การดูเพชรแท้ เพชรเทียม
เมื่อได้อัญมณีใสมาเม็ดหนึ่ง เราจะทราบได้อย่างไรกัน ว่า อัญมณีใสเม็ดนี้เป็นเพชรหรือไม่ จะตรวจดูได้อย่างไร อย่างอื่น เราต้องทราบก่อนว่า โอกาสที่อัญมณีที่มีสีใส แวววาว นี้เป็นอะไรได้บ้าง ส่วนใหญ่แล้วจะมีโอกาสได้ไม่กี่อย่างคือ
1. Zircon(เพทาย)
เพทาย (Zircon) เป็นอัญมณีหนึ่งในธรรมชาติ มีสีต่างๆกัน บางครั้ง เราจะพบไม่มีสีได้ จะมีประกายมากกว่าแก้ว แต่มีการกระจายแสงปานกลาง ความร้อน ทำให้ zircon เปราะแตกง่าย มักจะพบรอยสึก หรือรอยแยก
2.Glass ( แก้ว )
แก้ว ใช้เป็น อัญมณีเทียมมานานหลายร้อยปี แต่เริ่มมาใช้เป็นเพชรเลียนแบบหรือเพชรเทียมเมื่อศตวรรษที่18 ในยุโรป ได้มีการเติมตะกั่วออกไซด์ลงในแก้ว เพื่อเพิ่มประกาย และการกระจายแสงให้มากขึ้นเรียกว่า strass หรือ stras แต่ชาวฝรั่งเศสเรียกกันว่า paste แก้วที่ใช้แทนอัญมณี มักจะใช้กระดาษตะกั่วรองด้านหลังไว้ และอาจจะพบในเครื่องประดับชนิดอื่นที่ทำกันก่อน ศตวรรษที่ 18
3.Garnet and Glass Doublet (โกเมน และแก้วปะ)
โกเมนและแก้วปะ เริ่มมีการคิดค้นใช้ตั้งแต่ปี คศ. 1845 โดยการหลอมโกเมน (garnet) ซึ่งมักจะใช้ almandite garnet ไว้ส่วน crown และแก้วเป็นส่วนพื้นล่าง การทดสอบทำได้โดยวางพลอยคว่ำหน้า บนกระดาษพื้นขาว จะมองเห็นวงสีแดงๆ รอบๆขอบพลอย
4.Synthetic sapphire และ Synthetic spinel
Sapphire และ spinel สังเคราะห์ ถูกสร้างขึ้นมา ในต้น ศตวรรษที่ 19 โดยวิธี flame fusion ทั้ง sapphire และ spinel สังเคราะห์นี้ ไม่มีสี จึงใช้เป็นเพชรเทียมที่มีความแข็งและความคงทนสูง แต่จะมีประกาย และการกระจายของแสงน้อยกว่าเพชร spinel สังเคราะห์ มีราคาถูก จึงมักจะให้เป็นเพชรเทียม และใช้แทนอัญมณีประจำเดือนสำหรับการใส่ในเครื่องประดับ พวก sapphire สังเคราะห์ เป็นอัญมณีที่มีค่าดัชนีการหักเหของแสงสองค่า (doubly refractive) ต่างกับเพชรที่มีค่า ดัชนีหักเหของแสงเพียงค่าเดียว (single reflactive ) จึงสามารถทดสอบแยกความแตกต่างๆได้ ด้วยค่าดัชนีหักเหของแสง
5. Synthetic rutile
การคิดค้น rutile สังเคราะห์ ในปี คศ. 1948 เมื่อพยายามคิดค้นหาสารที่ทำให้พลอยมีสีขาว เกิดการคิด rutile สังเคราะห์ เป็นผลึกเดี่ยวของผลึก titanium oxide โดยการเผาในเตาธรรมชาติประเภทเดียวกับ Verneuil ที่ใช้สังเคราะห์ flame fusion sapphire เราสามารถพบ rutile ในธรรมชาติได้ แต่จะเป็นสารที่ไม่มีความสวยงามเพียงพอสำหรับนำมาใช้เป็นเครื่องประดับ เพราะไม่มีสี ใส โปร่งแสง แต่ rutile ที่สังเคราะห์ได้ และใช้แทนเพชร จะมีประกายสูง ถึงแม้จะไม่เท่ากับเพชร แต่มีการกระจายของแสงสูงมาก ซึ่งทำให้คนธรรมดา สามารถสังเกตเห็นได้ แต่สีของ rutile สังเคราะห์ จะมีสีเหลืองอ่อน และมีความแข็งน้อยกว่าเพชร และ sapphire คือประมาณ 6-6.5 จึงไม่มีความทนทานมาก synthetic rutile มีค่าดัชนีหักเหของแสงสูงที่ 2.616 และ 2.903 ขณะที่ของเพชรมีค่าเดียวคือ 2.417 ความแตกต่างของดัชนีหักเหของแสง หรือที่เรียกว่า birefringence ที่สูงมาก จะทำให้มองเห็นเหลี่ยมของ facet ซ้อนกัน เมื่อมองจากด้านบนลงไปที่เรียกว่า doubling
6.Strontium titante
Strontrium titanate เป็นสารประกอบของ titanium ที่คิดค้นในปี 1953 ด้วยวิธี Verneuil หรือ flame fusion เป็นสารไม่มีสีในธรรมชาติ มีดัชนีการหักเหของแสงค่าเดียว หรือเรียกว่าหักเหเดี่ยว พวกนี้จะมีลักษณะ ใสเกือบไม่มีสี และมีการกระจายของแสงน้อยกว่า synthetic rutile แต่มากกว่าเพชร คือมีการกระจายแสงเท่ากับ 0.200 ในขณะที่เพชรมีค่า 0.044 แต่ strontrium titanate มีความแข็ง 5.6 แต่พวกนี้ จะมีน้ำหนักมาก เพราะความถ่วงจำเพาะเท่ากับ 5.13 เมื่อเทียบกับเพชรที่มีความถ่วงจำเพาะ 3.52 ในขนาดที่เท่ากับ strontium titanate จะมีน้ำหนักมากกว่า
7.YAG
ในปี 1960 ได้มีการคิดค้นสารสังเคราะห์ที่มีผลึกโครงสร้างเหมือนกับโกเมน (garnet) เพื่อใช้เป็นอัญมณีเทียมต่างๆ Yttrium Aluminum Garnet หรือ YAG ได้ถูกคิดค้นมาใช้แทนเพชร ถึงแม้จะเป็นสิ่งที่มนุษย์คิดค้นแทนเพชร แต่ในแง่ปฏิบัติ YAG ไม่ใช่อัญมณีสังเคราะห์ เพราะอัญมณีสังเคราะห์ คืออัญมณีที่คิดค้นทำขึ้นมาโดยมีคุณสมบัติทางแสง ทางเคมี และทางการภาพเหมือนกับแร่ในธรรมชาติ แต่ในทางปฏิบัติ ไม่มีอัญมณีหรือแร่ใดๆที่มีคุณสมบัติทางแสง ทางเคมี หรือทางการภาพ เหมือน YAG ถึงแม้ YAG จะมีโครงสร้างเหมือนกับโกเมน แต่คุณสมบัติอื่น ก็ไม่เหมือนเลย
แต่เดิม YAG ทำการโดยการละลายสารที่เรียกว่า flux เป็น flux melt process ซึ่งเป็นการสร้าง หรือการปลูกผลึกในเบ้าหลอมโลหะ ( crucible) ที่อุณหภูมิสูงนานๆ ปัจจุบันใช้วิธีการ pulling หรือ Czochaiski แทน โดยใช้ผลึกเล็กๆทำเป็นเมล็ด เริ่มต้นผูกไว้ แล้วปล่อยให้ผลึกนี้ หรือที่เรียกว่า seen crystal สัมผัสกับผิวสารละลายที่หลอมเหลวซึ่งอยู่ในเบ้าหลอม ผลึกจะค่อยๆโตขึ้น เมื่อ seed สัมผัส และค่อยๆดึง seed นั้นขึ้นมาจากสารละลาย YAG มีความแข็ง 8.25 และมีประกายสูง ทำให้เป็นนิยมใช้ในวงการแทนเพชรเป็นเวลาหลายปี อย่างไรก็ตาม YAG ยังคงขาดการกระจายแสง และประกายอย่างเพชร ซึ่งสังเกตเห็นได้ YAG มีค่าโน้มถ่วงจำเพาะสูงเท่ากับ 4.55 ซึ่งหมายความว่า ถ้าเทียบกับเพชรหนักหนึ่งกะรัต จะได้ YAG ที่มีขนาดเท่ากับแต่หนัก 1.28 กะรัต
8.G.G.G.
G.G.G. ย่อมาจาก Gadolinium gallium garnet ซึ่งสังเคราะห์โดยวิธี Czochralski G.G.G. เป็นสารสังเคราะห์ ชนิดที่สองซึ่งมีโครงสร้าง คล้ายกับโกเมนที่ใช้เป็นเพชรเทียม G.G.G. มีประกาย และการกระจายแสงสูงกว่า Y.A.G. และเกือบจะเท่ากับเพชร แต่มีความแข็ง 6.5 ทำให้เป็นรอยเมื่อถูกขูดขีดได้ง่าย G.G.G. มีความถ่วงจำเพาะสูงกว่าเพชรมาก เท่ากับ 7.02 ซึ่งหมายความว่า G.G.G. หากมีขนาดเท่ากับเพชรหนึ่งกะรัต จะหนักเท่ากับเพชร 2.5 กะรัต
9.Synthetic Cubic Zirconia
Synthetic Cubic Zirconia หรือ C.Z. เป็นเพชรเทียมที่นับว่าเหมือนกับเพชรที่สุด เป็นเพชรเทียมที่ประดิษฐ์ด้วยวิธี skull melting ต้องใช้อุณหภูมิสูงมาก ในการสร้างผลึก การที่เรียกว่า systhetic cubic zirconia เพราะมีแร่ธาตุทางธรรมชาติที่มีคุณสมบัติทางแสง ทางเคมี และทางกายภาพที่คล้ายคลึงกัน Synthetic Cubic Zirconia มีความแวววาง และมีประกายที่เกือบเหมือนกับเพชร แต่มีการกระจายแสงสูงกว่า แต่ก็สังเกตเห็นได้ไม่ง่ายนัก ความแข็งของ C.Z. คือ 8.25 ถึง 8.5 ความถ่วงจำเพาะเท่ากับ 6 ดังนั้น C.Z. ขนาดเท่ากับเพชรหนึ่งกะรัต จะหนักเท่ากับเพชร 1.75 กะรัต
10.Moissanite
Moissanite เป็นอัญมณีสังเคราะห์ที่มีลักษณะคล้ายเพชรมากที่สุด เนื่องจากมีความแข็งใกล้เคียงกับเพชรมากคือ 9.25 ในขณะที่เพชรมีความแข็ง 10 จึงมีเหลี่ยมเจียระไนที่คมชัด ทำให้ moissanite เป็นอัญมณีที่เลียนแบบเพชรแพร่หลายมากในปัจจุบัน แต่ moissanite มีค่าการกระจายของแสงสูงกว่าเพชร และมีลักษณะทางแสงแบบหักเหคู่
การดูเพชรแท้ เพชรเทียม
เมื่อได้อัญมณีใสมาเม็ดหนึ่ง เราจะทราบได้อย่างไรกัน ว่า อัญมณีใสเม็ดนี้เป็นเพชรหรือไม่ จะตรวจดูได้อย่างไร อย่างอื่น เราต้องทราบก่อนว่า โอกาสที่อัญมณีที่มีสีใส แวววาว นี้เป็นอะไรได้บ้าง ส่วนใหญ่แล้วจะมีโอกาสได้ไม่กี่อย่างคือ
1. Zircon(เพทาย)
เพทาย (Zircon) เป็นอัญมณีหนึ่งในธรรมชาติ มีสีต่างๆกัน บางครั้ง เราจะพบไม่มีสีได้ จะมีประกายมากกว่าแก้ว แต่มีการกระจายแสงปานกลาง ความร้อน ทำให้ zircon เปราะแตกง่าย มักจะพบรอยสึก หรือรอยแยก
2.Glass ( แก้ว )
แก้ว ใช้เป็น อัญมณีเทียมมานานหลายร้อยปี แต่เริ่มมาใช้เป็นเพชรเลียนแบบหรือเพชรเทียมเมื่อศตวรรษที่18 ในยุโรป ได้มีการเติมตะกั่วออกไซด์ลงในแก้ว เพื่อเพิ่มประกาย และการกระจายแสงให้มากขึ้นเรียกว่า strass หรือ stras แต่ชาวฝรั่งเศสเรียกกันว่า paste แก้วที่ใช้แทนอัญมณี มักจะใช้กระดาษตะกั่วรองด้านหลังไว้ และอาจจะพบในเครื่องประดับชนิดอื่นที่ทำกันก่อน ศตวรรษที่ 18
3.Garnet and Glass Doublet (โกเมน และแก้วปะ)
โกเมนและแก้วปะ เริ่มมีการคิดค้นใช้ตั้งแต่ปี คศ. 1845 โดยการหลอมโกเมน (garnet) ซึ่งมักจะใช้ almandite garnet ไว้ส่วน crown และแก้วเป็นส่วนพื้นล่าง การทดสอบทำได้โดยวางพลอยคว่ำหน้า บนกระดาษพื้นขาว จะมองเห็นวงสีแดงๆ รอบๆขอบพลอย
4.Synthetic sapphire และ Synthetic spinel
Sapphire และ spinel สังเคราะห์ ถูกสร้างขึ้นมา ในต้น ศตวรรษที่ 19 โดยวิธี flame fusion ทั้ง sapphire และ spinel สังเคราะห์นี้ ไม่มีสี จึงใช้เป็นเพชรเทียมที่มีความแข็งและความคงทนสูง แต่จะมีประกาย และการกระจายของแสงน้อยกว่าเพชร spinel สังเคราะห์ มีราคาถูก จึงมักจะให้เป็นเพชรเทียม และใช้แทนอัญมณีประจำเดือนสำหรับการใส่ในเครื่องประดับ พวก sapphire สังเคราะห์ เป็นอัญมณีที่มีค่าดัชนีการหักเหของแสงสองค่า (doubly refractive) ต่างกับเพชรที่มีค่า ดัชนีหักเหของแสงเพียงค่าเดียว (single reflactive ) จึงสามารถทดสอบแยกความแตกต่างๆได้ ด้วยค่าดัชนีหักเหของแสง
5. Synthetic rutile
การคิดค้น rutile สังเคราะห์ ในปี คศ. 1948 เมื่อพยายามคิดค้นหาสารที่ทำให้พลอยมีสีขาว เกิดการคิด rutile สังเคราะห์ เป็นผลึกเดี่ยวของผลึก titanium oxide โดยการเผาในเตาธรรมชาติประเภทเดียวกับ Verneuil ที่ใช้สังเคราะห์ flame fusion sapphire เราสามารถพบ rutile ในธรรมชาติได้ แต่จะเป็นสารที่ไม่มีความสวยงามเพียงพอสำหรับนำมาใช้เป็นเครื่องประดับ เพราะไม่มีสี ใส โปร่งแสง แต่ rutile ที่สังเคราะห์ได้ และใช้แทนเพชร จะมีประกายสูง ถึงแม้จะไม่เท่ากับเพชร แต่มีการกระจายของแสงสูงมาก ซึ่งทำให้คนธรรมดา สามารถสังเกตเห็นได้ แต่สีของ rutile สังเคราะห์ จะมีสีเหลืองอ่อน และมีความแข็งน้อยกว่าเพชร และ sapphire คือประมาณ 6-6.5 จึงไม่มีความทนทานมาก synthetic rutile มีค่าดัชนีหักเหของแสงสูงที่ 2.616 และ 2.903 ขณะที่ของเพชรมีค่าเดียวคือ 2.417 ความแตกต่างของดัชนีหักเหของแสง หรือที่เรียกว่า birefringence ที่สูงมาก จะทำให้มองเห็นเหลี่ยมของ facet ซ้อนกัน เมื่อมองจากด้านบนลงไปที่เรียกว่า doubling
6.Strontium titante
Strontrium titanate เป็นสารประกอบของ titanium ที่คิดค้นในปี 1953 ด้วยวิธี Verneuil หรือ flame fusion เป็นสารไม่มีสีในธรรมชาติ มีดัชนีการหักเหของแสงค่าเดียว หรือเรียกว่าหักเหเดี่ยว พวกนี้จะมีลักษณะ ใสเกือบไม่มีสี และมีการกระจายของแสงน้อยกว่า synthetic rutile แต่มากกว่าเพชร คือมีการกระจายแสงเท่ากับ 0.200 ในขณะที่เพชรมีค่า 0.044 แต่ strontrium titanate มีความแข็ง 5.6 แต่พวกนี้ จะมีน้ำหนักมาก เพราะความถ่วงจำเพาะเท่ากับ 5.13 เมื่อเทียบกับเพชรที่มีความถ่วงจำเพาะ 3.52 ในขนาดที่เท่ากับ strontium titanate จะมีน้ำหนักมากกว่า
7.YAG
ในปี 1960 ได้มีการคิดค้นสารสังเคราะห์ที่มีผลึกโครงสร้างเหมือนกับโกเมน (garnet) เพื่อใช้เป็นอัญมณีเทียมต่างๆ Yttrium Aluminum Garnet หรือ YAG ได้ถูกคิดค้นมาใช้แทนเพชร ถึงแม้จะเป็นสิ่งที่มนุษย์คิดค้นแทนเพชร แต่ในแง่ปฏิบัติ YAG ไม่ใช่อัญมณีสังเคราะห์ เพราะอัญมณีสังเคราะห์ คืออัญมณีที่คิดค้นทำขึ้นมาโดยมีคุณสมบัติทางแสง ทางเคมี และทางการภาพเหมือนกับแร่ในธรรมชาติ แต่ในทางปฏิบัติ ไม่มีอัญมณีหรือแร่ใดๆที่มีคุณสมบัติทางแสง ทางเคมี หรือทางการภาพ เหมือน YAG ถึงแม้ YAG จะมีโครงสร้างเหมือนกับโกเมน แต่คุณสมบัติอื่น ก็ไม่เหมือนเลย
แต่เดิม YAG ทำการโดยการละลายสารที่เรียกว่า flux เป็น flux melt process ซึ่งเป็นการสร้าง หรือการปลูกผลึกในเบ้าหลอมโลหะ ( crucible) ที่อุณหภูมิสูงนานๆ ปัจจุบันใช้วิธีการ pulling หรือ Czochaiski แทน โดยใช้ผลึกเล็กๆทำเป็นเมล็ด เริ่มต้นผูกไว้ แล้วปล่อยให้ผลึกนี้ หรือที่เรียกว่า seen crystal สัมผัสกับผิวสารละลายที่หลอมเหลวซึ่งอยู่ในเบ้าหลอม ผลึกจะค่อยๆโตขึ้น เมื่อ seed สัมผัส และค่อยๆดึง seed นั้นขึ้นมาจากสารละลาย YAG มีความแข็ง 8.25 และมีประกายสูง ทำให้เป็นนิยมใช้ในวงการแทนเพชรเป็นเวลาหลายปี อย่างไรก็ตาม YAG ยังคงขาดการกระจายแสง และประกายอย่างเพชร ซึ่งสังเกตเห็นได้ YAG มีค่าโน้มถ่วงจำเพาะสูงเท่ากับ 4.55 ซึ่งหมายความว่า ถ้าเทียบกับเพชรหนักหนึ่งกะรัต จะได้ YAG ที่มีขนาดเท่ากับแต่หนัก 1.28 กะรัต
8.G.G.G.
G.G.G. ย่อมาจาก Gadolinium gallium garnet ซึ่งสังเคราะห์โดยวิธี Czochralski G.G.G. เป็นสารสังเคราะห์ ชนิดที่สองซึ่งมีโครงสร้าง คล้ายกับโกเมนที่ใช้เป็นเพชรเทียม G.G.G. มีประกาย และการกระจายแสงสูงกว่า Y.A.G. และเกือบจะเท่ากับเพชร แต่มีความแข็ง 6.5 ทำให้เป็นรอยเมื่อถูกขูดขีดได้ง่าย G.G.G. มีความถ่วงจำเพาะสูงกว่าเพชรมาก เท่ากับ 7.02 ซึ่งหมายความว่า G.G.G. หากมีขนาดเท่ากับเพชรหนึ่งกะรัต จะหนักเท่ากับเพชร 2.5 กะรัต
9.Synthetic Cubic Zirconia
Synthetic Cubic Zirconia หรือ C.Z. เป็นเพชรเทียมที่นับว่าเหมือนกับเพชรที่สุด เป็นเพชรเทียมที่ประดิษฐ์ด้วยวิธี skull melting ต้องใช้อุณหภูมิสูงมาก ในการสร้างผลึก การที่เรียกว่า systhetic cubic zirconia เพราะมีแร่ธาตุทางธรรมชาติที่มีคุณสมบัติทางแสง ทางเคมี และทางกายภาพที่คล้ายคลึงกัน Synthetic Cubic Zirconia มีความแวววาง และมีประกายที่เกือบเหมือนกับเพชร แต่มีการกระจายแสงสูงกว่า แต่ก็สังเกตเห็นได้ไม่ง่ายนัก ความแข็งของ C.Z. คือ 8.25 ถึง 8.5 ความถ่วงจำเพาะเท่ากับ 6 ดังนั้น C.Z. ขนาดเท่ากับเพชรหนึ่งกะรัต จะหนักเท่ากับเพชร 1.75 กะรัต
10.Moissanite
Moissanite เป็นอัญมณีสังเคราะห์ที่มีลักษณะคล้ายเพชรมากที่สุด เนื่องจากมีความแข็งใกล้เคียงกับเพชรมากคือ 9.25 ในขณะที่เพชรมีความแข็ง 10 จึงมีเหลี่ยมเจียระไนที่คมชัด ทำให้ moissanite เป็นอัญมณีที่เลียนแบบเพชรแพร่หลายมากในปัจจุบัน แต่ moissanite มีค่าการกระจายของแสงสูงกว่าเพชร และมีลักษณะทางแสงแบบหักเหคู่