KIM HOÀN ONLINE: PHÂN BIỆT KIM CƯƠNG NHÂN TẠO VÀ ĐÁ TỔNG HỢP CUBIC ZIRCONIA

Tình trạng lập lờ trong kinh doanh hàng trang sức, bán đá nhái, giả kim cương với giá kim cương gây thiệt hại cho người tiêu dùng (NTD) đã đến mức báo động. Vậy làm thế nào để phân biệt kim cương và đá giả kim cương?

I. Tên gọi phân biệt của kim cương và các loại đá khác

Kim cương (Diamond): Tên gọi của đá kim cương thiên nhiên, có cấu tạo là carbon nguyên chất với liên kết cộng hóa trị hình tháp và có cấu trúc tinh thể lập phương hình bát diện.

Kim cương tổng hợp (Synthetic Diamond): Có bản chất cấu tạo hóa học và các tính chất cơ lý - quang - hóa cũng giống như kim cương, tuy hình dạng tinh thể được tạo ra có hơi khác với tinh thể kim cương thiên nhiên nhưng điều khác biệt duy nhất là được tổng hợp trong phòng thí nghiệm – hay nói cách khác là được chế tạo bằng một trong hai phuơng pháp đặc biệt, yêu cầu kỹ thuật rất cao, là phương pháp Nhiệt Áp suất Cao (HPHT – High Pressure High Temperature methode) và phương pháp Kết tủa Bốc hơi Hóa học (CVD methode). Giá thành của loại kim cương tổng hợp này khá cao, có thể bằng từ 1/5 đến 1/3 giá trị của kim cương thiên nhiên.

Kim cương tổng hợp đầu tiên được tạo ra từ năm 1954 và bấy giờ chỉ có phẩm chất công nghiệp và kích thước cực nhỏ. Đến năm 1970, kim cương tổng hợp mới có được đặc tính dùng làm trang sức nhưng phẩm chất còn hạn chế và mức tiêu thụ chỉ vào khoảng 1% của thị trường kim cương trang sức. Phải đến năm 1999, những viên kim cương tổng hợp gần như không màu và đạt kích cỡ lớn mới bắt đầu tham gia thị trường và được xem là một thách thức cho ngành nghiên cứu và giám định đá quý cũng như người tiêu dùng trong việc phân biệt đâu là thiên nhiên, đâu là tổng hợp.

Về mặt từ ngữ, các tổ chức Hiệp hội Thương mại Liên bang (FTC) và Hiệp hội Nữ trang Thế giới (CIBJO) không chấp nhận các tên gọi:

diamond (kim cương) đơn thuần hay

created diamond (kim cương chế tạo)

Mà chỉ chấp nhận các thuật ngữ:

laboratory-created diamond (tạm gọi là kim cương được chế tạo trong phòng thí nghiệm)

laboratory-grown diamond (kim cương cấy)

man-made diamond (kim cương nhân tạo)

Nhưng thuật ngữ khoa học được sử dụng thường nhất là:

Synthetic diamond (kim cương tổng hợp)

Đá tổng hợp hay đá thiên nhiên giống kim cương (Imitations hay Simulants)

Đá tổng hợp hay đá thiên nhiên khi được chế tác theo hình dạng và kiểu mài của kim cương có bề ngoài giống như kim cương – mặc dù về mặt bản chất vật liệu cấu tạo cũng như các đặc tính cơ lý khác với kim cương – đều được gọi chung là đá nhái hay đá giả kim cương (Imitations hay Simulants).

Các loại đá thiên nhiên có bề ngoài giống kim cương có thể là:

Zircon: Zirconium Silicate (ZrSiO₄).

Sapphire: Một khoáng vật có tên gọi chung là Corundum, có công thức hóa học là Aluminium Oxide (Al₂O₃).

Topaz: Một khoáng vật Silicat của nhôm và Fluor, có công thức hóa học là Al₂[SiO₄](f,OH)₂.

Beryl: Một khoáng vật có tên là Beryllium Aluminium Cyclosilicate, công thức hóa học là Be₃Al₂(SiO₃)₆. Thông dụng nhất là Aquamarine.

Các loại đá tổng hợp có bề ngoài giống kim cương có thể là:

YAG: Yttrium Aluminium (Y₃Al₅O₁₂), được tổng hợp từ năm 1970.

Galliant (GGG): Gadoilinium Galium Garnet (Gd₃Ga₅O₁₂), được tổng hợp từ năm 1970.

Djevalith: (ZrO₂ + CaO), được tổng hợp từ năm 1977.

Fabulite: Strontium Titanate (SrTiO₃), được tổng hợp từ năm 1955.

Synthetic Rutile: loại đá được sản xuất trong phòng thí nghiệm.

Moissanite: (SiC), có các đặc tính gần giống kim cương nhất, xuất hiện trên thị trường từ năm 1996.

Cubic Zirconia: (ZrO₂ + Y₃O₂), gọi tắt là đá CZ, là loại đá giả kim cương thông dụng nhất từ năm 1977.

Ở thị trường Việt Nam, đá Cubic Zirconia là loại đá tổng hợp được sử dụng ưa chuộng nhất để thay thế kim cương do tính chất quang học bên ngoài rất giống với kim cương và nhất là giá rẻ nên được gắn trên trang sức đáp ứng cho người tiêu dùng phổ thông.

Tuy nhiên, do tính chất hám lợi, một số nhà kinh doanh loại đá này đã gắn tên gọi cho đá tổng hợp Cubic Zirconia (CZ) này là “kim cương nhân tạo” và dùng một số đặc tính về quang học của kim cương cũng như quá trình nghiên cứu chế tạo kim cương tổng hợp (như đã đề cập ở phần kim cương tổng hợp) để gán ghép cho đá CZ nhằm mục đích bán với giá khá cao, gây sự nhầm lẫn và thiệt hại cho người tiêu dùng.

Từ những thuật ngữ vừa nêu, tôi đề nghị tên gọi cho các loại đá như sau:

- Đối với kim cương thiên nhiên, chúng ta chỉ dùng một tên gọi: kim cương.

- Đối với loại kim cương được sản xuất trong công nghiệp mà bản chất cấu tạo vật liệu là kim cương thật, ta phải gọi là kim cương tổng hợp.

- Đối với các loại đá nhái hay đá giả kim cương, tùy theo bản chất mà ta gọi đúng tên, ví dụ đá CZ, đá moissanite, đá sapphire... Và nếu như được gắn trên trang sức thì ta có thể gọi tên chung là đá trang sức, đá thời trang...

II. Bảng so sánh cấu tạo và các tính chất cơ - quang - lý của kim cương và đá Cubic Zirconia (CZ)

	Kim cương	Đá cubic zirconia (CZ)
Cấu tạo hóa học	Carbon (C)	ZrO₂ + Y₃O₂
Màu sắc	Không màu, vàng, nâu, lục (hiếm), xanh, đỏ, cam, đen	Không màu^(*)
Độ cứng	10	8,5
Chiết suất	2,417	2,18
Hệ số tán sắc	0,044	0,060
Tỷ trọng	3,52	5,50-6,0
Cát khai	Hoàn toàn	Không có
Vết vỡ	Vỏ sò đến mảnh vụn	Vỏ sò
Độ dẫn nhiệt	Rất tốt	Không dẫn nhiệt
Bề mặt chế tác	Rất bóng, cạnh giác sắc nét	Bóng, cạnh giác hơi tròn, không sắc sảo

^(*)Từ năm 2010, Swarovkski đã tổng hợp các màu chính dùng cho đá CZ nhằm làm đa dạng sản phẩm và thay thế cho kim cương màu

III. Về hình dạng - kiểu chế tác của kim cương và đá CZ

- Đối với kim cương:

Hình dạng thông dụng nhất là mài dạng tròn (round shape) vì thích hợp với nhiều loại trang sức thông dụng. Kim cương cũng thường được chế tác kiểu giác cúc (brilliant cut). Đây là kiểu chế tác đã trải qua quá trình nghiên cứu và thử nghiệm của nhiều thợ kim hoàn nổi tiếng trên thế giới – từ sự kết hợp hình dạng và độ bền tinh thể, cho đến đặc tính quang học độc nhất vô nhị của tinh thể kim cương như chiết suất và độ trong suốt cao – để đến nay chúng ta mới có được những chuẩn mực về kiểu dáng cho kim cương. Với kiểu mài tròn giác cúc này, viên kim cương trở nên rực rỡ, tăng sắc trắng và ánh chiếu mà không có loại đá quý nào có được.

Những năm gần đây, bằng những thiết bị vi tính có phần mềm tính toán hỗ trợ quang học, người ta đã chế tác những viên kim cương có hiệu ứng quang học nhìn thấy trái tim - mũi tên (Hearts & Arrows), làm tăng sức hấp dẫn cho loại đá quý độc tôn này.

- Đối với đá Cubic Zirconia:

Tuy chất liệu có nhiều đặc điểm không thể so được với kim cương, nhưng riêng đặc tính quang học của loại đá này có nhiều điểm tương đồng với kim cương, tuy chiết suất thấp hơn nhưng hệ số tán sắc mạnh đã làm cho viên đá CZ có màu sắc rực rỡ dưới ánh sáng trời. Với kiểu cắt mài giống kim cương, đá CZ có thể làm cho người ta thỏa mãn về sự giống nhau bên ngoài với kim cương, và điều đặc biệt hơn, là do tính chất sản xuất công nghiệp nên giá thành rẻ, phù hợp với nhu cầu của người tiêu dùng phổ thông.

Thêm vào đó, chỉ vài năm gần đây, cũng bằng những thiết bị vi tính có phần mềm tính toán hỗ trợ quang học, người ta đã chế tác những viên CZ có hiệu ứng mũi tên - trái tim, tăng thêm phần hấp dẫn cho loại đá này.

Nhưng cũng từ đó, những người kinh doanh nhập khẩu loại đá này đã lợi dụng tính chất hiệu ứng quang học và tên gọi kim cương nhân tạo để quảng cáo gây ngộ nhận cho người tiêu dùng rằng kim cương nhân tạo (thực chất là đá CZ) hoàn toàn có đủ các đặc tính ưu việt của kim cương mà giá thành lại rẻ.

IV. Lưu ý về “Giấy giám định” của đá Cubic Zirconia trang sức giống kim cương

1. Các “Giấy giám định” cho đá Cubic Zirconium đều phải xác định bản chất vật liệu của đá là đá CZ và công thức hóa học. Không dùng từ có chữ “kim cương” gây ngộ nhận cho người tiêu dùng (như “kim cương nhân tạo”).

2. Kiểu mài và hình dạng chế tác nên ghi rõ ràng. Ví dụ như mài dạng tròn, kiểu giác cúc (Round, Brilliant Cut) chứ không ghi chung chung là mài kiểu kim cương (“Diamond Cut”).

3. Nếu viên đá được chế tác để có hiệu ứng quang học mũi tên - trái tim (Hearts & Arrows) thì được ghi ở mục ghi chú.

V. Các phương pháp phân biệt kim cương - đá Cubic Zirconium (CZ)

1. Thông qua tỷ trọng hay độ tương quan giữa trọng lượng - kích thước viên đá

- Việc dùng công thức Scharffenberg (1931) cho kim cương rời mài dạng tròn, giác cúc tiêu chuẩn sẽ giúp kiểm tra và phân biệt kim cương và đá CZ.

Trọng lượng (carat) = Đường kính (mm) x Đường kính (mm) x cao (mm) x 0,0061

- Việc dùng cân đo tuổi vàng để biết được tỷ trọng viên đá (sp = 3,52) cũng là phương pháp tốt để nhận biết kim cương dù mài ở dạng nào.

Tỷ trọng = Trọng lượng cân khô / (Trọng lượng cân khô – Trọng lượng cân nước)

+ Nếu tỷ trọng tính ra được gần bằng 3,52 thì đó là kim cương

+ Nếu tỷ trọng tính ra được bằng 5,50-6,0 thì đó là đá CZ.

- Thuận tiện nhất là dùng bảng đối chiếu tương quan kích thước - trọng lượng của kim cương mài tròn, giác cúc đúng chuẩn để xác định có phải là kim cương hay đá CZ.

2. Thông qua khảo sát độ cứng viên đá bằng việc dùng giấy nhám corundum

Độ cứng của kim cương là 10, độ cứng của đá CZ là 8,5, còn giấy nhám loại tốt, được gắn lớp bột corundum độ cứng 9, nên khi mài giấy nhám lên bề mặt kim cương sẽ thấy không bị trầy xước, trong khi chà giấy nhám lên viên đá CZ sẽ làm viên đá bị mờ, trầy.

3. Thông qua độ dẫn nhiệt bằng việc dùng Multi Tester

Do tính dẫn nhiệt của kim cương cao gấp từ 400 – 500 lần đá CZ, hơn cả vàng, bạc, đồng và bạch kim nên chỉ với dụng cụ Presidium Multi Tester, ta có thể nhận ra kim cương với CZ cũng như các loại đá khác dễ dàng. Tuy nhiên, việc sử dụng phải tuân thủ đúng nguyên tắc sử dụng mới cho kết quả chính xác và tin cậy.

4. Thông qua khảo sát trên kính hiển vi hay lúp 10x - 14x

Với những người được đào tạo để sử dụng lúp và kính hiển vi, việc nhận ra kim cương và đá CZ không mấy khó khăn.

VI. So sánh tương đối giữa kim cương - kim cương tổng hợp và đá trang sức CZ (các đại lý kinh doanh gọi là “kim cương nhân tạo”)

- Về mặt ý nghĩa, kim cương thiên nhiên có những yếu tố đặc biệt mà đá CZ không hề có:

+ Kim cương thiên nhiên được hình thành trong quá trình tự nhiên hàng triệu năm dưới lòng đất, dưới áp suất và nhiệt độ rất cao, và do quá trình phong hóa để phún xuất theo núi lửa hay tích tụ trong những vùng trũng.

+ Kim cương thiên nhiên mang những tì vết hay đặc tính tự nhiên mà vì đó nó trở nên bí hiểm và mang một yếu tố tinh thần mà viên đá CZ không hề có được.

+ Việc tìm ra để khai thác, tốn bao mồ hôi, công sức của những thợ đào mỏ, thợ kim hoàn, để rồi những nhà kinh doanh tuyển chọn, giám định, định giá và đến lượt người chủ sở hữu phải có duyên ngộ mới mua về cùng với trang sức. Đó là cả một quá trình mang yếu tố tinh thần không gì có được.

- Về mặt chất lượng, bằng những tính chất, đặc điểm ưu việt như độ cứng, độ trong suốt, màu sắc và độ sạch hiếm có khi chọn mua, viên kim cương khi hoàn thiện sẽ có độ bóng cực cao, ít trầy xước bởi những va chạm thông thường, ánh chiếu rực rỡ, không thay đổi bản chất theo thời gian.

- Về mặt giá trị, kim cương vẫn giữ giá trị theo thời gian và ngày càng tăng lên theo nhu cầu của con người. Việc bán lại cũng dễ dàng và xem như là một phương tiện vừa trang sức, vừa giữ giá.

Đối với đá Cubic Zirconium, ngoài đặc điểm tán sắc mạnh và ánh chiếu giống kim cương, giá thành rẻ cũng là điểm thu hút người tiêu dùng. Tuy nhiên, về mặt tinh thần, viên đá CZ chỉ là viên đá công nghiệp được sản xuất hàng loạt, do vậy tuy rẻ, nhưng không quý, hiếm. Về mặt chất lượng, viên đá khi lên trang sức sẽ chỉ giữ vẻ đẹp trong thời gian ngắn vì tính dễ trầy xước, vỡ mẻ. Thêm vào đó, thay vì mua đúng giá trị của nó, bằng những quảng cáo gây ngộ nhận cho người tiêu dùng với mục đích tăng giá, người dùng đã phải mua với một giá khá cao so với giá trị thật của nó gấp từ 100 đến 200 lần.