¿Sabes si tu piedra es natural o sintética?

En el artículo de hoy nos centraremos en diferenciar joyas con piedras naturales o sintéticas (piedras que han sido creadas en laboratorio pero que tienen las mismas propiedades físicas y ópticas que las naturales). Además, explicaremos un poco más en profundidad las piedras más llamativas y describiremos algunos ejemplos y pruebas.

Tanto si quieres una joya por el color y diseño, como si es por las cualidades que tiene la piedra, en Plata Luz consideramos que es importante conocer que es lo que tenemos. En este artículo vamos a tratar algunos términos más técnicos sobre los procesos de síntesis y los diversos tratamientos que existen – sobre todo cuando entremos a describir los diversos procedimientos –. Intentaremos describir lo mejor posible cada paso y, si no es así, siempre puedes escribirnos un mensaje o un comentario con tus dudas para poder solucionarlo mejor.

DEFINICIONES Y CONCEPTOS PRINCIPALES

Antes de comenzar, tenemos que aclarar los términos que vamos a utilizar a lo largo del texto. Esto nos ayudará a todos a comprenderlo mejor. Nos referimos a piedras naturales a todas aquellas que proceden de la naturaleza, ya sean orgánicas, inorgánicas o vidrios (como por ejemplo la obsidiana).

Estas piedras naturales pueden estar tratadas por calor, irradiación, tinciones, resinas, etc. Algunos de estos tratamientos están aceptados internacionalmente, como lo es por ejemplo el relleno de aceite o resina en las esmeraldas; mientras que otros tratamientos no son tan aceptados. Por norma general, cualquier tratamiento que afecte de forma permanente a la piedra no estará aceptado, o lo que es lo mismo, se debería de advertir de su tratamiento al realizar la compra. En los siguientes puntos profundizaremos más sobre estos tipos de tratamientos.

Por otro lado, encontramos las piedras sintéticas. Como su propio nombre indica, se forman por un proceso de síntesis donde se consigue imitar los efectos y propiedades que tiene una piedra en la naturaleza. Alguno pensará… ¿y para qué quiero saber yo si es natural o sintético, si se ven igual? Bueno, el objetivo principal es saber, a priori, lo que tenemos. Si nos venden una joya con una piedra sintética, y nos lo dicen de antemano, no hay ningún problema. No obstante, en muchas ocasiones es difícil saberlo, incluso para los profesionales. En segundo lugar está el factor económico, dado que las piedras naturales alcanzan valores superiores debido a la rareza y dificultad de obtenerlas, mientras que las sintéticas se pueden producir en masa.

En la imagen podemos observar unas esmeraldas sintéticas realizadas bajo el método hidrotermal.

DIFERENCIAR UNA PIEDRA SINTÉTICA DE UNA NATURAL

El ser humano lleva siglos intentando replicar las piedras encontradas en la naturaleza. Al comienzo se trataban de bastas imitaciones, usando vidrios y colorantes (este estilo entraría dentro de las imitaciones, no de las sintéticas). En el año 1891, Verneuil dio a conocer en la Academia de Ciencias de París un informe sellado sobre un nuevo y revolucionario proceso para la síntesis del rubí, proceso que reconoció públicamente en noviembre de 1902. En el informe, Verneuil citaba la construcción de un soplete invertido de oxígeno-hidrógeno —su famoso chalumeau— que básicamente se emplea aún hoy en día en la fabricación de muchos tipos de piedras sintéticas. Esto marcó el comienzo de la verdadera carrera para la obtención cada vez más perfecta de las piedras sintéticas.

En esta imagen podemos apreciar un boceto del primer horno utilizado por Verneuil para la síntesis de rubíes con el proceso Verneuil.

Desde ese momento se produjo una carrera vertiginosa de avances tecnológicos, relacionados con los procesos de síntesis, la manipulación de las estructuras cristalinas y sus defectos, mejoras en la transparencia de las piedras preciosas, y en la creación o modificación del color. Esto ha propiciado que cada vez sea más difícil encontrar en el mercado ejemplares que no hayan sufrido, al menos, algún tipo de tratamiento. 

Las grandes dificultades que muchas veces se presentan para identificar algunos tipos de síntesis y tratamientos ha obligado en el siglo XXI a los laboratorios gemológicos tradicionales a asociarse a diversos centros de investigación para poder utilizar todo tipo de tecnología avanzada para analizar e identificar las manipulaciones que se realizan en los materiales.

En este momento puede que te preguntes cómo saber la diferencia entre las piedras sintéticas, las naturales tratadas y las naturales sin tratamiento. Pues bien, aunque la tecnología ha ido mejorando a pasos agigantados, es posible ver, con diferentes aparatos, diferencias con las gemas naturales.

Pongamos por ejemplo un rubí. En su formación en la naturaleza, se originarán en zonas magmáticas o metamórficas, donde se irán cristalizando en rocas ricas en aluminio y pobres en silicio, como los que aparecen en los basaltos de Tailandia, Camboya y Australia. Además, necesitará unas condiciones de oxidación, presión y tiempo determinadas para la correcta formación de los cristales. Todos estos componentes generan diversos tipos de inclusiones, las cuales hacen referencia de las condiciones geomorfológicas de su formación.

Inclusiones de sulfito opaco en un rubí natural de las minas de Mogok, Camboya.

Sin embargo, las piedras creadas en laboratorio (ya sea el proceso de sustancia fundida, flux o el método hidrotermal) generan un tipo de inclusiones diferentes a las naturales. Siguiendo el ejemplo anterior, cuando se crea un rubí sintético melt o sustancia fundida, debido al tipo de síntesis utilizada quedaran restos de fundente sin diluir en su interior, además de burbujas de crecimiento.

TRATAMIENTO EN GEMAS NATURALES

En algunas ocasiones, existen gemas que, por sus características físicas u ópticas, se someten a algún tratamiento para mejorar el color o la transparencia. Estos tratamientos pueden ser permanentes o no, y viene bien conocerlo para evitar estropearlas.

• Tratamientos términos. En muchas ocasiones se tratan térmicamente las gemas para conseguir mejores colores. Esto sucede con los corindones (ya sean rubíes o zafiros), cuarzos (por ejemplo, un cuarzo amatista con hierro férrico (Fe⁺³) calentado a 450ºC, pasan a cuarzo citrino; si seguimos aumentando la temperatura a 550ºC obtenemos cuarzos naranjas, y a más de 600ºC pasan a color blanco lechoso, utilizándose como imitación de la piedra luna).
• Resinas y vidrios. El uso de resinas naturales es muy común en ciertos materiales, como el berilo esmeralda. Normalmente, las esmeraldas sacadas de la mina se someten a un análisis profundo para observar el tipo de grietas, fisuras e inclusiones que tienen. Si se trata de esmeraldas de alta calidad no suelen usarse, pero en la gran mayoría, se someten a un tratamiento de resina, donde se sumergen las piedras en aceite o resinas para que absorban estos componentes.

En la imagen podemos apreciar un rubí natural con relleno de vidrio.

Las resinas o los aceites se usan porque tienen un índice de refracción similar al de la gema en cuestión. De ese modo, cuando ocupan el lugar de la fractura o la grieta interna, esta crea un efecto de camuflaje, impidiendo ver las fracturas. Como se puede ver en las imágenes, pasamos de piedras craqueadas a otras de una calidad relativamente buena, con defectos estructurales pequeños.

En la imagen podemos apreciar una misma esmeralda, antes y después del tratamiento de relleno de fisuras.

Hay que tener cuidado con el lavado o mantenimiento de estos tratamientos, dado que podemos expulsarlos. Por ejemplo, si metemos una esmeralda tratada con resina en una máquina de ultrasonidos, eliminaremos cualquier tipo de material externo a la piedra, por lo que podremos sorprendernos de ver el acabado (pensando que nos han roto la piedra). Lo bueno es que podemos volver a tratarla para recuperar su tonalidad.

TRATAMIENTOS FRAUDULENTOS CON VIDRIOS

Esto no sucede con otros tratamientos, como es el caso de rellenos de vidrios en corindones. Suele hacerse porque es un tratamiento que visualmente es muy efectivo, pero la realidad es que en algunos casos encontramos más vidrio que corindón. Este tipo de tratamientos, cuando se someten a un ultrasonido o un calentamiento por soplete, se craquean o quiebran, quedando una película blanquecina en la superficie.

TRATAMIENTOS POR IRRADIACIÓN

La radiación es un proceso relativamente moderno que ha generado un gran avance a la tecnología. Las radiaciones más utilizadas son los neutrones y electrones, pero también se realizan, en menor medida, radiación por protones, partículas alfa o rayos gamma. Este tipo de técnica se suele usar para mejorar el color de las piedras. Por ejemplo, los topacios son piedras que suelen tratarse mucho por radiación. Cuando comenzaron a usar este tipo de procedimiento, los laboratorios no eran capaces de estabilizar los cambios de color, por lo que los simples rayos del sol podían generar un cambio en la piedra, volviendo a su color inicial. No obstante, años más tarde se fue mejorando con combinaciones de calor y radiación.

Con los diamantes también suele usarse, sobre todo en los diamantes Tipo IIa, sobre todo los que tienen pocas inclusiones, pudiendo convertir colores de baja calidad en grados D, E y F (los más altos de la serie).

En resumen, por un tipo de tratamiento de radiación se puede conseguir mejorar el color de las piedras, aumentando mucho su valor en el mercado. No obstante, las piedras irradiadas deberían de venderse como tal, para evitar confundirlas con las naturales sin tratamiento.

SÍNTESIS: SU EVOLUCIÓN Y TÉCNICAS

Cómo explicábamos antes, hoy en día existen diferentes tipos de procesos de síntesis de piedras. Muchos de ellos han sido desarrollados para el uso gemológico y en joyería, pero en otras ocasiones también han influido los avances tecnológicos. Un ejemplo de esto es el cuarzo. Aunque en la naturaleza es muy abundante, normalmente aparece maclado, siendo muy complejo el uso de esas piedras. Gracias a los procesos de síntesis, se ha conseguido crear cristales de cuarzo sintético completamente perfectos (sin impurezas), lo que permite utilizarlos como lentes en diversos aparatos, microscopios, cámaras de fotos, etc.  La fluorita sería otro ejemplo de este tipo de trabajos, dado que esta piedra presenta una dispersión muy baja (0,007 – la James Bond de las piedras). Esto permite utilizarlas en gafas y lentes.

No obstante, las síntesis han sido creadas, en su gran mayoría, para el uso en joyería. Muchas de estas máquinas fueron desarrolladas por grandes empresas en su intento de crear diamantes sintéticos. Del diamante no hablaremos en esta entrada, pero tenéis toda la información sobre esta piedra en los artículos Diamante I y Diamante II.

A continuación, describiremos los distintos tipos de síntesis que existen hoy en día:

• Sustancia fundida o Melt. Se utiliza material en polvo que se funde a la llama y cristaliza al enfriarse en una semilla. Dependiendo del tipo de horno y técnica que se utilice, se puede subdividir en cinco tipos: 1) Melt – Verneuil: es el clásico. De este tipo de síntesis se obtienen unas botellas alargadas, que posteriormente se tallan: 2) Czochralski o Pulling: se usa radiofrecuencia para calentar un crisol donde se almacenan los componentes en polvo: 3) Bridgman – Stockbarger: Se usa un horno dividido en dos zonas, la primera más caliente que la segunda. Cuando el material va pasando por estas zonas se va fundiendo y, posteriormente, cristalizando; 4) Crecimiento zonal: normalmente se suele utilizar este método únicamente para mejorar y purificar cristales; 5) Skull-melting: en este tipo de síntesis se refrigera al mismo tiempo que se calienta el crisol, obteniendo mayores temperaturas.

• Mezcla fundida o Flux. En este tipo de síntesis se utiliza el producto a sintetizar y un fundente que ayuda a descomponerlo a temperaturas más bajas, pudiendo de esa forma controlar mejor la formación.

• Método hidrotermal. En groso modo, se utiliza agua, calor y altas presiones para la formación de las diversas piedras.

Estos tipos de métodos generan unas inclusiones determinadas que nos ayudan a saber cual ha sido el tipo de tratamiento y su formación (en algunos casos podemos saber hasta la empresa que lo ha realizado).

Espero que os haya gustado este espacio dedicado a las diferencias entre piedras naturales y sintéticas.

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