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    14 de octubre de 2019

EL 'ABC' DE LOS DIAMANTES FABRICADOS POR EL HOMBRE

Clase magistral sobre diamantes sintéticos

  • Público asistente a la conferencia del HRD Antwerp.

    Público asistente a la conferencia del HRD Antwerp.

  • Ellie Barrie en ProDiam 2015

    Ellie Barrie en ProDiam 2015

  • Fase de crecimiento de los diamantes sintéticos por el método CVD.

    Fase de crecimiento de los diamantes sintéticos por el método CVD.

  • Un diamante sintético CVD recién salido del ‘horno’

    Un diamante sintético CVD recién salido del ‘horno’
    Imágenes cortesía del laboratorio norteamericano Scio Diamonds.

  • Instalaciones para la fabricación de los diamantes sintéticos porel método CVD.

    Instalaciones para la fabricación de los diamantes sintéticos porel método CVD.

Los diamantes producidos por el hombre generan aún muchas preguntas y desconfianza entre los profesionales y el cliente final, debido principalmente a la falta de información. Para aclarar buena parte de estas dudas publicamos hoy la ponencia que una de las mayores expertas mundiales en este campo, la investigadora del HRD de Amberes Ellie Barrie, llevó a cabo en la pasada edición del Foro ProDiam que organiza GOLD&TIME.

Este tipo de gemas se comenzaron a desarrollar con objetivos industriales en los años 70, pero a medida que el conocimiento y la tecnología evolucionó, se comienzan a crear diamantes de calidad gema. Y a día de hoy, el gran problema no es que se puedan crear todo tipo de diamantes en laboratorio, sino que estos se mezclen con los extraídos de la tierra y se vendan como tales.

Como todos sabemos, en los últimos años han venido apareciendo un buen número de artículos de prensa mostrando casos de cómo estos diamantes se están mezclando en el mercado, sobre todo los de tipo melé, que son los de menor tamaño. El problema surge cuando el comprador no sabe que se están produciendo estas estafas y el mercado, los importadores y distribuidores, tampoco han tenido hasta ahora mecanismos para saberlo con seguridad.

En cualquier caso se trata siempre de verdaderos diamantes, no son imitaciones. No hay que confundirlos con las zirconitas o moisanitas

De esta forma, el consumidor no sabe lo que compra y el vendedor tampoco lo que ofrece, lo que ocasiona un serio varapalo al mercado que está basado sobre todo en la confianza.

Pero vamos a ver ahora qué es un diamante ‘crecido’ en laboratorio (lab grown diamond) o diamante sintético y que, cuidado, en todo caso se trata de verdaderos diamantes, no son imitaciones. En ningún caso hay que confundirlos con las zirconitas o moisanitas, que sí son verdaderas imitaciones del diamante.

Como decía, un sintético es un verdadero diamante; tiene las mismas propiedades químicas, físicas, cristalográficas, ópticas... etc. La única diferencia es que están producidos por el hombre, en lugar de haberse formado a 150-200 kilómetros de profundidad y hace miles de millones de años. En el caso de los diamantes sintéticos el proceso es infinitamente más rápido: en unos días, o semanas, se puede tener un diamante creado en el laboratorio.

Métodos de producción

Hoy en día existen dos formas de crear un diamante sintético: Por un lado está el método de alta Presión y Temperatura HPHT (High Pressure-High Temperature), que simula las condiciones naturales en las que se creó el diamante.

La otra fórmula es la denominada CVD (Chemical Vapor Deposition), que va creando el diamante mediante la aplicación de múltiples capas de vapor con componentes químicos.

HPHT: Esta técnica usa una presión muy elevada, de hasta 55.000 atmósferas. Por poner un ejemplo, la presión equivaldría a darle la vuelta a la Torre Eiffel, y que esta se sustentara solamente por su punta. Asimismo, la temperatura también es muy alta, alcanzando los 1.400 grados centígrados.

El material base que se utiliza para dar forma el diamante es el grafito o el polvo de diamante, disuelto en una solución de materiales metálicos como el hierro, níquel o cobalto, que se van fusionando conforme avanza el proceso.

CVD: Esta técnica también utiliza alta temperatura. Aquí se usa un sustrato como base y mediante un gas que contiene carbono y, a través de reacciones químicas, se van depositando las diferentes capas que darán forma al diamante. Con esta técnica se pueden crear piedras a una velocidad de medio milímetro al día, por lo que entre 3 y 5 días ya podemos tener un diamante.

¿Naturales o sintéticos?

Ahora cabe hacerse la gran pregunta: ¿Cómo distinguimos los tres tipos de diamantes? (naturales, HPHT, CVD). Una vez que el diamante está producido, a simple vista se pueden distinguir los diamantes cuando se encuentran en estado bruto. Los HPHT tienen una forma de octaedro cúbica, mientras que los CVD tienen forma plana, y los naturales también tienen su característica forma octaédrica. El problema llega cuando estas piedras se lapidan. A simple vista es imposible saber cuál es cual.

Antes de pasar a los métodos de análisis con los que contamos, primero vamos a repasar cuántos tipos de diamantes hay y cuál es su composción: Los diamantes están formados por átomos de carbono, pero en su formación entran impurezas. En base a estas impurezas se dividen entre los tipo I y los tipo II. En el tipo II siempre tendremos presencia de nitrógeno mientras en el tipo II, o no hay nitrógeno, o se encuentra en cantidades despreciables.

Dentro del grupo I, podemos encontrar átomos de nitrógeno en grupos (normalmente de dos en dos), o aislado. En el primer caso será tipo Ia y en el segundo será tipo IIa.

En el caso de los diamantes del grupo II, un diamante sin ninguna impureza será del tipo IIa, que se considera que tiene un color excepcional. Si la estructura cristalina contiene un átomo de boro, en ese caso el diamante será IIb. Este boro es el que le va a dar el característico color azulado al diamante.

En la naturaleza, los diamantes formados bajo tierra son tipo Ia. Los otros tres tipos son mucho más raros de encontrar en la naturaleza (menos de un 2%). Si nos vamos al laboratorio, la producción es justo a la inversa. Es prácticamente imposible crear un diamante tipo Ia de forma artificial. El diamante tipo Ib se puede producir en laboratorio por medio del HPHT y nos dará unas piedras de color anaranjado. Los otros dos tipos IIa y IIb se pueden producir con ambas técnicas.

Es muy importante tener en cuenta los tipos de diamantes, para saber a qué nos enfrentamos cuando nos encontramos con un sintético. Sin embargo los dispositivos que ahora tenemos sólo sirven para diamantes incoloros, o casi incoloros. Con lo cual el cribado nos va a permitir separar diamantes Ia de los IIa, porque son diamantes incoloros. Los tipo Ib y IIb son diamantes de color (fancy), con lo cual estos métodos no nos sirven porque además, los diamantes incoloros pueden haber sufrido a su vez un tratamiento de color... por lo que hace falta analizarlos en más profundidad.

Instrumentos de detección del HRD

D-Screen (1.900 euros): Es pequeño, portátil, bastante económico y fácil de usar, con el que podemos analizar piedras sueltas. Se mete la piedra y hay una luz, que si es verde indica que es natural, mientras que si aparece la luz naranja querrá decir que se necesitan más análisis para identificarlo.

Alpha Diamond Analyser (21.700 euros): Este dispositivo indicará qué tipo de diamante es el que tengo a través de un gráfico, indicando los picos de nitrógeno.

M-Screen: Acaba de presentarse este mes públicamente (septiembre 2015). Lo que nos permite es analizar diamantes tipo melé. Cogemos un lote, lo metemos y, en cuestión de minutos, tendremos separados los diamantes según su tipo: Diamante de imitación, natural, o si necesita más análisis. Una vez hecho el cribado y separados en lotes, habrá que llevar a un laboratorio las piedras sospechosas para saber realmente de qué tipo son.

En el laboratorio podemos ver características que nos indiquen qué tipo de diamante sintético es el que tenemos. En la técnica HPHT, por ejemplo, podemos encontrar inclusiones metálicas y también puede aparecer una fluorescencia verdosa bajo la luz ultravioleta. En los diamantes CVD pueden aparecer unas inclusiones características en forma de puntos.

Hay otras técnicas no invasivas como el espectroscopio, y también se pueden analizar a través del crecimiento, con un aparato llamado Diamond View. La estructura de crecimiento de un diamante natural es muy irregular, ya que pasa mucho tiempo hasta que se forma completamente.

En el caso de los diamantes sintéticos, el crecimiento está totalmente controlado y su estructura va a seguir un patrón mucho más regular. En los diamantes HPTP vamos a ver una estructura en forma de cruz, mientras que en el CVD se verán las capas que se han creado para formar la piedra.

No obstante, también es verdad que en la realidad observar los patrones de crecimiento es bastante complicado, por lo que siempre se necesitará la experiencia de un profesional cualificado para lograr una detección precisa.

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