Hỗ trợ trực tuyến
  • Quang Vinh
Quảng cáo
Lượt truy cập
DMCA.com Protection Status


  • Đá ruby, đá đỏ

        Đá ruby là gì
        Đá ruby hay còn gọi là đá đỏ (tiếng Anh: Ruby gemstone), là một loại đá quý thuộc về nhóm khoáng vật của corundum (khoáng vật của nhôm oxit). Chỉ có những corundum với thành phần chủ yếu là Al2O3 nhiễm crom và có màu đỏ mới được gọi là đá ruby, các loại corundum nhiễm thêm các nguyên tố khác như Fe, Titan… thì được gọi là sapphire. Màu đỏ của đá ruby là do thành phần nhỏ của nguyên tố crôm liên kết với tinh thể nhôm oxit tạo nên. Đá ruby trong tự nhiên rất hiếm, còn đá ruby nhân tạo thì được sản xuất với số lượng lớn và rất rẻ.
                                    da-ruby
                                                                  Đá ruby
   
         Tính chất vật lý
-          Đá ruby có độ cứng là 9,0 theo thang độ cứng Mohs. Giữa các loại đá quý tự nhiên chỉ có moissanit và kim cương là cứng hơn hết, trong đó kim cương có độ cứng là 10 còn moissanit có độ cứng dao động trong khoảng giữa kim cương và đá ruby tức là lớn hơn 9 và nhỏ hơn 10.
-          Công thức hóa học của đá ruby là Al2O3, ở dạng α-alumina với một phần nhỏ các ionCr3+ thay thế vị trí của Al3+ trong mạng tinh thể. Mỗi ion Cr3+ liên kết với 6 ion O2- nằm ở các đỉnh của hình bát diện. Với cấu trúc như vậy, chúng có khuynh hướng hấp thụ ánh sáng trong vùng từ xanh lục đến tím vì vậy cho đá có màu đỏ.
-          Một photon ánh sang đi qua cấu trúc của tinh thể chỉ trong một vài 10−12 giây và xuất hiện hiện tượng lân quang phát ra ánh sáng màu đỏ có bước sóng 0,672 micromet. Màu đỏ này kết hợp với màu đỏ do hấp thụ màu xanh lục và tím từ ánh sáng trắng làm cho ánh của ngọc sáng hơn.
-          Tất cả đá ruby trong tự nhiên đều bị lỗi như màu tạp và các tinh thể dạng kim của rutil. Các nhà nghiên cứu đá quý dùng dấu hiệu rutil để phân biệt đá ruby tự nhiên và loại tổng hợp hoặc loại có đặc điểm giống như đá ruby. Thường các loại ngọc thô cần phải nung trước mài (cắt).
-          Hầu hết đá ruby ngày nay đều được xử lý ở một mức độ nào đó và người ta thường dùng phương pháp xử lý nhiệt. Tuy nhiên, cũng có những loại đá ruby không cần xử lý vẫn có giá trị rất tốt.
-          Một số loại đá ruby sao được xử lý bề mặt trên bóng sao cho khi ánh sáng phản xạ sẽ thấy được hình ngôi sao 3 cánh hay 6 cánh. hiệu ứng tạo ra bằng cách phủ lớp titan lên bề mặt đá ruby ở nhiệt độ cao
 Bảng tóm tắt cơ bản thành phần và tính chất đặc trưng của đá ruby
         

Thể loại Khoáng vật ô xít nhôm
Công thức hóa học ôxít nhôm có crôm, Al2O3::Cr
Màu Đỏ, đôi khi đen, đỏ tích hoặc hồng
Cấu trúc tinh thể Lập phương
Độ cứng Mohs 9,0
Độ trong Trong suốt
Tỷ trọng riêng 4,0 gram/cm3
Chiết suất ~1,762-1,770
Đa sắc Đỏ cam, đỏ tía
Huỳnh quang Đỏ dưới sóng dài
Điểm nóng chảy 2.050 °C


         Phân bố đá ruby tự nhiên trên thế giới
         Ngoại trừ châu Nam Cực ra các châu khác đều có mỏ đá ruby. Thường chỉ có đá ruby từ châu Á mới được ưa chuộng. Myanma, Thái Lan và Sri Lanka, nơi các mỏ bắt đầu hiếm đi, là các nước xuất khẩu quan trọng nhất. Đá ruby cũng được tìm thấy ở Ấn Độ, Trung Quốc, Pakistan, Afghanistan và Việt Nam. Đá ruby từ châu Phi (Kenya, Tanzania...) cũng có giá trị cao. Bắc Mỹ (Bắc Carolina), Nam Mỹ (Colombia) và ở Úc chỉ có ít quặng mỏ đá ruby. Ở châu Âu người ta cũng đã phát hiện loại đá quý này ở Phần Lan, Na Uy và Macedonia. Đá ruby từ mỗi nước có những đặc điểm khác nhau.
                          Khai thác đá ruby
                                                          Khai thác đá ruby ở Vietnam, Malaysia và Srilanka
Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng đá ruby
1.      Màu sắc: màu sắc viên đá quyết định nhiều tới giá trị của viên đá, theo sự ưa chuộng của thị trường thì viên đá có màu đỏ đậm, đỏ trong có giá trị cao hơn rất nhiều lần so với màu hồng và màu hồng nhạt.
2.      Độ trong: độ trong của viên đá liên quan tới cấu trúc tinh thể, toàn vẹn ít nứt vỡ vi mô và sự tinh khiết của viên đá, viên đá có cấu trúc tinh thể và đồng nhất cao sẽ có độ trong cao, sản phẩm sau khi cắt sẽ có hiệu ứng quang học mạnh như phản quang… tạo viên đá lấp lánh hơn và làm tăng giá trị viên đá
3.      Kích thước: yếu tố kích thước là yếu tố khá quan trọng đánh giá giá trị viên đá ruby, cùng chất lượng thì viên đá có kích thước lớn sẽ có giá trị lớn hơn rất nhiều.

         Xử lý nâng cao giá trị
         Đá ruby thường được xử lý để làm tăng giá trị của chúng. Vào cuối thập niên 90 của thế kỷ 20 một lượng lớn đá ruby đã xử lý nhiệt được tung ra thị trường đã làm giảm giá đá ruby.
         Có nhiều phương pháp để nâng cao giá trị của viên đá, tuỳ vào đặc điểm nguồn gốc ban đầu mà những thợ khai thác sẽ sử dụng những phương pháp khác nhau, tác động tới cấu trúc của đá khác nhau, gây ra mức cải thiện rất khác nhau.
Các phương pháp cải thiện chính là:
1.      Phương pháp xử lý thông thường là dùng nhiệt. Hầu hết đá ruby có giá trị thấp trên thị trường đề là đá ruby thô được xử lý nhiệt để nâng cao màu sắc, loại bỏ một chút màu đỏ tía, xanh. Quá trình xử lý diễn ra ở nhiệt độ khoảng 1800 °C (3300 °F) trong thời gian khoảng 1-2 tiếng. Sử lý ở nhiệt độ cao áp dụng cho viên ruby khá tinh khiết, giúp viên đá khuếch tán làm nhỏ các khối tạp chất nhiễm trong đá, chuyển đổi hoá trị một số nguyên tố trong đá, đá sau cải thiện có thể đổi được màu sắc và độ trong.
2.    Một phương pháp khác ít được chấp nhận hơn được nhiều người biết đến trong những năm gần đây là thêm thủy tinh chì vào đá. Thêm vào trong các khe nứt của đá ruby bằng thủy tinh chì để tăng độ trong suốt. Quá trình này gồm 4 giai đoạn:
-          Đá thô được đánh bóng để loại bỏ các tạp chất trên bề mặt vì các chất này sẽ ảnh hưởng đến các bước sau
-          Các chỗ xù xì sẽ được làm sạch bằng axít flohydrite
-          Quá trình xử lý nhiệt đầu tiên sẽ không cho bất cứ chất gì vào, chủ yếu là loại bỏ các tạp chất trong các khe nứt. Quá trình này được thực hiện ở nhiệt độ khoảng 1400 °C (2500 °F), các sợi tơ rutil thường không bị ảnh hưởng khi nhiệt độ khoảng 900 °C (1600 °F)
-          Quá trình xử lý nhiệt tiếp theo được thực hiện trong lò điện có bổ sung một số chất hóa học khác. Việc pha trộn và hòa tan bột thủy tinh có chứa chì được thực hiện trong giai đoạn này. Đá ruby được nhấn chìm trong dầu, sau đó phủ bột thủy tinh, đặt vàolò nung khoảng 900 °C (1600 °F) trong điều kiện oxy hóa trong vòng một giờ. Bột màu vàng khi nung sẽ chuyển sang trong suốt đến vàng và nhuộm vào toàn bộ vết nứt của đá ruby. Sau khi làm lạnh màu được đưa vào chuyển hoàn toàn thành trong suốt và nâng cao độ trong suốt của đá ruby.
-          Nếu cần thêm vào màu gì thì dùng bột thủy tinh với các chất nhuộm màu như đồng hoặc các ôxít kim loại khác như natri,canxi, kali...
3.      Ngâm axit vào đá hoà tan các thành phần đá gốc như canxit, borax.. rồi dung dầu dừa bôi vào lấp khe nứt, đây là cách sử dụng phổ biến ở Vietnam, nhưng viên đá sau xử lý có độ bong, đẹp… nhưng khi khô lớp dầu chúng lội ra vết nứt nẻ.
         Trong 3 phương pháp xử lý trên thì phương pháp xử lý nhiệt không làm ảnh hưởng đến cấu trúc viên đá nhiều, viên đá vẫn bền vững và được thị trường chấp nhận.
         Phương pháp xử lý chì thuỷ tinh sẽ làm viên đá đẹp trước mắt, khi sử dụng, tiếp xúc và va chạm các lớp thuỷ tinh sẽ bong ra, viên đá vẫn trở lại trạng thái trước khi nung, làm viên đá xấu đi
         Phương pháp ngâm axit cũng như phương pháp chì thuỷ tinh, nó chỉ cần để khô viên đá là viên đá lộ ra các vết nứt, khi mua đá cần có kinh nghiệm để kiểm tra phân biệt.
           Đá ruby tổng hợp
           Năm 1837 Gaudin đã tổng hợp đá ruby từ nhôm nóng chảy ở nhiệt độ cao và chất tạo màu crôm. Năm 1847 Edelman tổng hợp xa-phia trắng từ nhôm trong axít boric. Năm 1877 Frenic và Freil tạo ra tinh thể corundum từ bột đá. Frimy và Auguste Verneuil tạo ra đá ruby nhân tạo từ BaF2 và Al2O3 nóng chảy với chất tạo màu crôm. Năm 1903 Verneuil thông báo có thể sản xuất đá ruby tổng hợp ở mức độ thương mại từ quá trình nóng chảy.
                          
                                                              Tổng hợp ruby nhân tạo
Tổng hợp đá ruby nhân tạo thương mại đầu tiên trên thế giới
             Các quá tạo ra đá ruby nhân tạo khác như quá trình Czochralski, quá trình tan chảy bằng chất xúc tác (flux process), và quá trình thủy nhiệt. Hầu hết đá ruby tổng đều được thực hiện bằng quá trình nóng chảy, là phương pháp ít tốn chi phí. Đá ruby tổng hợp vẫn đẹp và hoàn hảo khi nhìn bằng mắt thường, nhưng khi phóng đại có thể thấy những vết khía trên mặt hoặc bong bóng khí nhỏ bên trong. Càng ít những đặc điểm trên thì đá ruby càng có giá trị. Chất phụ gia được thêm vào đá ruby tổng hợp vì vậy có thể phân biệt được đá ruby tổng hợp, nhưng các thử nghiệm đá quý học cần thiết chỉ để nhận biết dạng nguyên thủy của nó.
                         da-ruby-tong-hop
                                          Đá ruby tổng hợp
           Ngày nay đá ruby nhân tạo được tổng hợp với số lượng và chất lượng mới, nhiều viên đá ruby được tạo ra từ phòng thí nghiệm hoàn toàn giống điều kiện tự nhiên, rút ngắn thời gian sinh trưởng của đá, rất khó có thể phân biệt được với đá tự nhiên. Với những viên đá chất lượng cao, quý khách cần đến trung tâm uy tín để kiểm định, phân biệt được đá tự nhiên hoàn toàn hay qua một số sử lý nào.