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Sílice de piedra preciosa de imitación de vidrio azul verde

Figura 1. Dos muestras de vidrio verde-azul cabujón ovalado y un cabujón marquesa con un peso que oscila entre 2,17 y 2,60 quilates. Foto de Min Ye.

La gema de sílice, también conocida como «crisocola», se considera la variedad más valiosa de calcedonia. Su atractivo color azul a azul verdoso es producido por inclusiones de pavo real dorado finamente dispersas. Las principales fuentes incluyen Taiwán, Estados Unidos, México, Perú e Indonesia. La gema de sílice ha sido particularmente popular en Taiwán a lo largo de los años. Dado que el color azul saturado del material taiwanés es agradable y uno de los mejores del mundo, es caro. Al mismo tiempo, la actual escasez de producción en Taiwán está elevando los precios considerablemente. Como resultado, poco a poco van apareciendo en el mercado imitaciones y tratamientos que confunden a los clientes. Recientemente obtuvimos tres especímenes pulidos de una tienda de regalos en el condado de Taitung, Taiwán (cerca de donde se encuentra la mina de gema de sílice), que parecían tener buen color y claridad (Figura 1). El empresario afirmó que eran gemas de sílice extraídas en Taiwán, pero luego se determinó que eran imitaciones de vidrio.

Figura 2. Izquierda: una gran cantidad de burbujas de diferentes tamaños son características internas típicas de las tres muestras, campo de visión de 1,28 mm. Derecha: Se ven muchos hoyos pequeños en la superficie pulida; campo de visión de 3,70 mm. Fotomicrografías tomadas por Ye Min bajo luz cenital (izquierda) y luz oblicua (derecha). «>
Las muestras de cabujón de vidrio verde-azul tienen burbujas de aire internas y hoyos en la superficie.

Figura 2. Izquierda: una gran cantidad de burbujas de diferentes tamaños son características internas típicas de las tres muestras, campo de visión de 1,28 mm. Derecha: Se ven muchos hoyos pequeños en la superficie pulida; campo de visión de 3,70 mm. Fotomicrografías de Ye Min bajo luz cenital (izquierda) y foco oblicuo (derecha).

Las pruebas gemológicas estándar mostraron que estas tres muestras tienen las siguientes propiedades: Color: azul verdoso uniforme; Transparencia: translúcido; Spot RI: 1,48; SG: 2,48 a aproximadamente 2,57; La radiación ultravioleta de onda corta es débil de color blanco verdoso. Al mismo tiempo, la sílice gema real tiene las siguientes propiedades: Color: generalmente no uniforme; Spot RI: 1,54; SG: aproximadamente 2,63. El examen con microscopía de gemas reveló muchas burbujas distintas de diferentes tamaños (Figura 2, izquierda). En el caso de la muestra con forma de marquesina, el gran número de burbujas de aire da como resultado una gravedad específica relativamente baja. Cuando se observa con luz incidente oblicua, se pueden ver muchos hoyos pequeños en la superficie pulida (Fig. 2, derecha). Además, hay algunas pequeñas grietas concoideas a lo largo del borde inferior de la muestra. Para obtener una comprensión más completa, se realizó un análisis más avanzado.

Figura 3. Los espectros de reflectancia infrarroja representativos (trazas verdes) de tres muestras se compararon con los espectros de referencia de vidrio (trazas azules) y sílice de gemas naturales (trazas rojas, recopiladas por los autores). Pico de reflectancia de diagnóstico para muestras de vidrio cerca de 1065 cm-1, completamente diferente del pico de gema de sílice. Los espectros se desplazan para mayor claridad. «>
Los espectros de reflectancia infrarroja de las tres muestras se compararon con espectros de referencia de vidrio y sílice gema natural.

Figura 3. Los espectros de reflectancia infrarroja representativos (trazas verdes) de tres muestras se compararon con los espectros de referencia de vidrio (trazas azules) y sílice de gemas naturales (trazas rojas, recopiladas por los autores). Pico de reflectancia de diagnóstico para muestras de vidrio cerca de 1065 cm-1, completamente diferente del pico de gema de sílice. Los espectros se desplazan para mayor claridad.

Figura 4. Espectros de absorción UV-Vis-NIR típicos (trazas verdes) de tres muestras en comparación con Cu2+-Vidrio dopado (traza azul) y sílice gema natural de color azul verdoso (traza roja, recogida por el autor). En un gráfico típico de una muestra de vidrio, la banda de absorción alrededor de 760 nm se asigna a Cu2+Las dos bandas de absorción débil a 424 y 439 nm de la réplica de vidrio pueden estar relacionadas con trazas de hierro, mientras que la banda de 690 nm puede deberse a la presencia de cromo. Los espectros se desplazan para mayor claridad. «>
Los espectros de absorción UV-Vis-NIR de las tres muestras se compararon con vidrio dopado con Cu2+ y sílice de zafiro turquesa natural.

Figura 4. Espectros de absorción UV-Vis-NIR típicos (trazas verdes) de tres muestras en comparación con Cu2+-Vidrio dopado (traza azul) y sílice gema natural de color azul verdoso (traza roja, recogida por el autor). En un gráfico típico de una muestra de vidrio, la banda de absorción alrededor de 760 nm se asigna a Cu2+Las dos bandas de absorción débil a 424 y 439 nm de la réplica de vidrio pueden estar relacionadas con trazas de hierro, mientras que la banda de 690 nm puede deberse a la presencia de cromo. Los espectros se desplazan para mayor claridad.

Espectro de reflectancia FTIR que muestra una banda de reflexión principal a aproximadamente 1065 cm-1 (Fig. 3), consistente con el espectro característico del vidrio (consulte el GNI de otoño de 2019, págs. 443-445; TB Wang et al., «Frequency vs. Incidence Angle of Quartz Glass Main LO Mode», Revista de física química,rollo. 119, No. 1, 2003, pp. 505-508). El análisis químico LA-ICP-MS detectó varios elementos: Si (promedio de 617 000 ppmw), Na (promedio de 151 000 ppmw), Al (promedio de 101 000 ppmw), Ca (promedio de 24 900 ppmw), K (promedio de 19 600 ppmw), Ba (19 600 ppmw) promedio) 17800 ppmw), Pb (3840 ppmw promedio), Mg (2580 ppmw promedio), Fe (1620 ppmw promedio), Cu (5940 ppmw promedio) y Cr (716 ppmw promedio). Esta composición identifica las tres muestras como vidrio de silicato, que es marcadamente diferente de la gema de sílice (cuyos componentes principales son sílice y silicato de cobre, un tipo de silicato de cobre). El espectro UV-Vis-NIR de la muestra exhibe una fuerte banda ancha de absorción alrededor de 760 nm (Fig. 4), lo que revela que Cu2+ como colorante.Además, dos bandas de absorción débiles a 424 y 439 nm pueden estar relacionadas con trazas de Fe3+La banda de 690 nm puede deberse a la presencia de Cr3+ (Consulte W. Thiemsorn et al., «Velocidades redox y absorción óptica de iones polivalentes en vidrios industriales», boletin de ciencia de materiales,rollo. 30, 2007, pp. 487–495, V. Vercamer, “Spectral and estructural properties of iron in silicate glass”, tesis doctoral, Pierre and Marie Curie-Università Paris VI, 2016, pp. 97-145 páginas).

Tomando todas las pruebas juntas, se confirmó que las tres muestras azul verdosas eran vidrio artificial coloreado por un aditivo de cobre desconocido. Las inclusiones de burbujas son una característica de diagnóstico para identificar, y la espectroscopia FTIR también puede ser útil. Este caso recuerda a los clientes que deben tener cuidado al comprar piedras preciosas, incluso cerca de fuentes geográficas.

Ye Min es estudiante de doctorado y Andy H. Shen ([email protected]) es Profesor Distinguido y Director del Instituto de Tecnología Innovadora de Pruebas de Gemas (IGT) en la Escuela de Gemología, Universidad de Geociencias de China, Wuhan.

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