliente "suda" el reactivo de borrado
Revestimiento	(1) La superficie del revestimiento puede presentar finas ondulaciones y finos arañazos, huecos, burbujas (2) El revestimiento tiene un efecto de arco iris, hay un halo de color en la esquina de la gema, el revestimiento y el límite de la gema es clara, resistencia al calor, resistencia a ácidos y álcalis; Firmemente adherido, con un espectro de absorción característica (3) La película de lámina se encuentra en la superficie inferior de la gema transparente, con una diferencia de color significativa con respecto a la gema, y hay burbujas en las costuras y bordes adhesivos. (4) Los iones implantados se distribuyen en una fina capa sobre la superficie de la gema, presentando colores y espectros de absorción especiales. (5) El organismo adherido es una gema sintética, que se presenta en una fina capa (generalmente de 0,1 -0,3 mm) que crece sobre la superficie de las gemas, y en los puntos de contacto con las gemas se pueden observar las características superficiales de las gemas sintéticas.	(1) La superficie del revestimiento puede tener finas ondulaciones y arañazos, brillo ceroso, tacto astringente, el tacto caliente de la aguja puede "sudar" olor, raspar fácilmente (2) El arañazo de la aguja de recubrimiento puede desprenderse, y las irregularidades pueden verse bajo la luz reflejada (3) Las piedras preciosas engastadas en lámina están todas engastadas con metal, y la diferencia de color de las piedras preciosas observadas desde el lado y el frente puede ser significativa o completamente diferente. (4) La capa de color es fina, y el color es profundo en los poros y grietas de la gema. Puede descamarse al cortarla y pulirla. (5) El crecimiento de organismos adheridos es de piedras preciosas sintéticas.
Elimina impurezas y suciedad	(1) Quedan impurezas en la pared del agujero (2) Los rellenos de los agujeros son diferentes a los de las piedras preciosas (3) Hay burbujas y líneas de corriente (4) La pared del agujero puede parecer vidrio quemado	(1) El orificio láser aparece cóncavo debido a la contracción del material de relleno. (2) Puede observarse un fenómeno de diferencia de color (indicios de "enrojecimiento") en las aberturas de relleno paralelas. (3) Cuando la piedra preciosa se sumerge en un "líquido hirviente" especial o se hierve a altas temperaturas, el material de relleno aparece como una sustancia vítrea.

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3 Tipos de técnicas para mejorar las piedras preciosas: El arte y la ciencia de mejorar las joyas

3 tipos de técnicas para mejorar las piedras preciosas

Conozca los principios de mejora y la clasificación de las técnicas de mejora

Índice

Sección I Principios de la mejora de las gemas

1. Principios de mejora

(1) Atractivo estético

(2) Durabilidad

(3) Seguridad

① Inocuo

② Sin contaminación

③ Seguridad

2. Normas de mejora

(1) Optimización

(2) Tratamiento

Tabla 6-1 Métodos habituales de mejora para el procesamiento y la identificación de piedras preciosas Características

Sección II Clasificación de las técnicas de mejora

Cuadro 6-4 Clasificación de las técnicas de mejora de piedras preciosas

1. Activación de la energía

(1) Tecnología de la energía térmica

Tabla 6-5 Condiciones para el tratamiento térmico de cambio de color de las gemas

① Tratamiento térmico ordinario

Tabla 6-6 Características de identificación del proceso de energía térmica

(a) Tratamiento térmico a alta temperatura

(b) Tratamiento térmico a media temperatura

(c) Tratamiento térmico a baja temperatura

② Electrólisis de sales fundidas

(2) Proceso de irradiación

① Efectos de la irradiación

(a) Cambios en el color de las gemas

Tabla 6-8 Cambios de color en las piedras preciosas causados por la irradiación

(b) Radiactividad inducida

Tabla 6-9 Propiedades de los nucleidos radiactivos inducidos en las piedras preciosas irradiadas

(c) Daños en las piedras preciosas

② Factores que afectan al cambio de color de las piedras preciosas debido a la irradiación

(a) La composición y la estructura cristalina de la propia piedra preciosa

(b) Tipos de radiación

Tabla 6-10 Características de las fuentes de radiación para la coloración de piedras preciosas (Según K. Nassau, 1984)

(3) Proceso de irradiación térmica

2. Reacciones químicas

(1) Proceso de difusión térmica

① Tipos de difusión térmica

② Proceso de difusión del calor

(a) Método de difusión en envase de polvo

(b) Método del baño de sal

(c) Método de fusión

Tabla 6-11 Colores de las gemas de corindón berilio difusas por calor

(2) Proceso de purificación y blanqueo

① Proceso de purificación

(a) Principio

(b) Proceso de purificación.

(c) Equipamiento

(d) Métodos de purificación

(e) Características de depuración

② Proceso de blanqueo

(a) Principio:

(b) Proceso:

(3) Proceso de precipitación química

Tabla 6-12 Pigmentos colorantes químicos de uso común

① Método de inmersión en sal

② Método de pirólisis líquida en color

(4) Características del método de precipitación química

Tabla 6-13 Características de la identificación de procesos de reacción química

3. Modificación física

(1) Inyección de poros

① Método de inyección estática

② Método de inyección en caliente

③ Método de inyección a alta presión

(2) Superficie tratamiento

① rodaje

② Método de recubrimiento

③ Método de implantación iónica superficial

④ Sobrecrecimiento Método

⑤ Método de aplicación de láminas

(3) Eliminación y ocultación de impurezas

Tabla 6-14 Características del proceso de modificación física

Heman