Khuếch tán: khi màu của viên sapphire chỉ nằm ở lớp vỏ mỏng, và vụ beryli làm rung chuyển ngành đá quý
Các bài trước trong mục “Các cách xử lý đá” đã nói về nung, chiếu xạ, nhuộm và tẩm. Bài này dành cho một cách xử lý ít được người mua biết tới nhưng có hệ quả lớn: khuếch tán. Trong đó nguyên tố tạo màu được đưa từ bên ngoài vào trong viên đá bằng nhiệt độ rất cao. Khác với nung thông thường (chỉ dùng nhiệt để thay đổi những gì đã có sẵn trong đá), khuếch tán thêm chất mới vào đá.
Khuếch tán diễn ra thế nào
Viên đá (thường là sapphire, tức corundum) được vùi trong một lớp bột chứa nguyên tố tạo màu, rồi nung ở nhiệt độ gần điểm nóng chảy trong thời gian dài. Ở nhiệt độ đó, nguyên tử của chất tạo màu len dần vào mạng tinh thể từ bề mặt. Chúng đi được bao sâu phụ thuộc kích thước nguyên tử, nhiệt độ và thời gian.
Khuếch tán titan: màu xanh nằm ở lớp vỏ
Màu xanh lam của sapphire đến từ cặp sắt và titan. Sapphire nhạt màu thiếu titan có thể được khuếch tán thêm titan để thành xanh. Nhưng nguyên tử titan đi vào rất chậm, nên lớp màu chỉ dày khoảng vài phần mười milimét hoặc mỏng hơn.
- Viên đá trông xanh đẹp khi nhìn từ ngoài, nhưng màu chỉ nằm ở lớp vỏ.
- Nếu viên đá bị mẻ, xước sâu, hoặc được mài lại để sửa mặt, phần không màu bên trong lộ ra.
- Một số kỹ thuật khuếch tán cũng được dùng để tạo hiệu ứng sao (asterism) giả trên bề mặt.
Khuếch tán beryli: vụ việc làm rung chuyển ngành
Đầu những năm 2000, thị trường xuất hiện rất nhiều sapphire màu cam hồng, vàng, cam rực rỡ, nhiều viên giống màu padparadscha quý hiếm. Ban đầu chúng được bán như sapphire nung thông thường. Sau đó các phòng kiểm định lớn phát hiện màu của chúng đến từ beryli được khuếch tán vào trong quá trình nung.
Beryli là nguyên tử nhỏ, đi vào sâu hơn titan nhiều, nên với viên nhỏ có thể thấm toàn bộ viên. Điều đó làm việc phát hiện khó hơn hẳn: không còn chỉ là lớp vỏ dễ thấy. Các phòng kiểm định phải dùng những thiết bị phân tích nguyên tố chuyên dụng mới khẳng định được. Vụ việc này dẫn tới việc ngành đá quý phải siết lại cách khai báo xử lý với sapphire, và nhiều người mua thời đó đã trả giá padparadscha cho đá được xử lý.
Phòng kiểm định phát hiện bằng cách nào
- Ngâm soi: đặt viên đá vào chất lỏng có chiết suất cao (như methylene iodide trong phòng thí nghiệm, đây là hoá chất độc, không dùng tại nhà) trên nền sáng khuếch tán. Với khuếch tán titan, màu sẽ thấy dồn đậm ở các cạnh, các đường giao mặt cắt và loang lổ theo từng mặt, thay vì phân bố theo vân màu tự nhiên bên trong.
- Soi bao thể: nhiệt độ rất cao để lại dấu vết trên bao thể (bao thể bị chảy, nứt toả quanh).
- Phân tích nguyên tố: với beryli, cần thiết bị phân tích khối phổ hoặc tương đương để phát hiện lượng beryli rất nhỏ.
Người mua phổ thông không tự làm được các bước này. Đây là lý do với sapphire màu đẹp giá cao, giấy kiểm định từ nơi có thiết bị là điều nên có.
Khuếch tán khác lấp nứt thuỷ tinh chì ra sao
Hai cách xử lý này hay bị gộp làm một trong lời rao, nhưng bản chất khác hẳn. Khuếch tán thay đổi màu bằng cách đưa nguyên tố vào mạng tinh thể. Lấp nứt thuỷ tinh chì (hay gặp ở ruby chất lượng thấp) thì lấp đầy vết nứt bằng thuỷ tinh có chì để viên đá trông trong hơn, liền hơn. Ruby lấp nứt nhiều có thể chứa một tỷ lệ thuỷ tinh đáng kể, và thuỷ tinh đó có thể bị ăn mòn bởi chanh, giấm, chất tẩy rửa, hoặc hỏng khi gặp nhiệt từ đèn hàn. Một viên đá có thể vừa được nung, vừa khuếch tán, vừa lấp nứt; giấy kiểm định tốt sẽ ghi từng xử lý.
Chăm sóc đá đã khuếch tán
Đá khuếch tán bền như sapphire thường về độ cứng, đeo hằng ngày được. Điều cần tránh là những việc làm mòn hoặc lộ lớp bề mặt: va đập mạnh làm mẻ cạnh, đánh bóng lại, mài sửa mặt. Rửa bằng nước ấm và xà phòng nhẹ là an toàn. Khi đem sửa nhẫn, ghi rõ trên phiếu gửi thợ rằng viên đá đã qua khuếch tán, để thợ không đánh bóng mặt đá cùng lúc với đánh bóng vỏ kim loại.
🔴 Hệ quả thực tế cho người mua
- Giá trị khác hẳn: sapphire khuếch tán có giá thấp hơn nhiều so với sapphire chỉ nung thông thường, và thấp hơn nữa so với sapphire chưa xử lý.
- Không mài lại: viên khuếch tán titan không nên đem mài lại để xoá vết xước, vì có thể mất màu. Phải báo thợ trước khi sửa.
- Khai báo bắt buộc: theo thông lệ ngành, khuếch tán là xử lý phải khai báo rõ ràng. Một viên khuếch tán bán mà không nói là bán sai sự thật.
- Bán lại khó: thị trường thứ cấp cho đá khuếch tán hẹp; đừng mua với ý định đầu tư.
Nếu bạn biết rõ mình đang mua sapphire khuếch tán, trả giá tương xứng, và chỉ cần một viên màu đẹp để đeo, đó là lựa chọn hợp lý. Vấn đề chỉ là khi không ai nói cho bạn biết.
Những câu nên hỏi khi mua sapphire
- Viên này có qua xử lý nhiệt không?
- Có khuếch tán (titan, beryli) không? Giấy kiểm định có kiểm tra điều đó không?
- Có lấp vết nứt bằng thuỷ tinh chì không? (Một cách xử lý khác, thường gặp ở ruby.)
- Giấy kiểm định của nơi nào, tra lại được không?
Người bán đàng hoàng trả lời được cả bốn câu, kể cả khi câu trả lời là “có xử lý”.
Nói gọn lại
Khuếch tán đưa nguyên tố tạo màu từ ngoài vào đá ở nhiệt độ rất cao. Khuếch tán titan cho màu xanh chỉ ở lớp vỏ mỏng, mài lại là lộ phần trắng; khuếch tán beryli đi sâu hơn, từng được bán như sapphire nung thường và làm chấn động ngành đầu những năm 2000. Phát hiện cần phòng kiểm định có thiết bị. Với sapphire màu đẹp giá cao, hãy hỏi thẳng về khuếch tán và đọc giấy.