Giới Thiệu Về Các Phương Pháp Xử Lý Đá Quý (tiếp theo)
- Xử lý nhiệt – Heat treatment:
Là sự tiếp xúc của đá quý với nhiệt độ cao (khoảng 1600oC) nhằm mục đích loiạ bỏ các bao thể, tạp chất, các nguyên tố hóa học (thay đổi trạng thái hóa trị, đặc điểm phân bố của các nguyên tố tạo màu), nói cách khác là làm thay đổi màu sắc và/hoặc độ trong, độ sạch của nó.
|
|
|
|
Một lò xử lý nhiệt theo kiểu cổ truyền ở Cambodia.
|
Lò xử lý nhiệt đá quý kiểu hiện đại.
|
1. Đá quý được xử lý nhiệt thường gặp nhất bao gồm:
+ Amber – Khi hổ phách bị ngập trong dầu nóng – ví dụ: dầu hạt lanh – thì thân màu cố hữu của nó có thể sậm màu hơn và nó có thể có vẻ ngoài sạch hơn (ít tạp chất được nhìn thấy). Dầu nóng cũng có thể làm cho hổ phách phát triển một loạt các bao thể lấp lánh, rực rỡ.
|
|
Các bao thể dạng tròn trong hổ phách được tạo ra bằng cách ngâm nó trong dầu nóng, dẫn đến hiệu ứng mặt nứt dạng "dĩa mặt trời/lá sen" lấp lánh.
|
+ Thạch anh tím (Amethyst) – Xử lý nhiệt có thể loại bỏ các tạp chất nâu không mong muốn trong một số loại thạch anh tím hoặc làm sáng màu những viên đá có màu quá tối.
+ Aquamarine – Nếu không được xử lý thì phần lớn aquamarine có màu xanh lục. Xử lý nhiệt trong môi trường được kiểm soát có thể loại bỏ thành phần màu phớt lục ra khỏi vật liệu để tạo ra một màu xanh đẹp hơn.
+ Beryl – Màu nâu cam của beryl có thể chuyển thành màu hồng trong khoảng nhiệt độ từ 250 – 500°C.
+ Thạch anh vàng (Citrine) – Một số loại thạch anh tím có thể được đun nóng (400 – 500oC) và biến thành citrine.
+ Ruby – Xử lý nhiệt có thể loại bỏ màu sắc tím tạo ra một màu đỏ thuần khiết hơn. Quá trình này cũng có thể loại bỏ các vết bẩn sắt, các bao thể "silk – mây lụa" (các bao thể dạng hình kim rất nhỏ) có thể làm cho đá có vẻ ngoài với tông màu sáng hơn và bớt mờ đục hơn. Xử lý nhiệt cũng có thể gây ra sự tái kết tinh của các bao thể dạng silk, làm cho chúng trở nên nổi bật hơn, cho phép viên đá quý có hiệu ứng sao mạnh hơn, sắc nét hơn (một hiệu ứng phản chiếu hình sao).
+ Sapphire – Xử lý nhiệt có thể tăng cường, hoặc thậm chí tạo ra, một màu xanh đẹp trên sapphire. Xử lý nhiệt cũng có thể loại bỏ các bao thể “silk – mây lụa”, điều này cũng giúp làm cho đá có vẻ ngoài trong suốt hơn. Nó cũng có thể gây ra sự tái kết tinh của các bao thể silk làm cho chúng trở nên nổi bật hơn, cho phép viên đá quý có hiệu ứng sao mạnh hơn, sắc nét hơn (một hiệu ứng phản chiếu hình sao).
|
|
|
Sapphire màu nhạt từng bị loại bỏ trong quá trình khai thác trước đây, nay đã được xử lý với sắc xanh mong muốn khi nung nhiệt trong một môi trường được kiểm soát.
|
+ Tanzanite – Thuộc nhóm khoáng vật zoisite, nó thường được đun nóng ở nhiệt độ thấp để loại bỏ thành phần màu nâu để tạo ra một màu xanh phớt tím đậm, đẹp hơn.
|
|
|
Tanzanite thường được khai thác dưới dạng khoáng vật màu nâu (viên đá thô và đá đã mài giác ở bên trái). Sau khi được gia nhiệt, viên đá sẽ chuyển thành màu xanh dương hoặc xanh phớt tím (như đá thô và viên đá mài giác ở bên phải).
|
+ Topaz – Xử lý nhiệt đối với đá topaz màu hồng phớt vàng đôi khi có tác dụng loại bỏ thành phần màu vàng, do đó tăng cường sắc màu hồng. Nung nhiệt cũng được sử dụng để kiểm soát màu ở topaz xanh – có thể ban đầu đá là không màu, rồi được xử lý chiếu xạ, sau đó được nung nhiệt tạo ra màu xanh mong muốn.
|
|
Tinh thể imperial topaz này đã bị cưa làm đôi. Tinh thể bên phải được nung nhiệt tạo màu hồng phớt tím. Cả hai màu sắc này đều rất yêu thích trên thị trường.
|
+ Tourmaline – Đôi khi việc xử lý nhiệt có thể là nguyên nhân làm cho viên đá có tông màu xanh đậm quá mức trở nên nhạt hơn, hoặc nó có thể ảnh hưởng đến phần màu sắc trên các tourmaline khác.
+ Zircon – Một số zircon màu nâu phớt đỏ được nung nhiệt trong môi trường được kiểm soát để tạo ra nhiều màu sắc được thị trường yêu thích hơn, bao gồm cả màu xanh đậm.
2. Các yếu tố độ bền – Các xử lý nhiệt trên tất cả các loại đá quý nêu trên được coi là bền và lâu dài trong điều kiện sử dụng thông thường và quá trình này không thể đảo ngược. Phương pháp này không gây hại gì đối với sức khỏe con người.
3. Khả năng phát hiện – Khó xác định, ngay cả với các chuyên viên giám định đá quý dày dặn kinh nghiệm. Việc xác định có xử lý nhiệt hay không, đòi hỏi các phòng giám định đá quý phải được đầu tư trang thiết bị hiện đại.
4. Yêu cầu chăm sóc đặc biệt – Việc viên đá trải qua nhiệt độ cao có thể khiến chúng trở nên giòn hơn bình thường và việc chăm sóc phải được thực hiện để không làm hỏng các góc cạnh và gờ được mài mỏng.
- Xử lý nhiệt cao – áp cao – High pressure, high temperature (HPHT) treatment:
Xử lý nung nhiệt kim cương ở nhiệt độ cao dưới áp suất cao để loại bỏ hoặc thay đổi màu sắc của nó.
Xử lý nung nhiệt kim cương ở nhiệt độ và áp suất cao có thể loại bỏ hoặc giảm bớt màu nâu của chúng làm cho viên đá trở nên không màu. Các kiểu kim cương khác có thể được chuyển đổi từ nâu sang vàng, vàng cam và lục phớt vàng hoặc thành màu xanh cũng bằng cách xử lý này.
|
|
Xử lý nhiệt cao, áp suất cao có thể làm thay đổi cấu trúc nguyên tử của một số kiểu kim cương, trong trường hợp này loại bỏ màu nâu và chuyển thành kim cương không màu.
|
1. Các yếu tố độ bền – Phương pháp xử lý HPHT được coi là ổn định và lâu dài đối với các điều kiện sử dụng trang sức thông thường.
2. Khả năng phát hiện – Khó xác định, ngay cả với các chuyên viên giám định đá quý dày dặn kinh nghiệm. Nếu nghi ngờ, chỉ có các phòng giám định đá quý đủ được trang bị các thiết bị tiên tiến mới có thể nhận biết loại xử lý này.
3. Gặp trong thương mại – Thỉnh thoảng ở kim cương không màu, gặp nhiều hơn trên các viên kim cương màu.
4. Các yêu cầu chăm sóc đặc biệt – Khác với các lưu ý chăm sóc thông thường được sử dụng cho hầu hết các trang sức, kiểu xử lý này không có hướng dẫn cụ thể về việc chăm sóc và sử dụng kim cương được xử lý HPHT.
- Xử lý ngâm tẩm – Impregnation:
Bề mặt của viên đá quý có tính rỗng, xốp được ngấm polymer, sáp hoặc nhựa để cho nó được bền hơn và cải thiện sự vẻ bề ngoài của nó.
Đá quý được ngâm tẩm nhựa hoặc sáp phổ biến nhất thường là đục và chúng bao gồm các loại như turquoise, lapis lazuli, jadeite, nephrite, amazonite, rhodochrosite và serpentine.
|
|
Các loại đá có tính rỗng, xốp như turquoise màu xanh nhạt bên trái này được ngâm tẩm bằng sáp hoặc chất polymer, làm cho nó trở nên đậm màu và bền hơn.
|
1. Các yếu tố độ bền – Nhiều quá trình thấm tẩm có thể ngấm rất sâu vào trong đá "skin deep" và do điểm nóng chảy của nhựa và sáp, có thể dễ bị tan chảy bởi nhiệt. Các quá trình ngâm tẩm bằng nhựa được coi là bền trong các khoáng vật quý như turquoise, miễn là chúng không phải chịu thêm tác động của nhiệt độ hoặc các hóa chất trong quá trình sử dụng sau xử lý.
2. Khả năng phát hiện – Trong hầu hết các trường hợp, các chuyên viên giám định đá quý giàu kinh nghiệm có thể dễ dàng xác định được kiểu xử lý này.
3. Gặp trong thương mại – Thường thấy trong hầu hết các đá được sử dụng với mục đích thương mại.
4. Yêu cầu chăm sóc đặc biệt – Việc chăm sóc phải được thực hiện nhằm tránh để đá quý đã qua ngân tẩm với sáp hoặc nhựa tiếp xúc với nhiệt độ. Chẳng hạn như ngọn đèn khò của thợ kim hoàn, vì khi gặp phải nguồn nhiệt này thì đá xử lý ngấm tẩm có thể bị hư tổn.
- Xử lý chiếu xạ – Irradiation:
Là quá trình đá quý tiếp xúc với nguồn bức xạ nhân tạo để thay đổi màu sắc của nó. Quá trình này đôi khi được tiếp nối bởi việc xử lý nhiệt để tiếp tục thay đổi màu sắc. Bước thứ hai này còn được gọi là "xử lý kết hợp”.
1. Đá quý xử lý chiếu xạ thường gặp nhất bao gồm:
+ Kim cương – Bức xạ neutron và electron là các dạng phổ biến nhất của chiếu xạ nhân tạo và có thể tạo ra các màu đen, lục, lục xanh, vàng đậm, cam, hồng và đỏ cho kim cương (thường kết hợp với bước xử lý nhiệt thứ cấp để đạt được màu sắc ổn định).
|
|
|
Kim cương không màu và các viên khác (trái) được chiếu xạ nhân tạo để tạo ra nhiều màu sắc khác nhau. Một số màu chiếu xạ sau đó được nung nhiệt như một bước thứ hai, tạo ra nhiều màu sắc mới (nhóm bên phải).
|
+ Corundum – Một số sapphire có màu tự nhiên bàn đầu là vàng nhạt được xử lý chiếu xạ để tạo ra màu cam sáng đẹp. Màu sắc này không bền và mờ nhạt dần khi tiếp xúc với ánh sáng.
+ Topaz – topaz không màu có ít giá trị thương mại trên thị trường đá quý ngày nay, nhưng nó có thể được xử lý chiếu xạ nhân tạo để thay đổi đáng kể màu sắc. Sử dụng kết hợp với xử lý nhiệt, một loạt các tông màu xanh mạnh đã được tạo ra trên đá topaz.
+ Ngọc trai – Một số viên ngọc trai được chiếu xạ làm cho chúng có màu xám đậm.
+ Thạch anh – Nhiều loại thạch anh có thể được chiếu xạ để tạo ra thạch anh tím, và một số phương pháp xử lý kết hợp bao gồm nung nhiệt sau khi chiếu xạ có thể tạo ra loại thạch anh màu lục.
+ Các loại khác – Một số loại đá trong nhóm beryl và spodumene có thể được chiếu xạ để làm tăng cường độ màu vốn có của chúng hoặc thay đổi màu sắc hoàn toàn.
2. Các yếu tố độ bền – Một số màu của đá quý được chiếu xạ sẽ mờ nhạt dần khi tiếp xúc với ánh sáng mạnh. Topaz xanh, kim cương và thạch anh có màu sắc rất ổn định, miễn là chúng không tiếp xúc với nhiệt độ cao (điều này đặc biệt đúng đối với kim cương màu được xử lý chiếu xạ, màu sắc có thể bị hư tổn nếu kim cương tiếp xúc với sức nóng của ngọn đèn khò của thợ kim hoàn trong quá trình sửa chữa trang sức).
3. Khả năng phát hiện – Bởi vì các màu xanh mạnh không hiện diện tự nhiên trong topaz, nên các loại đá như vậy được coi là đã trải qua quá trình xử lý chiếu xạ. Màu sắc mạnh trong kim cương xanh, hồng và đỏ cũng nên được coi là nghi ngờ. Xác định một viên kim cương màu là màu tự nhiên hoặc xử lý phải do các chuyên gia giám định trong các phòng giám định hiện đại đảm nhiệm.
4. Gặp trong thương mại – Vô cùng thường xuyên đối với đá topaz và thường xuyên được sử dụng để tạo ra các viên kim cương có màu sắc ưa thích.
5. Yêu cầu chăm sóc đặc biệt – Trong nhóm đá beryl và spodumene, màu được chiếu xạ có xu hướng không bền và mờ nhạt dần khi tiếp xúc với ánh sáng mạnh. Ngoài điều này ra thì không có yêu cầu chăm sóc đặc biệt nào thêm đối với hầu hết các đá quý được xử lý chiếu xạ.
- Xử lý khoan laser – Laser drilling:
|
|
|
Ba lỗ khoan laser đã được đưa vào qua mặt bàn của viên kim cương này nhằm cải thiện độ sạch. Tuy nhiên, sự hiện diện của các lỗ khoan này đã tạo ra một vết nứt phân tách đáng kể xung quanh bao thể, điều này thực sự đã làm cho bao thể càng dễ bị nhìn thấy hơn. Cách xử lý này không phải lúc nào cũng thành công trong việc cải thiện độ tinh khiết cho kim cương. Thị trường quan sát là 4,4 mm.
|
Điều này liên quan đến việc sử dụng chùm tia laser tập trung chính xác để tạo một kênh mở từ bề mặt của viên kim cương đến các bao thể sậm màu. Điều này thường được tiếp nối bằng việc sử dụng hóa chất đủ mạnh để hòa tan hoặc thay đổi diện mạo của bao thể thông qua kênh dẫn laser vừa tạo ra.
Kim cương là đá quý duy nhất được xử lý trong thời điểm này, một phần vì chỉ có nó mới có thể chịu được sức nóng của tia laser.
1. Các yếu tố độ bền – Mặc dù tia laser có khả năng ảnh hưởng đến cấu trúc của một viên kim cương, nhưng hầu hết các lỗ khoan bằng laser đều cực nhỏ và độ bền của viên kim cương không bị tác động.
2. Khả năng phát hiện – Dễ dàng phát hiện bởi hầu hết các chuyên gia về đá quý và các phòng thí nghiệm đá quý đủ điều kiện vì sự hiện diện của các lỗ khoan laser.
3. Gặp trong thương mại – Đôi khi.
4. Yêu cầu chăm sóc đặc biệt – Không có yêu cầu chăm sóc đặc biệt đối với kim cương khoan bằng laser.
- Xử lý khuếch tán mạng lưới – Lattice diffusion:
Là sự xâm nhập của một số nguyên tố vào lưới cấu trúc nguyên tử của đá quý trong quá trình xử lý nhiệt, với mục tiêu làm thay đổi hoặc làm nổi bật màu sắc của nó.
1. Đá xử lý khuếch tán phổ biến nhất bao gồm:
+ Corundum (ruby và sapphire) – Mặc dù các thử nghiệm ban đầu trong những năm 1980 là tập trung vào sự khuếch tán của titanium – Ti và chromium – Cr (là các chất tạo màu trong corundum) nhưng khả năng thâm nhập hoàn toàn vào đá với màu sắc được tiếp nhận là rất ít.
|
|
|
Sapphire không xử lý bên trái (nhóm đầu tiên), xử lý khuếch tán và chưa đánh bóng (nhóm thứ 2), đá đã đánh bóng sau khi tái xử lý khếch tán (nhóm 3) và xử lý khếch tán thành công (nhóm cuối).
|
Năm 2003, những viên sapphire màu rất mạnh bắt đầu xuất hiện trên thị trường và sự khuếch tán lại được nghi ngờ. Người ta phát hiện rằng chúng đã được xử lý khuếch tán – nhưng bằng một nguyên tố mới: beryllium – Be. Beryllium, một nguyên tử nhỏ hơn nhiều so với titanium hoặc chromium, có khả năng khuếch tán qua tất cả các loại sapphire; ngay cả những viên sapphire kích thước lớn vẫn thay đổi thành công màu sắc của chúng. Họ cũng đã sớm nhận thấy rằng màu sắc của ruby cũng có thể được làm nổi bật lên khi sử dụng quá trình xử lý này.
+ Feldspar – Nhiều loại đá feldspar, đáng chú ý là andesine và labradorite được xác định là có tiếp nhận sự khuếch tán của đồng và làm thay đổi hoàn toàn màu sắc của chúng.
|
|
|
Feldspar thô không xử lý (trái) và các viên feldspar đã qua xử lý khuếch tán (phải).
|
+ Các loại đá khác – Đã có nhiều báo cáo về việc xử lý khuếch tán gây ra sự thay đổi màu sắc cho cả tourmaline và tsavorite (một loại garnet) nhưng các tuyên bố này chưa được chứng minh.
2. Các yếu tố độ bền – Việc xử lý này được coi là vĩnh viễn. Ngoại trừ việc cắt mài viên đá nhỏ đi, vì xử lý khuếch tán chỉ tạo ra lớp màu bao quanh viên đá và độ ăn sâu vào đá chỉ chừng 0,5 mm.
3. Khả năng phát hiện – Rất khó phát hiện một cách chắc chắn trong nhiều trường hợp – và nếu có, chỉ được xác định bởi các phòng thí nghiệm đủ trang thiết bị.
4. Gặp trong thương mại – Corundum được xử lý khuếch tán thì phổ biến rộng rãi trên thị trường đá quý.
5. Yêu cầu chăm sóc đặc biệt – Không có yêu cầu chăm sóc đặc biệt nào đối với corundum được xử lý khuếch tán hoặc feldspar (ngoại trừ việc cắt mài lại).
(Lược dịch theo Robert Weldon, GIA, New York)