"Inclusões trifásicas" em esmeraldas colombianas

Three phase inclusions in colombian emeralds

O fato destas inclusões fluidas em esmeraldas serem trifásicas (sólido-líquido-gás) e o seu formato característico atestam a procedência geográfica da gema como colombiana. 

The fact that these fluid inclusions in emeralds contain "three phases" (solid-liquid-gas) and their characteristic shape indicate the geographical origin of this gem as colombian.

"Brutos" de zircônia cúbica imitando formas de diamantes naturais

"Rough" cubic zirconia imitating forms of natural diamonds

Recentemente deram entrada aqui em nosso laboratório imitações de diamantes brutos feitos com zircônia cúbica, uma imitação muito comum do diamante lapidado. Ou seja, esta produto artificial, que não cristaliza nestas formas, e sim em massas disformes, foi trabalhado de maneira a imitar as formas dos diamantes brutos naturais.

Um simples exame das suas superfícies com uma lupa de 10x já é suficiente para que um gemólogo reconheça que não se tratam de diamantes naturais. Com o espectrômetro Raman constatamos em questão de segundos que eram zircônias cúbicas.

Recently imitations of rough diamonds made of cubic zirconia, a very common imitation for cut diamonds, were brought to our lab. That is, this artificial product, that does not crystallize in these forms, but as a formless mass, was fashioned in a way to mimic the forms of rough natural diamonds.

A simple examination of their surface with a 10 times loupe is already sufficient for a gemmologist to recognize that these are not natural diamonds. With a Raman spectrometer we were able to confirm in a question of a few seconds, that these were zirconias.

Instalações e equipamentos do Laboratório de Pesquisas Gemológicas do CETEM

Premises and instruments of the Gemmological Research Laboratory of CETEM

Mesa central com instrumentos gemológicos básicos com vista para a janela.

Central table with basic gemmological instruments and view to the window

Mesa central com instrumentos gemológicos básicos com vista para a entrada do laboratório.

Central table with basic gemmological instruments and view to the entry of the lab.

Mesa central com instrumentos gemológicos básicos, ao fundo bancada com espectrômetros Raman portáteis e microscópio petrográfico.

Central table with basic gemmological instruments and behind it portable Raman spectrometers and a petrographic microscope.

Mesa central com instrumentos gemológicos básicos, bancada no fundo com 4 espectrômetros (luminescência, FT-IR, NUV-VIS-NIR e FRX).

Central table with basic gemmological instruments and behind it 4 spectrometers (luminescence, FT-IR, NUV-VIS-NIR and XRF).

 Polariscópio com conoscópio
Polariscope with conoscope

 Balança hidrostática
Hydrostatic scale

Refratômetro gemológico

Gemmological refractometer

Refratômetro digital (reflectômetro)

Digital refractometer (reflectometer)

Medidor de condutividade térmica

Thermal conductivity meter

Medidor de condutividade térmica e elétrica (2 em 1)

Thermal and electrical conductivity meter (2 in 1)

Lâmpada UV de ondas longas e curtas
Short and long wave UV lamp

Espectroscópio de bolso, dicroscópio e diversos filtros para análise de gemas. Ao fundo uma fonte de luz fria com fibras ópticas.

Hand spectroscope, dichroscope and several filters for the analyses of gems. At the back a cold light source with fiber optics.

Microscópio gemológico de campo escuro

Dark field gemmological microscope

Microscópio gemológico de campo escuro

Dark field gemmological microscope

Microscópio gemológico de imersão

Gemmological immersion microscope

Laboratório gemológico portátil

Portable gemmological lab

Espectrômetro Raman portátil (laser vermelho)

Portable Raman spectrometer (red laser)

Espectrômetro Raman portátil (laser verde)

Portable Raman spectrometer (green laser)

Espectrômetro VIS-NIR portátil

Portable VIS-NIR spectrometer

Espectrômetro NUV-VIS-NIR (200 a 2500 nm)

NUV-VIS-NIR spectrometer (200 to 2500 nm)

Espectrômetro infravermelho (FT-IR)

Infrared spectrometer (FT-IR)

Espectrômetro de luminescência

Luminescence spectrometer

Espectrômetro de fluorescência de raios-X

X-ray fluorescence spectrometer

Microscópio petrográfico

Petrographic microscope

Colorímetro Sarin e outros instrumentos para graduação de diamantes

Sarin colorimeter and other instruments for diamond grading

Scanner 3D da Sarin

3D scanner from Sarin

Para a limpeza a vapor e com ultrassom de joias

Ultrasonic and steam cleaner for jewelry

Serra e rebolo para preparação de amostras

Saw and grindstone for the preparation of samples

Moissanita negra imitando diamante negro

O Laboratório de Pesquisas Gemológicas do CETEM recebeu recentemente algumas amostras de supostos diamantes negros, que foram prontamente identificados como moissanita sintética policristalina com o uso de alguns instrumentos.

O maior obstáculo para a sua identificação é quando a pedra está cravada e o único instrumento para teste são os antigos detectores de diamante, que fazem apenas o teste de condutividade térmica. Nestes aparelhos a moissanita sintética se comporta como o diamante, ou seja, conduz o calor de forma muito eficiente, e o aparelho indica "diamante". Entretanto, usando os testadores da nova geração, que, além do teste de condutividade térmica, também realizam o de condutividade elétrica, o resultado deve indicar "moissanita". As imitações de diamante negro analisadas possuem pesos entre 12 e 17 ct e apresentavam a lapidação brilhante redondo. Os índices de refração medidos com um refratômetro digital variam de 2,50 a 2,76, portanto superior ao do diamante (2,42), refletindo num maior brilho. Os pesos específicos variam de 2,96 a 3,08, portanto bem abaixo do valor para diamante (3,52), mas também abaixo dos valores da moissanita sintética citada na literatura (3,22). A razão para estes valores inferiores reside no fato da substância ser policristalina e apresentar porosidade, como pode ser visto na fotomicrografia abaixo. Os valores de tabela são para moissanitas monocristalinas.

Abaixo apresentamos ainda o espectro Raman, onde foram identificados picos atribuídos à moissanita. A análise por fluorescência de raios-X confirmou a presença do silício, uma vez que a moissanita é, quimicamente falando, um carbeto de silício (SiC).

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Berilo sintético cuprífero imitando turmalina Paraíba

Devido ao seu alto valor, a turmalina Paraíba é imitada de diversas formas, sendo as mais comuns a própria turmalina azul ou verde contendo ferro (e não cobre, o elemento característico das Paraíbas), a apatita, a esmeralda, a água marinha e os vidros, com ou sem cobre. Recentemente detectamos também berilos sintéticos hidrotermais com altos teores de cobre, em torno de 6%, imitando turmalinas Paraíba de excelente cor (vide foto abaixo)! Conhecidos desde 2007 , eles são facilmente separados das turmalinas pelas suas diferentes propriedades físicas, como índice de refração e densidade inferiores. Ao microscópio podem se observar as típicas marcas de crescimento de cristais sintetizados pelo método hidrotermal (vide as fotomicrografias).

Gráfico de correlação entre densidade e índice de refração de opalas

Mais um gráfico da série, agora para opalas. Opalas-CT são menos cristalinas e possuem maior teor de água. Opalas-C são mais cristalinas e a porcentagem de água é bem menor. Os pontos de cor laranja representam opalas de fogo. Já os extremos do gráfico representam duas "opalas" azuis. Uma com uma baixíssima cristalinidade; a outra, de tão cristalina, propusemos que já se chamasse de cristobalita. Detalhes deste trabalho foram apresentados no simpósio do GIA em 2011.

Gráfico de correlação entre densidade e índice de refração para granadas da série piropo-almandina

Recentemente analisamos um lote de granadas vermelhas aqui no CETEM. A grande diferença entre seus índices de refração e massas específicas (densidades) nos chamou a atenção. Uma análise qualitativa com a fluorescência de raios-X nos permitiu separar entre três grupos: as granadas da série piropo/Mg - almandina/Fe, com um pequeno componente cálcico, foram as que mostraram os menores valores. As granadas comercialmente conhecidas como rodolitas (de tonalidade arroxeada), embora também pertençam à série piropo-almandina, se mostraram mais ricas no componente almandina/Fe, justificando assim valores mais elevados que as anteriores da mesma série. Finalmente, um grupo de granadas pertencentes à série almandina/Fe - spessartina/Mn, com os valores mais altos de todas as granadas aqui analisadas. Interessante observar que todas as medidas de índices de refração foram realizadas no refratômetro gemológico, mas no limite da técnica, utilizando o líquido de Anderson com índice de refração ligeiramente superior a 1,81. Hoje é muito comum encontrar este mesmo líquido com índice de refração de apenas 1,79, o que não teria permitido plotar as almandinas-espessartinas.