dr Włodzimierz Łapot
Laboratorium Gemmologiczne
Uniwersytet Śląski
Rynki jubilerskie zdominowane zostały przez brylanty od bezbarwnych do lekko żółtych. Pozostałe atrakcyjne barwne brylanty określane są mianem “fantazyjnych” (ang. fancy colored diamonds) i definiowane kombinacją odcienia, jasności i nasycenia ich barwy.
Termin “barwa fantazyjna” jeszcze do niedawna stosowany był jedynie w odniesieniu do diamentów naturalnych. Obecnie, w związku z dopuszczeniem brylantów syntetycznych do certyfikacji, określenie “barwa fantazyjna” może być użyte także do nich. Na rynku jubilerskim występują syntetyczne brylanty jubilerskie zarówno bezbarwne, jak i o barwach fantazyjnych, czyli pomarańczowe, złotożółte, jasnożółte, żółte, żółtozielone, żółtobrązowe, jasnozielone, zielone, jasnoniebieskie, niebieskie, ciemnoniebieskie, różowe, czerwone i brązowo-czerwone. Brylanty, którym barwę wytworzono bądź tylko skorygowano nazywane są brylantami o barwie traktowanej (poprawionej). Ulepszanie barwy dotyczy w tym samym stopniu diamentów naturalnych co i syntetycznych.
Barwa brylantu, a jego wartość
Barwa ma olbrzymi wpływ na wartość brylantu. Brylanty o atrakcyjnej wizualnie barwie (fancy colored diamonds) mają zawsze dużo wyższą wartość niż brylanty bezbarwne o analogicznych parametrach handlowych. Najwyższym uznaniem nabywców cieszą się zwłaszcza diamenty o wyrazistej barwie czerwonej, różowej, zielonej, niebieskiej, zielonożółtej i żółtej (kanarkowej). Atrakcyjnie barwne egzemplarze naturalnego diamentu są niezwykle rzadko spotykane. Co więcej, popyt na nie ciągle rośnie, a co za tym idzie, wzrasta także ich cena. W ostatnich latach można zaobserwować, że brylanty o barwach fantazyjnych biją kolejne rekordy cenowe. Przykładowo, diament czerwony o masie zaledwie 0,95 karata, opatrzony szlifem brylantowym już w 1987 roku sprzedano za trudną do wyobrażenia nawet dziś cenę 926 tysięcy USD. Tymczasem diamenty syntetyczne o barwach fantazyjnych, identyczne z naturalnymi, są już wielokroć tańsze.
Oczywistym tego powodem jest praktycznie nieograniczona ich dostępność, bo zależna tylko od woli producenta. Jeszcze tańsze są diamenty o barwach poprawionych traktowaniem. Relacje te dobrze ilustruje porównanie cen diamentów czerwonych, np. czerwony diament naturalny “Hancock” osiągnął cenę bliską 1 mln USD za karat. Analogicznie barwny diament naturalny, ale o barwie poprawionej traktowaniem, osiągnąć może cenę ledwie zbliżającą się do poziomu 5 tysięcy USD za karat. Z kolei identyczny diament syntetyczny kosztuje obecnie najwyżej około dwu-trzech tysięcy USD za karat i jego wartość stale spada. Jednocześnie ów diament syntetyczny może jakościowo przewyższać analogiczny diament naturalny. Jedyna różnica między nimi sprowadza się w istocie do tego, że twórcą jednego jest człowiek, a drugiego siły natury.
Cyrkonia, a diament
Łudząco podobna, bardzo dobrej jakości imitacja, np. z cyrkoni, może kosztować w najlepszym razie około 100 USD za karat. Wszystko to jest powodem, że ciągle znajdują się coraz to nowi chętni do oszukańczego korzystania z tak kształtujących się relacji cen. Wyłapanie fantazyjnie barwnych imitacji diamentu nie powinno sprawiać większego kłopotu przeciętnemu jubilerowi. Jednak już stwierdzenie naturalności diamentu o barwie fantazyjnej jest zadaniem przekraczającym z całą pewnością jego możliwości. To samo dotyczy identyfikacji coraz powszechniej spotykanego faktu traktowania (poprawiania) barwy brylantu. W tym względzie ze skuteczną pomocą może przyjść jedynie odpowiednio wyekwipowane laboratorium gemmologiczne obsługiwane przez personel dysponujący odpowiednimi kwalifikacjami.
Kolory ludzkich diamentów
Jubilerskie diamenty syntetyczne wytwarzane są współcześnie dwiema metodami: HPHT (High Pressure, High Temperature) i CVD (Chemical Vapor Deposition). Diamenty wytwarzane metodą HPHT mogą być żółte do pomarańczowych (jeśli wzrost kryształu odbywał się w obecności azotu) bądź niebieskie (jeśli wzrost kryształu zachodził w obecności boru). Jeśli diament syntetyczny nie zawiera ani azotu, ani boru, to pozostaje zupełnie bezbarwny. Jednak deformacje plastyczne jego sieci krystalicznej mogą być powodem pojawienia się barwy brązowej bądź różowej.
Istnieje jednak możliwość temperaturowego zniesienia owych defektów, a tym samym łatwego przywrócenia bezbarwności takim diamentom. W ostatnich latach przywracanie bezbarwności tego rodzaju diamentom rozwinęło się na szeroką skalę i dotyczy przeważnie większych brylantów, zwłaszcza kilkukaratowych. Istnieje także możliwość modyfikacji niektórych z wymienionych wyżej barw poprzez napromieniowanie wysokoenergetyczną wiązką elektronów i/lub wygrzanie w odpowiednio dobranej temperaturze (w zakresie od kilkuset stopni Celsjusza do sporo ponad dwa tysiące stopni) przy ciśnieniach sięgających nawet 7-8 GPa. Kombinacją owych zabiegów można przekształcić syntetyczne diamenty żółte i pomarańczowe w syntetyczne diamenty różowe czy czerwone. Wszystkie one są typu Ib. Zawarty w nich azot ma postać izolowanych atomów rozproszonych pojedynczo w sieci krystalicznej diamentu. Z kolei syntetyczne diamenty niebieskie są typu IIb, gdyż zawierają bor.
Natomiast syntetyczne diamenty bezbarwne są typu IIa, gdyż są chemicznie “czyste” (nie zawierają wtrąceń innych pierwiastków). Jubilerskie diamenty syntetyczne wytwarzane metodą CVD są również typu IIa. I podobnie jak wytwarzane metodą HPHT diamenty typu IIa są bezbarwne. Jeśli występują w nich deformacje plastyczne sieci krystalicznej, to są brązowe lub różowe i podobnie jak w przypadku analogicznych diamentów HPHT istnieje możliwość temperaturowego zniesienia owych deformacji, a tym samym łatwego przywrócenia bezbarwności takim diamentom.
Niestabilne warunki wzrostu
Diamenty naturalne, w przeciwieństwie do diamentów syntetycznych, wzrastają w warunkach znacznie mniej stabilnych. Choć temperatura i ciśnienie wymagane dla wzrostu kryształów diamentu naturalnego i syntetycznego są dość podobne (z wyjątkiem monokryształów diamentu otrzymywanych metodą CVD), to postać i struktura ich kryształów są zgoła odmienne (fig. 2, 3). Kryształy diamentu syntetycznego uzyskane metodą HPHT są przeważnie charakterystycznie kubooktaedryczne, podczas gdy uzyskane metodą CVD – charakterystycznie tabliczkowe.
Natomiast kryształy diamentu naturalnego są przeważnie okataedryczne, heksaedryczne, rzadziej dodekaedryczne oraz mogą być też zbliźniaczone. W ślad za tym idą zasadnicze różnice w ich mikrostrukturze, która na ogół jest dość prosta u diamentów syntetycznych i niekiedy bardzo złożona u diamentów naturalnych, z charakterystyczną dla tych ostatnich mikrozonalnością. Znakomicie ułatwia to identyfikację natury brylantów, np. przy pomocy DiamondView czy katodoluminescencji. W pewnych przypadkach wystarczające dla identyfikacji natury fantazyjnie barwnego diamentu mogą być proste obserwacje wizualne wsparte mikroskopem gemmologicznym i lampą UV. Dotyczą one przede wszystkim charakteru inkluzji, “grainingu” (niewielkich wariancji współczynnika refrakcji stref wzrostu kryształu), zonalności barwy oraz luminescencji (fluorescencji i ewentualnej fosforescencji).
Inkluzja diamentów
Natura inkluzji diamentów syntetycznych, o ile tylko są dostrzegalne, jest zgoła odmienna od natury inkluzji diamentów naturalnych. Jedną z najbardziej znanych właściwości inkluzji diamentów syntetycznych jest ich magnetyczność, łatwo wykrywalna magnesem neodymowym. Dużo mniej znaną cechą diagnostyczną jest angularny “graining”, dość charakterystyczny dla diamentów syntetycznych. Równie charakterystyczna bywa kubooktaedryczna zonalność ich barwy, skonfigurowana zresztą często z “grainingiem”. Barwne diamenty syntetyczne o homogenicznym wybarwieniu są dość rzadkie.
Dużo częściej homogenicznością barwy charakteryzują się barwne diamenty naturalne. Syntetyczne diamenty mogą czasem ujawniać także aktywowany ultrafioletem charakterystyczny obraz tzw. krzyża fluorescencji (fig. 4), podczas gdy diamenty naturalne, poza całkiem nielicznymi wyjątkami, są z reguły pod tym względem homogeniczne bądź zwyczajnie nie fluoryzują. Co więcej, fluorescencja syntetycznych barwnych diamentów jest na ogół intensywniejsza w krótkofalowym ultrafiolecie, podczas gdy fluorescencja barwnych diamentów naturalnych jest na ogół intensywniejsza w długofalowym ultrafiolecie. Warto przy tym dodać, że fluorescencja barwy niebieskiej jest dość wartościową przesłanką naturalności wykazującego ją diamentu, ale tylko przesłanką, nie gwarancją.
Warto zwrócić uwagę, że objawy nietypowej fluorescencji powinny wzmóć czujność obserwatora. Każda z tych przesłanek traktowana z osobna nie musi oznaczać jeszcze wysokiego prawdopodobieństwa natknięcia się na barwny diament syntetyczny. Jednak równoczesne ich wystąpienie bywa graniczącą z pewnością przesłanką syntetycznej natury diamentu.
Wzmożona czujność przy diamentach fantazyjnych
Z dotychczasowych badań gemmologicznych jasno wynika, że wszystkie brylanty o barwie fantazyjnej są z definicji podejrzane o traktowanie (poprawianie) barwy i w ocenie handlowej barwnego brylantu taka ewentualność powinna być bardzo poważnie brana pod uwagę. Mówiąc wprost, wszystkie brylanty o barwie fantazyjnej są podejrzane i powinny być weryfikowane laboratoryjnie, również te oprawione w ostatnich dekadach minionego wieku. Badanie laboratoryjne, wykorzystujące metody spektralne, np. FTIR, UV-Vis-NIR, Raman/Fotoluminescencję w temperaturze pokojowej i w temperaturze ciekłego azotu, jest w stanie udzielić jednoznacznej odpowiedzi na tego rodzaju wątpliwości i w takich przypadkach jest rozstrzygające. Lekkomyślność w tym zakresie może sporo kosztować. Analogiczna przestroga dotyczy również bezbarwnych brylantów typu IIa.
Charakterystyczny obraz tzw. krzyża fluorescencji w diamencie syntetycznym
Brylanty o barwie fantazyjnej
Porównanie typowej postaci kryształów diamentu naturalnego i syntetycznego otrzymanego metodą HPHT oraz syntetycznego otrzymanego metodą CVD
Porównanie mikrostruktury kryształów diamentu naturalnego i syntetycznego otrzymanego metodą HPHT oraz syntetycznego otrzymanego metodą CVD
