Bảng tin tháng 04/2012

Copal Xử Lý Lấp Đầy Để Nhái (Giả) Hổ Phách

Hổ phách là một trong những vật liệu quý phổ biến nhất được dùng làm các tràng hạt cầu nguyện (tiếng Ả Rập gọi là Mesbah) của những tín đồ hồi giáo sùng đạo. Hổ phách thường chứa các bao thể như: thực vật, côn trùng hoặc thậm chí là động vật. Tuy nhiên nhóm nghiên cứu đã nhìn thấy những tràng hạt làm từ đá nhái hổ phách.

Hình 1: Các viên đá trong chuỗi tràng hạt này (đường kính ~12 mm) được chứng minh là copal bị khoan lõi và lấp đầy bằng chất dẻo để làm nhái hổ phách. Ảnh chụp bởi S. Singbamroong, Bản quyền thuộc phòng giám định ở Dubai.

Gần đây nhóm tác giả có nhận được một sợi chuỗi gồm 33 hạt tròn màu vàng (đường kính ~12 mm) tương tự hổ phách, trong đó có hai viên phân đoạn hình oval và một viên ở dạng cắt khác dùng làm mối nối (hình 1). Những hạt tròn có chứa các nhánh vụn thực vật màu nâu đậm và một số côn trùng: kiến, muỗi, bọ rùa và ruồi, tất cả đều trong tình trạng nguyên vẹn. Chuỗi hạt này trơ dưới chiếu xạ cực tím sóng ngắn nhưng phản ứng của nó dưới UV sóng dài thì đáng lưu ý. Chúng phát quang vừa, màu vàng phớt lục phấn nhưng chỉ ở phạm vi bề mặt cùng với nhiều vùng tròn màu xanh phấn rõ rệt (hình 2) – hầu hết nằm gần các lỗ khoan – điều này cho ta đoán chắc rằng chúng được ghép thêm vào.

Chiết suất điểm RI = 1,52 tại các vùng tròn và 1,54 ở các khu vực còn lại. Quan sát dưới 2 nicol phân cực vuông góc thấy hiện tượng khúc xạ kép dị thường mạnh. Được sự cho phép của khách hàng, nhóm nghiên cứu đã tiến hành khảo sát với phương pháp điểm nóng và thử qua acetone tại một vài chỗ khó thấy trong phạm vi nhỏ. Phần lớn các hạt có mùi nhựa cây, trừ những vùng tròn thì có mùi hăng gắt khó chịu. Khi tiến hành kiểm tra bằng acetone thì thấy rằng phần lớn các khu vực có dấu hiệu bị mềm hơn và có sự ăn mòn bề mặt, trong khi ở phần hình tròn thì sự ăn mòn này xảy ra mạnh hơn hẳn. Các đặc điểm ở phần chính yếu của các hạt này phù hợp với copal, còn tại các vùng tròn thì phù hợp với chất dẻo (nhựa). Cả 33 viên đá tròn đều có các đặc điểm nêu trên nhưng đối với các viên dùng để phân đoạn và viên làm mối nối thì chỉ có các đặc điểm phù hợp với copal, chúng không có vùng tròn hay côn trùng bên trong.

Hình 2: Khi bị chiếu xạ dưới UV sóng dài, các hạt phát quang vừa, màu vàng phớt lục phấn cùng với các họa tiết hình tròn màu xanh phấn. Ảnh chụp bởi S. Singbamroong, bản quyền thuộc phòng giám định ở Dubai.

Quan sát dưới kính hiển vi sẽ thấy rõ mặt phân cách giữa phần chính của các hạt và phần hình tròn phát quang màu xanh, được chỉ rõ bởi các vết cong do đánh bóng dưới bề mặt (hình 3, trái). Khảo sát qua việc ngâm các hạt tròn này (trong nước) thấy rằng chúng bị khoan lõi sau đó được lấp đầy lại bằng chất dẻo không màu đến vàng nhạt có chứa cả côn trùng (hình 3, phải). Bọt khí được nhìn thấy nằm kế bên côn trùng trong vùng chất dẻo. Ngoài ra còn thấy một mặt phân cách giữa lõi chất dẻo (chứa côn trùng) và lớp bên ngoài phần chất dẻo này và chúng tạo thành các đới hình tròn phát quang (chứa các nhánh vụn thực vật). Các nhánh vụn thực vật này tương tự với những thứ hiện diện trong copal và hình như chúng được thêm vào phần chất dẻo để làm giảm sự nghi ngờ là hổ phách giả.

Dựa trên những dấu hiệu thu thập được, nhóm nghiên cứu đã kết luận rằng những hạt này là copal có một lõi nhỏ bằng nhựa dẻo để làm giả hổ phách chứa côn trùng. Trình tự để tạo nên các hạt copal tròn nhái hổ phách như sau: (1) khoan tạo lõi rỗng bên trong viên copal, (2) lấp đầy lõi này bằng chất dẻo chứa côn trùng và (3) che lỗ khoan lại bằng chất dẻo chứa nhánh vụn thực vật. Vật chất lấp đầy bên trong chứa côn trùng bị phát hiện tại một phần nhỏ trên bề mặt của một vài hạt và kiểm tra bằng phương pháp điểm nóng và acetone tại các khu vực đó thì thấy chúng phù hợp với đặc điểm của chất dẻo.

Hình 3: Dưới kính hiển vi thấy rõ mặt ranh giới giữa phần chính của các hạt và vùng tròn phát quang màu xanh, được chỉ rõ bởi các vết cong do đánh bóng dưới bề mặt (trái). Ngâm các hạt copal này trong nước thì xác định được rằng các hạt này đã được khoan lõi và lấp đầy bằng vật chất không màu đến vàng nhạt có chứa côn trùng (phải). Bọt khí nhỏ cũng được nhìn thấy kế bên côn trùng (mũi tên trắng) và mặt phân cách giữa lõi chất dẻo chứa côn trùng và phần chất dẻo bên ngoài chứa nhánh vụn thực vật (mũi tên đỏ). Ảnh chụp hiển vi bởi S. Singbamroong, bản quyền thuộc phòng giám định ở Dubai; phóng đại 10 lần.

(Theo Sutas Singbamroong (sssutas@dm.gov.ae) và Moza Rashed Al Falasi, Gemstone Unit, Phòng giám định ở Dubai, Các tiểu vương quốc Ả Rập thống nhất – United Arab Emirates trong Gem News International, quyển G&G Winter 2010)

 

Bản Sao Phục Chế Huân Chương Hiệp Sĩ

Của Vua Louis XV

Năm 1743, Vua Louis XV của Pháp được phong hàm hiệp sĩ và nhận được Huân Chương Hiệp sĩ, ông cũng là người trị vì nước Pháp đầu tiên nhận được tước hiệu này kể từ khi nó được đặt ra trong triều đại Burgundy vào những năm đầu của thế kỷ thứ 3. Năm 1749, Jacqumin, thợ kim hoàn hoàng gia đã làm chiếc huy hiệu hiệp sĩ cho nhà vua. Nó được gắn phối hợp giữa 3 viên đá quý hiếm có: viên kim cương French Blue 69 ct; viên kim cương màu xanh sáng nặng 32,62 ct – sau này được gọi tên là Bazu và viên Côte de Bretagne nặng 107 ct là một tượng khắc hình con rồng bằng đá spinel. Món trang sức kiệt tác theo phong cách cầu kỳ rococo của Pháp đã bị đánh cắp và bị tháo rời ra khi cuộc chiến tranh xảy ra năm 1792; chỉ có tượng khắc bằng spinel là còn được giữ nguyên vẹn và hiện tại nó được trưng bày ở Bảo tàng Louvre. Từ đó về sau đã có rất nhiều sử gia cố gắn phục chế bản vẽ huy hiệu này (theo B. Morel, Trang sức hoàng gia Pháp, Fonds Mercator, Antwerp, 1988; H. Tillander, Kim cương cắt mài trong lịch sử trang sức: 1381 – 1910, Art Books Intl. Ltd., London, 1995). Gần đây, cộng tác viên của tạp chí này đã phục dựng Huân chương hiệp sĩ này theo đúng bản vẽ vào năm 2008 (xem hình 15 trong báo cáo của Farges và những người khác, “Viên kim cương French Blue và viên Hope: Những tư liệu mới được khám phá từ máy thăm dò độ sâu”, Spring 2009 G&G trang 2 – 17) cũng như bản vẽ nguyên thủy của viên kim cương này được phát hiện vào những năm 1980 tại Switzerland – Thụy Sĩ. Nhóm nghiên cứu đã cố gắng kết hợp những kỹ thuật từ thời của Jacqumin, tác giả món trang sức, cùng với ứng dụng kỹ thuật “giả định thông minh” sử dụng công nghệ 3D để thiết kế và cả việc phân tích các yếu tố lịch sử (ví dụ như phân tích về kim cương gắn trên đó). Điều này chưa từng được các nhà nghiên cứu trước kia nghĩ đến hoặc không đủ thiết bị để thực hiện.

Hình 4: Hình ảnh phục chế Huân Chương Hiệp Sĩ (~16 x 5 cm) có một viên CZ gắn thay thế viên French Blue từng được gắn trên huy hiệu này, ngoài ra còn có 100 viên CZ sơn màu vàng ở mặt đáy và một tượng bằng thủy tinh thay cho tượng Côte de Bretagne bằng spinel. Ảnh chụp bởi F. Farges.

Bản sao cho hai viên kim cương xanh được làm bằng đá CZ nhân tạo. Tượng hình rồng Côte de Bretagne được khắc từ thủy tinh chì sử dụng mô hình sáp dựa trên bản thảo gốc bằng công nghệ 3D. Au và Mn đã được dùng làm chất tạo màu cho thủy tinh để có được màu của spinel. Hơn 500 viên kim cương còn lại trên huy hiệu được thế bằng đá CZ cắt hình nệm kiểu cổ điển. Các viên đá màu đỏ và vàng gắn trên các hoạ tiết ngọn lửa rồng phun và huy hiệu được thay bằng đá CZ không màu sau đó sơn màu ở phía sau các viên đá, theo phương pháp mà Jacqumin sử dụng ban đầu.

Do huy hiệu này rất phù hợp để được làm bằng vàng mạ bạc và theo đúng tục lệ làm trang sức hoàng gia Pháp tại thời điểm đó (kim cương gắn trên vàng được xem là thiếu mỹ thuật đối với một thợ kim hoàn hoàng gia Pháp) nên nhóm tác giả quyết định thực hiện các ổ chấu theo ý tưởng ban đầu là sử dụng bạc gần như nguyên chất. Kim loại này cũng được dùng trang trí những đường nét uyển chuyển như cánh và đuôi rồng. Một vài phần của các khung chấu được mạ vàng để tạo nét tao nhã cho sự kết hợp giữa vàng và bạc, điều này tương đồng với nguyên bản và tất cả các viên đá được gắn lên ổ chấu cũng sử dụng những kỹ thuật từ thế kỷ thứ 18. Sau 3 năm làm việc, bản sao Huân Chương Hiệp Sĩ phục dựng (hình 4) đã chính thức công bố vào ngày 30 tháng 6 năm 2010, tại nơi mà bản gốc bị đánh cắp năm 1792: nguyên trước đây là ngân khố hoàng gia, nay là Hôtel de la Marine on Place de la Concorde ở Paris. Sự kiện này đã được quay làm phim tài liệu về viên kim cương French Blue với phần phụ đề tiếng Anh có tên là “Bí mật về viên kim cương Hope” và sẽ được phát trên kênh National Geographic của Mỹ vào năm 2011.

(Theo Herbert Horovitz, Geneva, Switzerland và François Farges (farges@mnhn.fr), Muséum National d’Histoire Naturelle, Paris, Pháp trong Gem News International, quyển G&G Winter 2010)

 

Ruby Nhân Tạo Được Bán Là Đá Thiên Nhiên

Hình 5: Tinh thể ruby nhân tạo (cao 2,7 cm) được tạo ra để làm giả ruby thiên nhiên trong đá gốc. Ảnh chụp bởi N. Ahmed, bản quyền của phòng giám định đá quý Dubai.

Tạp chí G&G đã từng đăng tin về một số đá ruby nhân tạo nhưng được rao bán là đá tự nhiên. Trường hợp gần đây làm tác giả thấy cần nhấn mạnh tính quan trọng của vấn đề để phòng ngừa, chống lại sự lừa gạt như thế này có thể xảy ra. Dubai là thị trường khá mới đối với các loại đá màu dạng thô lẫn đánh bóng và là điểm giao nhau giữa nguồn đá quý Châu Phi và thị trường mậu dịch Châu Á. Tại đây cũng xuất hiện rất nhiều đá nhái (giả) các tinh thể đá quý. Thực tế là trong phạm vi 2 năm trở lại đây, nhóm cộng tác viên đã từng đưa nhiều tin về những tinh thể nhái đá emerald và kim cương.

Gần đây, phòng giám định ở Dubai có nhận giám định một mẫu đá thô. Tinh thể đá màu đỏ (hình 5) có dạng sáu cạnh biến dạng và được gắn với một ít vật liệu nền. Nó được xác định là ruby bởi các đặc điểm hấp thu qua phổ kế cầm tay, được xác nhận lại qua phổ UV-Vis-NIR. Qua kính hiển vi phát hiện thấy các sọc cong và các hốc lấp đầy; cùng với bọt khí trong các mặt lấp đầy. Mẫu đá này được xác định là ruby nhân tạo với các mặt nứt lấp đầy. Phổ Raman xác định chất nền là thạch anh, nó được dán cùng với ruby nhân tạo bằng một loại keo. Về phương diện địa chất, thạch anh không đi kèm với corundum, do đó với chất nền là thạch anh cũng đã thêm bằng chứng cho mẫu đá này là đồ giả.

Trường hợp này một lần nữa minh chứng cho tầm quan trọng của các báo cáo từ phòng giám định đá quý và sự cần thiết phải kiểm tra kỹ lưỡng mẫu vật trước khi mua.

(Theo Nazar Ahmed (nanezar@dm.gov.ae) và Hassan Al Marzooqi, Gemstone Unit, Phòng giám định trung tâm Dubai, Các tiểu vương quốc A-Rập thống nhất, trong Gem News International quyển G&G Winter 2010)

 

Lượng Kim Cương Kiểu IIa Kích Cỡ Lớn Xử Lý HPHT

Ngày Càng Tăng

Hình 6: Phòng giám định ở New York hiện đang nhận kiểm tra một lượng lớn kim cương kiểu IIa xử lý HPHT kích cỡ tương đối lớn như viên tròn, giác cúc này nặng đến 18,12 ct (bên trái). Viên kim cương chứa bao thể graphite hình lục giác (bên phải, phóng đại 112 lần) là dấu hiệu rõ ràng của phương pháp xử lý HPHT. Ảnh chụp bởi Jian Xin (Jae) Liao (trái), Wuyi Wang (phải).

Kim cương thiên nhiên màu nâu kiểu IIa nổi tiếng bởi việc nó có thể được thay đổi màu (bay bớt tông màu nâu) qua việc nung dưới áp suất cao và nhiệt độ cao (HPHT). Những nghiên cứu gần đây cho thấy quá trình nung sẽ loại bỏ những chỗ khuyết mạng tinh thể tạo ra màu nâu. Không phải tất cả kim cương màu nâu đều thích hợp để làm bay màu, phòng giám định đá quý thường thấy kim cương kiểu IIa xử lý HPHT không màu đến gần không màu, hầu hết dưới 5 ct. Tuy nhiên trong thời gian gần đây phòng giám định đá quý ở New York thấy rằng lượng kim cương kiểu IIa xử lý HPHT kích cỡ tương đối lớn được đưa đến để giám định ngày càng tăng, nhiều viên trong số đó nặng hơn 5 ct và một số viên nặng trên 10 ct.

Một mẫu kim cương cắt dạng tròn, nặng 18,12 ct (17,11 x 17,04 x 10,24 mm) trong hình 1, có cấp màu F là một điển hình. Trong khi nhiều viên kim cương xử lý HPHT không thấy gì bên trong, ngoài một số hạt nhỏ thì viên đá này chứa bao thể graphite hình lục giác nhỏ được bao quanh bởi khe nứt căng (hình 6, bên phải). Rất có thể bao thể này được hình thành do sự graphit hóa từ kim cương chủ. Sự hiện hiện của bao thể graphrite và khe nứt căng cho thấy rõ viên đá này bị xử lý HPHT. Phân tích quang phổ một cách cẩn trọng cũng khẳng định có xử lý HPHT. Nung HPHT có khả năng dẫn đến rủi ro làm hỏng kim cương cao hơn những kỹ thuật xử lý khác, vì thế mà ít khi thấy phương pháp này áp dụng trên những viên đá lớn. Không thể biết chắc được việc tăng lượng kim cương xử lý với kích cỡ lớn là hiện tượng ngắn hạn hay đây là sự khởi đầu một xu hướng mới. Một giải thích có thể chấp nhận là ngày càng nhiều kim cương kích thước lớn phù hợp cho việc xử lý HPHT và hiện chúng đã có mặt trên thị trường.

(Theo Wuyi Wang trong Lab Notes, quyển G&G Winter 2010)

 

Viên Kim Cương Với Họa Tiết Sang Trọng

Hình 7: Hình ảnh từ thiết bị DiamondView ở bên trái gợi lên hình ảnh chiếc cà-vạt cho thấy cấu trúc tăng trưởng giống hình khối 8 mặt khác thường trong một số viên kim cương thiên nhiên kiểu Ib. Kim cương nhân tạo HPHT có thể có cấu trúc giống như thế (bên phải), nhưng hình dạng góc cạnh và cân đối hơn do tăng trưởng trong điều kiện nhân tạo có kiểm soát. Quan sát trong phạm vi ~ 7 mm. Ảnh chụp bởi Laura L. Dale.

Sự quan sát dưới kính hiển vi ngọc học đôi khi kích thích trí tưởng tượng hay gợi nhớ lại hình ảnh một cảnh quan, sinh vật, hoa hay đại loại như thế. Một phát hiện mới đây khá thú vị từ hình ảnh trên thiết bị DTC DiamondView, hình ảnh tăng trưởng của kim cương quan sát được khi đặt viên đá dưới chiếu xạ cực tím sóng ngắn cực mạnh.

Phòng giám định Carlsbad vừa nhận một viên đá hình tròn, giác cúc màu vàng phớt lục, phớt nâu đậm để xác định nguồn gốc màu sắc. Nghiên cứu ban đầu dưới kính hiển vi chỉ phát hiện một ít mây nhỏ và phổ hồng ngoại biến hình Fourier cho thấy viên kim cương thuộc kiểu Ib. Do hầu hết kim cương nhân tạo tăng trưởng HPHT đều thuộc kiểu Ib, nên phòng giám định thường phải kiểm tra các hình dạng phát quang của các viên đá kiểu Ib này bằng thiết bị DiamondView khi những khảo sát ngọc học khác không đủ bằng chứng để xác định nguồn gốc là tự nhiên hay nhân tạo. Tuy nhiên khi viên đá này được đặt trong thiết bị DiamondView thì thật ngạc nhiên khi thấy hình dạng tăng trưởng ngọc học rất ấn tượng, nó giống như cà vạt nam bị gắn quanh chóp đáy và nó càng hoàn hảo hơn khi có cả hình ảnh của cái ghim cài cà-vạt (hình 7, bên trái). Hình ảnh phát quang cho thấy cấu trúc tăng trưởng giống như hình khối 8 mặt khác thường đối với một số kim cương kiểu Ib và đây cũng là bằng chứng cho thấy viên kim cương này là tự nhiên. Điều này thì tương tự với cấu trúc tăng trưởng hình khối 8 mặt trong kim cương nhân tạo (hình 7, bên phải), nhưng sự nhầm lẫn khó xảy ra nếu ta xem xét kỹ sự khác nhau về tính cân đối và hình dạng khối của chúng.

Hình ảnh từ thiết bị DiamondView đang được in ấn, công bố rộng rãi hơn do các họa tiết hấp dẫn và thậm chí là đẹp cả về sự kết hợp giữa hình dạng và màu sắc được thấy trong cả kim cương thiên nhiên và nhân tạo. Những hình ảnh như thế mang đến những cách nhìn khác chưa được khám phá về thế giới đá quý thu nhỏ đầy quyến rũ. (Theo Laura L. Dale trong Lab Notes, quyển G&G Winter 2010)

 

Kim Cương Màu Hồng Nhạt  Được Phủ Màu Thêm

Hình 8: Lớp phủ màu hồng bị phát hiện trên viên kim cương hình trái tim màu hồng rất nhạt (1,50 ct) và viên giọt nước màu hồng nhạt (1,68 ct). Lúc mới đưa đến phòng giám định có màu tương ứng là hồng và hồng nhạt (xem hình nhỏ để thấy màu gần đúng). Ảnh chụp bởi Robinson McMurtry.

Đã có nhiều báo cáo mô tả việc kim cương được phủ màu hồng bằng kỹ thuật từ thực tiễn xa xưa của việc “sơn” trên đá, nghĩa là viên đá được phủ một lớp màn mỏng rất tinh vi (theo A. H. Shen và những người khác, “Kim cương phủ màu với tông màu lạnh: phát hiện và độ bền”, Spring 2007 G&G, trang 16–34). Mới đây phòng giám định Carlsbad nhận một viên đá hình trái tim nặng 1,50 ct và 1 viên hình giọt nước nặng 1,68 ct (hình 8), lúc ban đầu viên trái tim có màu hồng và viên giọt nước có màu hồng nhạt. Phổ FTIR và phổ phát quang bức xạ (PL) của chúng phù hợp với kim cương hồng kiểu IIa. Tuy nhiên phổ Vis-NIR của chúng (đo ở nhiệt độ thấp) là bất thường đối với kim cương hồng kiểu IIa này, chúng thường có một dãy rộng tập trung ở 550 nm. Trường hợp của hai mẫu này thì có hai đỉnh phổ hấp thu tập trung ở ~505 và 540 nm (hình 9, đường phổ trên cùng). Hơn nữa khi cho tiếp xúc với dung dịch nitrogen lỏng đã làm giảm cường độ các đỉnh phổ hấp thu này (hình 9, đường phổ giữa).

Hình 9: Phổ Vis-NIR ban đầu của viên giọt nước nặng 1,68 ct (trên cùng) không phù hợp với kim cương hồng kiểu IIa và yếu hơn khi thử lại sau khi cho vào dung dịch nitrogen lỏng (giữa). Sau đó tất cả các lớp phủ bị bay đi khi chùi bằng nước xà phòng và acetone, phổ có dãy hấp thu như dự đoán 550 nm (dưới cùng). Theo một qui trình chuẩn thì tất cả các phổ Vis-NIR thu được đều ở nhiệt độ nitrogen lỏng.

Dưới kính hiển vi, cả hai viên hầu như không thể phát hiện dấu vết của vật chất tàn dư màu đỏ thường thấy trong kim cương hồng tự nhiên. Sau khi cả hai được chùi sạch hoàn toàn bằng nước xà phòng và acetone thì màu của chúng nhạt đi đáng kể cho thấy chúng bị xử lý bằng cách phủ màu, lớp phủ này bị mất đi bằng dung dịch kể trên. Các viên kim cương đã được chùi sạch lớp phủ bây giờ có phổ Vis-NIR như suy nghĩ của nhóm nghiên cứu (hình 9, đường phổ dưới cùng). Khi đó chúng được phân cấp màu lần 2, khi không bị phủ, viên trái tim có màu hồng rất nhạt và viên giọt nước có màu hồng nhạt – cấp màu của 2 viên giảm đi khá nhiều. Mặc dù có sự biến đổi nhẹ ở một số dãy phát quang trong phạm vi rộng nhưng phổ PL thì không thay đổi. Điều này không làm ngạc nhiên vì xử lý trên bề mặt thường không phát hiện được bằng các phương pháp phân tích thâm nhập sâu vào viên kim cương như FTIR và PL (báo cáo của Shen, 2007). Phương pháp xử lý này rõ ràng là để làm tăng màu cho những viên kim cương hồng nhạt trên, thông thường thì lớp phủ màu sẽ không tồn tại lâu dài nhưng hy vọng ít nhất nó sẽ kéo dài qua quá trình giám định. Phủ màu thường chịu được cách cầm thông thường bằng kẹp và lau chùi bằng vải lau đá quý và một số viên vẫn còn tồn tại lớp phủ sau khi cho vào dung dịch nitrogen lỏng. Tuy nhiên việc lau chùi đơn giản chỉ hoàn toàn bằng nước xà phòng cũng sẽ làm bay hầu hết lớp phủ và acetone sẽ làm bay phần còn lại.

(Theo Sally Eaton-Magaña trong Lab Notes, quyển G&G Winter 2010)