viernes, 26 de octubre de 2012

NATURALES -- SINTÉTICAS -- O FALSAS? parte final





Diamantes sintéticos




Simulantes

También conocido como imitación o gemas de imitación, pero ellos no tienen la composición química, propiedades físicas y ópticas de la gema que imitan. Algunos son hechos por el hombre, y algunos son gemas naturales en su propio derecho.


Los primeros Simulantes

La historia de estas gemas se remonta casi tan lejos como el de la mejora de las gemas. 
Desde antes de 3000 años los egipcios han estado haciendo loza, de un azul hermoso verde de cerámica sin arcilla. 
Los colores se derivan de cobre u otros metales, y aunque utilizado y admirado por su propia naturaleza, sino que también ha sido comúnmente utilizada para imitar turquesa y lapislázuli.



La tecnología requerida para hacer loza es similar a la necesaria para hacer vidrio, que los egipcios también dominaron. 
La habilidades de fabricación de vidrio se cree que han viajado al mundo greco-romano desde Egipto, y en 1000 aC, los romanos comenzaron la fundición de vidrio. 
(El soplado de vidrio llegó mucho más tarde).

Perlas de vidrio simple y cabujones estaban en uso en la joyería -> en realidad fueron disfrutados sólo por los ricos, ya que estas maravillas tecnológicas de la época eran más valiosas que las gemas más naturales!



Cristal
Las gemas naturales como Simulantes:

Es muy común que una gema natural se use para imitar a otro de apariencia similar. 
Por ejemplo el granate serpentina, el cuarzo aventurina y hidrogrosularia, todos tienen una larga historia como simuladores de jade. 
Del mismo modo, el hueso es un sustituto común de marfil, y circón blanco ha sido disfrutado como un simulador del diamante natural, la Sodalita como  lapislázuli, y Copal para el ámbar.



Simulantes artificiales: 

vidrio y plástico

Vidrio: 
A pesar de sus raíces históricas que conocemos desde hace mucho, el vidrio sigue siendo uno de los simuladores de gemas más populares hoy en día. 
Es un material amorfo, pero su principal materia prima, la arena de sílice (cuarzo), es cristalino. 
En la fabricación de vidrio la arena se mezcla con ciertos materiales fundidos y, a continuación, se enfría tan rápidamente que la cristalización no se produce.








Algunos científicos describen vidrio como un líquido que es tan rígido que se comporta, superficialmente, como un sólido. 
Esta afirmación está respaldada por la observación de que los cristales de las ventanas de vidrio muy viejos son más gruesos en la parte inferior que en la superior, y cuanto más viejos son, más este efecto se ve.

Dos formas muy diferentes de vidrio se utilizan para simular las gemas: Crown Glass y flint Glass.

Crown Glass: 
se utiliza para las ventanas ordinarias y botellas, y también se conoce como vidrio común, o vidrio de sílice. 
Cuando joyas están hechas del mismo material, a menudo se le llama "pasta". 
Este tipo de vidrio es relativamente suave, tiene un índice de refracción bajo, una densidad específica baja, y prácticamente sin dispersión. 




Crown glass simulant



Debido a su falta de brillantez (una consecuencia del índice de refracción bajo), una hoja metálica o pintura se le aplica a menudo a las facetas posteriores de tales gemas (llamados "foilbacks") para aumentar la reflectividad.

Flint Glass: 
es también conocida como "cristal", "strass" (llamado así por el inventor del siglo XIIX, o "vidrio con plomo". 
Esta muy suave, fácilmente rayable tiene un alto índice de refracción, la gravedad específica alta, y alta dispersión.




Gema de vidrio rosada



El color natural del vidrio es de un verde claro, pero se puede ser coloreada químicamente. Mediante la adición de colorantes diferentes (cromóforos), tonos espectaculares se puede lograr, como la púrpura (manganeso), azul oscuro (cobalto) y rojo (oro).

La identificación de vidrio: 

Muchas gemas de pasta se moldean como facetas, y como tal, tienen características diferentes en su superficie: facetas hundidas, una superficie de piel de naranja, o líneas de molde. 
Incluso si el vidrio está facetado por un lapidador en lugar de moldeado, su suavidad a menudo resulta en bordes de faceta que son ligeramente redondeada en comparación con las facetas de borde de cuchillo de las duras piedras preciosas.







Las características físicas y ópticas son también útiles en la identificación de vidrio. 
Las típicas burbujas y remolinos, visto con una lupa.

Añadido a esto la baja dureza (4-6, dependiendo del tipo de vidrio), la fragilidad característica, y la fractura concoidea con su brillo vítreo. 
Además, la conductividad térmica relativamente baja de vidrio lo hace sentirse algo más caliente al lado de los materiales cristalinos. 
Como una sustancia amorfa, vidrio dará una reacción polariscopio de SR, y en términos de densidad de la gravedad específica del vidrio corona es menor que la mayoría de las gemas comunes, mientras que la gravedad específica del vidrio flint es mayor.

Históricamente, el vidrio se ha utilizado para imitar casi cualquier tipo de joya. Hoy, sin embargo, el vidrio es más comúnmente utilizado para simular piedras translúcidas como el ópalo y calcedonia y gemas opacas como el azabache, lapislázuli y coral. 

Las perlas de imitación tuvieron su apogeo de popularidad antes de la llegada de cultivo de perlas, pero muchos tipos todavía se hacen hoy en día. Comúnmente se hacen de perlas de vidrio translúcido que recibe un revestimiento de múltiples capas de laca para lograr el nacarado buscado "esencia d 'orient" (hecho de escamas de pescado).




Plástico: 

La mayoría de la gente se sorprendería al saber cuán atrás la fabricación de plásticos va. 
A finales de 1800 la "era del plástico" fue bien en sus inicios. 







Los primeros plásticos, como la vulcanita, la baquelita, el celuloide y el lucite fueron utilizados para una amplia variedad de propósitos, incluyendo entre ellos simulación joyas. 
Algunos de estos materiales encontraron se uso como imitaciones de concha, marfil y carey, realizando copias de estas joyas de lujo. 
Joyas de plástico alcanzó su punto máximo de popularidad en la década de 1950.

Visualmente, los plásticos pueden ser reconocidos por el brillo grasiento al sub-vítreo, por los bordes redondos de sus facetas, cráteres superficiales o pozos, y la presencia de marcas del molde. 
La superficie de la fractura tiene un brillo mate. Microscópicamente, los plásticos tienen remolinos y burbujas similares a las observadas en el vidrio.

Los plásticos son bastante blandos, con durezas que van de 1,5 a 3, y tanto el índice de refracción y la gravedad específica son bajos. Aún más que con el vidrio, la baja conductividad térmica de los plásticos hace cálido al tacto.









El vidrio es el simulador más convincente para las gemas transparentes, pero el plástico, hace un buen trabajo imitando piedras translúcidas y opacas como el ámbar, turquesa y coral. 
Algunas propiedades ópticas de algunos tipos de plástico se pueden utilizar para hacer un buen trabajo de simulación de piedras preciosas fenomenales como el ópalo y la piedra de la luna.




Simulador del Diamante

La mala noticia en cuanto a simuladores del diamante es que hay una gran cantidad de ellos, no hay otra gema haya sido tantas veces imitada. 
La buena noticia es que todos estos imitadores pueden ser discriminados por cualquiera con una observación simple, o mediante pruebas gemológicas básicas.



   CZ




Los simulantes de diamantes más antiguos eran de cristal y gemas incoloras naturales. 
Con el vidrio, primero vino el tipo corona mayor (por lo general con una parte posterior pintada para aumentar la reflectividad), y más tarde el vidrio más brillante y dispersivo de pedernal. 
Los simulantes naturales son el topacio blanco, el zafiro, el cuarzo y el circón, pero con un costo mayor que el vidrio.
 No debe olvidar que en la antigüedad no existían los sistemas de pulido de hoy en día, lo que ocasionaba que los diamantes no tuvieran tanto brillo como hay en día. por eso que había tantos simuladores de estas gemas.

Los mejores simulantes de diamantes aparecen alrededor de 1910, cuando el zafiro incoloro fue producido por primera vez por el proceso de fusión de llama. 
Esto fue seguido por la introducción de la espinela sintética incolora (1920), el rutilo sintético (1948), el titanato de estroncio (1955), YAG (1960), CZ (1976), y Moissanite (1996).



   Topacio incoloro





La identificación de simuladores del diamante

Vidrio: 
vidrio Crown es notablemente más suave y menos denso, menos brillante y menos dispersión que el diamante. 
Vidrio Flint aunque dispersivo, es más denso, y mucho más suave. 

Ambos tipos tienen un brillo vítreo, en comparación con el lustre adamantino de diamante.

Gemas naturales: 
Dependiendo de la especie, el IR, la densidad, la dispersión. 




Gemas que simulan ser otras



Zircon:
El más cercano al diamante en apariencia, pero es tan fuertemente birrefringente que muestra imágenes duplicadas en la faceta trasera cuando se ve con una lupa.




CZ




Zafiro sintético / Espinela sintética: 
Aunque es difícil, el corindón es una joya DR y su IR de 1,76 y la falta de dispersión es reveladora. 
Como la espinela es una gema natural una prueba con el polariscopio no ayudaría, pero su IR de 1,72, la dispersión, y la dureza mas baja baja serían los mejores indicadores.

Rutilo sintético / titanato de estroncio: 
Estas gemas disfrutaron de un breve período de popularidad después de sus presentaciones, y se ven a veces en piezas de época. 
Es un asunto sencillo identificarlas, sin embargo, como su dispersión extremadamente alta hace muy fácil de detectar, y su suavidad la hace notablemente más frágil en comparación con el diamante.

YAG: 
Aunque duro (8,5), YAG es tan carente de dispersión que, también, puede ser fácilmente recocnocido en comparación con el diamante.



   YAG




CZ: 
La gran popularidad de CZ es, en mi opinión, es bien merecida: dureza 9 notablemente más dispersivo que el diamante, que pasa las pruebas visuales más completas bien, pero las pruebas de densidad lo acusan todo el tiempo, es mucho más pesado que el diamante.



   CZ




Moissanite: 
Este es el último contendiente, y como los  CZ, son difícil de detectar, dureza 9,5.
Se pasa una prueba de conductividad térmica como el diamante, pero su conductividad eléctrica invariablemente lo identificará. 
A la luz de esto, una nueva generación de "probadores de diamante" está siendo muy promocionado como indispensable para los interesados ​​en la protección contra falsos "diamantes".



   Mossanite





Un examen que nos daría la verdad sobre la Moissanite, es la birrefringencia, las gemas de la moissanite se cortan deliberadamente en un eje óptico de forma que cuando se mira hacia abajo a través de la tabla deben  verse reflejos afilados en las facetas (sin duplicación), pero al inclinar la joya hacia un lado, y miramos con una lupa veremos los cortes de las caras como si fuesen dobles. Algo que no sucede con los diamantes.

Gemas montadas

También conocido como gemas compuestos, gemas montadas están hechas de dos o más piezas de material unidas entre sí. Pueden ser utilizados para simular otra gema, o simplemente para mejorar su propio aspecto.



Aumentando la durabilidad

Dobletes y tripletes se hacen generalmente ya sea para aumentar la durabilidad de una gema frágil o para apoyar y proteger a una rebanada delgada de gema. 



   Diamantes falsos




Por lo general, un doblete consiste en una capa delgada de un material de gema valiosa, frágil, o rara respaldado con una capa más gruesa de algo fuerte, y menos costoso. 
Si la pieza se desmonta de su joya, por lo general es muy fácil ver la línea de demarcación entre la parte superior e inferior. 
A veces, el respaldo se utiliza simplemente para proporcionar un contraste o crear un efecto artístico. 








Un triplete es un doblete con una tercera capa, la capa superior, hecha de un material duro transparente como el cuarzo incoloro.


No por engaño

Perlas Mabe, como se describe en la sección perla cultivada anteriormente, son ejemplos de gemas montadas que se producen sin intención de engañar. Siempre tienen bases planas de madreperla que los distinguen fácilmente de las otras perlas cultivadas.


La esmeralda Soudé es realmente una joya de tres piezas ensambladas -> un triplete. 
Las capas superior e inferior están hechas de espinela sintética incolora creado por el proceso de llama de fusión de bajo costo. La capa intermedia, según el fabricante es ya sea de vidrio verde o,simplemente el pegamento que las une es verde. 
Debido a que la piedra está facetada, cuando se ve desde la parte superior con luz la capa verde hace que la piedra se vea uniformemente verde.









Granate falso

El caso clásico engaño de una piedra montada es el "granate y doblete de cristal", que fue utilizado a lo largo de los siglos 19 y 20 para imitar varias gemas transparentes coloreados. 
Se usaba un granate para la parte superior, el color del pabellón de cristal es lo único que se muestra boca arriba, sobre todo cuando el doblete está montado. La parte superior granate proporciona alto brillo y buena durabilidad que el fondo de cristal carece.




Granate Triplete




Por examen microscópico, o inmersión y vista desde el lado, el engaño puede ser visto, pero una vez montado, estos fraudes casi siempre escapan a la detección.


En el mercado actual hay todavía algunos dobletes y tripletes que se fabrican para engañar a los incautos, pero debido a su bajo costo y fácil disponibilidad de materiales sintéticos, no son tan comunes como lo eran antes. 










Detección de Piedras montadas

La mejor apuesta para un gemólogo, el joyero o el colector es comprobar siempre el IR, tanto de la corona y el pabellón de la piedra, y observar la corona y el filete con una lupa y bajo inmersión si es posible. 
A menudo tienen que ser desmontadas de su joya para que su identidad sea realmente verificada de manera concluyente.







Fernando Gatto
Kaia Joyas Uruguay

NATURALES -- SINTÉTICAS -- O FALSAS? parte 2









1) Hidrotermal: 

Como su nombre indica, este tipo de proceso utiliza agua como disolvente. 
Hidrotermales sintéticos son relativamente caros, como el equipo utilizado es caro, y los rendimientos son pequeños y lentos (de semanas a meses). 
Debido a que este proceso tan estrechamente imita lo que ocurre de forma natural en la corteza terrestre, la mayoría de las inclusiones en esas gemas son de aspecto natural, lo que hace que sean difíciles de identificar. 
En ocasiones, gemas talladas mostrarán parte de la placa de semilla o un distintivo no natural como inclusión denominado "espícula tachuelas". 


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Las gemas primarias producidas por este método son las esmeraldas, corindón rubí (sobre todo) y cuarzos en una variedad de colores, incluyendo azul.



2) Flujo: En algunos casos, el disolvente en el que los materiales de fuente gema se disuelven no es agua, sino otro material como fluoruro de plomo o de óxido de boro, llamado. 
Estos materiales tienen en común que tienen una temperatura más baja de cristalización que la gema. Como la temperatura en el crisol se reduce, entonces, la gema cristaliza primero, separando el flujo de líquido. 
El proceso es lento y caro. La naturaleza altamente corrosiva de los flujos obliga a que los crisoles deben estar hechos de un metal muy resistente como el platino, el iridio o el oro, y el proceso puede tardar meses.








Rubí, zafiro, cuarzo, esmeralda, alejandrita, YAG y rubí sintético rojo son las gemas más importantes producidos de esta manera. 
Aunque caro las gemas resultantes tienen inclusiones naturales, la más notable de las cuales a veces son llamados "velos tenues". 
Consta de flujo cristalizada dentro de grietas diminutas en la joya, son tan naturales como las inclusiones de huellas digitales en su apariencia que se requiere un ojo bien entrenado para discriminar.


Método del vapor:

De esta tercera forma es posible realizar gemas sintéticamente por deposición de vapor. En la actualidad sólo los diamantes se hacen de esta manera.



Gemas sintéticas


En esta categoría se ubican corales, turquesas, ópalos y todos los cuales, son relativamente fáciles de separar del natural. Bajo magnificación cada uno de ellos revela sus características hechas por el hombre: el coral carece de la ultraestructura característica biológica de coral natural, la turquesa tiene una superficie ligeramente accidentado, con reminiscencias de crema de cereal de trigo que es el más diferente a la de las piedras naturales, y el ópalo, muestra una poco natural y distintiva estructura hexagonal que lo delata.





Cámara de presión para CVD



Síntesis del Diamante

La primera síntesis exitosa de diamante se llevó a cabo en 1955 por científicos de General Electric Corporation. Estos eran pequeños, .15 mm. cristales destinados al uso industrial. 
En 1958 el costo de diamante sintético "bort" era competitivo con el natural, y hoy en día industrialmente los productos producidos como abrasivos de diamante dominan el mercado. 









HTHP: General Electric también fue el primero en producir diamantes sintéticos gema en 1970. 

Estos eran pequeños y bastante amarillos. 
El nitrógeno en el aire atmosférico se incorpora en el diamante durante el proceso de formación, y actúa como un cromóforo que da el cristal resultante un color amarillo. 
El Llamado metodo HTHP (alta temperatura, alta presión), todavía algo secreto, implica un metal disolvente / catalizador, 60.000 atmósferas de presión, y temperaturas de al menos 1500 grados C. 







Las máquinas en las que los diamantes se forman se denominan "prensas ". Durante los últimos treinta años,  diamantes sintéticos de calidad gema ha sido en gran parte una curiosidad de laboratorio, ya que cuesta más producir de lo que costaría obtener piedras equivalentes naturalmente.

Todo esto está a punto de cambiar! Varias compañías están involucradas en la producción, o preparándose para producir, diamantes de calidad gema sintética para el mercado de la joyería. 
Gemesis y Chatham son dos fabricantes de nota - Gemesis> ya está en el modo de venta al por menor, que se especializa en intensos colores amarillos con joyas acercan a 2 cts, mientras Chatham está a punto de entrar en el mercado en breve con rosas y azules, así como amarillos.

Hasta la fecha, los altos costos y las dificultades para tratar de mantener el color amarillo a cabo, han dado poca motivación para los fabricantes HTHP para tratar de competir en el mercado de diamantes sin color. 


CVD, deposición de vapor químico: 

El tercero de los procesos de síntesis posibles GEM (condensación de un vapor) ha sido el pionero, creado por Apollo Corporation, para la producción de diamantes. 








En este enfoque, una cámara de vacío (en 0,1 atm de presión) que contiene un cristal de diamante de semilla fina se llena con gas metano (CH4) a 1000 grados C. En este régimen de temperatura y presión, el carbono en el gas se separa del hidrógeno , y cristaliza en la superficie de la semilla de diamante.

Desde el principio, los cristales resultantes, que eran finas como barquillos, estaban destinadas a aplicaciones industriales.

En la actualidad, Apolo diamantes ha conseguido diamantes de hasta .25 ct. En comparación con los diamantes HTHP, son relativamente blancos y tienen una alta claridad. 


Las principales preocupaciones de la industria han sido los de 

1) Divulgación 
2) Identificación  
3) Costo

1) Declaración:
En la actualidad, las principales empresas productoras de diamantes sintéticos se han esforzado por identificar sus productos como sintético, y los están vendiendo sólo a través de los joyeros de renombre y con licencia.









2) Identificación: 
La conclusión de que el mercado es lo suficientemente grande para ambos tipos, sintéticos y piedras naturales se basa en la suposición de que los dos pueden ser discriminados de manera fiable. 
A pesar de las gemas HTHP tienen reveladores características que permiten a un gemólogo bien entrenado y bien equipado o un joyero para identificarlos, los diamantes hechos por CVD, su  reconocimiento actualmente sólo es posible para los grandes laboratorios. 

3) Los costes: 
A diferencia de los falsos diamantes que se pueden detectar con un probador simple y barato de conductividad eléctrica, los diamantes sintéticos, son  diamantes con las mismas características y por lo tanto pasan todas las pruebas estándar, físicas y ópticas, como el diamante natural.










Diamantes CVD no puede detectarse de manera fiable incluso con instrumentos. Los joyeros de clase media están comprensiblemente preocupados por los costos que inevitablemente se producirán como verificación del origen natural en diamantes, (En media un certificado de GIA cuesta 400 dólares).


Perlas cultivadas:

Antes de hablar de las perlas cultivadas, vamos a echar un breve vistazo a las perlas naturales. 
Las perlas naturales son muy raras hoy en día, pero siempre fueron escasos. 
El producto de la reacción de un molusco a un irritante,  toma muchos años para crecer hasta un tamaño utilizable, y unos cierta cantidad de individuos dentro de una población de moluscos nunca creará una perla. Más allá de eso, la mayoría de las perlas de la naturaleza son pequeñas, generalmente barrocas, y ​​muy pocas son sin manchas. 







Durante la mayor parte de la historia, las perlas naturales eran las más raras y valoradas de todas las piedras preciosas.


Entonces llegó el señor Mikimoto!

Al rededor del siglo 20, hubo varias personas que experimentan con perlas de cultivo, y en 1906 el primer lote se cultiva. 
Sin embargo, el de mayor éxito fue Kokichi Mikimoto tanto a escala de producción en masa, como en las ventas en un mundo escéptico. 

Al final de las perlas cultivadas de 1920 eran una parte aceptada del mercado de perlas, y hoy son el mercado. 

A excepción de las que se encuentran en algunos artículos de joyería antigua y vintage, y unas cuantas perlas naturales que se venden a los coleccionistas, todas las perlas son cultivadas en el comercio.
(Independientemente de la terminología, sin embargo, las perlas cultivadas no son gemas naturales, su origen es el resultado de la intervención humana.).









Diferentes tipos de perlas

Hay dos tipos básicos de perlas (ya sean cultivadas o naturales). 
Una perla que se forma dentro de la cavidad del cuerpo del molusco, y tiene una forma tridimensional, a veces redonda. 
Una que se forma unida a la carcasa del animal, y por lo tanto tiene una superficie posterior plana se conoce como un "blister". 

Colores posibles de perlas varían con la especie de molusco, pero por lo general son de un color que es el color del revestimiento del caparazón del animal.








La perla blister que se conoce como perla "Mabe", se cultivan por encolado una cúpula de plástico o media concha o de otra forma (núcleo) sobre la superficie interior de una concha de molusco. 
Una vez que el núcleo está cubierto con nácar, la perla blister lo corta de la carcasa circundante. 
El núcleo se retira y la cavidad se rellena con una resina epoxi, y respaldado por la madre-de-perla. Perlas Mabe son bastante atractivas, y producen alternativas menos costosas que perlas cultivadas del mismo diámetro.

Las perlas naturales vienen de moluscos nativos, tanto de agua salada (ostras) y de agua dulce (mejillones), y las perlas cultivadas se pueden producir a partir de los dos tipos de moluscos. Dos estrategias diferentes se utilizan en el cultivo: cordón y nucleación.








Mar: 
Las perlas de agua salada cultivadas son "perlas nucleadas", lo que significa que una pequeña bolita de la cáscara se utiliza como "irritante" alrededor del cual la ostra segrega nácar. 
La empresa que fundó Mikimoto es todavía fuerte, y se especializa en las perlas de agua salada con los más altos indices de calidad en cultivo de la ostra Akoya.

Estas perlas son de color blanco plateado o crema, a menudo con tintes rosados.

Perlas más grandes, como los negros y dorados de Tahití, Indonesia se cultivan en ostras de otras especies de los trópicos, y pueden alcanzar tamaños de 20 mm o mayor. 
Perlas de agua salada cultivadas puede ser bastante caro en función del tamaño y la calidad.










Agua dulce: 
Perlas de agua dulce son casi siempre "nucleados tejido", lo que significa que sólo una porción de tejido del manto de un mejillón donante se utiliza para iniciar el proceso de cultivo, no hay ninguna cuenta de concha. 

Históricamente, las perlas de agua dulce se produjeron por primera vez desde el Lago Biwa en Japón, pero hoy en día la mayoría proceden de China. 
El original perlas Biwa, introducidos en la década de 1970 eran pequeños, con formas planas, barroco -> se las refiere a veces, despectivamente, como "arroz inflado".







Identificación:

Muchas perlas cultivadas de agua salada puede ser identificadas por microscópio al ver el agujero de perforación y la observación de la demarcación entre el núcleo shell, y la capa de nácar en la parte superior de la misma. 
En los casos difíciles, y con perlas cultivadas de agua dulce, una radiografía hará el trabajo. 
El núcleo se mostrará claramente en las radiografías, así como el área más pequeña en la que se coloca el tejido en un manto de perlas cultivadas de agua dulce. 
En realidad, hay pocas posibilidades, sin embargo, que hoy en día las perlas de agua dulce o salada, no sean cultivadas.



Fernando Gatto
Kaia Joyas Uruguay



NATURALES -- SINTÉTICAS -- O FALSAS? parte 1


Las gemas sintéticas son productos hechos por el hombre. 
La Comisión Federal de Comercio es muy específica al prohibir el uso del término "joya" o "piedra preciosa" (o cualquiera de las especies reconocidas o sus variedades), a menos que el producto sea, única y exclusivamente obra de la Naturaleza. 
Todos los demás productos ofrecidos a la venta deben estar claramente identificados con un adjetivo que los identifique claramente con su estado sintético.




Circón sintético




La terminología aceptable para los productos sintéticos es variable, pero les incluyo los mas comunes: "synthetic gemstone", "laboratory-grown ruby", "cultured pearl", "created emerald", "man-made sapphire", "reconstituted turquoise", ("piedra sintética", "Rubí crecido en laboratorio", "perla de cultivo", "esmeralda creada", "zafiro hecho por el hombre", turquesa reconstituida")

Porque lo pongo en el original ingles? porque es la manera en que vienen las etiquetas depende de cada vendedor el cambiarles el nombre por u no local o no.

Los sintéticos pueden ser copias exactas de piedras naturales, o pueden ser materiales únicos que no se encuentran en la naturaleza.

1) Ejemplos de lo primero son los rubíes y esmeraldas sintéticas. Tales creaciones tienen prácticamente las mismas propiedades ópticas, químicas y físicas que sus contrapartes naturales.




Rubí                                                                            Esmeralda




2) hechas por el hombre totalmente "artificiales", piedras preciosas sin contrapartes naturales en absoluto, incluyen circonio cúbico (CZ) y YAG (itrio-aluminio-granate).




CZ                                                                              YAG




A diferencia de las mejoras y las falsificaciones, las gemas sintéticas son un desarrollo relativamente moderno. 
Aunque hubo algunos experimentos de laboratorio con éxito anteriormente, la producción comercial económicamente viable de una piedra preciosa sintética comenzó con rubíes sintéticos producidos en Francia en 1902 por Auguste Verneuil. 
En 1907 la producción fue de 5 millones de quilates al año.







El hecho de que las gemas sintéticas se produzcan tan temprano en la historia a menudo viene como una sorpresa desagradable para los que heredan o compran un artículo de joyería antigua. 


Fuera de su uso como gemas sintéticas, físicos y químicos hacen grandes cantidades de ambas copias de gemas naturales y piedras totalmente artificiales, para aplicaciones industriales y de investigación.







En la actualidad más del 90% de los abrasivos de diamante para la industria, desde las sierras que cortan a través de pavimento, a los taladros de los dentistas, son sintéticos producidos en un laboratorio. 
Los Láser y tecnologías electrónicas dependen fuertemente de las propiedades de los cristales de laboratorio creadas. 
Los láseres basados ​​en cristales sintéticos se utilizan en medicina en una amplia variedad de formas de cirugía para la eliminación de tatuajes a la mejora de la visión.


Más allá de las aplicaciones prácticas, estudios de laboratorio y la producción de cristales minerales sintéticos permite a los científicos poner a prueba hipótesis y extender el conocimiento en muchas áreas de las ciencias físicas.


Procesos de formación de cristales


Tanto en la naturaleza, y en el laboratorio, hay tres formas básicas en las que se forman los cristales.








1) fusión (un material fundido se solidifica)

2) Solución (un sólido se precipitó a partir de un líquido en el que se disolvió)

3) Vapor (se condensa material sólido de un gas en el que se disolvió)


Para cada uno de estos podemos pensar en ejemplos cotidianos: si alguna vez has hecho un caramelo, usted estará familiarizado con el proceso de fusión / solidificación, los depósitos de calcio en los grifos y las manchas de agua en los platos son ejemplos de cristales derivados de una solución, y escarcha en el cristal de la ventana es un ejemplo común del mecanismo de vapor.


Procesos de fusión  (dejo los nombres en inglés porque las traducciones son muy extrañas)

1) Flame fusión

2) Czochralski pulling

3) Skull melting


Procesos de solución:


1) Hidrotermal

2) Flux









Proceso de Vapor:


1) CVD



Fusión:

En cada uno de los procesos de fusión usa ingredientes sólidos en polvo haciendo que la gema es llevada a su punto de fusión y luego se deja enfriar de tal manera que un solo cristal grande o grupo de cristales grandes se forman. 
Los tres procesos, cada uno adecuado para la fabricación de diferentes materiales, difieren principalmente en las temperaturas utilizadas, el tipo de contenedor, la fuente de calor y la naturaleza de la superficie sobre la que se produce la cristalización.


1) Flame fusion: 

El proceso comercializado con éxito por Verneuil, se denomina "flame fusion". 
Es tan simple en la teoría como en la práctica. 
El corindón es Al2O3, cristaliza en el sistema trigonal. Todo lo que es necesario es fundir la materia prima, polvo de óxido de aluminio, y permitir que se cristalice. 
Si desea rubí, sólo tiene que añadir una pequeña cantidad de óxido de cromo a la mezcla (Cr es el cromóforo que crea en color rojo en el rubí). 

Este proceso permanece casi inalterado desde que se creó.
Sintéticos producidos de esta manera son los menos costosos, y los tipos más comúnmente utilizados. Tanto es así, que más de mil millones de quilates se hacen al año de corindón estrella, corindón sintético, y espinela sintética.


Los ingredientes en polvo caer en una cámara calentada a 2200 grados centígrados por una llama de un soplete de oxígeno-hidrógeno. 
A medida que caen se derriten. Al llegar a una barra de cerámica en el fondo, más frio, se cristalizan. 
Poco a poco la varilla de cerámica se completa y se crea una "zanahoria" llamada "boule". 

Esto da como resultado curvas no naturales de forma que se crea una tensión severa en la red cristalina que hace necesario dividir la bola en medio antes de que pueda ser cortado. Esto limita el tamaño de las piedras preciosas sintéticas. 
Es posible (un gasto extra considerable) usar un sistema especial de enfriamiento lento, (similar a la utilizada en las fábricas de soplado de vidrio) para reducir la tensión, de manera que bolas enteras se puedan usar.

El proceso de Verneuil tarda unas 4 horas y da lugar una "zanahoria", de aproximadamente 20 x 70 mm, con un peso de aproximadamente 4-500 cts.

Varios elementos pueden ser añadidos para crear diferentes colores (Ti y Fe para el azul, por ejemplo) y rutilo (dióxido de titanio), pueden añadirse para crear piedras de estrella. 
Un calentamiento especial y un régimen de enfriamiento diferente es necesario para que las piedras de estrella se mantengan, esto con el fin de forzar al rutilo a solidificarse en agujas, en lugar de permanecer disuelto.

Este tipo de sintéticos se encuentran entre los tipos más fáciles de identificar. 
Su rasgo más característico son los anillos curvos de crecimiento (llamadas estrías curvas) que se pueden ver con una lupa con iluminación adecuada.
La presencia de burbujas de vez en cuando también es un signo revelador.



2) Czochralski pulling: 

Fue credo por las necesidades de la ciencia y la industria, en lugar de las del comercio de la joyería, lo que llevó al desarrollo de este proceso de fusión. 








La tecnología emergente del láser exigió mayor diámetro, libre de tensión, mayores cristales claros se los que podrían ser producidos por el proceso de fusión llama. 
Sólo más tarde el mercado de la joyería comienzan a absorber ávidamente parte de la producción.








En este proceso, los materiales se funden en un crisol metálico (generalmente platino)  usando energía de radiofrecuencia. 
Un delgado cristal plano, "semillas" (ya sea natural o sintético) se baja hasta que apenas toque la superficie de la masa fundida, y luego se hace girar lentamente y se va retirando ("arrastrado"). 
Cuanto más lenta sea la velocidad de tracción, mayor es el diámetro de la bola de cristal resultante.

La "semilla" se retira antes de vender el material bruto resultante.

Muchos materiales exóticos (como el arseniuro de galio)  que es usado exclusivamente por la industria, YAG, corindón, alejandrita, y Alejandrita ojos de gato son las gemas principales producidas por este método. 
Los gastos de producción son mucho más altos que los del proceso de llama de fusión simple, por lo que los productos son más costosos también.


Son muy difíciles de identificar microscópica mente como el cristal que se forma en la semilla está normalmente sin defectos, y el gran diámetro de la bola hace que la observación de las estrías curvada sea difícil. 
En ocasiones, pueden contener cristales de platino triangulares o hexagonales que han erosionado las paredes del crisol, se identifican de manera concluyente la pieza como sintético.



Sutiles estrías curvas de un YAG verde


3) Skull Melting: 

Para la producción comercial de circonio cúbico, primero realizado por científicos rusos en la década de 1970, se requiere un poco de ingenio. 

El punto de fusión de CZ es de más de 2300º C, lo que excluye el uso de metal o crisoles de cerámica. 
El problema se resolvió mediante el uso de un crisol refrigerado externamente llena con los ingredientes en polvo y luego mediante calentamiento con energía de radio que funde sólo el centro. 
El material derretido formó su propio aislamiento, o "calavera". A medida que la masa fundida se enfrió lentamente, grandes y generalmente sin defectos, se formaron los cristales.









En la actualidad, CZ es el único material producido de esta manera, y los costos se mantienen bajos por los grandes rendimientos de cada lote (en la actualidad el precio de venta de diamantes en bruto CZ es de $ .05 por quilate). 
Varios colores son producidos, pero para la gran mayoría de CZ se vende en su forma incolora como simulador del diamante.

Aunque es fácil de identificar por sus propiedades ópticas y físicas como la densidad, conductividad térmica y dispersión, microscópicamente, hay pocas señales del origen sintético del CZ. 
En muy raras ocasiones, burbujas se pueden encontrar, pero eso es signo de mal control de calidad porque estas piezas con defecto se eliminan. 







El rasgo característico de estos procesos es que en lugar de ser fundida, los materiales de base se disuelven en un disolvente (que no siempre es agua), y es sometido a alta temperatura y presión. 
La solución sobre saturada se enfría lentamente, y la gema cristaliza en un cristal natural. 
Si el disolvente es agua, el proceso se denomina "hidrotermal", en caso de que el liquido sea otro el proceso se denomina "flujo". 








Debido a las altas temperaturas y presiones implicadas, fuertes recipientes metálicos herméticos se utilizan para mantener las soluciones.

Algunas gemas, como la esmeralda y el cuarzo, sólo puede hacerse por métodos de solución. En otros casos, tales como con el rubí y el zafiro, métodos de solución son un método alternativo de producción.







Fernando Gatto
Kaia Joyas Uruguay