ro_RO Română

Dezvăluirea pietrelor prețioase optimizate cu un singur cristal, cum ar fi safirul, beriliul și diamantul

Explorați tratamentele pietrelor prețioase, cum ar fi căldura pentru rubine și safire și iradierea pentru albastru. Aflați cum aceste procese pot spori culoarea și claritatea unei pietre prețioase, făcându-le mai atractive pentru iubitorii de bijuterii și colecționari deopotrivă.

Dezvăluirea unui singur cristal Optimizarea pietrelor prețioase precum safirul, beriliul și diamantul

Optimizarea și identificarea safirei și rubinului, a pietrelor prețioase din familia Beryl și a diamantului

Cristalele prețioase aranjate într-un model periodic în conformitate cu anumite reguli de către atomi sau molecule sunt numite pietre prețioase monocristaline. Există multe pietre prețioase monocristaline, cum ar fi rubinele, safirele, diamantele, smaraldele, turmalina, cristalele și zirconul. Pietrele prețioase monocristaline au, în general, o transparență ridicată și un luciu puternic. Tratamentul de optimizare a pietrelor prețioase monocristaline este utilizat în principal pentru a îmbunătăți culoarea și transparența pietrelor prețioase colorate alocromatic. Majoritatea pietrelor prețioase colorate cu oligoelemente își pot îmbunătăți culoarea și crește transparența prin tratament de optimizare. Diferitele metode de optimizare a tratamentului sunt selectate în funcție de compoziția chimică, structura și mecanismul de culoare al pietrelor prețioase monocristaline. De exemplu, smaraldele și rubinele naturale cu multe fisuri folosesc adesea injectarea de ulei incolor sau colorat pentru umplere. Există multe metode de optimizare a tratamentului pentru pietrele prețioase din corindon și aproape toate pot fi aplicate pietrelor prețioase din corindon. Metodele de optimizare a tratamentului pentru alte tipuri de pietre prețioase monocristaline trebuie alese în funcție de principiul de culoare al pietrelor prețioase.

În plus, unele pietre prețioase monocristaline colorate de componentele lor, cum ar fi granatul, malachitul și peridotul, nu pot utiliza metode de tratament de optimizare pentru a schimba culoarea pietrelor prețioase.

Figura 5-1 Diverse culori ale pietrelor prețioase de corindon

Diverse culori de pietre prețioase de corindon

Tabla de conținut

Secțiunea I Sapphire & Ruby Corundum Gemstone

1. Caracteristicile gemologice ale pietrelor de corindon

Pietrele prețioase de corindon sunt un termen general pentru pietrele prețioase monocristaline de α- Al2O3. Cristalele pure sunt incolore, dar ele prezintă adesea culori diferite datorită prezenței unor urme de ioni ai metalelor de tranziție (tabelul 5-1). Ionii de crom colorează cele mai prețioase rubine roșii ca sângele de porumbel, safirele albastre sunt de obicei colorate de ionii de fier și titan, iar ionii cheie, etc. safirele care își schimbă culoarea. Rubinele, safirele, diamantele, smaraldele și pietrele ochi de pisică sunt cele cinci pietre prețioase majore. Centrele de culoare, cum ar fi safirele galbene, colorează unele pietre prețioase de corindon.

Tabelul 5-1 Culori ale pietrelor prețioase de corindon produse de diferiți ioni coloranți
Tipuri de impurități Culoarea pietrei prețioase
Cr2O3 Roșu deschis, roz, roșu închis
TiO2 + Fe2O3 Albastru
NiO + Cr2O3 Galben auriu
NiO Galben
Cr2O3 + V2O5 + NiO Verde
V2O5 Schimbare de culoare (albastru-violet sub lumină fluorescentă, roșu-violet sub lumină de tungsten)

Pietrele prețioase din corindon sunt disponibile în diferite culori, inclusiv roșu, violet, verde, albastru, galben și negru (figura 5-1). Rubinele sunt limitate la soiurile de culoare roșu mediu până la roșu închis care conțin crom, în timp ce cele de culoare roz deschis până la galben-portocaliu sunt denumite în general pietre prețioase Padma. Restul corindonului colorat de calitate gemă este cunoscut sub denumirea colectivă de safire. Atunci când se denumesc pietrele prețioase din corindon, culoarea pietrei prețioase este prefixată înaintea safirului, cum ar fi safirul galben. Dacă nu este scrisă o culoare specifică, se poate presupune că este albastru, iar uneori se face referire și la termenul general.

Figura 5-1 Diverse culori ale pietrelor prețioase de corindon
Figura 5-1 Diverse culori ale pietrelor prețioase de corindon

2. Optimizarea tratamentului și a metodelor de identificare a pietrelor prețioase de corindon

Cu mult timp în urmă, oamenii au început să folosească metode de tratare termică pentru a îmbunătăți culoarea pietrelor prețioase de safir. Conform înregistrărilor relevante, în jurul anului 1045, a apărut o metodă de tratament termic la temperatură scăzută pentru pietrele prețioase de safir, care implica încălzirea cu aur topit, majoritatea putând fi încălzite la peste 1100 ℃. Deși această metodă a fost utilizată pentru o lungă perioadă de timp, ea este utilizată și astăzi, deși cu mici variații. Scopul este de a slăbi sau de a elimina tonurile purpurii din rubine și safire roz.

În anii 1970, safirele Geuda lăptoase din Sri Lanka și-au schimbat culoarea în albastru după încălzirea la temperaturi înalte de 1500 ℃, transformându-se din pietre de pavaj ieftine în safire de calitate gemă. Începând cu 2001, safirele tratate cu difuzie de beriliu au apărut în cantități mari pe piață și abia la începutul anului 2002 gemologii au identificat aceste pietre ca fiind safire cu difuzie de beriliu.

Există, de asemenea, o metodă la temperatură și presiune ridicate pentru tratarea safirelor mai deschise la culoare, care crește semnificativ concentrația și saturația culorii după tratament.

2.1 Clasificarea metodelor de optimizare a tratamentului pentru pietrele prețioase de safir

Safirele discutate în această secțiune includ rubinele, safirele padparadscha, diverse safire colorate și diverse safire stea. Pietrele prețioase din corindon sunt un tip comun de pietre prețioase și sunt disponibile numeroase metode de tratare prin optimizare. Aproape toate metodele de optimizare a tratamentului pot fi aplicate pietrelor prețioase din corindon, care pot fi împărțite în prezent în trei categorii principale (tratament termic, iradiere și potrivire aditivă a culorii) și douăsprezece metode, după cum se arată în tabelul 5-2.

Tabelul 5-2 Clasificarea tratamentelor de optimizare pentru pietrele prețioase Corundum
Primul tip de metodă de tratament termic (1) Transformarea culorii pietrelor prețioase din corindon care conțin ioni de fier de la incolor, galben deschis la galben, portocaliu
(2) Adâncirea culorii pietrelor prețioase de corindon incolore sau albastru deschis care conțin ioni de fier și titan și albirea culorii pietrelor prețioase de corindon albastru închis
(3) Eliminarea tonurilor de violet și albastru în rubine
(4) Precipitarea, eliminarea și reformarea luminii stelare și a incluziunilor fibroase
(5) Introducerea modelelor de creștere a pietrelor prețioase sintetice și atenuarea tensiunilor, precum și a incluziunilor asemănătoare amprentelor digitale
(6) Difuzarea corindonului incolor în diferite culori sau lumină stelară
Al doilea tip de metodă de iradiere (7) Incolor care devine galben, roz care devine portocaliu, albastru care devine verde și eliminarea centrelor de culoare prin iradiere radioactivă
Al treilea tip de metodă de îmbunătățire a culorii (8) Colorarea și vopsirea, precipitarea materialelor colorante în fisurile pietrelor prețioase
(9) Umplutură incoloră sau colorată, folosind de obicei ceară, ulei sau plastic
(10) Creștere excesivă, creșterea unui strat de corindon sintetic pe suprafața pietrelor prețioase din corindon sintetic sau natural
(11) Pietre compozite, folosind pietre prețioase de tip corindon sau alte tipuri de pietre prețioase pentru a îmbina, crescând greutatea sau îmbunătățind culoarea
(12) Acoperire, substrat, acoperire de suprafață sau laminare, lipire sau gravură starlight

Dintre cele 12 metode de optimizare a tratamentului menționate mai sus, cele mai frecvent utilizate sunt șase metode în tratamentul termic. În continuare, vom analiza pe rând fiecare metodă și principiu de optimizare a tratamentului.

2.2 Metoda de tratare termică
(1) Schimbarea pietrelor prețioase de corindon care conțin ioni de fier de la incolor și verde gălbui deschis la galben și portocaliu

Atunci când ionii de fier sunt divalenți în corindon, piatra prețioasă este incoloră sau ușor verzuie. În condiții de oxidare la temperaturi ridicate, fierul divalent poate fi oxidat la fier trivalent prin difuzie gazoasă. Cu un conținut variabil de fier trivalent, piatra prețioasă poate prezenta diferite grade de galben [figura 5-2 (a)].

Atunci când conținutul de fier din pietrele prețioase îl depășește cu mult pe cel de titan, transferul de sarcină între ionii de fier domină, iar piatra prețioasă poate avea totuși un aspect galben. Totuși, galbenul format cu titan este mult mai închis decât cel fără titan.

Atunci când ionii de fier coexistă cu ionii de crom, iar fierul este divalent, piatra prețioasă este roz; la oxidare și încălzire, fierul devine trivalent, iar piatra prețioasă apare roșu-portocaliu [figura 5-2 (b)].

Figura 5-2 Modificări de culoare ale pietrelor prețioase de corindon după încălzire
Figura 5-2 Modificări de culoare ale pietrelor prețioase de corindon după încălzire

Temperatura necesară pentru tratamentul termic al pietrelor prețioase de corindon este relativ ridicată, în general trebuie să fie de peste 1 500 ℃, aproape, dar sub punctul de topire al corindonului (2050 ℃). În timpul încălzirii trebuie să existe un sistem bun de control al temperaturii; în caz contrar, piatra prețioasă se poate topi parțial sau complet. Atmosfera din timpul tratamentului termic este oxidantă, folosindu-se adesea un creuzet deschis pentru oxidarea Fe2+ la Fe3+, realizată în condiții de oxidare slabă în aer, care poate produce pietre prețioase de corindon cu culori mai vibrante. Datorită temperaturii ridicate din timpul încălzirii, pentru a preveni crăparea pietrei prețioase, trebuie acordată atenție vitezei de încălzire și răcire, care necesită schimbări lente de temperatură, și pot fi adăugați și agenți chimici pentru a atenua schimbările de temperatură.

 

(2) Culoarea pietrelor prețioase de corindon incolor sau albastru deschis care conțin ioni de fier și titan se adâncește, în timp ce culoarea pietrelor prețioase de corindon albastru închis se luminează.

Ionii cromofori de fier și titan produc culorile albastru și verde în safire. Diferitele stări de valență și concentrații ale ionilor de fier și titan din safire conduc la culori diferite. Transferul de sarcină al fierului și titanului este principalul motiv pentru schimbarea culorii în pietrele prețioase de corindon albastru.

                                                       

Fe2+ + Ti4+ -> Fe3+ + Ti3+                                           (5-1)

(Energie scăzută) (Energie ridicată)

 

Atunci când lumina atinge piatra prețioasă, electronii individuali absorb energia luminoasă și o transferă de la fier la titan, făcând ca ecuația să continue spre dreapta. Absorbția energiei unui singur electron formează o bandă largă de absorbție de la galben la roșu, producând astfel albastru. Această caracteristică de transfer de sarcină care generează culoarea are o probabilitate ridicată de absorbție puternică a luminii, rezultând culori vibrante.

În primul proces, culoarea se adâncește. Fierul din corindonul deschis la culoare sau incolor care conține fier și titan există în general sub formă divalentă, în timp ce titanul există sub formă de compus TiO2. Pentru a conduce ecuația la dreapta, titanul TiO2 trebuie să existe sub formă ionică în corindon, ceea ce necesită un tratament termic la temperaturi ridicate.

Un exemplu tipic este tratamentul termic al corindonului "Geuda" din Sri Lanka. Acest corindon, a cărui culoare variază de la crem la brun-gălbui sau lăptos cu o tentă albastră, poate fi tratat la temperaturi ridicate pentru a produce diferite grade de albastru, unele dintre acestea putând atinge chiar culoarea fină a safirului (figura 5-3).

Figura 5-3 Safir albastru deschis după tratament termic, culoarea se adâncește
Figura 5-3 Safir albastru deschis după tratament termic, culoarea se adâncește

Din cauza numeroaselor fisuri din pietrele prețioase naturale din corindon, este important să se prevină spargerea pietrelor prețioase în timpul procesului de tratare termică. Înainte de tratamentul termic, materialul brut al pietrei prețioase trebuie ajustat pentru a elimina unele fisuri de suprafață și incluziuni mai mari; în timpul tratamentului termic, se adaugă adesea unele substanțe chimice pentru a preveni spargerea în timpul încălzirii și pentru a accelera viteza de schimbare a culorii. Atunci când temperatura de încălzire este mai scăzută, este necesar să se prelungească timpul de menținere; atunci când se utilizează o temperatură mai ridicată, este necesar doar un timp scurt de menținere.

Al doilea proces este iluminarea culorilor profunde. Aceasta este reacția la primul proces, în principal schimbarea și ajustarea conținutului și raportului de elemente impure, cum ar fi fierul și titanul, care formează culoarea albastru închis sau chiar albastru-negru a safirului.

Printre exemple se numără corindonul produs în Shandong, China, insula Hainan, China, și Australia. Îmbunătățirea acestei pietre prețioase este fezabilă din punct de vedere teoretic, dar metoda ideală nu a fost încă găsită în practică.

 

(3) Eliminarea tonurilor violet și albastru din rubine

Scopul tratamentului termic pentru rubine este de a schimba conținutul și modul de apariție a impurităților (de obicei fier și titan) care cauzează variațiile de culoare ale rubinelor, astfel încât impuritățile să nu prezinte culoare, făcând astfel culoarea roșie prezentată de ionii de crom din piatra prețioasă mai vie.

De exemplu, rubinele au adesea tonuri albastre sau purpurii din cauza impurităților ionilor de fier. Tratamentul termic al rubinelor are o temperatură relativ scăzută, în general sub 1000 ℃, iar într-o atmosferă oxidantă, poate elimina tonurile albastru-violet din rubine, făcând culoarea roșie a rubinelor mai vibrantă (figura 5-4). Această piatră prețioasă de corindon tratată termic are o bună stabilitate, nu se decolorează la lumină și căldură și nu conține componente adăugate, ceea ce îi permite să fie vândută ca o piatră prețioasă naturală fără a fi nevoie să fie menționată în certificat, fiind numită direct ca o piatră prețioasă naturală.

Figura 5-4 Modificări de culoare ale rubinului înainte și după tratamentul termic
Figura 5-4 Modificări de culoare ale rubinului înainte și după tratamentul termic

Temperatura pentru acest tratament termic este mult mai scăzută decât cea pentru tratamentul termic al safirului, dar dacă scopul este de a elimina incluziunile fibroase din rubin, este necesară o temperatură mai ridicată.

 

(4) Eliminarea, precipitarea și reformarea incluziunilor stelare și fibroase

Cristalele pot forma soluții solide cu impurități la anumite temperaturi. Atunci când temperatura scade până la un anumit nivel, impuritățile devin suprasaturate în cristal și precipită sub formă de cristale sau microcristale, determinând cristalul să producă o substanță lăptoasă sau incluziuni fibroase.

Adăugarea unui rutil de 0,2% în A12O3 și, sintetizând corindonul la temperaturi ridicate și răcind la o rată relativ rapidă, cristalele cristalizate rămân albastre și transparente. Cu toate acestea, dacă cristalele sunt reîncălzite la o temperatură de 1100-1500 ℃ sau păstrate la aceeași temperatură timp de aproximativ o săptămână, vor apărea mici incluziuni fibroase sau sub formă de ace.

Numeroase incluziuni de rutil extrem de mici, orientate sub formă de ace, formează trei grupuri de incluziuni orientate la baza cristalelor paralele de corindon, care sunt reciproc la unghiuri de 120°. Poate apărea un asterism clar [figura 5-5 (a)].

Studiile diagramelor de fază indică o limită de solubilitate reciprocă între oxizii de titan și A12O3 în jurul valorii de 1600 ℃. Peste această temperatură limită, oxizii de titan se pot dizolva în A12O3 într-o anumită proporție pentru a forma soluții solide. Sub această temperatură limită, titanul precipită în principal TiO2 [Figura 5-5 (b)].

Figura 5-5 Procesul de formare, precipitare și re-creare a asterismului
Figura 5-5 Procesul de formare, precipitare și re-creare a asterismului

Sub limita solubilității reciproce, reziduurile de titan sub formă de Ti4+(TiO2) :               

2Ti2O3 + O2 →4TiO2                                                      (5-2)

Prin urmare, la aceeași concentrație de impurități de (TiO2), condițiile diferite de temperatură și presiune pot cauza sau elimina asterismul și incluziunile de tip mătase în pietrele prețioase de corindon.

 

① Pentru a elimina asterismul și incluziunile asemănătoare mătăsii

Alegeți materii prime naturale de rubin sau safir cu asterism slab și linii stelare neclare.

Metoda de tratare: Prin răcirea rapidă după încălzirea la temperatură ridicată, încălziți piatra prețioasă la o temperatură ridicată de 1600 ℃, unde TiO2 și A12O3 formează o soluție solidă, TiO2 se dizolvă în piatra prețioasă, în timp ce A12O3 nu o face, eliminând astfel incluziunile asemănătoare mătăsii din piatra prețioasă.

 

② Extragerea luminii stelelor:

Materii prime: rubine și safire naturale sau sintetizate artificial cu un conținut ridicat de titan.

Metoda de tratare: Proba este încălzită în condiții de temperatură ridicată, menținută la 1100-1500 ℃ pentru o anumită perioadă de timp. Aceasta trebuie menținută timp de aproximativ o săptămână la temperaturi scăzute, în timp ce la temperaturi ridicate, trebuie menținută timp de câteva ore. În acest timp, cristalele rutile în formă de ace din interiorul corindonului pot forma un aranjament regulat, rezultând fenomenul de lumină stelară.

 

③ Recreere Starlight:

Alegeți incluziunile naturale care conțin titan în materiile prime din pietre prețioase, în special safire. Acest lucru se datorează faptului că unele pietre prețioase produse natural au o lumină slabă a stelelor sau incluziunile fibroase sunt grosiere și crescute neuniform.

Metoda de tratare: Aceste incluziuni pot fi topite în piatra prețioasă prin topire artificială la temperatură ridicată, iar apoi temperatura este controlată pentru a extrage incluziunile ideale, recreând lumina stelelor de înaltă calitate.

Procesul de recreere combină eliminarea și extragerea celor două procese anterioare.

Etape de operare: La temperaturi ridicate (peste (1600℃ ), mențineți o temperatură constantă pentru o anumită perioadă de timp pentru a permite incluziunilor filamentoase și grosiere să se topească fără a topi gema. Este esențial să se controleze temperatura și timpul adecvate. Apoi, se răcește încet până la o temperatură selectată între 1500-1100 ℃, menținând o temperatură constantă pentru o anumită perioadă de timp pentru a da TiO2 timp suficient pentru ca incluziunile în formă de ace să se nucleeze și să crească și, în final, să se răcească încet până la temperatura camerei.

După procesare și lustruire într-o gemă netedă, materiile prime pentru lumina stelelor vor arăta lumina stelelor cu șase raze pe fațeta superioară.

Procesul de precipitare și reformare a luminii stelare este prezentat în figura 5-5 (b).

 

(5) Introducerea modelelor de creștere a pietrelor sintetice, reducerea stresului și incluziunile asemănătoare amprentelor.

Această metodă este utilizată în mod obișnuit pentru creșterea rubinelor și a safirelor albastre prin fuziune cu flacără. În timpul procesului de cristalizare și răcire a pietrelor prețioase sintetice, apar unele defecte evidente, cum ar fi linii de creștere curbate, tensiuni interne, benzi de culoare curbate etc. , apar datorită uniformității ingredientelor, stabilității controlului temperaturii echipamentului, orientării creșterii și ratei de cristalizare.

Pentru a elimina aceste defecte, după sinteză se efectuează, în general, un tratament convențional de recoacere (în jur de 1300 ℃ ) pentru a elimina fragilitatea pietrei prețioase și a spori stabilitatea pietrei prețioase sintetice.

Benzile de culoare curbate și dungile de creștere sunt criterii importante pentru distingerea pietrelor prețioase sintetice de cele naturale. Pentru ca produsul sintetic să fie mai apropiat de cel natural, tratamentul la temperaturi ridicate este efectuat într-un câmp termic apropiat de punctul de topire al gemei, cu temperaturi de peste 1800 ℃ pentru o perioadă îndelungată. Tratamentul la temperaturi înalte poate elimina stresul, reduce fragilitatea și reduce benzile de culoare curbate ale pietrei prețioase și dungile de creștere prin difuzia la temperaturi înalte sau le poate face mai puțin vizibile. Cu toate acestea, această metodă nu poate elimina bulele mici din sinteză.

În plus, încălzirea neuniformă a safirelor sintetice poate provoca mai întâi formarea unor fisuri locale, iar apoi încălzirea cu anumiți aditivi poate vindeca fisurile, rezultând incluziuni asemănătoare cu amprentele digitale, care sunt foarte apropiate de gemele naturale.

2.3 Metoda de iradiere

Inițial, safirele incolore au fost iradiate cu raze X sau γ pentru a produce safire de culoare galben deschis până la galben-portocaliu. Totuși, culorile generate de această iradiere sunt instabile și se estompează la lumină. Prin urmare, experimentele de decolorare la lumină sunt singura metodă fiabilă de identificare a safirelor galbene iradiate (K. Nassau, 1991). În ultimii ani, un nou tip de iradiere - iradierea cu neutroni - a produs safire galbene cu centre de culoare similare cu cele ale safirelor galbene naturale, care nu se estompează la lumină, dar încep să se estompeze atunci când sunt încălzite la peste 250 ℃. În plus, safirele galbene iradiate cu neutroni au următoarele caracteristici de identificare:

 

① Fluorescență ultravioletă portocalie-gălbuie:

Safirele galbene iradiate prezintă toate o puternică fluorescență ultravioletă galben-portocalie. Safirele galbene induse de centrul de culoare naturală prezintă, de asemenea, fluorescență galben-portocalie, dar safirele cu Fe3+ ca ion colorant principal nu prezintă fluorescență ultravioletă.

 

② Compoziția conține puțini sau deloc ioni de crom.

 

③ Spectrul de absorbție în infraroșu:

Safirele galbene iradiate cu neutroni prezintă absorbție la 3180 cm-1 și 3278cm-1.

 

④ Caracteristici ale spectrului de absorbție ultraviolet-visibil:

Curba de absorbție a safirelor galbene iradiate cu neutroni prezintă un slab Fe3+ vârf de absorbție la 450 nm. Acesta scade începând de la 405 nm, indicând o transparență crescută la lumina violetă și ultravioletă, în timp ce alte tratamente iradiate și safirele galbene induse în centrul culorii naturale sunt opace la lumina ultravioletă.

Pietrele prețioase de corindon incolore, galben deschis sau albastru deschis pot deveni galbene prin iradiere, formând safire galbene. Cel puțin două tipuri de centre de culoare galbenă sunt produse în timpul procesului de iradiere. Unul este un centru de culoare instabil (centru de culoare YFCC) care se estompează rapid în lumină, în timp ce celălalt este un centru de culoare mai stabil (centru de culoare YSCC) care nu se estompează în lumină și la temperaturi sub 500 ℃. Safirele de culoare galben intens sau galben-portocaliu sunt, în general, instabile și se pot decolora după încălzirea la temperaturi scăzute, în jur de 200 ℃, sau expunerea la lumina soarelui timp de câteva ore. Safirele roz deschis care conțin crom pot produce safire roz-portocalii prin iradiere.

Dacă există un centru de culoare galbenă în corindonul roz care conține crom, acesta devine un safir Padparadscha galben-portocaliu până la roz. Dacă există un centru de culoare galben în safirele albastre, acesta poate transforma safirele albastre în verde. Centrele naturale de culoare galbenă sunt în mare parte centre de culoare YSCC stabile.

În timpul procesului de iradiere, optimizarea tratamentului pietrelor prețioase este deosebit de importantă pentru centrele de culoare stabile. Încălzirea poate accelera eliminarea centrelor de culoare, fiind nevoie de aproximativ 500 ℃ pentru a elimina centrele de culoare stabile, în timp ce eliminarea centrelor de culoare instabile necesită doar 200 ℃, comparabil cu expunerea la lumina soarelui timp de câteva ore. După încălzire, galbenul devine galben deschis sau incolor, iar verdele devine albastru. Dacă sunt iradiate din nou, majoritatea pot reveni la culorile lor anterioare.

Safirele iradiate sunt greu de detectat, dar culoarea lor diferă de obicei de cea a materialelor naturale netratate. În general, safirele iradiate au culori foarte strălucitoare și saturație ridicată.

2.4 Umplutură de rubin
(1) Umplere cu materiale tradiționale

În plus față de utilizarea coloranților, uneori pentru umplere se utilizează ceară colorată sau incoloră, ulei incolor, ulei colorat sau plastic. Injectarea de ulei colorat poate fi foarte înșelătoare. De exemplu, "uleiul de rubin" este un ulei mineral stabil amestecat cu colorant roșu și o cantitate mică de parfum de tip bactericid, care poate accentua tonul roșu al pietrelor prețioase de corindon roz deschis sau incolore, în special al celor cu fisuri naturale, permițându-le să fie vândute ca "rubine".

Umplerea rubinelor se face în general în condiții de vid, prin încălzire, și implică următoarele etape:

① Prelucrați rubinul prin șlefuire grosieră în forma dorită, fără a fi nevoie de șlefuire fină și lustruire. Curățați-l cu acid pentru a îndepărta impuritățile din fisuri și uscați-l.

② Introduceți materialul de umplere și rubinul care urmează să fie prelucrat în dispozitiv, încălziți-l pentru a topi materialul de umplere într-o stare lichidă și permiteți-i să pătrundă în fisurile rubinului în condiții de vid, menținând o temperatură constantă pentru o perioadă de timp pentru a finaliza complet procesul de umplere.

③ După umplere, se răcește încet și se efectuează măcinarea fină, lustruirea și alte tratamente de suprafață pe rubinul prelucrat.

După umplerea cu rășină, fisurile din rubin au o strălucire asemănătoare rășinii, care este net diferită de strălucirea de sticlă strălucitoare a rubinului. Rășina poate fi mișcată cu un ac sau, atunci când este atinsă cu un ac fierbinte, poate apărea un fenomen de ulei. Spectroscopia în infraroșu poate arăta vârfuri de absorbție ale rășinii sau uleiului. Rubiile tratate cu ulei sau cu umplutură de rășină pot fi observate sub lupă pentru culorile de interferență irizate ale uleiului sau rășinii și ale bulelor (figurile 5-6).

Figurile 5-6 prezintă sub mărire culorile de interferență irizate și bulele de ulei sau rășină de la locul de umplere
Figurile 5-6 prezintă sub mărire culorile de interferență irizate și bulele de ulei sau rășină de la locul de umplere

 

(2) Umplerea sticlei cu conținut ridicat de plumb

Datorită indicelui de refracție ridicat și strălucirii sticlei cu plumb, cu cât conținutul de plumb este mai mare, cu atât indicele de refracție este mai mare și strălucirea este mai puternică. Comparativ cu materialele de sticlă tradiționale, proprietățile optice ale sticlei cu plumb sunt mai apropiate de cele ale rubinului. Prin urmare, sticla cu conținut ridicat de plumb este un material utilizat frecvent pe piață pentru umplerea rubinelor. Este demn de remarcat faptul că, în cazul bijuteriilor, un conținut prea ridicat de plumb este dăunător pentru organism, astfel încât conținutul de plumb din umplutura de sticlă cu conținut ridicat de plumb pentru rubine ar trebui să fie controlat într-un interval rezonabil.

 

① Metoda de umplere:

Componentele de sticlă utilizate în general pentru umplerea rubinelor sunt în principal sticla de aluminiu borosilicat, sticla de aluminosilicat și sticla de aluminiu fosfat, care pot forma un corp topit la 1500 ℃ pentru a pătrunde în fisurile rubinului, jucând un rol în reparare și purificare. Cea mai recentă aplicație a sticlei cu plumb are o fluiditate puternică a materialului, un punct de topire scăzut (aproximativ 600°C), un indice de refracție și o strălucire similară rubinului (strălucire puternică a sticlei), astfel încât este ușor să o tratăm ca pe un produs natural fără o observație atentă.

 

② Metoda de detecție:

Umpluturile din sticlă cu plumb apar ca substanțe fibroase albe în fisurile rubinelor [figura 5-7 (a)] și, în timp, vor forma substanțe fibroase galbene. Folosind un microscop pentru pietre prețioase pentru o inspecție mărită, fisurile umplute prezintă adesea efecte de strălucire albastră sau albastru-verzuie [figura 5-7 (b)]. În fisurile umplute, apare o substanță albă tulbure, diferită de corpul principal al rubinului.

Figura 5-7 Efecte de ceață albă și strălucire albastră la fisurile de umplere
Figura 5-7 Efecte de ceață albă și strălucire albastră la fisurile de umplere

 

③ Repararea umpluturii de sticlă:

În general, utilizează sticlă de aluminiu borosilicat de sodiu pentru a umple rubinul cu crestături sau deteriorări la nivelul centurii sau pavilionului, obținând efecte estetice și de creștere a greutății. Această umplere este de obicei o microumplere localizată, cu o cantitate mică de umplutură, ceea ce o face dificil de identificat. În timpul identificării, observați cu atenție dacă rubinul are părți deteriorate; în caz afirmativ, măriți pentru a verifica dacă există fenomene de umplere în interior și, dacă este necesar, utilizați instrumente mari, cum ar fi spectrometrele în infraroșu sau spectrometrele Raman pentru analiza componentelor.

2.5 Pietre și acoperiri compozite

Pietrele compozite cu pietre prețioase din corindon au diverse combinații; tipurile frecvent întâlnite includ combinații de rubine și rubine sintetice, o bază de rubin sintetic sub un safir albastru cu verde; stratul superior este safir albastru natural, iar stratul inferior este safir albastru sintetic, sau stratul superior este safir albastru deschis, iar stratul inferior este safir albastru închis (Figura 5-8) etc.

Figura 5-8 Safir compozit
Figura 5-8 Safir compozit

Atunci când identificați rubine sau safire compozite, este important să observați cu atenție culoarea, luciul și incluziunile dintre straturile asamblate și cele superioare și inferioare. Cu o observație atentă, se pot găsi diferențele dintre cele două.

Ceea ce este distinctiv este aplicarea luminii stelelor prin autocolante sau gravuri. Dungile sunt aplicate pe suprafața inferioară a pietrelor prețioase naturale sau sintetice de corindon cu ajutorul unor piese colorate sau metalice, sau dungile sunt sculptate prin metode de relief. Metodele de gravură chimică au ca rezultat, de asemenea, trei seturi de modele de linii gravate la unghiuri de 120° pe suprafața inferioară a pietrei prețioase, care seamănă foarte mult cu lumina stelelor din punctul de vedere al mesei.

Există numeroase metode de optimizare a tratamentului pietrelor prețioase de corindon. De exemplu, supracreșterea presupune creșterea unui strat de corindon sintetic deasupra pietrelor prețioase sintetice sau naturale sau acoperirea suprafeței pietrelor prețioase de corindon cu o peliculă de diamant etc.

2.6 Metode comune de potrivire aditivă a culorilor

Din cauza numeroaselor fisuri din rubinele naturale, pentru vopsirea rubinelor se folosesc în general uleiuri incolore sau colorate. După vopsire, culoarea rubinului crește, structura devine mai solidă, iar stabilitatea se îmbunătățește. Este relativ dificil să se identifice rubinele incolore vopsite în ulei și, uneori, pot apărea fenomene anormale de fluorescență; identificarea rubinelor colorate vopsite în ulei este relativ mai ușoară, iar inspecția prin mărire poate evidenția acumularea de culoare în fisuri, cu culori mai deschise în zonele fără fisuri. Distribuția culorii este legată de structura sa (figura 59). Uneori, rubinele colorate vopsite în ulei pot prezenta și fenomene de fluorescență.

Figura 5-9 Rubin colorat vopsit în ulei
Figura 5-9 Rubin colorat vopsit în ulei
2.7 Identificarea produselor îmbunătățite

Tipul de piatră prețioasă este determinat prin metode convenționale de testare. În primul rând, se stabilește dacă eșantionul este o piatră prețioasă de corindon, naturală sau sintetică. Apoi, se observă cu atenție dacă liniile de creștere și incluziunile de tip amprentă din piatra prețioasă sunt implantate artificial; incluziunile implantate artificial sunt, în general, limitate la suprafață și, uneori, se mai pot găsi mici bule provenite din sinteză.

Este ușor să se identifice diferitele metode de îmbunătățire a culorii dacă le observăm. Cheia acestei identificări este cunoașterea și luarea în considerare a posibilelor tratamente de optimizare care pot apărea în timpul evaluării.

Identificarea colorantului de ulei incolor este relativ dificilă; în general, acesta este identificat prin proprietățile de fluorescență ale uleiului. Cu toate acestea, pentru uleiul fără fluorescență, este necesar să se observe contururile neclare ale fisurilor sub lupă și apoi să se atingă zonele suspecte cu un ac fierbinte pentru a le identifica prin mirosul emis.

Pietrele prețioase îmbunătățite prin tratament termic pot fi vândute ca produse naturale. Cheia identificării este căutarea dovezilor de temperaturi ridicate. Dovezile tipice ale temperaturilor ridicate includ incluziuni neșlefuite care pot rămâne după reșlefuire, fațete și centuri anormale; pot exista, de asemenea, fracturi de tensiune lăsate de expansiunea termică în jurul materialelor incluse, precum și fenomene precum difuzia benzilor de culoare și nodurile; absența unei linii de absorbție a fierului la 450 nm poate fi, de asemenea, observată în spectrul de absorbție.

Procesul de eliminare a purpuriului sau maroului din rubine nu prezintă, de obicei, urme de temperaturi ridicate din cauza temperaturii relativ scăzute.

Centrele de culoare galbene stabile produse prin iradiere pot fi, de asemenea, vândute ca produse naturale, dar sunt dificil de obținut; centrele de culoare instabile nu au valoare comercială din cauza decolorării rapide.

Principalele caracteristici de identificare ale rubinelor și safirelor tratate termic la temperaturi înalte sunt următoarele.

 

(1) Fracturi în incluziuni gazo-liquide

După încălzirea incluziunilor tip amprentă, incluziunile gazoase și lichide izolate inițiale se rup pentru a forma incluziuni conectate, curbate și concentrice care seamănă cu conductele de apă foarte lungi, curbate și împrăștiate pe sol, numite fisuri de vindecare a instalațiilor sanitare.

 

(2) Erodarea incluziunilor solide

Incluziunile solide sunt erodate, formând incluziuni bifazice circulare sau eliptice compuse din sticlă și bule pentru incluziunile cu punct de topire scăzut; incluziunile de cristal cu punct de topire ridicat capătă un aspect rotunjit de sticlă mată sau o textură de suprafață cu gropi.

 

(3) Tensiunea de tratament termic fracturi

Atunci când incluziunile cristaline se topesc sau se descompun ca urmare a încălzirii, acestea pot induce sau modifica fracturi de tensiune preexistente. Fenomenele comune includ:

 

① Bulgăre de zăpadă:

Incluziunea cristalină se topește complet pentru a forma o sferă sau un disc alb, creând fracturi de tensiune în jurul acesteia [Figura 5-10 (a)].

 

② Fracturi marginale:

În cazul în care incluziunea cristalină se topește complet sau parțial, topitura se poate revărsa în fracturi, formând un inel de picături distribuite în jurul cristalului sau umplând alte locuri din fracturi. De asemenea, revărsarea topiturii poate crea goluri cu contrast ridicat în jurul cristalului topit [figura 5-10 (b)].

 

③ Fracturi de atol:

Incluziunea cristalină nu se topește, ci formează fracturi de tensiune cu margini asemănătoare atolului. Acest fenomen este vizibil și în rubinele și safirele albastre tratate termic, denumite fracturi atol [figura 5-10 (c)].

Figura 5-10 Caracteristicile fracturilor de stres prin tratament termic
Figura 5-10 Caracteristicile fracturilor de stres prin tratament termic
2.8 Metoda de difuzie Sapphire
(1) Tratamentul prin difuzie al  Pietre prețioase din corindon

 

① Principiul tratamentului prin difuzie:

Ionii de fier, titan și crom sunt introduși în cristalul de corindon pentru a înlocui ionii de aluminiu. În condiții de temperatură ridicată, ionii coloranți intră în stratul de suprafață al corindonului, făcând ca piatra prețioasă să pară albastră sau roșie. Temperatura pentru tratamentul termic trebuie să fie chiar sub punctul de topire al pietrei prețioase, permițând rețelei cristaline să se extindă și facilitând migrarea ionilor coloranți cu rază mai mare. Introducerea diferiților ioni coloranți va produce diferite culori ale pietrelor prețioase, ionii de titan și crom produc albastru, ionii de crom produc roșu, o cantitate adecvată de ioni de titan produce un efect de lumină stelară, iar ionii de beriliu produc galben.

 

② Procesul de tratare prin difuzie
  • Selectarea materiilor prime: Corindon natural transparent incolor sau ușor colorat [figura 5-11 (a)]. Mai întâi, aceste materii prime de corindon sunt șlefuite în diferite forme și dimensiuni de pietre brute, în general neșlefuite după șlefuirea fină, și apoi îngropate într-un agent chimic compus în principal din oxid de aluminiu, conținând unele componente ionice colorante [Figura 5-11 (b)].
  • Încălzire: După plasarea probei în creuzet, așa cum se arată în figura 5-11, se continuă încălzirea într-un cuptor cu temperatură ridicată. Timpul de încălzire poate varia de la 2 la 200 de ore, iar creșterea temperaturii variază de la aproximativ 1600 la 1850°C. În general, cel mai bun interval de temperatură este de la 0°C la 1800°C.
Figura 5-11 Materiale de probă pentru difuzie și plasarea lor în creuzet
Figura 5-11 Materiale de probă pentru difuzie și plasarea lor în creuzet
  • Precauții: Corindonul nu se schimbă sub 1600 ℃, dar piatra prețioasă se va topi la temperaturi mai ridicate. Prin urmare, temperatura de încălzire trebuie să fie sub temperatura de tranziție de fază a corindonului( 2050℃) ). În timpul încălzirii, în general la o temperatură mai ridicată pentru o perioadă mai lungă de timp, adâncimea de penetrare a culorii este, de asemenea, mai mare.

 

În prezent, există o metodă de difuzie "profundă", care diferă de această difuzie pe termen lung la temperaturi ridicate, folosind o metodă de încălzire multiplă a pietrei prețioase, adică reîncălzirea după răcirea pietrei prețioase. Repetată de mai multe ori, cu difuzie multiplă, durata tratamentului trebuie să fie de peste două luni, iar culoarea gemei este mai profundă după tratament.

③ Rezultatele tratamentului de difuzie:

Culoarea safirului după tratamentul prin difuzie există doar pe suprafața pietrei prețioase (figura 5-12). Robert și alții din Statele Unite au măsurat grosimea stratului de culoare prin difuzie; metoda lor a implicat tăierea a trei pietre prețioase cu fațete tratate prin difuzie perpendicular pe fațeta superioară, lustruirea suprafeței tăiate și apoi măsurarea și observarea acesteia. Pe secțiunea transversală pot fi observate diferite grosimi ale stratului de culoare introdus prin difuzie la suprafață, variațiile de adâncime fiind considerate a fi urme ale unor difuzii multiple.

Figura 5-12 Safir după tratamentul de difuzie
Figura 5-12 Safir după tratamentul de difuzie
④ Evaluarea pietrelor prețioase tratate prin difuzie
  • Originea culorii: Culoarea obținută prin metode de difuzie se datorează adăugării artificiale de substanțe chimice, altele decât componentele naturale, iar culoarea există doar la suprafață, ceea ce face ca culoarea generală a pietrei prețioase să fie neuniformă și inconsistentă între interior și exterior. Atunci când este vândută, trebuie să fie marcată ca fiind o piatră prețioasă de difuzie. Pe certificatul de identificare a pietrei prețioase trebuie marcată litera " u ", reprezentând produsele de difuzie de suprafață.
  • Principii de stabilire a prețurilor: Culorile obținute prin metoda difuziei sunt aceleași cu cele formate de ionii coloranți naturali, care au intrat parțial în rețea. Proprietățile lor fizico-chimice sunt stabile, costul de preparare nu este scăzut, iar prețul nu ar trebui să fie prea mic. Principiul general de stabilire a prețurilor este sub safirele naturale și peste safirele sintetice.

 

(2) Identificarea safirelor tratate prin difuzie

 

① O singură mărire
  • Suprafața probei tratate prezintă lumină parțial reflectată și material sinterizat la suprafață, care poate fi îndepărtat parțial sau complet după lustruire.
  • Pietrele prețioase tratate prin difuzie, atunci când sunt șlefuite ușor, produc adesea o bandă cu două straturi pe suprafața șlefuită, iar un strat de difuzie poate fi văzut sub mărire.
  • În tratamentul de difuzie al safirului, culorile concentrate și coloranții de difuzie sunt adesea depozitați în fisurile de suprafață sau în porii din jur.
  • Există adesea fragmente de înaltă presiune în jurul incluziunilor din piatra prețioasă, cu unele incluziuni topite sau "mătasea" de rutil parțial topită în pete sau absorbită.

 

② Observarea imersiei în ulei:

Cea mai eficientă metodă de identificare a pietrelor prețioase tratate termic prin difuzie este observarea prin imersie în ulei. Se scufundă proba în dibromo metan sau alte lichide de imersie și se observă cu ochiul liber sau sub lupă aspectul acesteia, care are caracteristicile tipice ale pietrelor prețioase tratate prin difuzie.

  • Protuberanțe înalte: Datorită concentrării culorii, liniile de culoare mai adânci sau proeminențele înalte sunt prezente în mod vizibil de-a lungul joncțiunilor dintre fațete și zona centurii.
  • Fațete cu pete: Safirele finisate tratate cu căldură de difuzie prezintă adesea inconsecvențe în profunzimea culorii pe unele fațete.
  • Efectul de margine al taliei: Pentru pietrele prețioase tratate prin difuzie, talia este adesea complet incoloră, iar întreaga talie este vizibilă.
  • Contur albastru: Indiferent de mediul în care sunt imersate, marginile pietrelor prețioase tratate prin difuzie sunt foarte clare, prezentând adesea un contur albastru intens.

 

Culoarea pietrelor prețioase de difuzie observată cu ochiul liber variază în diferiți solvenți. Unele alte caracteristici, cum ar fi fațetele pestrițe, sunt mai pronunțate în glicerină sau diclormetan. Cea mai clară este în continuare diclormetanul, dar acest solvent este foarte toxic.

Indicele de refracție al rubinelor cu difuzie de ioni de crom este relativ ridicat, ajungând la 1,788-1,790. Unele safire tratate prin difuzie prezintă o fluorescență alb-albastră sau verde-albastră sub lumină ultravioletă de undă scurtă. Există, de asemenea, un tip de safir albastru de difuzie obținut prin difuzia de Co2+ în corindon, care poate fi identificat cu ajutorul unui filtru Chelsea. Sub filtrul Chelsea, safirele cu difuzie de ioni de cobalt apar roșii.

 

(3) Mecanismul de colorare și caracteristicile de identificare ale pietrelor prețioase de corindon cu difuzie de beriliu.

 

① Procesul de difuzie a beriliului în pietrele prețioase de corindon:

În procesul de difuzie a beriliului la temperaturi înalte pentru pietrele prețioase de corindon, introducerea ionilor de beriliu se realizează prin intermediul smaraldului (BeAl2O4)) și există două metode pentru acest proces.

  • Metoda fluxului: Se adaugă praf de crisoberil cu o fracție masică de 2%-4% la un flux care conține bor și fosfor și se încălzesc pietrele prețioase acoperite cu flux într-o atmosferă oxidantă la 1800 ℃ timp de 25 de ore.
  • Metoda pulberii: Se amestecă pulberea de crisoberil conținând 2%-4% cu pulbere de alumină de înaltă puritate sau se adaugă 0,8% oxid de beriliu la pulberea de alumină, apoi se îngroapă pietrele prețioase în amestec și se încălzește la 1780 ℃ într-o atmosferă oxidantă timp de 60-100 h.

 

② Caracteristici ale pietrelor prețioase de corindon cu difuzie de beriliu
  • În timpul procesului de difuzie a beriliului la temperaturi înalte, elementul poate difuza în toată piatra prețioasă. Culorile diferitelor safire și rubine colorate pot fi îmbunătățite semnificativ prin difuzia beriliului.
  • Pietrele prețioase tratate cu metode cu flux prezintă o consistență excelentă a culorii de suprafață, în timp ce culoarea pietrelor prețioase tratate cu metode cu pulbere aproape că se difuzează în întreaga piatră prețioasă.

 

③ Mecanismul de colorare
  • Rolul ionilor de beriliu: Ioni Ionii de beriliu acționează ca stabilizatori pentru centrele de culoare ale defectelor vacante de oxid de fier generate la temperaturi ridicate, permițându-le să rămână stabile atunci când sunt răcite la temperatura camerei. Ionii de beriliu nu sunt cauza directă a colorației galbene; mai degrabă, ei îmbunătățesc safirul în primul rând prin absorbția puternică în regiunea albastră a spectrului, rezultând o nuanță galbenă puternică (figura 5-13).
  • Rolul ionilor de fier: Conținutul de ioni de fier joacă un rol important în procesul de intensificare a beriliului. Ionii de fier sunt principalii ioni responsabili de formarea colorației galben-portocalii, iar mecanismul lor de colorare implică formarea de centri de culoare cu defecte vacante de oxid de fier. Eșantioanele cu un conținut scăzut de fier apar maro după tratament, în timp ce eșantioanele cu un conținut mediu spre ridicat de fier prezintă un aspect galben.
Figura 5-13 Caracteristicile de culoare ale safirului difuzat cu beriliu
Figura 5-13 Caracteristicile de culoare ale safirului difuzat cu beriliu

 

(4) Beriliul îmbunătățește caracteristicile și identificarea pietrelor prețioase

 

① Culoare:

Pietrele prețioase de diferite culori vor prezenta culori diferite după tratamentul cu beriliu, cu diferite grade de tonuri galben-portocalii. Culorile produse de diferite safire colorate după difuzarea ionilor de beriliu sunt prezentate în tabelul 5-3.

Tabelul 5-3 Culori produse de diferite safire colorate după difuzia ionilor de beriliu
Înainte de îmbunătățire Îmbunătățit
Incolor De la galben la portocaliu Galben
Roz De la galben-portocaliu la roz-portocaliu
Roșu închis De la roșu aprins la roșu-galben-portocaliu
Galben, verde Galben
Albastru Galben sau fără efect semnificativ
Violet De la galben-portocaliu la roșu

 

② Test instrumental pentru concentrația de ioni de beriliu
  • Testarea cu instrumente mari testează în principal conținutul de beriliu în corindonul de difuzie 
    • Spectrometru de masă cu ioni secundari, concentrația de beriliu pe suprafața corindonului natural (1,5-5)×10-6, iar concentrația de beriliu la suprafață după difuzia beriliului este (1〜5)×10-7. Dacă conținutul Be este mai mare de 1×10-5, sunt necesare teste suplimentare pentru a confirma dacă corindonul a fost supus unui tratament de difuzie a beriliului.
    • Spectrometria de masă cu plasmă și spectrometria de fluorescență cu raze X au fost utilizate pentru analiza compoziției chimice, care a arătat că concentrația de ioni de beriliu în corindonul cu difuzie de bor a fost distribuită într-un model regulat, cu concentrații mai mici în interior și concentrații mai mari la suprafață.
  • Spațiul de culoare: Puneți piatra prețioasă într-o soluție de imersie în diclormetan; spațiul de culoare variază în grosime, cu benzi de culoare secundare neregulate.
  • Alte probe: La microscop, are caracteristicile incluziunilor de tratament termic la temperaturi înalte: incluziuni pseudomorfe de cristale topite, incluziuni secundare distribuite de-a lungul suprafeței de fractură în formă de disc (sticloase sau recristalizate), cristale atașate, halouri albastre etc.

Secțiunea II Pietre prețioase din familia berilului

Familia beriliilor include diferite pietre prețioase, denumite în general în funcție de culoarea lor, cum ar fi beriliul incolor, beriliul galben, beriliul roșu etc. Cea mai prețioasă varietate este smaraldul verde, cunoscut drept regele pietrelor prețioase verzi, pe care oamenii l-au iubit dintotdeauna. Doar atunci când culoarea atinge o anumită concentrație poate fi clasificat ca smarald. Există, de asemenea, acvamarin comun, heliodor etc. (figura 5-14).

Figura 5-14 Pietre prețioase din familia berilului
Figura 5-14 Pietre prețioase din familia berilului

1. Caracteristicile gemologice ale pietrelor prețioase din familia berilului

Compoziția chimică a pietrelor prețioase de beriliu este Be3Al2Si60i8 - xH2O, iar aluminiul poate fi înlocuit parțial cu ioni de crom, fier, magneziu, mangan și alții. Beriliul pur este incolor, iar diferiți ioni coloranți pot produce diferite culori. Dacă beriliul conține o cantitate mică de ioni de crom și vanadiu, va forma un smarald; dacă conține o cantitate mică de ioni de fier, va forma acvamarin albastru sau albastru-verde.

Structura cristalină a beriliului este compusă în principal din inele hexagonale de tetraedri siliciu-oxigen. Cristalele de beriliu sunt hexagonale columnare, iar fețele coloanelor au adesea dungi longitudinale paralele distincte de-a lungul axei C, uneori transformându-se în bipiramide hexagonale. Deseori, ioni de aluminiu sunt înlocuiți de cantități mici de ioni de crom, fier și mangan.

Beriliul pur este un cristal transparent incolor, iar beriliul care conține doar ioni de potasiu, ioni de sodiu și alți ioni necoloranți este, de asemenea, un cristal transparent incolor; culoarea verde a smaraldului se datorează ionilor de crom sau vanadiu, iar culoarea nu trebuie îmbunătățită; beriliul colorat de ioni de fier și mangan este în cea mai mare parte verde, galben, galben-verde sau acvamarin, iar majoritatea pot suferi o îmbunătățire a culorii prin metode precum tratamentul termic și iradierea. Relația dintre culoarea pietrelor prețioase de beriliu și ionii coloranți pe care îi conțin este prezentată în tabelul 5-4.

Tabelul 5-4 Relația dintre culoarea pietrelor prețioase de beriliu și ionii coloranți pe care îi conțin
Soiuri de pietre prețioase Culoare Ion de culoare
Smarald Verde strălucitor Ion crom sau ion vanadiu
Acvamarin Albastru cer Fe2+ , sau Fe2+/Fe3+
Goshenit Incolor Niciuna
Beril roz Roz Conține Mn2+ , sau Cs+
Beriliu roșu Roșu Mn3+
Heliodor Galben-Golden Galben Fe3+
Beril de tip Maxixe Albastru Centrul de culoare provoacă culoare, instabilă

2. Optimizarea tratamentului și a metodelor de identificare a pietrelor prețioase din familia Beryl

Smaraldul are o duritate ușor mai scăzută și este relativ fragil. Smaraldele naturale conțin anumite fisuri și incluziuni, iar multe tipuri de incluziuni au o semnificație indicativă pentru originea smaralde. Incluziunile și fisurile din smaralde pot afecta valoarea și stabilitatea pietrei prețioase, astfel încât majoritatea smaralzilor de pe piață au fost supuși unui tratament de optimizare.

Cel mai comun tratament de îmbunătățire pentru smaralde este umplerea fracturilor. Imersia în ulei poate ascunde fracturile din smaralde și poate îmbunătăți transparența. Deoarece indicele de refracție al uleiului este similar cu cel al smaraldului, acesta are un impact minim asupra strălucirii bijuteriei.

Umplerea cu rășină artificială este, de asemenea, o metodă frecvent utilizată. Această metodă este mai durabilă decât imersia în ulei și poate ascunde incluziunile mai ușor. Cu toate acestea, umplerea cu rășină artificială poate provoca daune ireversibile smaraldelor. După îmbătrânire, rășina poate deveni maro sau albă, făcând defectele mai evidente.

Tratamentele de îmbunătățire ușoară nu au aproape niciun impact asupra valorii. Din 2000, certificarea GIA oferă servicii de clasificare a tratamentelor de claritate pentru smaralde. Agenția de certificare examinează bijuteriile neconfigurate, iar certificatele de smarald vor descrie gradele de claritate ca fiind ușoare, moderate sau semnificative. Certificatul GIA subliniază faptul că scopul utilizării sistemului de clasificare este doar de a evalua nivelul de tratament, nu de a oferi un grad general de claritate pentru gemă.

Metodele obișnuite de îmbunătățire a pietrelor prețioase din familia berilului includ tratamentul termic, umplerea cu ulei incolor (ulei colorat), iradierea, substratul, acoperirea și supracreșterea.

2.1 Metoda de tratare termică

Tratamentul termic este utilizat în mod obișnuit pentru beriliul galben-verde sau beriliul verde care conține fier și este, de asemenea, potrivit pentru beriliul portocaliu colorat atât de ioni de mangan, cât și de fier. Smaraldele naturale sunt rareori tratate pentru a-și schimba culoarea.

 

(1) Formele de ioni de fier prezente în beriliu

Datorită diferitelor forme de ioni de fier din beriliu, tratamentul termic poate produce efecte diferite. Formele specifice de ioni de fier din structura beriliului includ în principal trei tipuri:

① Dacă Fe3+ îl înlocuiește pe Al3+ , piatra prețioasă apare galbenă. Deoarece conținutul de Fe3+ scade, se poate schimba de la galben auriu la incolor, iar atunci când conține o cantitate foarte mică de Fe3+, este incolor.

② Dacă Fe2+ îl înlocuiește pe Al3+, piatra prețioasă nu prezintă culoare și este incoloră.

③ Există ioni de fier în canalele structurii beriliului. Conform studiilor anterioare, se crede că prezența ionilor de fier în canalele structurale este legată de culoarea albastră a beriliului. În general, tratamentul termic are un efect redus asupra culorii afișate de acești ioni, iar mecanismul de colorare necesită încă cercetări suplimentare.

Când Fe2+, Fe3+există simultan în beriliu, gema apare adesea verde sau galben-verde. Acest tip de gemă poate fi adesea transformat în acvamarin de înaltă calitate prin tratament termic, culoarea ideală fiind un frumos albastru marin, iar proprietățile sale fizice și chimice sunt, de asemenea, relativ stabile.

Tratamentul termic poate transforma beriliul portocaliu care conține ioni de fier și mangan în beriliu roz frumos. Există, de asemenea, un tip de beriliu de mangan roșu intens care se poate estompa atunci când este încălzit la 500 ℃.

 

(2) Condiții de tratament termic

① Temperatura tratamentului termic: Datorită prezenței apei în structura beriliului, temperatura tratamentului termic este relativ scăzută, în general între 250-500 ℃ și 400 ℃, și trebuie să fii foarte atent peste 400 ℃. De obicei, câteva minute sunt suficiente. Dacă există multă apă, va apărea o stare lăptoasă sub 550 ℃, indicând faptul că structura cristalină a fost deteriorată.

Unele berili pot fi, de asemenea, încălzite la temperaturi ridicate, cum ar fi unele berili din India și Brazilia, încălzite la 700 ℃ fără nicio modificare a culorii gemei. Această metodă este adesea utilizată pentru a elimina unele incluziuni și fisuri extrem de fine.

② Precauții: Din cauza numeroaselor fisuri din beriliu în timpul procesului de tratare termică, pentru a preveni explozia pietrei prețioase, încălzirea și răcirea trebuie să se facă lent, timpul la cea mai înaltă temperatură nu trebuie să fie prea lung și este necesară o anumită protecție pentru piatră prețioasă. De exemplu, aceste măsuri de protecție sunt destul de eficiente atunci când se pune gema într-un creuzet închis, se umple creuzetul de cărbune cu nisip fin sau se înfășoară gema într-o bucată de lut.

2.2 Metoda iradierii radioactive

Iradierea radioactivă are un impact semnificativ asupra culorii beriliului. După ce beriliul este iradiat cu raze de diferite energii, acesta poate produce diferite modificări de culoare. Sursele de iradiere radioactivă includ de obicei raze X, electroni de energie înaltă și joasă etc. Din cauza preocupărilor legate de reziduurile radioactive, iradierea cu neutroni din reactoare este rar utilizată.

 

(1) Metode de iradiere și modificări ale culorii pietrelor prețioase

Datorită prezenței diferiților ioni de impuritate în beriliu, se pot produce culori diferite după iradiere. Atunci când o cantitate mică de Fe2+ înlocuiește A13+, iradierea poate schimba incolorul în galben, albastrul în verde și rozul în galben-portocaliu; aceste culori sunt stabile la lumină. Beriliul incolor, verde, galben și albastru de tip Maxixe poate produce beriliu albastru cobalt intens după expunerea la 7 radiații. Pietrele prețioase iradiate nu au reziduuri radioactive, dar beriliul albastru de cobalt produs este instabil; culoarea obținută prin iradiere poate fi transformată sau estompată la culoarea inițială prin tratament termic, iar culoarea obținută prin tratament termic poate fi, de asemenea, restaurată prin iradiere. Cea mai mare parte a beriliului albastru de cobalt comercializat în prezent este beriliu care a fost iradiat.

Unele berili pot produce culori diferite prin diferite atmosfere de tratament termic. De exemplu, beriliul galben care conține fier poate deveni incolor atunci când este încălzit într-o atmosferă reducătoare; beriliul verde se poate transforma în acvamarin. Aceste culori sunt stabile la lumină, dar culorile originale pot fi restaurate dacă sunt iradiate cu raze X sau radiații γ.

 

(2) Caracteristicile de identificare ale beriliului iradiat

În general, beriliul iradiat nu este ușor de detectat, dar beriliul albastru iradiat de tip Maxixe are următoarele caracteristici distinctive: culoarea este albastru cobalt, care este semnificativ diferită de albastrul ciel al acvamarinului; spectrul său de absorbție a luminii vizibile are două benzi de absorbție în regiunea roșie (695nm, 655nm) și există benzi de absorbție mai slabe în regiunile portocaliu, galben și galben-verde la 628nm, 615nm, 581nm și 550nm (unele surse raportează, de asemenea, benzi de absorbție la 688nm, 624nm, 587nm și 560nm), care nu se găsesc în acvamarin. Atunci când se observă pleocroismul, culoarea albastră a beriliului albastru de tip Maxixe apare în direcția luminii normale. În schimb, acesta este în mare parte incolor în direcția luminii extraordinare, în timp ce la acvamarin, culoarea profundă apare în direcția luminii extraordinare. Beriliul albastru de tip Maxixe este bogat în metalul Cs, cu o densitate de 2,80 g/cm3 și un indice de refracție de 1,548-1,592, ambele fiind mai mari decât cele ale altor varietăți de beriliu.

2.3 Unele metode de potrivire a culorilor de dependență

Smaraldele au adesea multe fisuri interne, așa că trebuie umplute pentru a ascunde fisurile și a îmbunătăți stabilitatea pietrei prețioase. După tratamentul de umplere, smaraldele pot îmbunătăți, de asemenea, culoarea și claritatea pietrei prețioase.

 

(1) Metoda de umplere prin injecție

Uleiurile injectate includ diverse uleiuri vegetale, uleiuri lubrifiante, parafină lichidă, terebentină și rășini, care pot fi amestecate și injectate folosind unul, două sau mai multe materiale. Metodele de injectare pentru smaralde sunt împărțite în injectare cu ulei incolor, injectare cu ulei colorat și tratament prin injectare cu rășină. Metoda de injectare este un tratament de optimizare frecvent utilizat pentru smaralde.

 

① Injecție de ulei incolor:

După ce piatra prețioasă este supusă unui tratament de injectare cu ulei incolor, fisurile sunt umplute și ascunse, făcându-le dificil de detectat cu ochiul liber, îmbunătățind astfel transparența și strălucirea pietrei prețioase. Acest tratament este recunoscut de industria internațională a bijuteriilor și de consumatori și este foarte răspândit pe piață. Echipamentul necesar pentru injectarea uleiului incolor este simplu și ușor de utilizat, iar etapele de injectare sunt următoarele:

  • Curățați piatra prețioasă în etanol sau cu ultrasunete, apoi uscați-o.
  • Înmuiați piatra prețioasă în ulei cu un indice de refracție apropiat de cel al smaraldului în condiții de vid, presiune sau încălzire pentru o anumită perioadă de timp.

 

Scopul injectării de ulei incolor este de a "ascunde fisurile", permițând umplerea mai multor fisuri ale pietrelor prețioase, făcându-le mai puțin vizibile cu ochiul liber. La o inspecție cu lupa, uleiul apare în cea mai mare parte incolor în fisurile de suprafață; în timp, acesta poate deveni galben deschis (figura 5-15). La lumina ultravioletă cu undă lungă, se poate observa fluorescența galben-verde, iar uleiul poate fi exudat la contactul cu un ac încălzit. Această practică este acceptată comercial, considerată optimizare și nu trebuie specificată; poate fi vândută ca produs natural.

Figura 5-15 Comparație a smaraldului înainte (a) și după (b) tratarea cu ulei
Figura 5-15 Comparație a smaraldului înainte (a) și după (b) tratarea cu ulei
 
② Injecție de ulei colorată:

Metoda de injectare cu ulei colorat este aceeași cu cea de injectare cu ulei incolor. Scopul acestui tratament nu este doar de a ascunde microfisurile pietrei prețioase, ci și de a schimba culoarea pietrei prețioase. Injectarea cu ulei colorat este împărțită în două cazuri: injectarea de ulei colorat în smaralde pentru a le îmbunătăți culoarea și a le crește valoarea și injectarea de beriliu cu multe fisuri, servind drept substitut pentru smaralde.

După ce smaraldul este injectat cu ulei colorat, acesta va prezenta următoarele caracteristici, care pot fi utilizate pentru a determina dacă a fost injectat cu ulei colorat.

  • Colorantul este distribuit filamentos de-a lungul fisurilor și poate fi observat la mărire cu un pahar sau un microscop. Se poate observa un efect intermitent în condiții luminoase sau întunecate, cu culori de interferență anormale (figura 5-16).
  • După tratament, piatra prețioasă va elibera ulei și gaz din fisuri atunci când este încălzită, iar urmele de ulei pot fi șterse cu un tampon de bumbac.
  • Uleiul colorat poate emite fluorescență puternică sub lumină ultravioletă.
Figura 5-16 Efect intermitent și culori anormale de interferență la locul de umplere.
Figura 5-16 Efect intermitent și culori anormale de interferență la locul de umplere.

 

③ Tratarea rășinii:

După ce smaraldul a fost supus unui tratament cu rășină, zona de umplere apare încețoșată, cu structuri de curgere vizibile și bule reziduale. Sub lumina reflectată, se poate observa o rețea de umpluturi fisurate. Sunt vizibile culori de interferență anormale. Materialul de umplere are o duritate scăzută, poate fi străpuns de un ac de oțel și are un luciu slab.

Observarea materialului de umplere la un microscop pentru pietre prețioase, folosind diferite lumini și măriri pentru a examina zonele de umplere ale smaraldului, poate oferi informații importante de identificare.

  • Efectul flash: Efectul flash poate fi adesea observat în fisurile umplute, cauzat de împrăștierea diferită a luminii de către smarald și materialul de umplere (cum ar fi rășina epoxidică). În condiții de luminozitate, fisurile de umplere prezintă lumină reflectată de la albastru la violet, în timp ce în condiții de întuneric, observarea înclinată le poate transforma în sclipiri portocalii (figura 5-17).
Figura 5-17 Umplerea de smarald prezintă flash-uri albastre și efecte de flash-uri portocalii.
Figura 5-17 Umplerea de smarald prezintă flash-uri albastre și efecte de flash-uri portocalii.
  • Bule și reziduuri: Smaraldele naturale conțin bule care se găsesc adesea în incluziunile bifazice sau trifazice. Bulele sunt sferice și nu au o formă distinctă. Bulele din fisurile umplute sunt foarte evidente și sunt adesea aplatizate. Fisurile umplute cu ulei pot prezenta un efect de bliț maro atunci când sunt observate pe un fundal luminos din cauza oxidării, în timp ce reziduurile oxidate pot forma trăsături sub formă de ramuri.
  • Spectroscopie în infraroșu: Diferitele materiale de umplutură au vârfurile lor de absorbție caracteristice, cum ar fi vârfurile de absorbție caracteristice ale uleiului de măsline la 2584 cm-1 și 2924 cm-1; vârfurile caracteristice ale uleiului de palmier la 2852 cm-1, 2920 cm-1, 3004 cm-1; și vârfurile caracteristice ale rășinii epoxidice la 2925 cm-1, 2964 cm-1, 3034 cm-1, 3053 cm-1. Spectrometrele infraroșii pot clasifica și analiza componentele materialelor de umplere, cu 2800-3000 cm-1 vârfuri puternice de absorbție și 3058 cm-1, 3036 cm-1 vârfuri de absorbție care servesc drept dovadă a umplerii cu rășină a smaralde.
  • Vizualizarea diamantului: Diamond View poate determina rapid, clar și precis dacă un smarald a fost tratat cu umplere. Observațiile cu ajutorul Diamond View permit o vedere clară a benzilor de culoare, a petelor de culoare și a distribuției tuturor fisurilor care nu sunt vizibile sau observabile la microscop. Cel mai important, se poate distinge dacă există materiale de umplere în fisuri; sub fluorescență ultravioletă, fisurile neumplute prezintă fluorescență alb-albastră, în timp ce fisurile umplute prezintă fluorescență galben-verde deschis. Acest lucru permite să se determine dacă proba este umplută, zona de umplere și locul de umplere. Cu toate acestea, Diamond View are, de asemenea, anumite limitări; atunci când benzile de culoare sunt destul de pronunțate și prezintă fluorescență roșie puternică sub lumină ultravioletă, aceasta poate afecta observarea umplerii fisurilor.
  • Spectroscopia Raman: Spectrometrul Raman poate determina rapid frecvența inerentă, simetria, forțele interne și proprietățile cinetice generale ale vibrațiilor moleculare din pietrele prețioase, permițând analiza rapidă și eficientă a componentelor incluziunilor din pietrele prețioase. Deoarece diferitele materiale de umplere au caracteristici spectrale laser Raman diferite, spectrometrele laser Raman pot fi utilizate pentru a clasifica și analiza componentele materialelor de umplere. Picul caracteristic al gelului este de 1602 cm-1, 1180 cm-1, 1107 cm-1, 817 cm-1, 633cm-1, iar prezența acestor vârfuri de absorbție poate servi drept dovadă importantă pentru a stabili dacă smaraldul a fost supus unui tratament de umplere cu gel. Cu toate acestea, această metodă are, de asemenea, anumite limitări; atunci când materialul de umplere internă nu este aproape de suprafața pietrei prețioase, este dificil să se concentreze, iar rezultatele pot să nu fie ideale.

În prezent, există diferențe în exprimarea concluziilor de identificare privind tratamentul de umplere a smaraldelor între unele laboratoare de testare a bijuteriilor naționale și străine. Certificatele de identificare străine menționează de obicei "smarald natural" în concluzie, indicând în același timp gradul de umplere în secțiunea de observații. Pe baza materialului de umplere și a gradului de umplere, acesta poate fi clasificat, în general, în cinci niveluri: niciunul, nu este evident, ușor, moderat și evident. Pe de altă parte, certificatele de identificare interne indică direct "smarald (tratament de umplere)" în concluzie.

 

(2) Vopsire și colorare

Deoarece beriliul este o piatră prețioasă monocristalină, efectul de colorare este mult inferior celui al agatei și, în general, pietrele prețioase cu mai multe fisuri sunt alese pentru colorare. Vopsirea și colorarea smaraldelor sunt doar măsuri corective pentru îmbunătățirea culorii. După vopsire, culoarea smaraldelor este adesea concentrată în fisuri, ceea ce duce la o distribuție neuniformă a culorii. Atunci când sunt observate cu un spectroscop, smaraldele naturale prezintă un spectru de absorbție Cr distinct, în timp ce smaraldele vopsite pot prezenta benzi de absorbție formate de colorant la 630-660 nm.

 

(3) Substrat

Substratul este o metodă tradițională de tratare, care implică de obicei plasarea unei pelicule verzi la baza smaraldului pentru a-i spori culoarea. La o inspecție mai amplă, se poate observa joncțiunea dintre pelicula verde și piatra prețioasă la baza smaraldului; în timp, pelicula se poate încreți sau desprinde, iar la joncțiune se pot observa bule. Smaraldele tratate prezintă la spectroscop un spectru de absorbție Cr foarte vag sau chiar absent, cu dicroism slab sau inexistent.

 

(4) Creștere excesivă

Un strat foarte subțire de cristale de smarald sau acvamarin crește pe suprafața beriliului deschis la culoare. Caracteristica de identificare constă în faptul că straturile de creștere nu prezintă caracteristicile de incluziune ale smaraldelor naturale, dar prezintă caracteristicile de incluziune ale smaraldelor sintetice.

 

(5) Acoperire

O peliculă foarte subțire este acoperită pe suprafața smaraldului, care poate fi o peliculă incoloră sau colorată. Suprafața smaraldului acoperit produce adesea diverse fisuri în formă de rețea și radiale (figura 5-18), cu culoarea concentrată la suprafață; în interior, se pot vedea incluziunile tubulare, în formă de picătură de ploaie și bifazice gaz-lichid ale beriliului natural; stratul exterior prezintă incluziuni de smarald sintetic.

Figura 5-18 Suprafețele de smarald acoperite produc adesea fisuri de creștere a suprafeței de tip rețea și radiante.
Figura 5-18 Suprafețele de smarald acoperite produc adesea fisuri de creștere a suprafeței de tip rețea și radiante.

 

(6) Compozit

Pietrele compuse din smaralde sunt adesea alcătuite din smaralde deschise la culoare și straturi de colorant verde, care pot fi văzute sub mărire ca straturi de adeziv și incluziuni în smaralde. Regiunea portocalie prezintă un spectru de absorbție distinct cauzat de colorant. Există, de asemenea, o imitație comună de piatră compozită de smarald-sudarită (figura 5-19), cu sticlă incoloră sau deschisă la culoare pe straturile de sus și de jos și adeziv verde în mijloc. Atunci când se observă mărit paralel cu creasta taliei, se poate observa o cantitate mică de material adeziv verde închis care conține bule la suprafața de lipire.

Figura 5-19 Imitație de smarald-Sudarit
Figura 5-19 Imitație de smarald-Sudarit

Metodele comune de optimizare a tratamentului și caracteristicile de identificare ale smaraldelor sunt rezumate în tabelul 5-5.

Tabelul 5-5 Metode comune de optimizare a tratamentului și caracteristici de identificare a smaraldelor
Metoda de prelucrare Rezultatul prelucrării Caracteristici de identificare Optimizare sau prelucrare
Imersie în ulei Înmuiere în ulei incolor Poziția de umplere are un efect intermitent, uleiul va ieși după încălzire, iar uleiul colorat este distribuit într-o manieră filamentoasă de-a lungul fisurilor Optimizare
Înmuiate în ulei colorat Tratament
Lipici de umplere Rășină de umplere Efect flash Tratament
Vopsire și colorare Introducerea colorantului verde în fisuri Culoare concentrată în fisuri Tratament
Substrat Adăugați un strat de folie verde la baza smaraldului Metoda de verificare a cusăturilor de joncțiune vizibile, unde pot exista bule, dicroism slab, iar spectrul de absorbție a Cr nu este evident Tratament
Creștere excesivă Un strat de smarald sintetic mai închis la culoare crește deasupra smaraldului deschis la culoare Caracteristicile straturilor interioare și exterioare sunt diferite. Tratament
Acoperire (regenerare) O peliculă de smarald sintetic crește pe stratul exterior, cu smarald natural în centru. Stratul exterior al smaraldului este predispus la fisuri de rețea și radiale Tratament
Compozit Fabricat din două sau mai multe tipuri de materiale, frecvent întâlnite sunt smaraldul natural și smaraldul sintetic, smaraldul natural și filmul verde etc. Există bule în cusătura de asamblare și există diferențe în indicele de refracție, luciu etc. ale diferitelor materiale. Tratament

Secțiunea III Diamant

1. Caracteristicile gemologice ale diamantelor

Diamantele au duritate ridicată, puncte de topire, proprietăți de izolare și stabilitate chimică. Diamantele sunt compuse din elementul C; diamantele pure sunt incolore și transparente, în timp ce diamantele care conțin diferite impurități pot prezenta culori diferite. Calitatea culorii joacă un rol decisiv în evaluarea diamantelor. Clasificarea culorii diamantelor este foarte strictă, diamantele fără cusur și complet transparente fiind de cea mai înaltă calitate; chiar și o ușoară urmă de culoare poate determina prăbușirea prețurilor. Cu toate acestea, diamantele colorate sunt o excepție, deoarece diferența de preț între diferitele culori ale diamantelor colorate poate fi semnificativă. Culorile comune ale diamantelor sunt incolorul și galbenul (figura 5-20).

Figura 5-20 Diamante incolore și galbene comune
Figura 5-20 Diamante incolore și galbene comune

Diamantele se găsesc de obicei în două tipuri de zăcăminte minerale: kimberlite și lamproite. Prima kimberlită a fost descoperită în Africa de Sud în 1870, iar până în prezent, peste 5 000 de corpuri de kimberlită au fost descoperite în întreaga lume, dintre care peste 500 conțin diamante. Producția de diamante de calitate prețioasă din lamproită este foarte scăzută, reprezentând doar aproximativ 10% din total.

Datorită durității ridicate și dispersiei puternice a diamantelor, acestea au un farmec unic și au fost întotdeauna iubite de oameni. Prin urmare, optimizarea tratamentului diamantelor brute de calitate inferioară a fost, de asemenea, un obiectiv de cercetare pentru mulți gemologi și comercianți. Există multe metode de optimizare a diamantelor, cum ar fi iradierea, tratamentul la temperaturi și presiuni ridicate, forarea cu laser și umplerea fisurilor. Majoritatea diamantelor colorate care au fost optimizate se datorează iradierii artificiale, provocând defecte structurale interne în diamante, rezultând centre de culoare diferite care sunt fundamental diferite de formarea culorii diamantelor colorate în mod natural.

Formarea culorii diamantelor este legată în principal de tipurile de impurități și de modificările componentelor structurale; diferite culori au diferite tipuri de formare. Culorile comune ale diamantelor și cauzele formării lor sunt următoarele (tabelul 5-6).

Tabelul 5-6 Tipuri de cauze pentru culoarea diamantului
Culoarea diamantului Cauza
Albastru Conține elementul B
Galben Conține elementul N
Roz, maro Deformarea plastică
Verde Centrul de culoare cauzează culoarea
Negru Includerea determină culoarea

2. Metode de optimizare a tratamentului și de identificare a diamantelor

Datorită farmecului unic al diamantelor, este nevoie de mai mult decât producția de diamante. Metodele de optimizare a tratamentului diamantelor sunt, de asemenea, în continuă îmbunătățire. Tratamentul de optimizare a diamantelor include în principal două aspecte: unul este îmbunătățirea culorii diamantelor; celălalt este tratarea incluziunilor din diamante pentru a le spori claritatea. Din 1950, tratamentul prin iradiere a fost utilizat pentru îmbunătățirea culorii diamantelor. Odată cu tehnologia de eliminare a incluziunilor întunecate din diamante, în 1960 s-a dezvoltat treptat forarea cu laser și umplerea fisurilor. Din 1990, au fost aduse noi îmbunătățiri în ceea ce privește umplerea fisurilor și forarea cu laser. Tehnologia diamantelor sintetice a promovat, de asemenea, tratamentul de optimizare a diamantelor. Începând cu anul 2000, tratamentul la temperaturi și presiuni ridicate (HPHT) a îmbunătățit diamantele cu tonuri brune și maronii.

Tratamentele multiple ale diamantelor au apărut pentru prima dată în anii 1990 până la începutul secolului XXI, inițial fiind observate în principal în cazul tratamentelor de claritate. În timpul procesului de identificare a diamantelor, s-a constatat că diamantele au fost supuse unui tratament de găurire cu laser, urmat de umplerea cu sticlă de-a lungul canalului laser; au existat și cazuri în care diamantele au fost supuse la două tratamente de umplere pentru îmbunătățirea clarității. Odată cu apariția și maturizarea metodelor de tratare la temperaturi și presiuni ridicate și a iradierii urmate de tehnici de stingere la temperaturi ridicate, tratamentele multiple au început să schimbe culoarea diamantelor.

Culoarea unui diamant este un factor important în determinarea calității acestuia; cu cât gradul de culoare este mai ridicat, cu atât valoarea este mai mare. Tratamentele de optimizare pentru diamante, cum ar fi iradierea, acoperirea tradițională, substratul și HPHT, vizează în principal îmbunătățirea culorii diamantelor. Unele metode de optimizare se concentrează pe îmbunătățirea clarității diamantelor, cum ar fi forarea cu laser. Principalele metode de optimizare a tratamentelor pentru diamante includ cinci tipuri: utilizarea tratamentului prin iradiere pentru a schimba culoarea diamantelor; metodele de umplere și găurire cu laser sunt utilizate pentru a îmbunătăți claritatea diamantelor; tratamentele de suprafață ale diamantelor, inclusiv acoperiri de suprafață și filmare; tratamentul la temperaturi ridicate și la presiune ridicată (HPHT); tratamentul combinat al diamantelor.

2.1 Tratamentul prin iradiere

Iradierea poate determina diamantele să producă centre de culoare diferită, schimbând astfel culoarea diamantului. După tratamentul prin iradiere, diamantele pot prezenta aproape orice culoare, iar culoarea îmbunătățită este stabilă. Această metodă de tratament este adecvată pentru diamantele colorate, dar tratamentul prin iradiere nu poate îmbunătăți gradul de culoare al diamantelor incolore peste gradul K. Radiațiile reziduale din diamantele tratate prin iradiere prezintă riscuri potențiale pentru sănătatea umană, limitând acceptarea de către consumatori a pietrelor prețioase iradiate.

Esența iradierii constă în utilizarea unei surse de radiații pentru a genera ioni sau raze de mare energie, provocând daune structurii diamantului și creând centre de culoare. Iradierea radioactivă poate îmbunătăți culoarea generală a diamantelor. Principiul este că iradierea deteriorează o parte a rețelei diamantului, formând zone dezordonate și defecte punctuale. Defectele structurale afectează absorbția luminii vizibile de către piatra prețioasă, crescând absorbția specifică a anumitor lungimi de undă ale luminii, rezultând astfel culoarea.

Timpul și doza de iradiere sunt controlate în funcție de culoarea dorită. Cu cât culoarea dorită este mai intensă, cu atât timpul de iradiere este mai lung și doza mai mare. Diamantele iradiate sunt adesea galben-verzui, verzi, albastru-verzui și de alte culori.

Diferitele tipuri de diamante pot produce culori diferite, iar diferitele surse de radiații pot produce, de asemenea, culori diferite. Există patru surse comune de radiații, iar procesul de iradiere și culorile rezultate sunt prezentate în tabelul 5-7.

Tabelul 5-7 Surse de radiații și culori îmbunătățite
Sursa de radiații Procesul de prelucrare Culoare finală
60Co Timp lung de iradiere, culoare instabilă Verde, albastru-verde, roz-roșu, galben-auriu etc.
Sare de radiu Iradiere cu ciclotron, nu se utilizează frecvent Culoarea verde, culoarea neagră poate fi formată după o perioadă lungă de timp
Tratamentul cu neutroni Culoare generală, culoare stabilă, cea mai frecvent utilizată Tratamentul termic la 500 - 900°C produce culori maro, galbene, portocalii sau roz-violet
Tratament cu electroni Culoare generală, mai frecvent utilizată Verde-albastru deschis, tratat termic pentru a produce galben-portocaliu, roz, maro
 
60Co iradiere:

Utilizarea 60Co pentru a produce radiații γ diamantele pot genera verde, albastru-verde, roz-roșu, galben-auriu, etc. Cu toate acestea, este nevoie de mult timp, iar culoarea este instabilă; în prezent, această metodă trebuie să fie utilizată.

 

② Iradierea cu sare de radiu:

Diamantele iradiate de un ciclotron pot produce verde; dacă timpul de încălzire este mai lung, se poate produce negru. Cu toate acestea, culoarea este limitată la suprafață și poate produce reziduuri radioactive.

 

③ Tratamentul cu neutroni:

Diamantele sunt plasate într-un reactor nuclear și bombardate cu neutroni, care pot pătrunde direct în diamant, producând culori stabile verde și albastru-verde. După iradiere, încălzirea la 500-900 ℃, diamantele de tip I a pot produce galben și galben-portocaliu; diamantele de tip I b produc roz și roșu-violet. Această metodă este relativ frecvent utilizată.

 

④ Tratament electronic:

Diamantele tratate pot produce culori albastru deschis sau verde albăstrui, sunt limitate la suprafață, nu au reziduuri radioactive și au o stabilitate bună. Încălzirea la 400 ℃ poate produce portocaliu, galben, albastru, maro etc. Această metodă este relativ comună.

Diamantele colorate obținute prin tratament de iradiere pot fi diferențiate prin distribuția culorilor, spectrul de absorbție, spectrul de fluorescență sau conductivitate. Diferitele culori ale diamantelor colorate iradiate au spectre de absorbție diferite. Culorile după iradiere sunt relativ stabile, dar trebuie menționat la momentul vânzării că acestea intră în categoria celor tratate în cadrul tratamentului de optimizare a pietrelor prețioase. Dacă diamantele iradiate conțin reziduuri radioactive, acestea trebuie plasate până când conținutul este sub standardele naționale înainte de a fi comercializate.

 

(1) Spectrul de absorbție

În diamante există, în general, urme de atomi de azot. Acești atomi de azot au două moduri de apariție: unul înlocuiește atomii de carbon din rețea într-o formă monatomică, cum ar fi atomii de azot care devin donatori de azot, ceea ce face ca cristalul să prezinte culoarea galbenă caracteristică; cealaltă formă există în agregate în interiorul cristalului. Indiferent dacă este vorba de un agregat compus din doi atomi de azot adiacenți sau de unul compus din patru atomi de azot, nu are loc nicio absorbție în domeniul luminii vizibile, ceea ce duce la lipsa culorii.

Diamantele incolore care conțin azot pot produce galben după iradiere și tratament termic. Se crede că această culoare galbenă este cauzată de centrele de culoare H3 (503nm) și H4 (496nm), centrele de culoare H4 fiind dominante, în timp ce diamantele galbene naturale nu au centre de culoare H3 sau H4 sau nu sunt evidente. Liniile de absorbție cauzate de centrele de culoare H4 în spectrul de absorbție arată că diamantul a fost iradiat. Cu toate acestea, absența centrelor de culoare H4 nu indică neapărat că culoarea diamantului este naturală.

În plus, diamantele galbene iradiate pot prezenta, de asemenea, linii de absorbție la 595nm. În 1956, cercetătorii de la GIA au descoperit că diamantele tratate cu iradiere și căldură aveau un vârf de absorbție la 595nm, pe care diamantele naturale nu îl au. Deși studiile ulterioare au constatat că acest vârf de absorbție ar putea dispărea în cazul unui tratament la temperaturi ridicate (mai mari de 1000 ℃ ), ar apărea două noi vârfuri de absorbție la 1936nm (HIb) și 2024nm (HIc). Prin urmare, orice vârf de absorbție la 595nm, 1936nm și 2024nm poate fi considerat o linie spectrală de diagnostic pentru diamantele iradiate artificial. Având în vedere tehnologia actuală, este imposibil să existe diamante iradiate fără linia de absorbție de 595nm și liniile de absorbție HIb și HIc. Prin urmare, oricare dintre cele trei linii de absorbție care apar la 595nm, 1936nm și 2024nm pot servi drept caracteristici de identificare pentru diamantele tratate.

Diamantele albastre sau verzi iradiate prezintă o linie de absorbție la 741 nm la sfârșitul regiunii roșii. Cu toate acestea, diamantele verzi naturale pot avea, de asemenea, această linie de absorbție.

Linia de absorbție caracteristică pentru diamantele roz și purpurii iradiate este la 637nm și poate apărea și o linie de absorbție suplimentară de 595nm, 575nm. Linia de absorbție de 637nm este linia de diagnostic pentru diamantele tratate cu roz. Diamantele roz colorate în mod natural prezintă în principal o bandă largă la 563nm. Diamantele albastre acoperite cu diamante de tip Ia prezintă adesea centre N3 și o bandă de absorbție la 415 nm. În comparație, diamantele albastre naturale sunt colorate cu bor și nu prezintă vârful de absorbție la 415 nm. Diamantele albastre naturale sunt, de asemenea, conductoare, în timp ce diamantele albastre iradiate nu sunt.

 

(2) Caracteristici de distribuție a culorii

Diamantele de culoare naturală au benzi de culoare liniare sau triunghiulare, cu benzi de culoare paralele cu fețele cristalelor; culoarea diamantelor iradiate este limitată la suprafața diamantului; culoarea diamantelor după iradiere există numai la suprafață, prezentând adesea urme întunecate la marginile fațetelor de suprafață. Pentru diamantele tratate cu un ciclotron, culoarea este prezentă numai la suprafață, iar modelul de distribuție a culorii este legat de tăietura diamantului și de direcția iradierii (figura 5-21).

Figura 5-21 Distribuția neuniformă a culorii după tratamentul prin iradiere
Figura 5-21 Distribuția neuniformă a culorii după tratamentul prin iradiere

Atunci când metoda de iradiere bombardează un diamant cu tăietură strălucitoare din direcția pavilionului, se poate observa o distribuție a culorii în formă de "umbrelă" în jurul vârfului pavilionului atunci când este privit de pe masă, cunoscut și ca efectul umbrelă; atunci când radiația începe din direcția coroanei, se poate observa un inel întunecat în jurul centurii; dacă diamantul este bombardat din lateral, partea mai apropiată de sursa de radiație va avea o culoare mai profundă.

 

(3) Conductivitate

Diamantele albastre naturale de tip IIb au conductivitate, în timp ce diamantele albastre tratate cu iradiere nu au conductivitate.

 

(4) Altele

Diamantele tratate cu radium prezintă adesea o radioactivitate reziduală puternică. Atunci când acest diamant tratat este plasat pe un film fotografic pentru o anumită perioadă de timp, pe film poate apărea o imagine neclară a diamantului după expunere, care este cauzată de radioactivitatea din diamant.

2.2 Îndepărtarea cu laser a impurităților și umplerea fracturilor

Tratamentul cu laser îndepărtează incluziunile minerale întunecate din diamante, iar materiale precum rășina sau sticla umplu fracturile.

 

(1) Metode și procese de tratare

Focalizarea laserului pe diamant pentru a-l vaporiza, localizarea locului în care trebuie îndepărtate incluziunile minerale în timp ce se utilizează laserul pentru a vaporiza incluziunile minerale, iar apoi umplerea micilor găuri rămase cu o substanță care are proprietăți optice similare diamantului prin topirea acesteia cu laserul.

Tratamentul cu laser KM este o metodă nouă care a apărut recent. Încălzirea cu laser a incluziunilor conectează fisurile naturale interne cu fisurile de suprafață, iar tratamentul cu acid este utilizat pentru a îndepărta incluziunile întunecate. Această metodă se potrivește diamantelor care conțin incluziuni întunecate foarte aproape de suprafață. După tratament, acesta conține, în general, canale în "zigzag" care se extind din interior spre suprafață.

 

(2) Identificarea diamantelor tratate prin forare cu laser

Sub lupă și microscoape pentru pietre prețioase, se poate observa că diamantele tratate cu laser și umplute cu fisuri au următoarele caracteristici:

① Datorită găurilor laser permanente de pe suprafața diamantului și a durității materialului de umplere care este mult mai mică decât cea a diamantului, acesta va forma gropi relativ greu de detectat pe suprafața diamantului.

② Rotiți diamantul și observați canalele laser liniare. Canalele laser sunt mai pronunțate datorită diferențelor de indice de refracție, transparență și culoare ale materialului de umplere în comparație cu diamantul (figura 5-22).

Figura 5-22 Tratarea diamantelor prin găurire cu laser
Figura 5-22 Tratarea diamantelor prin găurire cu laser

③ Există o diferență de culoare și luciu între materialul de umplere cu laser și diamantul din jur (Figura 5-23).

Figura 5-23 Diamante înainte și după umplerea cu laser
Figura 5-23 Diamante înainte și după umplerea cu laser

 

(3) Identificarea diamantelor cu tratament de umplere a fisurilor

Marea majoritate a diamantelor umplute aflate în prezent pe piață pot fi identificate cu ajutorul instrumentelor convenționale, prezentând următoarele caracteristici semnificative:

① Efect intermitent: La observarea sub lupă a suprafeței fisurii umplute, aceasta prezintă un efect intermitent galben-portocaliu, galben-verde sau roșu-violet. Acest fenomen de strălucire poate prezenta culori diferite în poziții diferite pe suprafața fisurii, iar culoarea strălucirii se poate schimba odată cu rotirea probei (a se vedea figura 5-24).

Figura 5-24 Sclipiri roșii și albastre sunt vizibile pe suprafața fisurii după umplere.
Figura 5-24 Sclipiri roșii și albastre sunt vizibile pe suprafața fisurii după umplere.

② Observarea suprafeței fisurilor: Caracteristici Diamantele umplute vor prezenta unele caracteristici evidente atunci când fisurile sunt umplute, inclusiv bule neregulate, urme de curgere și structuri fibroase ale materialului de umplere în interiorul fisurilor. Materialul de umplere poate părea maro deschis sau maro-gălbui atunci când este gros. Uneori, o parte din materialul de umplere poate rămâne pe suprafața diamantului, iar strălucirea și culoarea materialului de umplere de la suprafața fisurilor prezintă încă diferențe subtile față de diamant.

③ Observarea culorii diamantului: După umplerea fisurilor, culoarea diamantului se poate schimba. Sub o lupă de zece ori mai mare, apare adesea o nuanță albăstruie-violet.

În plus față de identificarea cu ajutorul instrumentelor convenționale, pot fi utilizate instrumente de detecție de mari dimensiuni, cum ar fi spectrometrele Raman, spectrometrele de energie și tehnologia de imagistică cu raze X-X, pentru a analiza compoziția, faza și caracteristicile de umplere ale materialului de umplutură.

2.3 Tratarea suprafeței
(1) Acoperire de suprafață

Cea mai veche metodă de schimbare a culorii gălbui a corpului diamantelor este colorarea suprafeței diamantului pentru a masca adevărata culoare a corpului. Aceasta este o metodă tradițională de tratare a suprafeței menită să îmbunătățească culoarea gălbuie a corpului diamantelor. Există două metode comune: prima constă în aplicarea unei substanțe albastre pe centura diamantului, care poate îmbunătăți semnificativ culoarea gălbuie a corpului, ridicând diamantul cu 1 până la 2 grade de culoare; a doua constă în acoperirea suprafeței diamantului cu un strat de peliculă de oxid colorat, care, de asemenea, duce la o îmbunătățire vizibilă a culorii după acoperire, iar această acoperire este relativ durabilă.

Metoda de identificare: Observarea la un microscop de mare putere evidențiază un luciu de suprafață asemănător curcubeului, iar fierberea în acid puternic timp de câteva minute poate provoca, de asemenea, decolorarea culorii suprafeței. Diamantul acoperit are un aspect general portocaliu. Deoarece duritatea materialului de acoperire a diamantului este mai mică decât cea a diamantului, pe suprafața de acoperire se observă frecvent zgârieturi (figura 5-25).

Figura 5-25 Diamantul, după acoperire, apare roșu-portocaliu și prezintă fenomene de zgâriere a suprafeței.
Figura 5-25 Diamantul, după acoperire, apare roșu-portocaliu și prezintă fenomene de zgâriere a suprafeței.

 

(2) Acoperire cu diamant

Acoperirea cu diamante este îmbunătățită treptat de procesul de acoperire cu diamante și este o aplicație a tehnologiei moderne în tratarea suprafeței pietrelor prețioase.

 

① Metoda de procesare:

În condiții de presiune scăzută și temperatură medie, pe suprafața diamantelor sau a altor materiale se formează un strat de diamant sintetic sau o peliculă de carbon asemănător cu diamantul, utilizând o metodă de depunere chimică. Procesul inițial a fost relativ simplu, iar pelicula de diamant sintetic era policristalină, ceea ce o face ușor de identificat. Această peliculă de diamant este un material policristalin compus din atomi de carbon cu structură de diamant și proprietăți fizico-chimice, cu o grosime care variază, în general, de la zeci la sute de micrometri. Grosimea poate ajunge până la câțiva milimetri.

Conform rapoartelor, compania americană Sumitomo Electric Industries a dezvoltat o metodă de acoperire a octaedrelor de diamant natural aproape incolor cu o peliculă de diamant sintetic de culoare albastru cer, care are o grosime de până la 20 mm. O cantitate mică de peliculă de diamant albastru este acoperită pe diamantele fațetate pentru a acoperi ușoarele tonuri galbene și a spori culoarea diamantului.

 

② Caracteristici de identificare a diamantelor acoperite:

Diamantele care au fost supuse unui tratament de acoperire au în general o peliculă transparentă cu culoarea dorită, care poate umple gropile de pe suprafața pietrei prețioase, făcând-o netedă și sporindu-i strălucirea, precum și sporind concentrația de culoare a pietrei prețioase. Deseori există pete sau zone granuloase la marginile unde gema intră în contact cu metalul de montaj, iar pelicula poate fi îndepărtată și cu acid.

Deoarece filmul este un agregat policristalin, acesta are o structură granulară care poate fi ușor distinsă de cristalul unic de diamant atunci când este observată la microscopul cu mărire mare.

Culoarea filmelor de diamant depuse prin metode de depunere chimică în stare de vapori sau prin depunere cu fascicul ionic poate fi verificată prin imersie în ulei, în special prin imersia diamantului în dibromo-metan, care va produce culori de interferență pe suprafața diamantului. Majoritatea filmelor de diamant sau de carbon similar diamantului sintetizate cu succes și studiate până în prezent sunt filme subțiri policristaline, care au o transparență redusă și sunt mai ușor de identificat decât diamantele monocristaline.

Instrumentele mari, cum ar fi microscoapele electronice de scanare și spectroscopia Raman, pot, de asemenea, testa și analiza filmele de diamant.

2.4 Tratamentul la temperatură înaltă și presiune înaltă (HPHT - High-Temperature High-Pressure)

Tratamentul la temperatură ridicată și presiune ridicată presupune introducerea diamantelor brune, care au defecte de culoare din cauza deformării plastice, într-un cuptor la temperatură ridicată și presiune ridicată pentru a le restructura structura cristalină și a crea centre de culoare, îmbunătățind astfel culoarea diamantelor. Aceasta este o nouă metodă de optimizare a tratamentului pentru diamante, cu un randament foarte mic, care este insuficient pentru a îndeplini cerințele globale privind diamantul 1%.

Există în principal două tipuri de diamante tratate la temperatură ridicată și presiune ridicată, tipul I a și tipul II a. Diamantele brune de tipul I a conțin impurități care cauzează culoarea, cum ar fi atomi de azot și spații libere în structura cristalină, care nu pot fi eliminate în condițiile actuale de tratament la temperatură ridicată și presiune ridicată pentru a le îmbunătăți gradul de culoare. Numai pe baza existenței unor defecte de rețea în cristalul de diamant, tratamentul la temperatură ridicată și presiune ridicată poate spori rezistența la deformare plastică a acestuia și poate promova generarea de defecte de rețea pentru a obține modificarea culorii. În general, prin tehnologia de înaltă temperatură și înaltă presiune, galbenul-maroniu poate fi transformat în galben-verde, galben-auriu și o cantitate mică de roz și albastru, printre altele.

Tratamentul la temperatură ridicată și presiune ridicată poate ajuta diamantele brune de tip IIa să depășească barierele cu care se confruntă, determinându-le structura să se reorganizeze în condiții de temperatură ridicată și presiune ridicată, revenind la starea stabilă inițială înainte de deformarea plastică, schimbându-și astfel culoarea în incoloră (figura 5-26).

Figura 5-26 Modificări de culoare ale diamantelor de tip IIa înainte și după tratamentul HPHT
Figura 5-26 Modificări de culoare ale diamantelor de tip IIa înainte și după tratamentul HPHT

 

(1) Procesul de tratare a diamantelor la temperaturi și presiuni ridicate

Simulările de laborator la temperaturi și presiuni ridicate imită mediul natural de creștere a cristalelor de diamant, controlând în mod artificial temperatura, presiunea și condițiile mediului, oferind un potențial de activare suficient pentru defectele și atomii de impurități din cristalul de diamant, intensificând rezistența la deformarea plastică, îmbunătățind sau modificând astfel defectele rețelei din diamant pentru a obține schimbarea culorii.

Diamantele tratate prin HPHT se împart în principal în două tipuri: diamante maro de tip IIa și diamante de tip Ia. Principalele metode de tratare sunt următoarele:

① Selectați pietre brute de diamant sau pietre brute, alegând mostre cu mai puține fisuri și incluziuni.

② Determinați ratele de încălzire și presurizare pentru a evita încălzirea rapidă care poate provoca fracturi fragile.

③ Atingeți temperatura și presiunea maxime, menținându-le pentru o anumită perioadă de timp; condițiile de temperatură și presiune variază în funcție de diferitele obiecte de tratare. Temperatura de tratare pentru diamantele de tip Ia este de aproximativ 2100 ℃. Presiunea este de (6-7)x109Pa, cu un timp de stabilizare de 30 de minute; diamantele de tip IIa necesită o temperatură puțin mai scăzută, în jur de 1900 ℃, cu o presiune similară diamantelor de tip Ia și un timp de stabilizare mai lung, de câteva ore.

④ După tratament, reduceți mai întâi presiunea și apoi scădeți încet temperatura, lăsând suficient timp pentru reorganizarea și stabilizarea spațiilor libere din structura cristalină.

⑤ Îndepărtați proba și lustruiți din nou diamantul brut.

Două tipuri principale de diamante sunt tratate cu temperatură și presiune ridicate: diamantul GE-POL de la GE Company din Statele Unite și diamantul Nova.

 

(2) Diamant GE-POL

Diamantul GE-POL utilizează o nouă metodă de tratament pentru optimizarea culorii, metoda de reparare la temperaturi și presiuni ridicate. Această tehnologie, dezvoltată de General Electric (GE) în Statele Unite, îmbunătățește culoarea diamantelor în condiții de temperaturi ridicate și presiune ridicată. Se numește diamant GE-POL deoarece este un produs nou vândut exclusiv de filiala israeliană POL în 1999. Tehnologia presupune tratarea diamantelor naturale la temperaturi și presiuni ridicate pentru a le îmbunătăți gradul de culoare, îmbunătățindu-le de obicei cu 4〜6 niveluri. Diamantul brut trebuie să aibă un grad de culoare J sau mai mare și să fie lipsit de impurități, fiind calificat drept diamant de tip IIa de mare claritate. Diamantele maro și gri de tip IIa pot fi tratate pentru a deveni diamante incolore. În același timp, diamantele tratate cu HPHT pot, de asemenea, să se adâncească sau să își schimbe culoarea, rezultând uneori roz deschis sau albastru deschis, ajungând la nivelul diamantelor fantezie.

Caracteristicile de identificare ale diamantelor GE-POL: Gradele de culoare ale diamantelor tratate variază în general de la D la G, cu tonuri ușor tulburi și maro sau gri. La mărire mare, se pot observa texturile interne ale diamantelor GE-POL, care prezintă de obicei fisuri în formă de pană însoțite de reflexii. Fisurile se extind adesea la suprafața diamantului, cu unele fisuri vindecate, clivaje și incluziuni de formă anormală. Unele diamante tratate prezintă tensiuni neobișnuit de pronunțate sub lumină polarizată ortogonal, ceea ce duce la fenomene anormale de extincție. Această metodă tratează diamantele la fel ca diamantele naturale, făcând identificarea relativ dificilă. General Electric a promis că toate diamantele pe care le tratează vor fi gravate cu laser cu mențiunea "GEPOL" pe suprafața centurii.

 

(3) Diamant Nova

Metoda de tratare la temperaturi și presiuni ridicate transformă diamantele brune naturale de tip Ia în diamante colorate. Cercetările anterioare sugerează că colorarea diamantelor brune se datorează dislocărilor și defectelor punctiforme asociate generate de deformarea plastică după formarea diamantului. În 1999, Nova Diamond din Statele Unite a utilizat tehnologia de înaltă temperatură și înaltă presiune pentru a trata diamantele brune obișnuite de tip Ia în diamante galben-verzui vibrante, cunoscute și sub denumirea de diamante îmbunătățite la înaltă temperatură și înaltă presiune sau diamante Nova.

Caracteristici de identificare a diamantului Nova: Acest tip de diamant prezintă o culoare galben-verzuie, cu unele cristale care conțin incluziuni de grafit și gropi de gravură la suprafață. După un tratament la temperaturi și presiuni ridicate, structura diamantului suferă o deformare plastică semnificativă, prezintă o extincție anormală pronunțată, o fluorescență galben-verde puternică însoțită de o fluorescență calcaroasă și prezintă o linie spectrală caracteristică de 529 nm și o linie spectrală de absorbție de 986 nm.

2.5 Combinarea tratamentelor

Tratamentul de combinare a diamantelor include două situații: una constă în combinarea a două diamante mici într-un diamant mai mare; cealaltă constă în utilizarea unui diamant ca coroană (sau parte superioară) și a unui safir transparent incolor sau sticlă ca pavilion (sau parte inferioară), combinându-le împreună. În timpul montării, metoda pavé este adesea utilizată pentru a ascunde stratul de lipire. Diamantele compozite au următoarele caracteristici de identificare:

(1) Observați caracteristicile suprafeței de combinare și eventualele bule;

(2) luciul părților superioare și inferioare ale stratului compozit, indicele de refracție al încapsulării și diferența de transmisie a luminii;

(3) Plasați eșantionul în apă pentru testare, observați fenomenul de stratificare și utilizați cu precauție uleiul organic de imersie pentru observare, deoarece materia organică poate dizolva stratul de combinare și separa cele două părți;

(4) Observați diamantele compozite strălucitoare cu tăietură rotundă; proporțiile de tăiere și fenomenele de reflexie totală internă sunt inferioare celor ale diamantelor naturale.

Imaginea lui Heman
Heman

Expert în produse de bijuterii --- 12 ani de experiență abundentă

Bună, dragă,

Sunt Heman, tată și erou a doi copii minunați. Sunt bucuros să împărtășesc experiențele mele în domeniul bijuteriilor în calitate de expert în produse de bijuterii. Din 2010, am servit 29 de clienți din întreaga lume, cum ar fi Hiphopbling și Silverplanet, asistându-i și sprijinindu-i în designul creativ de bijuterii, dezvoltarea și fabricarea produselor de bijuterii.

Dacă aveți întrebări despre produsul de bijuterii, nu ezitați să mă sunați sau să îmi trimiteți un e-mail și să discutăm o soluție adecvată pentru dvs. și veți primi mostre gratuite de bijuterii pentru a verifica detaliile de calitate ale meșteșugului și bijuteriilor.

Să creștem împreună!

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *

Categorii POSTS

Aveți nevoie de sprijin pentru producția de bijuterii?

Trimiteți solicitarea dvs. către Sobling
202407 heman - Expert în produse de bijuterii
Heman

Expert în produse de bijuterii

Bună, dragă,

Sunt Heman, tată și erou a doi copii minunați. Sunt bucuros să împărtășesc experiențele mele în domeniul bijuteriilor în calitate de expert în produse de bijuterii. Din 2010, am servit 29 de clienți din întreaga lume, cum ar fi Hiphopbling și Silverplanet, asistându-i și sprijinindu-i în designul creativ de bijuterii, dezvoltarea și fabricarea produselor de bijuterii.

Dacă aveți întrebări despre produsul de bijuterii, nu ezitați să mă sunați sau să îmi trimiteți un e-mail și să discutăm o soluție adecvată pentru dvs. și veți primi mostre gratuite de bijuterii pentru a verifica detaliile de calitate ale meșteșugului și bijuteriilor.

Să creștem împreună!

Urmați-mă

De ce să alegeți Sobling?

Sobling Team Members producător de bijuterii de argint și fabrică
CERTIFICĂRI

Sobling respectă standardele de calitate

Sobling respectă certificatele de calitate ca TUV CNAS CTC

Cele mai noi mesaje

Figura 4-1-4 Chihlimbar

Pietre prețioase organice: caractere de perlă, jet, amonit, MOP, chihlimbar și altele

Explorați farmecul pietrelor prețioase organice precum perlele, chihlimbarul și fildeșul pentru linia dvs. de bijuterii. Aflați ce face ca fiecare gemă să fie specială, de la culoare și luciu la originile lor unice, și cum pot adăuga o eleganță naturală modelelor dumneavoastră. O lectură esențială pentru creatorii de bijuterii și iubitorii tuturor lucrurilor naturale și frumoase.

Citește mai mult "
Ceară de albine turnată manual

Cum să faci matriță din ceară pentru bijuterii? Descoperiți secretele modelării cu ceară pentru bijuterii cu ghidul nostru ușor de urmat

Învățați trucurile de realizare a bijuteriilor cu ceară! Ghidul nostru vă învață cum să alegeți ceara potrivită, să sculptați modele detaliate și să folosiți ceara moale pentru forme creative. În plus, obțineți sfaturi profesioniste privind turnarea cerii în metal pentru bijuterii durabile și frumoase.

Citește mai mult "
argint argint 3D Bijuterii Rendering_1 cazuri

Cum să creați modele 3D de bijuterii cu Rhino, Flamingo și TechGems? Și cazuri estetice ale unor picturi digitale

Învățați cum să creați modele de bijuterii cu Rhino, Flamingo și TechGems. Acest ghid vă învață cum să utilizați aceste instrumente pentru a crea randări detaliate de pandantive, brățări și multe altele. Acesta acoperă modelarea NURBS, setările materialelor, efectele de iluminare și sfaturi de randare. Perfect pentru designeri de bijuterii, magazine și vânzători de comerț electronic care doresc să realizeze imagini realiste și atractive ale bijuteriilor.

Citește mai mult "
Pasul 08 Amestecați rose madder și violet pentru primul strat al diamantelor colorate, menținând culorile deschise.

Cum să creezi cercei, inele, broșe și brățări: Un ghid pas cu pas

Învățați cum să creați cercei, inele, broșe și brățări. Obțineți sfaturi privind tăierea și potrivirea materialelor precum ametistul, diamantele, aurul, granatul, rubinul și cuarțul roz. Urmați pașii de desen pentru diferite piese de bijuterii. Perfect pentru magazine de bijuterii, studiouri, mărci, designeri și vânzători de comerț electronic.

Citește mai mult "
Figura 2-27 Poziția standard a pietrei

Cum se face matrița pentru bijuterii? Ghidul specialiștilor privind tehnicile și procesele de realizare a matrițelor pentru bijuterii

Stăpâniți arta realizării matrițelor pentru bijuterii cu ajutorul ghidului nostru, care acoperă argintul lucrat manual, sculptura în ceară și tehnicile mecanice. Esențial pentru bijutieri, studiouri și designeri pentru a crea matrițe precise, de înaltă calitate pentru turnare. Îmbunătățiți-vă meseria cu sfaturi de specialitate despre unelte și materiale.

Citește mai mult "
Figura 5-2-5 Opală asamblată

Cum să inspectezi și să identifici pietrele artificiale folosite în bijuterii? 6 caracteristici la care să fiți atenți

Gemologia artificială este o știință care implică utilizarea diferitelor tehnici de îmbunătățire artificială a culorii, transparenței, strălucirii și durabilității pietrelor prețioase naturale pentru a le spori efectele decorative și valoarea economică. Îmbunătățirea pietrelor prețioase include îmbunătățirea culorii, transparenței, strălucirii, densității și sporirea stabilității fizice și chimice, precum și identificarea optică și determinarea materialului. Studiul și aplicarea gemologiei artificiale sunt de mare importanță pentru industria bijuteriilor și domeniile de identificare a pietrelor prețioase, deoarece nu numai că sporesc valoarea estetică a pietrelor prețioase, dar promovează și cercetarea științifică și aplicațiile industriale ale pietrelor prețioase.

Citește mai mult "
Pasul 13 Creați un strat "Culoare pandantiv cercel drept". Continuați să colorați pandantivul drept în formă de căluț de mare. Pasul 14 Creați un strat "Pearl Color". Aplicați magenta ca culoare de bază a perlelor. Definiți umbrele / luminile. Finalizați prin ajustarea contrastului general lumină-întuneric și a echilibrului culorilor pentru a finaliza.

Care sunt abilitățile cheie pentru proiectarea bijuteriilor: Materiale, tehnici și prezentare vizuală?

Acest ghid este perfect pentru magazinele de bijuterii, studiouri, mărci, designeri și vânzători. Acesta acoperă modul de desenare și proiectare a bijuteriilor folosind diferite materiale precum diamante, perle, jad și metale. Învățați tehnici pas cu pas pentru schițarea, colorarea și crearea de vederi 3D cu creioane, acuarele, markere și tablete. Excelent pentru piese personalizate și modele ale celebrităților.

Citește mai mult "

10% Off !!

Pe toate fiecare primul ordin

Abonați-vă la newsletter-ul nostru

Abonați-vă pentru a primi cele mai recente actualizări și oferte!

Sobling producător de bijuterii obține o cotație pentru bijuterii dvs.
Ghidul final de aprovizionare - 10 sfaturi pentru a economisi milioane pentru aprovizionarea de la noi furnizori
Descărcare gratuită

Ghidul final de aprovizionare a întreprinderilor

10 sfaturi valoroase vă pot salva milioane de euro pentru bijuteriile dvs. Sourcing de la furnizori noi
Sobling producător de bijuterii personalizare gratuită pentru modelele dvs. de bijuterii

Fabrica de bijuterii, personalizarea bijuteriilor, fabrica de bijuterii Moissanite, bijuterii din cupru alamă, bijuterii semiprețioase, bijuterii cu pietre sintetice, bijuterii cu perle de apă dulce, bijuterii din argint Sterling CZ, personalizarea pietrelor semiprețioase, bijuterii cu pietre sintetice