jueves, 7 de abril de 2016

LAS PIEDRAS "PRECIOSAS" SINTÉTICAS







Muchas piedras preciosas pueden ser creadas en el laboratorio y tienen una historia más larga que la fabricación de diamantes. 
Esta guía cubre rubíes, zafiros, esmeraldas, ópalos, y muchas más especies y explica sus procesos de fabricación. 




Rubí y zafiro

El rubí es óxido de aluminio de color rojo por el cromo. 
Rubí sintético se suele realizar por simple fusión de óxido de aluminio que contiene trazas de cromo. 
El cristal resultante tiene la misma estructura atómica interna como el rubí natural, así como las mismas propiedades ópticas, dureza y composición química. 
De hecho, la única diferencia significativa entre este material y el rubí natural es el lugar de origen, un laboratorio, en lugar de las profundidades de la tierra.





Rubíes y zafiros han sido considerados dos de las gemas más deseadas y valiosas. 
El material natural nunca ha estado disponible en cantidad suficiente para satisfacer la demanda mundial. 
Por lo tanto, no es sorprendente que su síntesis sería considerada un objetivo valioso. 




Los primeros experimentos fueron los de Marc Gaudin en Francia en el siglo 19, aunque nunca logró la creación de corindón de calidad gema. 
A mediados de la década de 1880, sin embargo, aparecieron en el mercado de las gemas y fue inicialmente pensado que eran naturales, pero que un cuidadoso estudio mostró que los productos eran fabricados. 




Muchos de estos rubíes, conocidos como "los rubíes de Ginebra", porque se pensaba que estaban hechas, cerca de Ginebra, Suiza, se vendieron como natural. 
Justo después de la vuelta del siglo otro tipo de rubí apareció en el mercado. 
Denominado "rubí reconstruido" este material se supone que había sido hecho por fusión conjunta de bits de rubí natural. 
En los últimos años se ha demostrado que tal proceso no funciona, por lo que estos rubíes también deben haber sido sintetizados a partir de materias primas químicas.





Un proceso comercial para la fabricación de rubí fue desarrollado por Edmund Frémy de París. 
Sus rubíes, sin embargo, todos surgieron en forma de placas delgadas. 
Podrían ser fabricados a bajo precio en gran cantidad, y se vendieron ampliamente para su uso en cojinetes de relojes e instrumentos. Pero eran demasiado delgados para proporcionar grandes gemas de colores. 
En la última década del siglo 19, uno de los ayudantes de Frémy, August de Verneuil, desarrolló una nueva y diferente técnica para sintetizar rubí. 




El método de Fremy involucra la disolución de óxido de aluminio en una sal fundida permitiendo al rubí cristalizar a partir de la masa fundida por enfriamiento lento.





Rubí puede hacerse mediante la adición de una pizca de cromo en el óxido de aluminio.




Zafiro en varios colores requiere diferentes combinaciones de óxidos metálicos. 
Es interesante que el diseño básico del horno de Verneuil no ha cambiado mucho desde el día en que fue introducido por primera vez en 1904. 
Los hornos se pueden automatizar y el personal es mínimo, se puede trabajar con muchas máquinas al mismo tiempo. 
Fábricas en Alemania, Francia y Suiza pueden contener cerca de 1.000 hornos que funcionan al mismo tiempo, día y noche. 




La producción masiva también existe en China, Tailandia, y en otros lugares. 
La salida de este tipo de fábricas se mide en toneladas, en lugar de quilates, y el costo de corindón sintético en bruto puede ser tan bajo como unos pocos centavos por quilate. Los cristales producidos de esta manera, llamados bolas, se cortan en tiendas de producción en masa, a veces a máquina o a mano con mano de obra barata.





Hay otras técnicas para la fabricación de corindón. 
Se pueden cultivar usando cristales de un material fundido (método Czochralski), que pueden producir cristales individuales transparentes de pulgadas de ancho y varios pies de largo.
Una versión más refinada del método de Fremy también se utiliza en una medida limitada.
Hoy en día se llama al método de fusión de flujo, y el proceso produce rubí de muy fino color y claridad, a pesar de que es mucho más caro que el proceso de Verneuil. 
El proceso de flujo de rubí se perfeccionó hace décadas por Judith Osmer, pero su marca registrada "Ramaura" por desgracia ya no está disponible en el mercado.





Por lo general, una gema que se vende como "alejandrita" o "amatista", donde la etiqueta incluye las comillas, es una piedra sintética. La llamada "alejandrita" vendida a los turistas de todo el mundo por unos pocos dólares por cada piedra, es en realidad corindón sintético que tiene un cambio de color que recuerda a la alejandrita. 
Corindón incoloro, o "zafiro blanco", se fabrican en grandes cantidades para su uso como gemas incoloras y para los rodamientos de contadores eléctricos, así como para su uso en aplicaciones electrónicas y militares especializados.





El rubí Estrella y el zafiro pueden hacerse mediante la adición de óxido de titanio a la alimentación de polvo en un horno de Verneuil. 
A medida que el corindón se enfría, el óxido de titanio forma cristales de rutilo mineral dentro del corindón. 
Los cristales de rutilo son aciculares y se orientan de acuerdo a la simetría del corindón, que es hexagonal (seis lados), la produce una estrella de seis rayos cuando tallado en forma de cabujón. 
La gama de colores de corindón sintético estrella es la misma que la de las gemas facetadas. 
Corindón sintético tiene características distintivas. 
El proceso de Verneuil siempre produce líneas curvas de crecimiento, que son visibles con una lupa y con la iluminación correcta. 
Siempre que se muestra este tipo de líneas curvas llamadas estrías, es una garantía de origen sintético. 




Otra característica de los productos sintéticos y de vidrio es la presencia de burbujas perfectamente redondas, a veces con una pequeña cola, como un renacuajo.





Espinela

La primera espinela 
 sintética se produjo accidentalmente cuando se añadió algo de óxido de magnesio al polvo de alimentación de corindón en la fabricación en el sistema de Verneuil.
No se consideró una gema especialmente valiosa, por lo que más de 20 años pasaron antes de que se utilizara espinela sintética en cantidad. 
Espinelas naturales no se encuentran comúnmente en el comercio, pero espinelas sintéticas se ven en casi todas partes. 
Estas gemas son ampliamente utilizadas para imitar a otras gemas que se consideran más deseables, tales como esmeralda, aguamarina, y turmalina.






Espinela sintética se hace normalmente por el proceso Verneuil, y se logra en una enorme variedad de colores vivos. 
Estos colores son debido a la adición de impurezas químicas porque espinela pura, como con zafiro puro, es incoloro. 
Además, el polvo de rubí sintético mezclado con óxido de cobalto y fundido en un horno eléctrico produce un material denso, de color azul oscuro que se parece mucho a lapislázuli. 




Una espinela que se asemeja a piedra de luna se introdujo en 1957. 
Algunas de espinela también se han hecho por fusión de flujo, y este material puede ser difícil de distinguir como sintético.





Espinelas sintéticas no muestran las líneas curvadas de crecimiento observados en el corindón sintético. 
Pero por lo general se pueden identificar como espinela por el índice de refracción, y los colores de las gemas sintéticas suelen ser lo suficientemente diferentes de las de piedras naturales como para justificar más pruebas.






Cuarzo sintético

El cuarzo natural es común y barato. 
Sin embargo, cuarzo sintético se puede hacer en cantidad suficiente y a bajo costo suficiente para hacer que la producción valga la pena. 
Citrino, o cuarzo amarillo, se colorea con hierro. 
Amatista se hace mediante la adición de impurezas específicas que producen un color marrón. 
Una tonalidad púrpura se crea cuando este cuarzo se irradia por una fuente radiactiva.
Cuarzo incoloro se hace en cantidades de toneladas para su uso en aplicaciones electrónicas, pero rara vez se corta como una gema. 
Cuarzo verde también se fabrica en cantidad limitada. 
Cuarzo se sintetiza por el método hidrotérmico. 
Esta es la manera en que se forman la mayoría de los cristales minerales naturales, en las venas y las cavidades dentro de la tierra. 
Mientras que las soluciones naturales son muy diluidas y los cristales minerales pueden tardar muchos años en formarse, en el laboratorio la acción se acelera drásticamente.






Berilo

De los diversos colores de berilo, con mucho, el más valioso es el verde oscuro de las esmeraldas. 
Los experimentos en la síntesis de esmeralda se conocen ya en 1848, pero los cristales que pesen más de un quilate no podían ser sintetizados hasta 1912. 
Richard Nacken, que también desarrolló el proceso básico para la síntesis de cuarzo, produjo pequeños cristales de esmeralda mediante un proceso hidrotérmico similar a la utilizada para el cuarzo. 




Experimentadores alemanes posteriores tuvieron éxito en el crecimiento de las pequeñas esmeraldas que se comercializan como "Igmerald" por el conglomerado IG Farben ya en 1934.






Esmeralda

Después de la Segunda Guerra Mundial, Carroll Chatham de San Francisco, introdujo esmeraldas de gran tamaño y de buen color. Estos fueron el resultado de una investigación que data de 1930, y al parecer se hicieron utilizando una técnica de crecimiento de flujo.
Esmeraldas sintéticas también han sido fabricadas por la Linde Air Products Company, Pierre Gilson de París, Zerfass de Alemania, y muchos otros. 




La esmeralda Linde se cultiva por el sistema hidrotermal utilizando placas de semillas de berilo incoloro. 
Gemas se cortan de la esmeralda que se acumula por encima o por debajo de la placa de semillas, por lo que se requieren grandes espesores y son caros de preparar. 
Grandes cristales de color excelente son hechas por Gilson, y grupos de cristales sintéticos se ofrecen con frecuencia para la venta como artículos de joyería.






Esmeraldas sintéticas por lo general se pueden distinguir de las gemas naturales por la presencia de inclusiones características. Esmeraldas naturales tienen determinados tipos de inclusiones, que son a menudo de diagnóstico del país o de la mina de origen. 
A veces en la actualidad son los llamados "inclusiones de tres fases" que consiste en una cavidad llena de líquido, con una burbuja de gas y un cristal de cloruro de sodio u otra sal en el interior. 




Esmeraldas sintéticas generalmente no muestran tales inclusiones, pero pueden contener piezas de flujo u otras marcas internas características. 
La detección siempre requiere el uso de un microscopio y, a veces, instrumentos de pruebas gemológicas adicionales.






Otras gemas sintéticas

Pierre Gilson de París presentó tres notables gemas sintéticas: ópalo, turquesa, y lapislázuli. 
Ahora se sabe que el color en el ópalo se debe a la acumulación regular de capas de esferas. 
Gilson duplicó este proceso en el laboratorio, y su ópalo blanco y negro sintético es espectacular y de aspecto natural.
Cuidadosas pruebas pueden ser necesarias para distinguirlo del ópalo natural.





Las turquesas de Gilson se asemejan a la más fina turquesa persa. 
Es extremadamente uniforme en color y textura y está disponible en piedras cortadas o bloques en bruto. 
Bajo el microscopio esta turquesa consiste en un agregado de pequeñas esferas de tamaño uniforme, que le permite ser fácilmente distinguibles de la turquesa natural.






La alejandrita sintética no es corindón con un cambio de color similar a la alejandrita, sino más bien un verdadero crisoberilo sintético que contiene las impurezas adecuadas. 
El cambio de color es de verde a rojo, parecido a la alejandrita rusa. 






Rutilo sintético

Es oxido de titanio químicamente, apareció en el mercado en 1948, con diversos nombres comerciales. 
El rutilo natural es casi siempre opaco o muy denso y con un profundo color rojo. 
El rutilo sintético se puede hacer por el proceso de Verneuil en una variedad de colores, incluyendo marrón, amarillo, rojo y azul. 
Piedras completamente incoloras no pueden ser hechas y siempre tienen un tinte de color amarillo. 
Las variedades de colores se ven raramente en el comercio de diamantes. 
Rutilo es demasiado blando para ser útil como una piedra preciosa (dureza 6-6,5 en la escala de Mohs). 
Sin embargo, su dispersión es seis veces mayor que la del diamante.





Es tan deslumbrante e impresionante que pierde credibilidad como el diamante que se supone que imita. 
Simplemente hay demasiado fuego para ser real. 

Algunos otros materiales sintéticos que tienen análogos naturales incluyen: 
-scheelita (tungstato de calcio); 
-apatita (fosfato de calcio); 
-wulfenita (molibdato de plomo); 
-proustite (sulfuro de arsénico de plata); 
-gahnite (aluminato de zinc);
-periclase (óxido de magnesio); 
-fluorita (fluoruro de calcio); 
-zincite (óxido de zinc);
-bromellita (óxido de berilio); 
-feldespato (silicato de aluminio); 
-circón (silicato de circonio);
-fenakita (silicato de berilio); 
-esfalerita (sulfuro de zinc). 




Todos ellos probablemente han sido cortados como curiosidades para coleccionistas de gemas.




Fernando Gatto
Kaia Joyas Uruguay

2 comentarios:

  1. Hola Fernando, muchísimas gracias por tan preciosa información! Pour favorable, serías tan amable de decirme donde puedo comprar por internet rubis sintéticos. Necesito pequenas perlas para hacerle un collar a mi bebe. Es con fines astrólogicos
    Un gran abrazo
    Antonia

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    1. Hola Antonia

      Yo consigo esferas de rubí y te puedo vender, te puedo hacer el collar si lo quieres, no olvides que soy orfebre, diseñador y fabricante de joyas.
      Me pasas un mail a kaiajoyas@gmail.com asi te mando fotos y precios

      Saludos

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