Phân biệt kim cương thiên nhiên và kim cương tổng hợp

Dự tính thời cơ và thời gian kim cương tổng hợp sẽ tấn công thị trường kim cương. Phòng thí nghiệm của các nước Mỹ, Đức, Anh, Thái Lan và Ý,…đều đã đưa tin đặc trưng kiểm định của kim cương tổng hợp, đặc biệt là phòng thí nghiệm đá quý GiIA - Mỹ đã tích luỹ được tài liệu tương đối phong phú trong lĩnh vực phân biệt kim cương tổng hợp. Dưới đây chúng tôi xin giới thiệu các kết quả nghiên cứu chủ yếu của phòng thí nghịêm đó để bạn đọc tham khảo.

1. Bao thể: dưới kính hiển vi đá quý quan sát bao thể bên trong kim cương một cách tỷ mỉ, có khi có thể phân biệt chính xác một cách nhanh chóng kim cương thiên nhiên và kim cương tổng hợp. Nếu trong kim cương có thể thấy được một số bao thể khoáng vật có màu hoặc không màu trong suốt như Gơnat, diopsit, endiopsit hoặc kim cương tinh thể âm…thì chứng tỏ là kim cương thiên nhiên. Ngược lại, nếu trong kim cương phát hiện ra một số khoáng vật không trong suốt, có ánh kim loại dưới ánh sáng phản xạ và bên ngoài biểu hiện ra lớn mà tròn đồng thời hiển thị ra tạp chất bao thể có từ tính hoặc đảm bảo bao thể hỗn tạp đặc trưng kích thước tương tự thì đó là đặc trưng của kim cương tổng hợp. Những tạp chất bao thể kim loại này qua phân tích hoá học là nikel kim loại và một ít sắt.

2. Cấu tạo sinh trưởng: nếu độ sạch của kim cương rất cao, khó nhìn thấy bao thể, kiểm tra một cách hệ thống cấu tạo sinh trưởng bên trong kim cương cũng giúp cho phân biệt kim cương thiên nhiên và kim cương tổng hợp. Trong một số cạnh lưng của kim cương thiên nhiên hoặc phụ cận cạnh lưng có thể có tàn tích bề mặt tinh thể nguyên thuỷ tức là lỗ lõm hình tam giác (nền tam tác) sắp xếp quy tắc song song. Còn kim cương tổng hợp thì bề mặt là thể bát dịên và thể lập phương đường vân sinh trưởng dạng hạt kiểu chuông cát có liên quan.

3. Màu sắc phân đới

đặc điểm phân bố màu cũng là một chứng cứ có ích để phân biệt kim cương có màu và kim cương tổng hợp. Nếu trong điều kiện chiếu tán xạ, quan sát được đới màu phân bố song song thì là đặc trưng kim cương thiên nhiên. Còn kim cương tổng hợp thì hiển thị đới màu kiểu chuông cát” có liên quan với cấu tạo sinh trưởng bên trong.

Huỳnh quang tử ngoại

Huỳnh quang tử ngoại hết sức có hiệu quả đối với phân biệt kim cương thiên nhiên và kim cương tổng hợp, chúng không chỉ về màu sắc, mà trong phân bố màu sắc có sự khác biệt rõ ràng. Dưới tia tử ngoại dài phần nhiều nhìn thấy kim cương thiên nhiên có huỳnh quang màu lam trắng, còn dưới tia tử ngoại ngắn thì huỳnh quang màu vàng tương đối yếu. Đồng thời, hiệu quả huỳnh quang của kim cương là không đồng đều, thường xuất hiện phân bố dạng đới. Còn kim cương tổng hợp dưới dạng tia tử ngoại dài, ngắn đều là huỳnh quang màu vàng – vàng lục, đồng thời cường độ huỳnh quang của tia tử ngoại dài. Phân bố huỳnh quang thường xuất hiện hình chữ thập hoặc hình tám cạnh.

Kiểm tra phân quang

Cho đến nay mà nói phần lớn kim cương tổng hợp cấp đá quý là màu vàng, vàng nâu. Cho nên dùng kính phân quang kiểu xách tay và kính phân quang kiểu bàn tiến hành kiểm tra quang phổ là rất cần thiết. “Kim cương hệ thống góc hảo vọng” (kim cương của hệ thống màu trắng – màu vàng nhạt, không kể kim cương thiên nhiên là thiên nhiên hay xử lý nhân tạo thì vạch phổ hấp thụ khác với kim cương tổng hợp. Vạch phổ hấp thụ của kim cương thiên nhiên tồn tại trong 415nm, 452nm, 478nm trong quang phổ nhìn thấy được. Nếu tồn tại vạch 415nm trong kim cương màu vàng nhạt thì đặc trưng hấp phụ của kim cương thiên nhiên, kim cương thiên nhiên qua xử lý chiếu ủ vạch phổ thường hiển thị 496nm, 503nm, 595nm, 673nm. Nhưng thiếu vạch 415nm đồng thời không thể nói rõ là kim cương tổng hợp, vì vậy vẫn phải căn cứ vào đặc trưng khác để chứng minh thêm. Có một số kim cương tổng hợp tạo ra đới hấp phụ rộng 470nm – 700nm trong quang phổ phạm vi ánh sáng  nhìn thấy được, đây là do khi sinh thành kim cương tổng hợp chất trợ dung Nikel (Ni) sử dụng gây nên đặc trưng quang phổ. Nhưng phần lớn kim cương tổng hợp loại Ib trị số đỉnh hấp phụ trong quang phổ nhìn thấy được không rõ ràng.

Kiểm tra từ tính

Kim cương tổng hợp thường chứa bao thể kim loại, những bao thể này hoặc lớn hoặc nhỏ có khi bằng mắt thường cũng nhìn thấy được. Bao thể kim loại đều có từ tính sẽ bị vật chất từ tính mạnh (như sắt) hút. Trong quá trình kiểm tra lấy kim cương buộc vào một sợi dây, ngăn khí, dùng nam châm để gần sau đó đu đưa nam châm. Kim cương tổng hợp thì đu đưa song song theo nam châm, còn kim cương thiên nhiên thì không hề có phản ứng. Cần chú ý là có một số kim cương thiên nhiên cũng có một số từ tính, nhưng từ tính tương đối yếu, lúc đó phải căn cứ vào đặc trưng khác để phân biệt.

Hiện tượng lưỡng chiết xạ dị thường

Nhiều kim cương hiển thị hiện tượng lưỡng chiết xạ dị thường có khi đạt tới mức độ kinh ngạc, đây là do tinh thể kim cương bị tác dụng ứng biến tạo nên. Kim cương thường xuất hiện dạng đới, dạng đốm tạp tiêu tan ánh sáng dị thường, giao thoa màu xám tối.

Năm đặc trưng nêu trên đều không nhìn thấy được trong kim cương tổng hợp mà phải kiểm định tổng hợp. Theo nhịp độ thương mại hoá ngày càng tăng của kim cương tổng hợp, công tác kiểm tra đối với im cương càng có tính thách thức hơn. Vì vậy, phân biệt đối với kim cương tổng hợp càng phải kỹ càng chu đáo, toàn diện, hệ thống mới được. Đồng thời còn có thể có phương pháp kiểm định tốt hơn, thành thuộc hơn.

(Tap chi Mynghekimhoan)