¿Esta o aquella? como laboratorio

Aug 18, 2023

Por Alethea Posadas

Si algo quedó claro en la feria JCK del año pasado, fue que los diamantes cultivados en laboratorio son, una vez más, un tema candente en la industria de la joyería. Ahora más que nunca, es importante que los minoristas puedan comunicar claramente a los clientes las diferencias clave entre los diamantes cultivados en laboratorio y sus contrapartes extraídas.

A medida que aumenta la conciencia del consumidor sobre los diamantes cultivados en laboratorio y los joyeros minoristas los ofrecen cada vez más como una opción de compra, es necesario mantenerse informado sobre cómo divulgar adecuadamente, así como también cómo abordar las preguntas de los clientes.

Tanto los diamantes cultivados en laboratorio como los naturales fascinan a los gemólogos y científicos. Las opciones cultivadas en laboratorio son una proeza del ingenio humano y los logros científicos, mientras que los diamantes naturales son una proeza de la naturaleza, embellecidos por los humanos que los han buscado durante siglos. ¡Cada uno ofrece algo diferente! Es necesario que comprendamos en qué se parecen y en qué se diferencian estas piedras para ayudarnos a explicar el valor de cada una a los consumidores curiosos y cada vez más informados.

La definición mineralógica de un diamante es "carbono cristalizado en el sistema de cristal cúbico".

De esta manera, los diamantes cultivados en laboratorio y los naturales son iguales. Estas similitudes se traducen en sus propiedades, que veremos a continuación.

A nivel subatómico, existen diferencias esenciales en las que se basan los científicos de diamantes que nos permiten separar los diamantes por tipo de origen de crecimiento (es decir, natural o cultivado en laboratorio). Estas diferencias se explorarán en la sección "Detección" a continuación.

Siguiendo la definición mineralógica, debido a que tanto los diamantes cultivados en laboratorio como los naturales tienen la misma composición química definida con las mismas estructuras atómicas ordenadas (cúbicas), sus propiedades ópticas, físicas y químicas son las mismas.

Ópticamente, las dos variedades tienen el mismo brillo (brillo), dispersión (fuego), centelleo (chispa) y brillo si su corte y 4C son comparables. Esto se debe a que ambos tienen el mismo índice de refracción y transparencia.

El índice de refracción indica cuánto se reduce la velocidad de la luz cuando viaja a través de un diamante. Cuanto mayor es el índice de refracción de un material, más ralentiza la luz. Cuanto más se ralentiza la luz cuando viaja a través de un material, más debe cambiar de dirección y rebotar internamente (es decir, dentro del diamante) antes de volver al ojo. Esto es lo que le da al diamante sus propiedades ópticas características.

Es la estructura única de los átomos de carbono dentro de un diamante lo que le da propiedades altamente refractivas. La forma en que está dispuesto un diamante y el número de átomos por unidad de volumen le da un alto índice de refracción, lo que ralentiza la luz. Tanto los diamantes cultivados en laboratorio como los naturales tienen un 99,95 % de carbono en el sistema de cristal cúbico, lo que significa que ambos tienen propiedades ópticas idénticas en lo que respecta a la interacción con la luz.

Al igual que sus propiedades ópticas, las propiedades físicas de un diamante son el resultado de la estructura de sus átomos de carbono y electrones internos. Debido a que la capa más externa de cada átomo de carbono tiene cuatro electrones compartidos con otros cuatro átomos de carbono (conocido como enlace covalente, que tiene una energía de disociación de enlace alta, es decir, la cantidad de energía requerida para romper el enlace particular en un mol de moléculas) , los átomos forman enlaces químicos extremadamente fuertes, lo que da como resultado un cristal rígido y fuerte. Esta es la razón por la cual el diamante tiene una dureza de 10 en la escala de Mohs, y también lo que le da una alta densidad relativa (lo que los gemólogos llaman 'gravedad específica').

A temperatura ambiente, tanto los diamantes cultivados en laboratorio como los naturales no reaccionan con ningún reactivo químico, incluidos los ácidos y las bases fuertes. Esto está, nuevamente, relacionado con su composición química y estructura cristalina. (Estas similitudes también son la razón por la cual un probador de diamantes no distinguirá los dos).

A simple vista, no hay diferencias entre los diamantes cultivados en laboratorio y los naturales. Esta es una función de las propiedades mismas que no pueden medirse a simple vista. Sin embargo, a través de pruebas gemológicas estándar, uno puede notar una diferencia en el patrón de tensión, que se observa usando luz polarizada cruzada (Figuras 1A, 1B).

La deformación ocurre cuando, durante la formación, el cristal de un diamante experimenta una tensión física por la cual las fuerzas externas y/o la deformación modifican las propiedades normalmente isotrópicas (es decir, cúbicas) de un cristal.

Los diamantes naturales suelen estar sujetos a tensiones variadas durante su formación de un millón a mil millones de años y durante su proceso de transporte a la superficie de la Tierra. Debido a las condiciones no uniformes de crecimiento de los diamantes naturales, por lo general exhiben algunos tipos diferentes de tensión en función de su formación, incluida la tensión alrededor de las inclusiones, las dislocaciones creadas durante el crecimiento del cristal, el daño mecánico, la deformación plástica (como el 'Tatami' rayado). ' crecimiento en diamantes Tipo IIa), o diferencias en las concentraciones de impurezas.

Si bien las causas de la tensión son similares para los diamantes creados con métodos de alta presión y alta temperatura (HPHT), se presentan de manera diferente. Los diamantes HPHT se cultivan en un campo uniforme de alta presión, lo que significa que a menudo tendrán poca o ninguna deformación de bajo orden (desaturada).

Sin embargo, los diamantes cultivados mediante disposición de vapor químico (CVD) son diferentes. Debido a su crecimiento en capas, de inicio/detención, muestran tensión estructural, que se puede observar en las diferentes capas e interfaces de crecimiento. Además, los diamantes cultivados mediante CVD a menudo tienen un patrón de deformación columnar de orden superior (es decir, de color más brillante) (en bandas o paralelo) debido a su crecimiento.

Entonces, ¿eso significa que uno puede usar la tensión para diferenciar los diamantes naturales y los cultivados en laboratorio? En resumen, a menos que haya visto varios miles de diamantes bajo polos cruzados, no. Incluso en esas circunstancias, la diferencia no sería definitiva sin pruebas de confirmación adicionales. El patrón de deformación puede superponerse entre los diamantes cultivados en laboratorio y los naturales, por lo que no se recomienda usarlo como una prueba de confirmación única y definitiva del origen del crecimiento.