יהלומים צהובים – סיכום

אתה נמצא כאן: ראשי \ גמולוגיה \ יהלומים צהובים – סיכום
YELLOW DIAMOND
27 מאי 2015 - 22:44, הכותב , בתאריך גמולוגיה, מידע מקצועי, Comments off

יהלומים צהובים
מאת: שרון פרבר D.G. G.C.I

יהלומים צהובים טבעיים בגווני פנסי נדירים בטבע מכיוון שהצבע הצהוב מופיע עקב המצאות אטומי חנקן לא טהור המחליפים את הפחמן במבנה היהלום. בגלל שהצבע הצהוב מהווה המשך לדירוג היהלומים חסרי הצבע בסקלהD-Z נוצרים הרבה קונפליקטים וטעויות לגבי דירוג צבעו של היהלום הצהוב.
באמצעות בדיקות ספקטרוסקופיות גילו כי יש יהלומים המכילים אטומי חנקן והם הוגדרו כיהלומים מסוג I (type I). יהלומים שאינם מכילים חנקן שייכים לקבוצת יהלומים מסוג II (typeII).
במבנה הגבישי של יהלומים מסוג I, אוסף אטומים חנקניים מחליפים את אטום הפחמן בצורה של קבוצות ונקראים Ia. לחילופין ביהלומים מסוג Ib אטום החנקן מחליף את הפחמן כבודד במבנה המולקולארי. רוב היהלומים הצהובים הם מסוג Ia, ליתר דיוק 99% מיהלומים אלו משתייכים לקבוצה של סוג(type) Ia.
במחקרים קודמים חקרו דרך בדיקה ספקטרוסקופית ובדיקות אינפרא אדום את הנתונים הפיזיים של היהלום על מנת להבין את השינוי בין צבעו הטבעי של היהלום לבין צבעם של יהלומים שעברו טיפול לשינוי הצבע.
נוכחות החנקן גורמת לשני אזורי בליעה באזור הכחול הגלוי לעין בספקטרום, שמוביל לראייה של צבע צהוב. בסוג Ia החנקן בצורת מרכזN3 (N3 center) אשר גורם לראייה של קו חד באזור nm415. מניחים כי ה-מרכז N3 מכיל משולש של אטומי חנקן הפועלים כתחליפי פחמן ומתאחדים סביב מקום נדיר במבנה, חלל פנוי שבו חסר הפחמן. בליעה באזור nm415 ולעיתים באזור nm478, 465, 452 מפיקה את הצבע הצהוב חיוור "קייפ" (cape). בדרך כלל ה"קייפ" זורח זריחה כחולה לאורך גל באזור nm365 באולטרה ויולט ולעיתים יזרחו בירוק, צהוב-ירוק או כחול-ירוק מה שמעניק ליהלום הצהוב מראה שומני.
ה-N3 אחראי לזריחה של אולטרה ויולט – וזה נראה ביהלומים מסוג Ia . בהתבסס על ראיה מהספקטרוסקופ נרשם כי האינטנסיביות באזור ה-nm415 ברצועת הראיה והחוזק של צבעי הצהוב ביהלום מאמת כי מדובר ביהלום צהוב טבעי.
לעיתים בעת ביצוע הבדיקה הספקטרומטרית ה-N3 מלווה בעוד כמה קווים אשר חלשים יותר מ-nm415 ועומדים באזור 452,465 ו-nm475 ותורמים לצבע הצהוב )מרכז ה2N..(N2center קיימים יהלומים חסרי צבע שיזכו לצבע צהוב בהיר לאחר חימום של כמה דקות בטמפ' שלמעלה מ- c° 2300 בלחץ של kbar48. בניגוד לכך, יהלום צהוב או צהוב-ירקרק סינטטי שעבר טיפול HPHT בטמפ' שלמעלה מ – c°2000 לכמה שעות יוצא חסר צבע.

ריכוז החנקנים הפזורים שמגיעים ל ppm10 (יחידות למיליוןppm= ) גורמים לצבע צהוב ביהלום, אפילו ppm1 מעניק ליהלום גוון צהבהב. ריכוז החנקנים מוערך כ עד ppm 3000 ליהלומים מסוג Ia . תת חלוקה של קבוצת Ia היא – נלווה A (זוג של השכנים הקרובים ביותר של החנקן). B- (ארבע אטומים N המקיפים חלל פנוי-vacancy) בד"כ נמצאים ביהלומים מסוג Ia, אך הם לא מעלים בליעה באזור הגלוי לעין ולא גורמים לצבע. אך כן מפיקים תכונות ונתוני ראייה באינפרא אדום וספקטרו.
בסוג הפחות מצוי אשר היווצרותם בטבע אינה עקבית, Ib , מחליף חנקן בודד את הפחמן במבנה הגבישי וגורם לשינוי רחב באזור הבליעה אשר גורם לירידה מתחת ל – nm560 (בלי קו חד באזור nm415 ), אשר לחילופין מפיק יותר צבע צהוב רווי. ביהלומים סינטטיים מסוג Ib אשר עברו טיפול בטמפ' מעל – c° 1700 מדרבנת רצועת ויברציה עם פיק באזור – nm440 שקשור למרכז 2S ו – 3S (סינטטיים).
בדיקה ספקטרוסקופית מציגה בליעה באזור שלמטה מ- nm480 ובדרך כלל יהלומים מסוג Ib יזרחו בצבע צהוב חלש מאד עד כתום לאורך גל באזור nm365 באולטרה ויולט, יהלומים אלה מתוארים כבעלי צבע "קנרי" (canary) בגלל הצבע הצהוב החזק של יהלומים מסוג Ib והתכונות הפיזיות המיוחדות ליהלומים מסוג Ib.
לעומת יהלומים מסוג Ia , יהלומים מסוג Ib מכילים כמויות קטנות יותר של חנקן בד"כ מתחת ל – ppm 100.
חלוקת משנה של יהלומים מסוג I יכולה להתקבל על בסיס נתונים הנאספים בבדיקה באינפרא אדום בצירוף בדיקת הספקטרופוטומטר, עם יוצאים מן הכלל.
לפי GIA דירוג הצבע נקבע עפ"י צבע(HUE), גוון(TONE) והרוויה(SATURATION) של הגוון. כאשר הגוון כהה יותר, אך חלש יותר במידת הרוויה היהלום יופיע עם הצבע חום ובכך ישפיע על תיאור הצבע- BROWNISH/YELLOW.
במחקר זה השתמשו במיקרוסקופ, בתאורת אולטרה ויולט ובספקטרופוטומטר בטווח של nm850- 250 עם רווח של nm0.1. הדוגמאות נבדקו בתא בטמפ' נמוכה והתקררו בעזרת חנקן נוזלי ב ° 196- . FTIR ספקטרומטר בטמפ' החדר המצויד ב – KBR מפצל קרני אור, קרן אור מרוכז X6 ממקד את הקרן על הדוגמא ו כ- 1,024 סריקות לספקטרום התאספו בכדי לשפר את האות לרמות הרעש היחסי. הבליעה מהאינפרא אדום והספקטרופוטומטר הוקלטו בטווח אמצע באינפרא (cm-1 400-6000 , cm-11.0 ).
סוג היהלום נקבע עפ"י הבליעות המתקבלות באינפרא האדום והספקטרופוטומטר. כל מקדם בליעה בספקטרופוטומטר מחושב בהתייחס לשביל אור ישר העובר דרך האבן המלוטשת. בעזרת מקדמי הבליעה הצליחו לחשב לערך את ריכוז החנקן.

הגוון והרוויה
צהוב הינו צבע ספקטרלי, השוכן בין הצבעים ירוק וכתום באזור שבין nm560 ו nm590. ביהלומים צהובים יש הבדל משמעותי בגוון ורוויה, היהלומים מגיעים לרוויה החזקה ביותר בגוונים נמוכים.
לעיתים בטבע, הצבע צהוב מתערבב עם צבעים אחרים הסמוכים לצהוב בחלל הצבע כמו חום, כתום, זית, ירוק ואפור. כאשר צהוב מתערבב עם כתום או חום נוצר צהוב חם וכשמעורב עם ירוק, זית או אפור נוצר צהוב קר .

פגמים
בהרבה מהיהלומים הצהובים נתקלים בפגמים כגון עננים קטנים וחוטים של ראשי סיכה. לפעמים נראים פגמים כגון קריסטלים כהים בנוסף לפגמים שצוינו קודם. גרפיט הוא הפגם המינראלי המצוי ביותר בזמן בדיקת האבנים, והוא מופיע בגדלים שונים של גלצים המציגים צורה שטוחה. אך היהלומים הצהובים הללו נבדקו והראו כי 80% מהאבנים הנבדקות בניקיון של VS ומעלה, 71% לא זרחו תחת UV או שזרחו מעט, 25% זרחו זריחה בינונית/חלשה ורק 4% זרחו זריחה חזקה.
יהלומים מסוג I מתחלקים ל- 5 קבוצות על בסיס הנראה באולטרה ויולט, באינפרא אדום ובספקטרוסקופיה.
קבוצה 1: קבוצה זו מציגה את רוב היהלומים הצהובים, התכונות האינטנסיביות שנראו דרך הספקטרופוטומטר הציגו ריכוז גבוה של חנקן ושל אוסף חנקנים מזוהמים, דבר עקבי ליהלומים מסוג Ia .
בקבוצה זו בקושי נראו נתונים ספקטראליים המעלים חנקנים בודדים.
ספקטרום ה- UV דומיננטי בבליעה, בגלל ה – 3N עם קו אפס באזור – nm415 ורצועות צדדיות עם פיקים ב אזור– nm 376,384,394,403.
עוד נתוני בליעה מציגים פיקים באזור – nm425,438,452,465,478 וקשורים למרכז- 2N. נתוני הבליעה בין cm-1 1000-1400 באינפרא אדום מתארים ריכוז גבוה של אוסף חנקנים.
אמנם, הנתונים לא מדויקים אך מצביעים כי יהלום זה בעל ריכוז חנקנים של לפחות ppm200.
עוד נתונים מקבוצה זו כוללים פיק חזק באזור – cm-11370 הקשור לplatelets , פגם המורכב מפחמן ולעיתים מורכב מחנקן עם פיקים חלשים באזור – cm-11547,1520,1495. במספרי גל גבוהים יותר, פיקים חלשים באזור – cm-1 3236 ו- 3106 מציינים נוכחות של מימן לא טהור.
קבוצה 2: יהלומים אלה הם בערך 4% מסט הדוגמאות במחקר וחולקים הרבה מאותם נתונים של היהלומים בקבוצה 1, אך לחילופין שונים בגלל נתוני הבליעה החזקים שקשורים למימן.
בדיקה בספקטרופוטומטר מציג ריכוזים גבוהים של סוג חנקנים Ia בדומה לקבוצה 1 , אך שונה מקבוצה 1 עם נתונים באזור – cm-14495,4168,3236,3106,2813,2785,1405 – הקשורים לפגמי מימן.
ספקטרום ה- UV מראה תכונות של 2N ו- 3N כמו בקבוצה 1, אך עם בליעה שקשורה למימן באזור – nm474,1563 ושתי רצועות חלשות אך רחבות באזור – nm545,555. יתר על כך, עלייה חלשה כתוצאה מרצועה עבה במרכז באזור nm700 לאורכי גל ארוכים, שקשור כנראה למימן.
קבוצה 3: FANCY INTENSE: מצאו כי 1.7% מהדוגמאות נפלו לקבוצה זו בעקבות שינויי הצבע הנראים ביהלומים הצהובים הללו-צבע ירקרק באור הגלוי לעין. ספקטרום ה- UV מציג בליעה במרכז 3N ומרכז 2N חלש שקשור לתכונות הבליעה היושבות על עלייה הדרגתית בסוף הספקטרום הכחול (והם האחראים לצבע הצהוב הדומיננטי).
האור הירוק והחלש הנראה ביהלומים אלה בא כתוצאה ממרכז 3H (פגם המכיל שני חנקנים ומקום פנוי) באזור – nm503.2. יהלומים בעלי צבע צהוב אינטנסיבי וזריחה ירוקה חזקה באור הגלוי לעין מאד נדירים בטבע ויקרים. יהלומים מטופלים עם זריחה ירוקה מציינים מרכז 2H אינטנסיבי ( ev1,256), והטבעיים בקושי נוגעים במרכז 2H. האינפרא אדום וספקטרופוטומטר מציע כי כל החנקנים הפעילים באינפרא הם מסוג Iab, אם חישוב של סה"כ אוסף של B חנקנים בריכוז של יותר מ – ppm350.
קבוצה 4: FANCY VIVID: לעומת הקבוצות האחרות, הספקטרום בקבוצה 4 מציג ריכוז יחסית נמוך של חנקנים. רוב החנקנים בודדים ודומיננטיים ליהלומים מסוג Ib עם קו בליעה חדה באזור – cm-11344 בפיק רחב יותר באזור – cm-11130. כמות קטנה של אוסף חנקנים מסוג IaA מוצג בבליעה באזור – cm-11282 ואזור – cm-11450-1600 חסר תכונות מיוחדות. הספקטרום אינו מראה נתונים מלבד עלייה בבליעה באזור- nm500 לאורכי גל קצרים. אולם כמה מהיהלומים בקבוצה זו הראו חנקן פנוי הקשור לתכונות בליעה באזור – nm575,637.
קבוצה 5: FANCY INTENSE: תכונות הבליעה שקשורים ל- 2N חלשים יותר מאלו שבקבוצה 1 בהשוואת הרוויה בצבע. בדומה לקבוצה 4 ה- UV ספקטרום מראה עלייה עדינה של בליעה באזור– nm500 לאורכי גל קצרים יותר, אך עם קו אפס ברור ב – 3N ורצועות צדדיות שקשורות אליו. בליעה חלשה של 3H נראה גם כן.
האינפרא אדום וספקטרופוטומטר בדומה ליהלומים שבקבוצות 1 ו 2 מכילים בליעה של Ia חנקנים ופיק ה- platelets. אך ליהלומים מקבוצה זו בליעה רחבה באזור – cm-11650, ושלוש בליעות באזור – cm-11480,1450,1430 בחדות שונה ובמקרים רבים בליעה חלשה מאד באזור – cm-11344 בגלל החנקן הבודד Ib.

חשיבות החיתוך של יהלומים צהובים
יהלומים צהובים ויהלומים צבעוניים בכלל נחתכים בדרך כלל בצורות ליטוש פנטזי, על מנת להגביר את מראה צבעם. בעבר יהלומים בעלי צבע גוף צהוב עובדו בצורות, סגנונות חיתוך ופרופורציות כמו של יהלומים שבדירוג D-Z. במשך השנים עשו ניסיונות חיתוך על מנת להפיק צבע גוף גבוה יותר הנראה מהכתר.
יצרנים החלו לחתוך מחדש ולעצב את האבן בצורות שונות, וכך צורות חדשות וסגנונות חיתוך נכנסו לשימוש בגלם, מה שגרם לניצול מקסימאלי של הגלם ולהפקת משקל וצבע מרביים = ייצור גלם צהוב בהיר ריווחי יותר. רוב היהלומים מסוג Ia לא הראו איזור צבע ממוקד, אך ביהלומים עם אוסף חנקנים מסוגים שונים נמצאו יותר אזורים לא שווים של צבע, ליתר דיוק 62.3% מהיהלומים שהראו קווי בליעת מימן בספקטרופוטומטר הראו אזורים לא שווים של צבע בדרך כלל בצורה של גדילה בצבע חום. יתרה מזאת 65.1% מהיהלומים שהיה להם צבע ירקרק הראו אזורים לא שווים אשר הופיעו כקווים צהובים ישרים המקבילים לקווי צמיחה פנימיים. ביהלומים מסוג Ia צבעים כמו זהב-צהוב, אדום-זהב או אמבר נוצרים לאחר שעברו קרינה והרתחה ב –c° 600-850, בעקבות הופעתם של 3H, 4H.
3H, 4H גורמים לצבע צהוב או כתום ביהלום אחרי הקרנה והרתחה ב – c°800 ותלויים בחוזק הקרינה ובסוג הקרינה.
יהלומים מסוג Ib הראו אזורי צביעה ב – 56.8% מהדוגמאות כאזורים ריקים או אזורים מרוכזים בצבע הנקרא "ויסקי ומים"-לאזורים אלה יש פחות אפקט על החלטות ייצור בנוגע לאוריינטציה של האזורים הקשורים להופעת הצבע מהכתר.
הצבע הצהוב ביהלומים סינטטיים וטבעיים מסוג Ib בא בעקבות בליעה אופטית של חנקנים בודדים המחליפים פחמן. גם אוסף חנקנים וגם חנקנים בודדים הם צורה של חנקן בתוך מבנה היהלום האחראים לתכונות המיוחדות בבליעה בחלק הכחול של הספקטרום אשר מעלה את הצבע הצהוב.
שינויים באוסף החנקנים שמתחילים בזמן היווצרות היהלום גורמים להבדלים בתכונות החנקן בספקטרופוטומטר. השלבים המסובכים של אוסף החנקנים ביהלום מתקיימים לאורך זמן גיאולוגי בלחץ גבוה וטמפ' גבוהה בתוך כדור הארץ. בשלבי ההתגבשות חנקנים יכולים לשמש בתור תחליף לפחמן בודד בתוך המבנה. יהלומים המכילים חנקנים בודדים מוגדרים כיהלומים מסוג Ib , והם בעלי הצבע הייחודי "זהוב" צהוב הגורם לעלייה בבליעה באזור- nm500 לאורכי גל קצרים יותר. ליהלומים אלה יש סה"כ ריכוז חנקנים נמוך, למרות שצבעם חזק ברוויה.
בעת היווצרות היהלום בלבת כדור הארץ אטומי החנקן מתערבבים וכך נוצר סוג (TYPE) A,B ואוספי 3N .
יהלומים מקבוצה 1 מכילים ריכוז גבוה של 3N ו 2N אשר מתייחסים למעבר ויברציה של מרכז ה – 3N. מרכזי ה- 2N, 3N חזקים יותר ב- FANCY VIVID.
ההבדל המשמעותי בין דירוג ה D-Z לבין דירוג בפנסי הוא הערך של "העדר צבע" ב D-Z לעומת "נוכחות של צבע" ביהלומי הפנסי.
"העדר צבע" נראה ביהלום דרך הפוויליון, ו"נוכחות של צבע" נראה רק דרך הכתר. הגבול מעבר בין דירוג D-Z ופנסי זה Z. מבט מהכתר קובע את צבעו של יהלומי פנסי, אולם גם שמביטים מהכתר, קיימים שינויים בין עיני המתבונן במישור המיקוד וכך תוצאות שונות. מישור זה יכול להיחשב כמשטח דמיוני המקביל לשולחן-איפה שעיני המתבונן ממוקדות על מנת לקבוע את צבעו של היהלום. בהתחשב במיקום המישור, ליד השולחן, לעומק מהרונדיסט או יותר עמוק לפוויליון המתבונן יכול להסיק מסקנות שונות לגבי הצבע.
במעבדות GIA מישור המיקוד הוא ליד השולחן ולא בעומק היהלום, כך שהמתבונן רואה את התערובת הכללית שמכיל את הצבע הדומיננטי הבודד בעל האופי. על מנת להבין את דירוג צבעי היהלום, חשוב להשוות את תכונות הצבע עם הצבעים המומלצים. תהליך זה מאפשר למתבונן להבין את מיקומו של הצבע בחלל הצבע והתיאור הקשור לאותו מיקום.
תהליך זה חשוב על מנת לדרג יהלומים צהובים שדומים בגוון וברוויה, אך שונים בטווח הצבע. הופעתם של אלה הנוטים לטווח הקר שונים יותר מאלה הנוטים לטווח החם יותר. שינוי זה עלול לגרום לבלבול עם חוזק הצבע במקרה והיהלום לא מושווה וממוסגר עם אחר.
לסיכום יהלומים צהובים מופיעים בטווחים רחבים של גוון ורוויה אך הרוב נופלים בטווח רוויה המוצג בדירוגים של FANCY LIGHT, FANCY, FANCY INTENSE AND FANCY VIVID. יהלומים צהובים מופיעים עם רמות הרוויה הגבוהים ביותר שנראו ביהלומי פנסי עד היום. העובדה שהם מופיעים בגדלים גדולים יותר מיהלומי פנסי אחרים מציע לתכשיטנים מגוון רחב ומגוון לעיצוב תכשיטים. יתר על כך העובדה שדרגת הניקיון שלהם בד"כ VS ומעלה מאפשר ליצרנים לחתוך את האבן בפרופורציות שיאפשרו ניצול מקסימאלי של משקל וצבע במבט מהכתר. למרות שקשה להגדיר קבוצות ליהלומים צהובים מסוג I בגלל הנתונים הספקטראליים, הצליחו לחלק אותם לחמש קבוצות עם נתונים ספקטראליים מובהקים.

About author:

תנאי שימוש למאמרים - לחצו כאן