Dĩ nhiên, trong đó không thể thiếu sự góp mặt của kim cương, được mệnh danh là vua của các loại đá quý.

Với trình độ phát triển ngày càng mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, hiện tại, các loại kim cương nhân tạo (hoặc những loại đá tương tự) không chỉ hiện diện trong các phòng thí nghiệm mà còn có mặt tràn ngập khắp thị trường đồ trang sức. Đá nhân tạo ngày càng được chế tạo với hình thức, chất lượng không thua gì đá thiên nhiên và khó có thể phân biệt bằng mắt thường.

Dưới tên gọi “kim cương nhân tạo” vẫn còn ẩn chứa nhiều vấn đề khác nhau. Những loại đá có tính chất tương tự vẫn thường được nhiều người dựa vào độ sáng bóng và đánh đồng với kim cương. Bài viết này sẽ giới thiệu với các bạn một số loại “kim cương nhân tạo” thường gặp và vài mẹo nhỏ mang tính tham khảo để phân biệt với kim cương thiên nhiên.

Kim cương là 1 trong 2 dạng thù hình của carbon có độ cứng rất cao (10 trên thang đo độ cứng Mohs) và khả năng khúc xạ ánh sáng cực tốt nên được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực từ công nghiệp cho đến kim hoàn. Kim cương được cho là loại khoáng sản với tính chất vật lý hoàn hảo và được sưu tầm như 1 loại đá quý hiếm.

1 viên kim cương được đánh giá theo chất lượng 4C: Carat (khối lượng), Clarity (độ trong suốt), Color (màu sắc) và Cut (cách cắt). Hiện nay chỉ có 20% sản lượng kim cương trên thế giới được dùng làm đồ trang sức. Số còn lại có phẩm chất kém hơn được sử dụng trong công nghiệp và thực hiện các nghiên cứu khoa học.

Cho tới giữa những năm 1950, cách duy nhất để có thể sở hữu 1 viên kim cương là phải khai thác từ các mỏ trong tự nhiên. Thật không may, quá trình hình thành kim cương trong tự nhiên đòi hỏi phải có nhiệt độ và áp suất rất lớn (khoảng 1200 độ C và 5 gigapascal). Những điều kiện nêu trên thường thấy ở độ sâu từ 140 đến 190km dưới lớp vỏ Trái Đất. Đó là chưa kể đến thời gian từ 1 đến 3,3 tỷ năm để hình thành và chỉ được ngẫu nhiên đẩy lên bề mặt bởi các lực kiên tạo địa chất.

Sự khan hiếm nguồn cung cấp kim cương vào năm 1953 đã dẫn đến sự ra đời của kim cương nhân tạo được tổng hợp bằng 2 phương pháp HPHT (cao áp – cao nhiệt) và CVD (lắng đọng hóa học pha hơi). Phương pháp HPHT có nhiệm vụ tái tạo lại điều kiện sâu dưới lòng đất. Trong khi đó, phương pháp CVD sử dụng sự bay hơi hóa học của hợp chất khí carbon dưới tác động của tia nhiệt Plasma để phân chia các phân tử khí nhằm tạo ra sản phẩm cuối cùng là carbon lắng tụ, từ đó phát triển nên mầm kim cương. 2 phương pháp trên hiện đang được sử dụng rộng rãi để tạo ra kim cương trong phòng thí nghiệm.

Các thuộc tính của kim cương phụ thuộc phần lớn vào quá trình sản xuất và mục đích sản xuất. Các viên kim cương nhân tạo được sản xuất trong phòng thí nghiệm gần như tương tự như kim cương tự nhiên. Trên thực tế, do được chế tạo một cách có kiểm soát và hết sức cẩn thận trong phòng thí nghiệm nên thậm chí, kim cương nhân tạo còn có độ cứng, độ dẫn nhiệt, dẫn điện vượt trội hơn so với kim cương tự nhiên. Hơn nữa, kim cương chế tạo trong phòng thí nghiệm không bị lẫn các tạp chất như một số kim cương khai thác từ mỏ.

Chính vì thế, trên một phương diện nào đó, cả kim cương thiên nhiên và kim cương sản xuất trong phòng thí nghiệm đều là kim cương đúng nghĩa (kim cương thật). Tuy nhiên, theo nhận định của các chuyên gia thì giá thành của kim cương nhân tạo rất cao, do việc tạo ra môi trường tương tự như tự nhiên để tạo ra kim cương là vô cùng tốn kém và đắt hơn cả chi phí khai thác kim cương trong thiên nhiên. Chính vì vậy, kim cương nhân tạo rất hiếm xuất hiện trên thị trường trang sức thế giới. Những “viên kim cương” thường được quảng cáo trên thị trường thực chất hầu hết chỉ là đá tổng hợp, thường là đá Zirconia (đá CZ) hay Moissanit.

Tiêu chuẩn 4C

Trước những năm 1950, trên thế giới chưa có những tổ chức chuyên nghiệp và các chỉ tiêu thống nhất để đánh giá giá trị và chất lượng của đá quý. Kết quả đánh giá có thể khác nhau tùy thuộc vào nơi thẩm định. Tuy nhiên, Viện đá quý Mỹ đã chấm dứt tình trạng trên bằng 4C, tiêu chuẩn đánh giá kim cương phổ biến trên thế giới hiện nay.

Tiêu chuẩn 4C sẽ chấm điểm 1 viên đá quý dựa trên 4 đặc tính vật lý: Màu sắc, độ trong suốt, cách cắt và khối lượng (carat).

Màu sắc: màu của 1 viên kim cương được đánh giá theo thang điểm từ D tới Z thông qua so sánh với những viên có chất lượng tốt nhất dùng làm vật đối chiếu. Theo tiêu chuẩn của GIA, viên kim cương cấp D sẽ không có màu sắc, trong suốt như 1 giọt nước tinh khiết và dĩ nhiên là có giá trị cao hơn. Ngược lại, cấp Z sẽ bị nhuốm màu vàng hoặc nâu. Giữa khoảng D-Z vẫn còn một số cấp khác dựa trên màu sắc của mẫu kim cương. Đặc biệt, viên kim cương cấp Z có màu vàng nhạt rất hiếm và có giá trị cao.

Độ trong suốt: Được đánh giá dựa vào kết quả khi nhìn dưới kính lúp 10 lần kiểm tra số lượng các vết trầy xước, màu sắc của những vết gãy, vị trí của chúng, tất cả đều được dùng để đánh giá kim cương. Tất cả các yếu tố trên đều ảnh hưởng tới tính trong suốt và độ sáng chói của viên kim cương.

Cách cắt: Có rất nhiều công trình nghiên cứu toán học được nghiên cứu nhằm làm cho lượng ánh sáng mà nó phản xạ được là nhiều nhất. Một trong số đó là công trình của nhà toán học yêu thích khoáng vật Marcel Tolkowsky. Ông là người nghĩ ra cách cắt hình tròn và đã đề ra các tỉ lệ thích hợp cho nó. Một viên kim cương được cắt theo kiểu hình tròn hiện đại trên bề mặt có tất cả 57 mặt. Trong đó, phần trên có 33 mặt và phần dưới có 24 mặt. Phần trên có nhiệm vụ tán xạ ánh sáng thành nhiều màu sắc khác nhau trong khi phần bên có nhiệm vụ phản xạ ánh sáng. Tiêu chí này được đánh giá theo 5 cấp độ về các yếu tố độ phản xạ ánh sáng, độ tán xạ ánh sáng bà khả năng lấp lánh.

Khối lượng carat: dĩ nhiên, viên kim cương càng to, trọng lượng càng lớn thì giá trị sẽ càng cao. 1 đơn vị carat tương đương với 200 mg và có thể được chia đều thành 100 điểm. 1 điểm bằng 1% carat hay 2mg được dùng để đánh giá các viên kim cương có khối lượng dưới 1 carat.

Dưới đây là bảng kết quả đánh giá viên kim cương do GIA thực hiện dựa trên tiêu chuẩn 4C. Loại trừ việc làm giấy giả mạo, có thể nói, nếu viên kim cương của bạn được cấp chứng nhận này thì bạn hoàn toàn có thể yên tâm về giá trị của viên kim cương mà mình sở hữu.