Ruby xử lý nhiệt bằng phương pháp thuỷ tinh chì (lead glass ruby)

Ruby xử lý nhiệt kết hợp với thẩm thấu thuỷ tinh chì vào trong các khe nứt được xuất hiện đầu tiên vào năm 2004 và do các nhà xử lý Thái Lan thực hiện tại Chanthaburi. Đây là loại ruby có màu tương đối đẹp nhưng rạn nứt nhiều có nguồn gốc từ các mỏ Madagascar. Quy trình xử lý để tạo ra loại ruby này như sau:

Phương pháp tiến hành:

Chuẩn bị: Loại ruby thích hợp nhất cho việc xử lý bằng phương pháp thuỷ tinh chì là loại ruby có màu tương đối đẹp và có nhiều khe nứt. Thích hợp nhất cho loại này là ruby từ mỏ Andilamena (Madagascar). Quá trình xử lý được tiến hành qua nhiều giai đoạn và sử dụng nhiều loại hợp chất khác nhau của chì để lấp đầy vào các khe nứt.

Đặc điểm loại ruby ở Madagascar trước xử lý

Bước 1. Lô ruby trước khi đưa vào xử lý được làm sạch các chất bẩn và tạp chất để tránh bị ảnh hưởng xấu sau khi xử lý. Kích thước của chúng không quan trọng có thể là những loại có kích thước 5-10cts hoặc cả loại nhỏ hơn 1cts.

Nguyên liệu chuẩn bị cho xử lý nhiệt

Bước 2. Lô đá được làm ấm. Đây thực sự là một quá trình xử lý nhiệt, quá trình này mục đích làm cho các khe nứt được mở ra và các tạp chất trong các khe nứt dễ dàng thoát ra ngoài. Quá trình này cũng có thể làm cho màu của ruby được cải thiện một bước. Nhiệt độ của quá trình xử lý này được đặt trong khoảng từ 900 – 1400^oC tuỳ thuộc vào đặc điểm của lô nguyên liệu ban đầu. Ở nhiệt độ 900^oC chưa đủ để hoà tan các bao thể rutin dạng sợi do vậy ở một số viên thì ở nhiệt độ này ta chưa thể nhận biết được đã qua xử lý nhiệt.

Bột hỗn hợp của ôxit chì trước khi cho vào lò xử lý

Bước 3. Lô đá sau đó được trộn với bột thuỷ tinh chì và đem nung, thành phần của bột thuỷ tinh chì thường là hỗn hợp của silic và chì với một lượng nhỏ natri, kali, canxi hoặc một lượng nhỏ oxit kim loại như vanadi, bismuth. Ở dạng bột, hỗn hợp này thường có màu cam và khi nóng chảy thành dạng thuỷ tinh ở khoảng nhiệt độ 900^oC chúng sẽ chuyển sang màu vàng hoặc màu vàng cam. Thành phần ở trên là thành phần cơ bản, nhưng với một số nhà xử lý khác thành phần của hỗn hợp có thể thay đổi ít nhiều và nhiệt độ để chuyển sang dạng thuỷ tinh cũng có thể cao hơn 900^oC.

Thành phần của chất bột được chuẩn bị ban đầu là một bí  quyết của các nhà xử lý để tạo ra độ trong suốt cao và lấp được hoàn toàn vào các khe nứt. Quá trình xử lý có thể được tiến hành từ 1-2 lần để thu được kết quả tốt nhất.

Phân biệt

Việc phân biệt loại ruby đã qua xử lý nhiệt bằng phương pháp thuỷ tinh chì thường rất dễ dàng nhờ vào chuyên gia có kinh nghiệm và sử dụng kính hiển vi ngọc học. Cũng có thể sử dụng hệ thống thiết bị phân tích huỳnh quang tia X tán sắc năng lượng EDXRF (Energy Dispersive X-Ray Fluorescence).

Quan sát dưới kính hiển vi ngọc học:

Một chuyên gia có kinh nghiệm sử dụng kính hiển vi ngọc học sử dụng chế độ chiếu sáng “trường tối” sẽ dễ dàng phân biệt loại ruby này với các đặc điểm sau:

- Hiệu ứng “phát sáng” của khe nứt được lấp đầy: Dùng ánh sáng “trường tối” ta dễ dàng quan sát được hiệu ứng phát sáng với màu da cam và màu lam (blue/orange) (ảnh dưới). Việc quan sát có thể dễ dàng hơn nếu sử dụng thêm ánh sáng cáp quang và chiếu xiên từ trên xuống song song với khe nứt được lấp đầy. Hiệu ứng này cũng tương tự như hiện tượng phát sáng khi ta quan sát loại kim cương được xử lý khe nứt bằng phương pháp lấp đầy.

HIệu ứng phát sáng của thuỷ tinh trong khe nứt dưới kính hiển vi ngọc học

- Bao thể dạng “bọt khí” và các bao thể dạng tấm mỏng: Một đặc điểm dễ dàng phân biệt được là các bao thể dạng bọt khí. Các bao thể này xuất hiện đồng thời với quá trình thẩm thấu của dung thể thuỷ tinh vào trong các khe nứt. Các bao thể dạng tấm mỏng thường là tàn dư của các tạp chất của môi trường xuất hiện trong khe nứt trước quá trình xử lý.

Bao thể dạng bọt khí trong các khe nứt

Dễ dàng quan sát được bọt khí trong dung dịch nhúng

Dùng thiết bị phân tích huỳnh quang tia X tán sắc năng lượng EDXRF (Energy Dispersive X-Ray Fluorescence). 

Bằng thiết bị EDXRF dễ dàng phát hiện được thành phần các nguyên tố trong chất bột được chuẩn bị để xử lý.

Một số câu hỏi thường gặp:

Trong quá trình làm kiểm định loại ruby này tại Trung tâm Nghiên cứu - Kiểm định Đá quý và Vàng (VGC) chúng tôi thường gặp một số câu hỏi sau:

1. Độ bền của loại ruby này như thế nào?

Loại ruby xử lý nhiệt bằng phương pháp thuỷ tinh chì thường có độ bền thấp hơn so với ruby tự nhiên hoặc ruby được xử lý nhiệt bình thường. Do thuỷ tinh chì thường rất mềm do vậy các khe nứt bị lấp đầy bằng thuỷ tinh chì thường dễ dàng bị ăn mòn trong quá trình sử dụng.

2. Giá trị của loại ruby này so với ruby tự nhiên?

Giá trị của loại ruby này thường thấp hơn rất nhiều so với ruby tự nhiên và ruby được xử lý nhiệt bằng phương pháp truyền thống. Giá của loại mài faxet màu đẹp, trong suốt dao động trong khoảng 30-75$/cts (cho loại từ 3-5cts/viên). Loại mài cabochon rẻ hơn nhiều chỉ dao động trong khoảng 5-15$/cts (cho loại 5-15cts/viên).

Giá của loại mài faxet dao động trong khoảng 30-75$/cts (cho loại từ 3-5cts/viên). 

Loại mài cabochon dao động trong khoảng 5-15$/cts (cho loại 5-15cts/viên).

Chứng chỉ kiểm định:

Với loại ruby này khi kiểm định các phòng kiểm định trên thế giới thống nhất ghi như sau:

Kết luận: RUBY TỰ NHIÊN

Nhận xét: RUBY TỰ NHIÊN ĐƯỢC XỬ LÝ NHIỆT BẰNG PHƯƠNG PHÁP THUỶ TINH CHÌ.

Tuy nhiên ở một số phòng Kiểm định ở Việt Nam thường lờ đi dòng nhận xét và đánh đồng chúng với loại ruby tự nhiên do vậy làm thiệt hại cho khách hàng rất nhiều.

TS. Phạm Văn Long (Theo Fieldgemology.com)