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Zaffiri Termodiffusi

 

Stralcio dal testo “Gemme naturali e artificiali” di E. Leone & C. Cumo

Verso la metà del 1980 comparvero sul mercato degli zaffiri il cui colore, molto valido, aveva insospettito gli operatori commerciali.  Incuriositi come gemmologi, nel 1981 ci siamo impegnati a studiare il problema per arrivare al riconoscimento, nel laboratorio gemmologico, della causa di questa colorazione che non ci sembrava naturale. Dopo un attento esame, condotto su diversi campioni di questo materiale, siamo riusciti a differenziare gli zaffiri, il cui colore era stato modificato artificialmente, da quelli naturali con colorazione propria. I nostri rilevamenti sono tutti basati su osservazioni fatte al microscopio, dato che le caratteristiche fisiche di questi zaffiri sono identiche a quelle degli zaffiri con colorazione propria. Il nostro studio ci ha consentito di stabilire che i suddetti zaffiri avevano subito un trattamento mediante il quale era stato modificato il loro colore in superficie. A prova della colorazione superficiale abbiamo preso una di queste pietre, intensamente colorata, e l’abbiamo fatta ritagliare asportandone un sottile strato; detta pietra è diventata di un colore azzurrino pallido come gli zaffiri dello Sri Lanka, molto scarsi di colore. Con la diminuzione del 13% in peso la pietra aveva perso la sua colorazione artificiale. Nel procedimento di colorazione viene usato il materiale più scadente, colore acquamarina lattiginoso, noto come zaffiro “geuda” dello Sri Lanka. Il grezzo viene ritagliato e poi con il metodo della termodiffusione viene immesso del titanio e del ferro che determinano il colore in superficie. Il nostro esperimento, avendo dimostrato che la colorazione artificiale interessa solo la superficie delle pietre, ci ha consentito di distinguere questi zaffiri da quelli che subiscono un semplice riscaldamento ossia un intervento umano teso a completare un procedimento naturale con l’intento di migliorare il colore di tutta la pietra.

 

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Cristallo alterato con alettine in zaffiro termodiffuso

                                                                          

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Procedimento di Termodiffusione

Zaffiri dalla scarsa colorazione vengono, in un primo tempo, ricoperti da polvere composta dagli ossidi degli elementi cromofori, con aggiunta di allumina. Successivamente subiscono un riscaldamento, per alcuni giorni, a temperature prossime al punto di fusione. Mediante dilatazione delle maglie del reticolo cristallino, conseguentemente, si ottiene la penetrazione delle polveri ricoprenti che, a differenza dei primi trattamenti, odiernamente raggiunge profondità più consistenti. Con una politura accurata della superficie del materiale, viene evidenziata ulteriormente l’intensità del colore. Il riconoscimento di tali zaffiri avviene mediante ioduro di metilene (procedimento tossico e sporchevole) o, più semplicemente, con un foglio di carta bianca attraversato dalla luce della fibra ottica, sul quale viene posizionata la gemma: si noterà un’intensificazione del colore lungo gli spigoli del taglio, oppure, viceversa, zone più scure disposte regolarmente a “guscio di tartaruga”, o, ancora, fasce alternate chiaro-scure disposte a mo’ di “elica”; anche le eventuali inclusioni risultano lievemente più marcate rispetto all’aspetto normale. Nella visione dell’insieme, talvolta si percepisce come una sottile pellicola che dà la sensazione di “sporco” o “polveroso” e che ricopre interamente il materiale in analisi. Questo trattamento pare però che non sia da considerarsi stabile nel tempo; abbiamo notato infatti che stessi campioni esaminati a distanza di tempo presentavano una notevole attenuazione del colore, compatibilmente con la quasi scomparsa delle zone più marcate. Tale processo di termodiffusione è stato realizzato anche su rubini dallo scarso colore, la cui diffusione è però stata inferiore a quella dello zaffiro.

 

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Addensamenti di colore in zaffiro termodiffuso

                                                                                  

 

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L’operazione viene effettuata a ~1700 °C

(temperatura di fusione del corindone: 2050 °C).   Tempi: da 2 a 200 h.

Spessori di penetrazione del colore:  -0.15 mm, di cui 0.03 mm sono di strato più scuro; 

                                                           -0.20 mm, di cui 0.07 mm sono di strato più scuro;
                                                           -0.42 mm, di cui 0.12 mm sono di strato più scuro.