Xử lý màu sắc (Sơn và Phủ) (Bản tin tháng 08/2008)

Lịch sử đầu tiên. Việc phủ, nhuộm và sơn đá quý để thay đổi dáng vẻ của chúng là một thực nghiệm cổ xưa. Có thể chúng đã có từ lúc con người biết dùng các khoáng vật để làm vật trang sức cá nhân. Sử dụng kim cương làm đá quý đầu tiên dường như là từ Ấn Độ (hình 4), khi mà thuật mài ngọc Ấn Độ ở vùng thung lũng Indus đã khá phát triển trong khoảng 2000 năm trước Công nguyên (BC). Kim cương là đối tượng của những tôn giáo lớn và là biểu tượng văn hóa ở Ấn Độ cổ đại. Ngoài ra, cùng với nhiều vấn đề khác ở Ấn Độ, kim cương cũng đã được phân chia theo màu sắc dựa vào hệ thông đẳng cấp xã hội khắt khe, vì vậy đã có những áp lực xã hội rất lớn chống lại việc làm thay đổi màu sắc đá quý. Dĩ nhiên, điều này không có nghĩa là nó không thể xảy ra. Vì đá quý không màu là sở hữu của đẳng cấp cao nhất, cho nên có thể đã có động cơ lợi nhuận là tìm cách làm giảm màu ở các đá có màu xấu, mặc dù có thể phải gặp rủi ro nhiều khi làm công việc này. Thí dụ, người Ấn xưa kia đã dùng phẩm màu xanh dương để cải thiện các đá màu vàng, cũng như dùng những phẩm màu khác để tạo ra các màu ưng ý.  

Người Hy Lạp cổ đại cũng biết nhiều về kim cương vào khoảng 500 năm trước BC và ở La Mã khoảng 65 năm trước BC. Mặc dù Pliny (một học giả người La Mã cổ đại) đã đề cập đến nhuộm màu và tráng kim ở nhiều loại đá quý, nhưng không đề cập kim cương. Dù vậy, các tinh thể kim cương đã thỉnh thoảng được dùng làm trang sức trong thời kỳ này, do đó các nhà kim hoàn năng động có thể cũng đã sơn hoặc phủ màu kim cương, vì lúc đó nhuộm màu trên những đá quý khác đã trở nên phổ biến rồi. 

Hình 4: Hai viên kim cương không xử lý này (9,27 và 9,54 ct) có kiểu cắt Mogul, có lẽ xuất xứ từ vùng Golconda Ấn Độ, đã được chế tác cách nay đã vài thế kỷ. Hình của Nicholas Del Re. 

Việc cắt mài và đánh bóng thực thụ để tạo ra hình dạng mới và có sự sắp xếp các mặt giác thì phải đến đầu thế kỷ 14 mới thực hiện được. Khi kỹ thuật cắt mài phát triển, và các nhà sản xuất kim cương ngày xưa học cách thức để tạo ra sự rực sáng và màu tốt nhất, thì có thể cũng có những kiểu phủ màu khác nhau đi kèm theo chúng.

Nhà kim hoàn bậc thầy người Ý Benvenuto Cellini (1568) hướng dẫn chi tiết cách cải thiện dáng vẻ kim cương bằng cách bôi những vật liệu khác nhau vào mặt đáy viên đá. Ông đã dùng một hợp chất gồm nhựa dính, dầu hạt lanh, dầu hạt hạnh, dung môi nhựa thông và muội đèn bôi vào đáy viên đá, kết quả là “dường như làm mất đi hết những khiếm khuyết bên trong và làm cho viên đá hoàn hảo hơn”. Kết quả thật thần kỳ, ông ấy đã làm tăng giá trị viên kim cương từ 12.000 lên 20.000 scudi (tiền cổ của Ý). Ông cũng mô tả cách cải thiện dáng vẻ kim cương màu vàng bằng cách thay thế muội đèn bằng phẩm màu xanh. 

Thành phần chất dính và muội đèn có vẻ đã được sử dụng trong vài thế kỷ. Tuy nhiên, không thấy sự xử lý tiến triển bao nhiêu kể từ thời điểm đó mà phải đến giữa thế kỷ 20. 

Xử lý hiện nay.

Mãi đến những năm 1950, công nghệ hiện đại mới bắt đầu thay thế những phương pháp xưa hàng thế kỷ. Một báo cáo trong The Gemmologist  năm rồi, có mô tả các thí nghiệm với màn mỏng fluorid (CaF2, BaF2, MgF2) được phủ bằng cách bắn ion (phương pháp sputter), phối hợp với một chất nền oxid titan và một lớp oxid silic phủ ngoài bảo vệ, nhằm gia tăng sự truyền ánh sáng, độ rực sáng và màu sắc trong đá quý, kể cả kim cương (hình 5). Các lớp phủ quang học này đã được phát triển cho mục đích quân sự trong Thế chiến thứ 2 để cải thiện hoạt động của ống dòm và những thiết bị quang học khác và chúng cũng là đối tượng của nhiều phát minh trong những năm hậu chiến. Phương pháp sputter được thực hiện trong buồng chân không có âm cực là vật liệu phủ và một chất nền đóng vai dương cực. Các ion mang điện dương của vật liệu phủ băng ngang buồng trong trạng thái khí và dính vào chất nền. 

Schlossmacher (1959) cho hay đã thấy các kim cương phủ màu ở Idar Oberstein, là trung tâm đá quý của Đức và Mile (1962, 1964) đã rà soát lại các kinh nghiệm của GIA trong lúc phân cấp kim cương ở Phòng giám định đá quý thương mại ở New York. Miles cũng mô tả vài trường hợp thực tế, đó là những viên kim cương không màu bị phủ màu mà các nhà ngọc học có thể nhận diện được. Hầu hết các viên đá được xử lý với lớp phủ hơi xanh, nó giúp che (hay bù trừ) các màu vàng ở đá và giúp cho chúng có vẻ không màu hơn. Vài nhà xử lý thực hiện phủ màu với nhiều mức độ khéo léo khác nhau và Mile cho hay ít nhất có một công ty chủ động mời chào dịch vụ của họ cho giới buôn bán kim cương New York.  

Hình 5: Phủ sputter trên viên kim cương 5,6 ct là những đốm màu tối hơi khó thấy trên giác nghiêng và giác gờ trên. Xử lý giúp cho những đá màu xấu trở nên không màu hơn. Hình của Vincent Cracco, phóng đại 23x. 

Khi công nghệ phát triển và các nhà xử lý có nhiều kinh nghiệm hơn thì việc phát hiện các đá bị phủ trở thành một thách thức quá lớn. Năm 1957, Ủy ban Thương mại Liên bang Mỹ (FTC) đưa ra hướng dẫn, yêu cầu các nhà kim hoàn phải công bố kim cương phủ màu, tuy nhiên những quy định này thường bị làm ngơ. Năm 1962, khi các nhà lập pháp bang New York bị áp lực phải thông qua một luật, nó làm cho việc buôn bán kim cương phủ màu mà không khai báo là phạm tội. 

Mặc dù chỉ là lớp phủ màn mỏng, nhưng nó cũng có thể làm cho kim cương có màu sặc sỡ, những đá có màu phủ như thế không thấy nhiều mãi đến những năm gần đây. Thực tế là ngay cả với kim cương màu tự nhiên thì nhiều người cũng không biết đến mãi đến những năm 1980 và 1990. Kim cương màu hồng là một trong những kim cương màu tự nhiên được nhiều người quan tâm, vì vậy không có gì phải ngạc nhiên cả khi thấy kim cương phủ màu hồng xuất hiện vào cuối những năm 1990 (hình 6). Từ 1998 đến 2006, nhiều tác giả đã mô tả những mẫu mới đây của kim cương thành phẩm được tạo màu hồng bằng cách phủ màn mỏng theo phương pháp sputter. Epelboym (2006) cho biết có cả hai kim cương phủ màu hồng và màu cam nhờ màn mỏng oxid silic chứa vàng chứ không dùng màn mỏng fluorid. Shen (2007) mô tả phương pháp có thể tạo được nhiều màu bằng nhiều lớp phủ vi mỏng với những hóa chất thay đổi. Trong phần này, Shen cho biết Phòng giám định GIA cũng thấy có sự gia tăng lượng kim cương được tạo màu hồng do phủ fluorid canxi (CaF2). 

Cách xác định. Nhà ngọc học kinh nghiệm có thể xác định được hầu hết kim cương bị phủ khi kiểm tra toàn bộ viên đá dưới kính hiển vi ngọc học. Tiêu biểu là lớp phủ tự lộ diện do sự xuất hiện của các đốm, vết xước, màu không đều và tính bất thường bề mặt, còn có sự phản chiếu tán sắc và các màu do giao thoa (xem hình 5 và 6); những đặc tính này nhìn rõ nhất là dưới ánh sáng phản chiếu. Tuy nhiên xác định các lớp phủ “gần không màu” thì khó khăn rất nhiều so với lớp phủ tạo màu cho viên kim cương, nhất là khi chúng chỉ hiện diện ở một diện tích rất nhỏ trên viên đá, mà trường hợp này cũng khá thường xuyên.   

Hình 6: Viên kim cương bên trái là đá màu vàng được phủ màu hồng trên gờ, để ý thấy có sự tán sắc và màu bề mặt không đều. Bên phải, các vết trầy xước ở lớp phủ màu hồng này là dấu hiệu xác định xử lý này. Hình của Andrew Quinlan, trái (phóng đại 63x) và Wuyi Wang, phải (100x). 

Tính vững bền của lớp phủ kim cương thay đổi dựa vào vật chất và cách phủ được dùng. Các loại sơn đơn giản có thể bị tẩy sạch bằng dung môi như cồn và aceton. Các lớp phủ quang học thì vững bền hơn nhiều, những chúng vẫn có thể bị trầy xước hoặc bị acid tẩy sạch, chúng cũng không bền như sơn trong khi sửa nữ trang.