Trả màu thật cho đá quý bằng công nghệ xử lý nhiệt

Trong các mỏ đá quý ở miền bắc VN, lượng ruby đỏ và saphia hồng có màu tinh khiết rất ít. Đa số bị nhuốm ánh tím hoặc sắc nâu... khó dùng ngay để chế tác. TS. Nguyễn Ngọc Khôi, ĐH KHTN Hà Nội, đã tìm ra cách để loại bỏ màu tạp này, tăng đáng kể chất lượng của chúng .

Cả hai loại đá quý trên đều thuộc cùng một khoáng vật của nhôm oxit (Al­₂0₃), được gọi chung là corindon. Màu sắc của chúng chủ yếu là do sự có mặt của ba nguyên tố tạo màu crom (Cr), sắt (Fe) và titan (Ti), theo các tỷ lệ khác nhau cho ra những màu khác nhau. Ruby đỏ và saphia hồng chủ yếu có crom, saphia lam chứa cả sắt và titan, còn saphia màu tím, tím hồng lại có đồng thời cả 3 nguyên tố trên. 

Nếu trong tinh thể ruby và saphia hồng ngoài Cr³⁺ có lẫn thêm Fe²⁺ và Ti⁴⁺ thì chúng sẽ có màu ánh tím, tím/lam và ánh lam. Ngược lại, nếu có lẫn thêm Fe³⁺, màu của chúng sẽ có sắc nâu, làm cho viên đá xỉn đi.

Theo tiến sĩ Khôi, Chủ nhiệm Bộ môn Địa hóa, Khoa Địa chất, đá quý dạng thô ở nước ta chủ yếu có chất lượng rất thấp, thông thường nếu khai thác 1.000 viên thì chỉ có một viên có thể chế tác thành ngọc. Ruby, saphia hồng có ánh tím hoặc sắc nâu gặp khá nhiều trong các mỏ Lục Yên, Quỳ Châu, Tân Hương, Trúc Lâu (tỉnh Yên Bái), chiếm một tỷ trọng đáng kể trong các sản phẩm khai thác của những mỏ này. 

Quy trình xử lý nhiệt : 

Qua phân tích, mô tả và nung thí nghiệm, tiến sĩ Khôi đã xây dựng được quy trình xử lý nhiệt cho hai loại đá quý này. Theo đó, dùng nhiệt độ cao tác động lên ruby và saphia trong môi trường thích hợp (ôxy hóa hoặc khử) để làm thay đổi tính chất (hóa trị) và sự phân bố của các nguyên tố tạo màu trong corindon, dẫn đến sự thay đổi màu sắc của viên đá. Khi gặp nhiệt độ, không gian nguyên tử của tinh thể corindon được mở rộng, thúc đẩy quá trình khuyếch tán đều các nguyên tố tạo màu, đồng thời thúc đẩy các phản ứng hóa hóa học.

Chẳng hạn, nung ruby và saphia hồng ánh tím trong môi trường ôxy hóa, ánh tím sẽ giảm xuống, còn nếu nung trong môi trường khử, ánh tím sẽ tăng lên (do Fe²⁺ chuyển thành Fe³⁺ và ngược lại). Nhiệt độ ở đây chủ yếu thúc đẩy quá trình ôxy hóa, khử. Khi nung ruby, saphia hồng có sắc nâu trong môi trường ôxy hóa, sắc nâu sẽ tăng lên, còn nếu nung trongmôi trường khử thì sắc nâu sẽ giảm xuống.

Vậy, muốn làm giảm hoặc loại bỏ sắc tím cho ruby và saphia, cần nung chúng trong môi trường oxy hóa, còn muốn loại bỏ sắc nâu, phải nung trong môi trường khử. 

Hiện nay, công nghệ trên đã được áp dụng ở hầu hết các nước có ngành công nghiệp đá quý phát triển như Nhật Bản, Mỹ, Thái Lan…, song họ luôn giữ bí mật, không chuyển giao cho ai. Phần lớn đá quý thô của Việt Nam đều bị xuất lậu sang Thái Lan để xử lý và sau đó chế tác. Đây là việc chảy máu tài nguyên rất lớn. Với việc các nhà khoa học Việt Nam tự tìm ra công nghệ này, chất lượng đá quý đã được nâng cao đáng kể. Khi loại bỏ được màu tạp chất, giá thành sản phẩm có thể tăng từ 30% đến 100%, thậm chí cao hơn nhiều . 

Kỹ thuật nhuộm màu : 

Trước kia, để xử lý đá quý nhiễm tạp chất như vậy, người ta chủ yếu dùng kỹ thuật nhuộm mầu. Nhược điểm của công nghệ này là mầu không bền, không đảm bảo tự nhiên, ít được người tiêu dùng chấp nhận. Với kỹ thuật mới, sản phẩm vẫn đảm bảo được mầu tự nhiên, do không có gì được cho thêm vào hoặc lấy đi khỏi viên đá. Thêm nữa, mầu sau xử lý nhiệt hoàn toàn bền vững và ổn định theo thời gian, dưới tác dụng của nhiệt độ và hóa chất…

Cũng theo tiến sĩ Khôi, đến nay công nghệ này đã được áp dụng đối với ruby, saphia của các mỏ Lục Yên, Quỳ Châu và Tân Hương ở Việt Nam. Hiện nhóm nghiên cứu của ông vẫn tiếp tục nghiên cứu đối với ruby, saphia ở các mỏ khác, đặc biệt là saphia ở miền Nam như Đăk Nông, Ngọc Yêu, Eaka, Hàm Tân…, và dự kiến sẽ xây dựng thêm vài quy trình công nghệ khác nữa. 

Nguồn : Vnexpress