Chuyên đề về LỊCH SỬ XỬ LÝ KIM CƯƠNG (Bản tin tháng 08/2008)

Chuyên đề về LỊCH SỬ XỬ LÝ KIM CƯƠNG

Kỳ này, Tin Giám Định lược dịch bài “A History Of Diamond Treatments” của hai tác giả Thomas W. Overton và James E. Shigley trong tạp chí Gems & Gemology số Spring 2008.

Tổng quan

Hình 1: Các đá trong hình toàn bộ là kim cương đã được xử lý màu bằng bức xạ. Viên trên nhẫn 1,07 ct có màu rượu cognac; cài áo có viên 0,85 ct màu xanh và các viên nhỏ màu tím; bông đuôi vặn có 2 viên 1,74 ct màu lục và các đá màu vàng; bông đuôi xỏ có các viên màu xanh đến lục. Hình của azadphoto.com

Từ khi mà con người bắt đầu định được vật liệu nào đó là đá quý thì những ai buôn bán chúng luôn tìm mọi cách làm cho chúng trở nên sáng hơn, bóng hơn và hấp dẫn hơn – nói cách khác là làm cho chúng có thể bán được và mang lại lợi tức nhiều hơn. Từ các cách sơn, phủ dễ dàng và đơn giản nhất, cho tới các phương pháp nung luyện nhiệt cao áp cao (HPHT) phức tạp nhất, lịch sử xử lý kim cương đã đồng hành với lịch sử tiến bộ của loài người khi hết công nghệ này tiếp nối công nghệ khác được đưa vào phục vụ “Vua đá quý” (hình 1). Do những công nghệ của loài người phát triển không ngừng trong hơn 100 năm qua, nên các nhà ngọc học thế kỷ 20 đã chấp nhận việc đưa vào ứng dụng các xử lý đá quý và nhờ đó chính chúng đã làm thay đổi hình thái của kỹ nghệ kim hoàn ngày nay.

Hình 2: Lớp phủ màu xanh trên gờ viên kim cương màu phớt vàng giúp làm cho đá có vẻ không màu hơn. Hình của John I. Koivula, phóng đại 5 x.	Hình 3: Viên kim cương tròn mài giác 3,06 ct này có màu lục xinh đẹp là do bức xạ. Hình của Robert Weldon.

  Xử lý đá quý, kể cả xử lý kim cương, có cả khả năng lừa gạt nếu không nói sự thật. Vì xử lý có thể che giấu hay làm mất màu (hình 2), có thể làm tăng màu hay làm thay đổi màu (hình 3) hoặc có thể làm thay đổi các đặc điểm khác như độ sạch. Tuy nhiên xử lý đá quý hay kim cương nên được quản lý cởi mở và công khai. Xử lý đá quý phải được công nhận vì chính chúng không phải là tốt hay xấu, còn sự lừa gạt xảy ra chỉ khi ai đó che dấu sự hiện diện của chúng một cách cố tình hay sơ suất.

Bản tin kỳ này chỉ có thể giới thiệu 2 phần xử lý quan trong nhất ở kim cương là: Xử lý màu sắc và xử lý độ sạch. Còn một số dạng xử lý khác nữa, nếu có điều kiện chúng tôi sẽ trình bày sau.

Xử lý màu sắc

Sơn và Phủ:

Lịch sử đầu tiên. Việc phủ, nhuộm và sơn đá quý để thay đổi dáng vẻ của chúng là một thực nghiệm cổ xưa. Có thể chúng đã có từ lúc con người biết dùng các khoáng vật để làm vật trang sức cá nhân. Sử dụng kim cương làm đá quý đầu tiên dường như là từ Ấn Độ (hình 4), khi mà thuật mài ngọc Ấn Độ ở vùng thung lũng Indus đã khá phát triển trong khoảng 2000 năm trước Công nguyên (BC). Kim cương là đối tượng của những tôn giáo lớn và là biểu tượng văn hóa ở Ấn Độ cổ đại. Ngoài ra, cùng với nhiều vấn đề khác ở Ấn Độ, kim cương cũng đã được phân chia theo màu sắc dựa vào hệ thông đẳng cấp xã hội khắt khe, vì vậy đã có những áp lực xã hội rất lớn chống lại việc làm thay đổi màu sắc đá quý. Dĩ nhiên, điều này không có nghĩa là nó không thể xảy ra. Vì đá quý không màu là sở hữu của đẳng cấp cao nhất, cho nên có thể đã có động cơ lợi nhuận là tìm cách làm giảm màu ở các đá có màu xấu, mặc dù có thể phải gặp rủi ro nhiều khi làm công việc này. Thí dụ, người Ấn xưa kia đã dùng phẩm màu xanh dương để cải thiện các đá màu vàng, cũng như dùng những phẩm màu khác để tạo ra các màu ưng ý.

Người Hy Lạp cổ đại cũng biết nhiều về kim cương vào khoảng 500 năm trước BC và ở La Mã khoảng 65 năm trước BC. Mặc dù Pliny (một học giả người La Mã cổ đại) đã đề cập đến nhuộm màu và tráng kim ở nhiều loại đá quý, nhưng không đề cập kim cương. Dù vậy, các tinh thể kim cương đã thỉnh thoảng được dùng làm trang sức trong thời kỳ này, do đó các nhà kim hoàn năng động có thể cũng đã sơn hoặc phủ màu kim cương, vì lúc đó nhuộm màu trên những đá quý khác đã trở nên phổ biến rồi.

Hình 4: Hai viên kim cương không xử lý này (9,27 và 9,54 ct) có kiểu cắt Mogul, có lẽ xuất xứ từ vùng Golconda Ấn Độ, đã được chế tác cách nay đã vài thế kỷ. Hình của Nicholas Del Re.

Việc cắt mài và đánh bóng thực thụ để tạo ra hình dạng mới và có sự sắp xếp các mặt giác thì phải đến đầu thế kỷ 14 mới thực hiện được. Khi kỹ thuật cắt mài phát triển, và các nhà sản xuất kim cương ngày xưa học cách thức để tạo ra sự rực sáng và màu tốt nhất, thì có thể cũng có những kiểu phủ màu khác nhau đi kèm theo chúng.

Nhà kim hoàn bậc thầy người Ý Benvenuto Cellini (1568) hướng dẫn chi tiết cách cải thiện dáng vẻ kim cương bằng cách bôi những vật liệu khác nhau vào mặt đáy viên đá. Ông đã dùng một hợp chất gồm nhựa dính, dầu hạt lanh, dầu hạt hạnh, dung môi nhựa thông và muội đèn bôi vào đáy viên đá, kết quả là “dường như làm mất đi hết những khiếm khuyết bên trong và làm cho viên đá hoàn hảo hơn”. Kết quả thật thần kỳ, ông ấy đã làm tăng giá trị viên kim cương từ 12.000 lên 20.000 scudi (tiền cổ của Ý). Ông cũng mô tả cách cải thiện dáng vẻ kim cương màu vàng bằng cách thay thế muội đèn bằng phẩm màu xanh.

Thành phần chất dính và muội đèn có vẻ đã được sử dụng trong vài thế kỷ. Tuy nhiên, không thấy sự xử lý tiến triển bao nhiêu kể từ thời điểm đó mà phải đến giữa thế kỷ 20.

Xử lý hiện nay. Mãi đến những năm 1950, công nghệ hiện đại mới bắt đầu thay thế những phương pháp xưa hàng thế kỷ. Một báo cáo trong The Gemmologist  năm rồi, có mô tả các thí nghiệm với màn mỏng fluorid (CaF₂, BaF₂, MgF₂) được phủ bằng cách bắn ion (phương pháp sputter), phối hợp với một chất nền oxid titan và một lớp oxid silic phủ ngoài bảo vệ, nhằm gia tăng sự truyền ánh sáng, độ rực sáng và màu sắc trong đá quý, kể cả kim cương (hình 5). Các lớp phủ quang học này đã được phát triển cho mục đích quân sự trong Thế chiến thứ 2 để cải thiện hoạt động của ống dòm và những thiết bị quang học khác và chúng cũng là đối tượng của nhiều phát minh trong những năm hậu chiến. Phương pháp sputter được thực hiện trong buồng chân không có âm cực là vật liệu phủ và một chất nền đóng vai dương cực. Các ion mang điện dương của vật liệu phủ băng ngang buồng trong trạng thái khí và dính vào chất nền.

Schlossmacher (1959) cho hay đã thấy các kim cương phủ màu ở Idar Oberstein, là trung tâm đá quý của Đức và Mile (1962, 1964) đã rà soát lại các kinh nghiệm của GIA trong lúc phân cấp kim cương ở Phòng giám định đá quý thương mại ở New York. Miles cũng mô tả vài trường hợp thực tế, đó là những viên kim cương không màu bị phủ màu mà các nhà ngọc học có thể nhận diện được. Hầu hết các viên đá được xử lý với lớp phủ hơi xanh, nó giúp che (hay bù trừ) các màu vàng ở đá và giúp cho chúng có vẻ không màu hơn. Vài nhà xử lý thực hiện phủ màu với nhiều mức độ khéo léo khác nhau và Mile cho hay ít nhất có một công ty chủ động mời chào dịch vụ của họ cho giới buôn bán kim cương New York.

Hình 5: Phủ sputter trên viên kim cương 5,6 ct là những đốm màu tối hơi khó thấy trên giác nghiêng và giác gờ trên. Xử lý giúp cho những đá màu xấu trở nên không màu hơn. Hình của Vincent Cracco, phóng đại 23x.

Khi công nghệ phát triển và các nhà xử lý có nhiều kinh nghiệm hơn thì việc phát hiện các đá bị phủ trở thành một thách thức quá lớn. Năm 1957, Ủy ban Thương mại Liên bang Mỹ (FTC) đưa ra hướng dẫn, yêu cầu các nhà kim hoàn phải công bố kim cương phủ màu, tuy nhiên những quy định này thường bị làm ngơ. Năm 1962, khi các nhà lập pháp bang New York bị áp lực phải thông qua một luật, nó làm cho việc buôn bán kim cương phủ màu mà không khai báo là phạm tội.

Mặc dù chỉ là lớp phủ màn mỏng, nhưng nó cũng có thể làm cho kim cương có màu sặc sỡ, những đá có màu phủ như thế không thấy nhiều mãi đến những năm gần đây. Thực tế là ngay cả với kim cương màu tự nhiên thì nhiều người cũng không biết đến mãi đến những năm 1980 và 1990. Kim cương màu hồng là một trong những kim cương màu tự nhiên được nhiều người quan tâm, vì vậy không có gì phải ngạc nhiên cả khi thấy kim cương phủ màu hồng xuất hiện vào cuối những năm 1990 (hình 6). Từ 1998 đến 2006, nhiều tác giả đã mô tả những mẫu mới đây của kim cương thành phẩm được tạo màu hồng bằng cách phủ màn mỏng theo phương pháp sputter. Epelboym (2006) cho biết có cả hai kim cương phủ màu hồng và màu cam nhờ màn mỏng oxid silic chứa vàng chứ không dùng màn mỏng fluorid. Shen (2007) mô tả phương pháp có thể tạo được nhiều màu bằng nhiều lớp phủ vi mỏng với những hóa chất thay đổi. Trong phần này, Shen cho biết Phòng giám định GIA cũng thấy có sự gia tăng lượng kim cương được tạo màu hồng do phủ fluorid canxi (CaF₂).

Cách xác định. Nhà ngọc học kinh nghiệm có thể xác định được hầu hết kim cương bị phủ khi kiểm tra toàn bộ viên đá dưới kính hiển vi ngọc học. Tiêu biểu là lớp phủ tự lộ diện do sự xuất hiện của các đốm, vết xước, màu không đều và tính bất thường bề mặt, còn có sự phản chiếu tán sắc và các màu do giao thoa (xem hình 5 và 6); những đặc tính này nhìn rõ nhất là dưới ánh sáng phản chiếu. Tuy nhiên xác định các lớp phủ “gần không màu” thì khó khăn rất nhiều so với lớp phủ tạo màu cho viên kim cương, nhất là khi chúng chỉ hiện diện ở một diện tích rất nhỏ trên viên đá, mà trường hợp này cũng khá thường xuyên.

Hình 6: Viên kim cương bên trái là đá màu vàng được phủ màu hồng trên gờ, để ý thấy có sự tán sắc và màu bề mặt không đều. Bên phải, các vết trầy xước ở lớp phủ màu hồng này là dấu hiệu xác định xử lý này. Hình của Andrew Quinlan, trái (phóng đại 63x) và Wuyi Wang, phải (100x).

  Tính vững bền của lớp phủ kim cương thay đổi dựa vào vật chất và cách phủ được dùng. Các loại sơn đơn giản có thể bị tẩy sạch bằng dung môi như cồn và aceton. Các lớp phủ quang học thì vững bền hơn nhiều, những chúng vẫn có thể bị trầy xước hoặc bị acid tẩy sạch, chúng cũng không bền như sơn trong khi sửa nữ trang.

Bức xạ

Trong năm 1904, Crookes giới thiệu một tài liệu cho Hoàng gia Luân Đôn thí nghiệm của ông là đặt kim cương trong bột bromid radi (RaBr₂), sau vài tháng các đá biến thành màu lục phớt xanh đến lục. Như mong đợi, sự khám phá này tạo nên một sự khuấy động tức thì trong cộng đồng ngọc học non trẻ.

Qua vài chục năm sau đó, một loạt các nhà nghiên cứu lặp lại các thí nghiệm của Crookes. Công trình của họ chứng minh sự thay đổi màu sắc là do phóng xạ anpha, màu ấy chỉ giới hạn ở lớp bề mặt kim cương rất mỏng và màu lục hay màu xanh-lục có thể bị thay đổi thành các mức khác nhau của màu vàng đến nâu khi nung nhiệt đầy đủ tiếp sau đó.

Tuy nhiên, Crookes và các nhà nghiên cứu khác cũng khám phá là xử lý bằng radi sẽ làm cho kim cương có tính phóng xạ lâu dài và có thể gây hại cho sức khỏe, điều này làm cho việc sử dụng phương pháp này với mục đích thương mại là không thể được. Nên nhớ là tính phóng xạ ở các đá này vẫn còn, có thể kéo dài đến vài trăm năm mới hết.

Vào đầu những năm 1930, giáo sư Ernest Lawrence thuộc đại học California ở Berkely đã phát triển một thiết bị đã trở thành nổi tiếng đó là máy gia tốc vòng (cyclotron), nó có thể gia tốc các hạt nguyên tử mang điện đến một vận tốc cao khi dùng từ trường. Các kim cương được xử lý thành nhiều màu khác nhau của xanh-lục, lục, vàng và nâu, dù màu vàng-đến-nâu thường được xác định là do nhiệt gây ra bởi sự bắn hạt năng lượng cao. Các đá bị bức xạ cyclotron sẽ mang tính phóng xạ nhưng chỉ trong một thời gian ngắn. Màu sắc giới hạn ở lớp gần bề mặt – dù nhìn thấy sâu hơn là màu ở các đá xử lý radi – và kiểu tập trung màu rõ ràng, liên quan đến sự phân bố các mặt giác, vì màu chỉ được tạo ra khi tia bức xạ bắn vào đá. Các ứng dụng thương mại của những màu xử lý này là đương nhiên và kim cương xử lý cyclotron ngay sau đó đã xuất hiện một lượng đáng kể trên thị trường.

Hình 7: Nhiều màu ở kim cương đã được tạo ra nhờ bức xạ và được tiếp tục nung nhiệt sau đó (trừ màu đen, xanh và lục). Hình của Robert Weldon.

Các máy gia tốc tuyến tính (linac) đầu tiên cũng dùng để bắn kim cương bằng điện tử. Tuy nhiên, khi mà năng lượng còn thấp (ở mức 0,5 – 3,0 MeV), thì tia không thể xuyên thấu viên đá, và màu cũng giới hạn trong lớp mỏng bên dưới các mặt giác chịu bức xạ.

Khi những lò phản ứng hạt nhân trở thành phổ biến trong những năm 1950 thì chúng cũng được dùng để bức xạ kim cương. Tuy nhiên, vì nơtron  có thể xuyên qua cả một viên đá lớn, nên màu lục tạo ra thường đồng nhất và rộng khắp viên kim cương (nghĩa là tạo nên màu thân đá) chứ không còn giới hạn ở đới mỏng bề mặt. Cũng vậy, khi máy linac mạnh hơn nữa được đưa vào sử dụng vào những năm 1960 và 1970, các điện tử năng lượng cao (10-15 MeV) ở thiết bị này cũng có thể tạo ra màu đồng nhất. Không còn những kiểu tập trung màu theo mặt giác của cách bức xạ điện tử  ban đầu, kim cương xử lý kiểu mới này chứng tỏ là một thách thức rất lớn khi giám định, phải cần dùng đến những kỹ thuật đo phổ cao cấp.

Màu bức xạ ở kim cương là kết quả của sự xáo trộn mạng tinh thể do bởi bức xạ gây ra    Nung nhiệt hầu hết kim cương bị bức xạ khoảng hơn 500^oC trong khí trơ sẽ làm thay đổi màu xanh-đến-lục thành màu vàng phớt cam hay phớt nâu, đến vàng hay hiếm hơn khi thành hồng hoặc đỏ (hình 7). Ngày nay, các phương pháp phổ biến nhất là bức xạ nơtron trong lò phản ứng hạt nhân và bức xạ điện tử năng lượng cao trong linac. Kiểu xử lý nào được lựa chọn phụ thuộc vào thời gian bức xạ, chi phí, hư hỏng tiềm tàng ở kim cương và màu mong muốn.

Cách xác định. Nhà ngọc học nếu chỉ dùng các thiết bị giám định cơ bản thì không thể xác định hầu hết kim cương bị bức xạ nhân tạo, do đó phải gởi chúng đến phòng giám định có các thiết bị cao cấp, trong đó có sử dụng các phép đo phổ để xác định “nguồn gốc màu”.

Nung luyện HPHT

Xử lý kim cương quan trọng nhất gần đây là nung luyện nhiệt cao áp cao (HPHT) để làm nhạt các đá màu xấu hoặc tạo ra những màu sặc sỡ nào đó. Mặc dù ứng dụng thương mại của phương pháp này trong kinh doanh nữ trang phải mãi đến cuối những năm 1990 mới thấy được, tuy nhiên các nhà khoa học đã biết về nó đã hơn 30 năm rồi.

Cuối những năm 1960, các nhà nghiên cứu Liên Xô đã báo cáo các thí nghiệm xử lý HPHT đã đạt được hai mục đích, đó là khử được màu ở kim cương màu vàng nhạt và biến kim cương màu vàng và vàng-lục chủ yếu thành lục. Vài năm sau đó, Evans và Rainey (1975) tạo màu vàng vào trong kim cương kiểu Ia không màu. Phải áp dụng đúng điều kiện nhiệt độ, áp suất và đúng kiểu kim cương đem xử lý sẽ làm thay đổi các khiếm khuyết quang học chứa-nitơ này và xử lý sẽ làm đổi màu viên đá.  

Hình 8: Bây giờ người ta tạo được màu trên nhiều kiểu kim cương khác nhau. Ba viên kim cương có được màu là do xử lý HPHT. Bên trái, đá kiểu Ia, giữa kiểu IIa, phải kiểu IIb. Hình của Robinson McMurry (trái), C.D. Mengason (giữa), Jessica Arditi (phải).

  Cuối những năm 1970, công ty  General Electric (GE) khử được màu vàng và vàng-nâu ra khỏi kim cương kiểu I và đổi được kim cương có nitơ kiểu Ib thành Ia. Đầu những năm 1990, GE cũng đã khám phá xử lý HPHT có thể làm bền hơn kim cương tổng hợp CVD không màu, thuộc kiểu IIa (nghĩa là không có nitơ và boron) và tình cờ cũng làm giảm màu các kim cương màu nâu. Tháng 3/1999, GE và Lazare Kaplan International (LKI) tuyên bố sử dụng thương mại phương pháp HPHT để khử màu từ kim cương màu nâu kiểu IIa, làm cho đá trở nên không màu hơn. Điều này gây ra cuộc tranh luận và chỉ trích dữ dội, là vì báo chí đưa ra tin khẳng định là các đá xử lý “không thể phân biệt được” với đá tự nhiên. Một số chỉ trích này nguội dần sau khi GE và LKI đồng ý khắc lade trên kim cương của họ và cộng tác với GIA và các tập đoàn kỹ nghệ khác để xây dựng các phương tiện giám định tin cậy. Từ 2001, GE và những đơn vị khác đã tạo được nhiều màu ở cả hai loại kim cương kiểu II (màu hồng hay xanh) và kiểu I (vàng phớt cam, vàng, đến vàng-lục) (hình 8).

Các công ty của Mỹ, Nga, Thụy Điển và Hàn Quốc đã tung ra thị trường với sản phẩm xử lý riêng của họ. Gần như toàn bộ các màu có thể tạo ra được ở kim cương kiểu I và II; và kim cương xử lý màu HPHT bây giờ đã phổ biến trên thị trường (hình 8). Màu của kim cương xử lý HPHT thì bền vững đối với sản xuất nữ trang, đeo, mặc và sửa chữa.  

Cách xác định. Sự xác định kim cương xử lý HPHT đặc biệt nhờ vào kiểm tra ngọc học cơ bản vẫn còn là một thách thức lớn. Các đá này đôi khi có được những đặc điểm rõ ràng, dễ thấy khi xem dưới phóng đại như bao thể bị graphit hóa, cát khai nội, bề mặt bị hư hỏng. Tuy nhiên, các chỉ điểm này hoặc là không luôn luôn tồn tại hoặc là không đầy đủ để xác định chính xác. Khi thiết bị phòng giám định có đủ loại cần thiết, thì có thể xác định xử lý HPHT khi dựa vào bằng chứng của những phép đo phổ.

Xử lý độ sạch

Khoan lade đến bao thể

Kim cương có các bao thể sẫm màu dễ thấy thì không có giá trị bằng các đá nhìn thấy sạch. Khuynh hướng này dẫn tới sự phát triển nhiều phương pháp làm nâng độ sạch kim cương.

Trước khi có cưa kim cương, để loại bỏ một bao thể màu đen nằm sâu bên trong viên đá thì phải mài hoặc chẻ tách một lượng lớn vật liệu ra khỏi viên đá, rõ ràng đây là một giải pháp không kinh tế. Cưa cho phép các nhà sản xuất cắt ngang qua viên đá dễ dàng hơn và đặc biệt là “cắt bỏ” bao thể sẫm màu, nhưng phương pháp này cũng không phải luôn kinh tế.

Hình 9: Các lỗ khoan lade chạy từ bề mặt viên kim cương vào đến bao thể sẫm màu, đây là kênh dẫn acid đun sôi vào làm nhạt màu hay hòa tan bao thể. Hình của Shan McClure (trái), John I. Koivula (phải).

  Bao thể sẫm màu trong kim cương thường là các khoáng vật có thể hòa tan trong acid. Từ lâu người ta đã nấu kim cương trong acid sôi để rửa sạch sau khi mài giác, giúp tẩy sạch vụn kim loại và những vụn khác, đặc biệt là làm sạch phần gờ nhám. Các nhà sản xuất kim cương cũng thường dùng acid để làm sạch bao thể sẫm màu lộ ra bề mặt. Đầu những năm 1960, một phương pháp gọi là đun sôi sâu, đó là nấu sôi acid dưới một áp lực để ép acid chui sâu vào các khe nứt lộ bề mặt và tiếp xúc bao thể, acid sẽ có thể làm cho bao thể nhạt màu hơn hoặc hòa tan hoàn toàn nó. Tuy nhiên phương pháp này không hề ảnh hưởng đến các bao thể nằm cô lập trong đá. 

Suốt lịch sử, chỉ có thể sản suất được kim cương khi dùng các phương tiện cơ khí như tách chẻ, cưa, mài và đánh bóng. Năm 1960 phát minh ra tia lade; những năm 1970, phát triển các tia lade có giá thành thấp và năng lượng đủ cao để làm bốc hơi kim cương, bắt đầu làm thay đổi mạnh việc sản xuất kim cương. Đầu 1970, khoan lade được dùng trong quá trình làm nhạt màu hay hòa tan bao thể sẫm màu. Mài tạo dáng bằng lade có lẽ phải đợi đến những năm 1980 mới phổ biến trên thị trường. Tia lade đốt cháy và làm bốc hơi kim cương từ bề mặt vào trong, hình thành một kênh dẫn đến bao thể; kim cương có thể được đun sôi sâu trong acid để acid theo kênh vào trong làm trắng hay khử đi các bao thể (hình 9).

Dù khoan lade là một xử lý bền vững, nhưng vào đầu những năm 2000, FTC quy định người bán phải công bố về khoan lade ở kim cương nếu có. Sự hiện diện của các kênh khoan lade cũng được xem là các đặc điểm độ sạch trên các giấy phân cấp kim cương.

Lấp đầy thủy tinh của các vết nứt lộ ra bề mặt

Hình 10: Bên phải, viên kim cương ban đầu. Bên trái, sau khi lấp đầy thủy tinh, đá thấy trong hơn nhiều vì khó thấy khe nứt hơn. Hình của John I. Koivula.

  Giống như phủ hay sơn, việc dùng dầu và sáp để che dấu các khe nứt lộ bề mặt và cải thiện ánh là một ứng dụng xưa, thường với đá màu. Thí dụ, xử lý sáp trên đá cẩm thạch đã có hơn 2500 năm rồi và tẩm dầu ở emerald được ghi nhận là từ thế kỷ 14.

Tuy nhiên, kim cương không bị xử lý như thế mãi đến gần đây. Vì chiết suất kim cương rất cao, nên việc lấp đầy các vật liệu có chiết suất thấp như dầu và sáp không giúp che dấu được khe nứt. Lấp đầy kim cương phải đợi đến khi ngành hóa hiện đại cung cấp được các chất lấp đầy có chiết suất tương đối cao. Mặc dù thuỷ tinh oxid-chì đã có từ xa xưa, chiết suất của chúng khoảng 1,7 vẫn thấp hơn kim cương nhiều. Khoảng những năm 1980, khi chế tạo được thủy tinh bismuthate-chì có chiết suất cao đến hơn 2, thì việc ép thủy tinh như thế vào khe nứt lộ bề mặt của kim cương sẽ làm cải thiện đáng kể độ sạch (hình 10).

Kết luận

Các phương pháp xử lý đã làm cho kim cương từ vàng nâu thành gần không màu, đá có tạp chất thành trong hơn, tạo được gần như đầy đủ các màu có trong thiên nhiên. Độ bền xử lý ngày càng cao hơn và càng khó phát hiện được các xử lý cao cấp. Do đó, khi nghi vấn một viên đá nào thì nên gởi nó đến nơi giám định có thiết bị cao cấp mới có thể xác định được.