Un simulante de diamante , imitación de diamante o imitación de diamante es un objeto o material con características gemológicas similares a las de un diamante . Los simulantes se diferencian de los diamantes sintéticos , que son diamantes reales que exhiben las mismas propiedades materiales que los diamantes naturales. Los diamantes realzados también están excluidos de esta definición. Un simulante de diamante puede ser artificial, natural o, en algunos casos, una combinación de ambos. Si bien las propiedades de sus materiales difieren notablemente de las del diamante, los simulantes tienen ciertas características deseadas, como la dispersión y la dureza , que se prestan a la imitación. Los gemólogos capacitados y con el equipo adecuado pueden distinguir los diamantes naturales y sintéticos de todos los simulantes de diamantes, principalmente mediante inspección visual.
Los simulantes de diamantes más comunes son el vidrio con alto contenido de plomo (es decir, diamantes de imitación ) y la circona cúbica (CZ), ambos materiales artificiales. Desde mediados de la década de 1950 se han desarrollado otros materiales artificiales, como el titanato de estroncio y el rutilo sintético , pero ya no son de uso común. Introducido a finales del siglo XX, el producto moissanita cultivado en laboratorio ha ganado popularidad como alternativa al diamante. El alto precio de los diamantes de calidad gema , así como las importantes preocupaciones éticas del comercio de diamantes , [1] han creado una gran demanda de simulantes de diamantes. [2]
Para que se considere su uso como simulante de diamante, un material debe poseer ciertas propiedades similares a las del diamante. Los simulantes artificiales más avanzados tienen propiedades que se aproximan mucho al diamante, pero todos los simulantes tienen una o más características que los diferencian clara y fácilmente (para aquellos familiarizados con el diamante) del diamante. Para un gemólogo , las propiedades diferenciales más importantes son aquellas que fomentan las pruebas no destructivas; la mayoría de ellos son de naturaleza visual. Se prefieren las pruebas no destructivas porque la mayoría de los diamantes sospechosos ya están cortados en piedras preciosas y engastados en joyería , y si falla una prueba destructiva (que se basa principalmente en la relativa fragilidad y suavidad de los diamantes que no son diamantes), puede dañar el simulante, algo inaceptable. resultado para la mayoría de los propietarios de joyas, ya que incluso si una piedra no es un diamante, aún puede tener valor.
A continuación se presentan algunas de las propiedades mediante las cuales se pueden comparar y contrastar el diamante y sus simulantes.
La escala de Mohs de dureza mineral es una escala no lineal de la resistencia al rayado de los minerales comunes. El diamante se encuentra en la cima de esta escala (dureza 10), ya que es uno de los materiales naturales más duros que se conocen. (Algunas sustancias artificiales, como las nanobarras de diamante agregadas , son más duras). Dado que es poco probable que un diamante encuentre sustancias que puedan rayarlo, aparte de otro diamante, las piedras preciosas de diamante suelen estar libres de rayones. La dureza del diamante también es evidente visualmente (bajo el microscopio o lupa ) por sus facetas muy brillantes (descritas como adamantinas ), que son perfectamente planas, y por sus bordes facetados nítidos y afilados. Para que un simulante de diamante sea eficaz, debe ser muy duro en comparación con la mayoría de las gemas. La mayoría de los simulantes no alcanzan la dureza del diamante, por lo que pueden separarse del diamante por sus defectos externos y su mal pulido.
En el pasado reciente, se pensaba comúnmente que la llamada "prueba del cristal de la ventana" era un método seguro para identificar diamantes. Es una prueba potencialmente destructiva en la que se raspa una piedra preciosa de diamante sospechosa contra un panel de vidrio, y el resultado positivo es un rasguño en el vidrio y ninguno en la piedra preciosa. En lugar del vidrio también se utilizan puntas de dureza y placas raspadoras de corindón (dureza 9). Las pruebas de dureza no son aconsejables por tres razones: el vidrio es bastante blando (normalmente 6 o menos) y puede rayarse con una gran cantidad de materiales (incluidos muchos simulantes); el diamante tiene cuatro direcciones de escisión perfecta y fácil (planos de debilidad estructural a lo largo de los cuales el diamante podría dividirse) que podrían activarse mediante el proceso de prueba; y muchas piedras preciosas parecidas a los diamantes (incluidos los simulantes más antiguos) son valiosas por derecho propio.
La gravedad específica (SG) o densidad de un diamante gema es bastante constante en 3,52. La mayoría de los simulantes están muy por encima o ligeramente por debajo de este valor, lo que puede hacerlos fáciles de identificar si no están configurados. Para este fin se pueden utilizar líquidos de alta densidad, como el diyodometano , pero todos estos líquidos son muy tóxicos y, por lo tanto, normalmente se evitan. Un método más práctico es comparar el tamaño y el peso esperados de un diamante sospechoso con sus parámetros medidos: por ejemplo, una circona cúbica (SG 5,6–6) tendrá 1,7 veces el peso esperado de un diamante de tamaño equivalente.
Los diamantes generalmente se cortan en brillantes para resaltar su brillo (la cantidad de luz reflejada hacia el espectador) y fuego (el grado en que se ven destellos prismáticos de colores). Ambas propiedades se ven fuertemente afectadas por el corte de la piedra, pero son función del alto índice de refracción del diamante (RI, el grado en que la luz incidente se desvía al entrar en la piedra) de 2,417 (medido con luz de sodio , 589,3 nm). y una alta dispersión (el grado en que la luz blanca se divide en sus colores espectrales cuando pasa a través de la piedra) de 0,044, medida por el intervalo de las líneas B y G del sodio. Por lo tanto, si el RI y la dispersión de un simulante de diamante son demasiado bajos, parecerá comparativamente opaco o "sin vida"; Si el RI y la dispersión son demasiado altos, el efecto se considerará irreal o incluso vulgar. Muy pocos simulantes tienen RI y dispersión muy próximos, e incluso los simulantes más cercanos pueden ser separados por un observador experimentado. Las mediciones directas del RI y la dispersión no son prácticas (un refractómetro gemológico estándar tiene un límite superior de aproximadamente RI 1,81), pero varias empresas han ideado medidores de reflectividad para medir el RI de un material indirectamente midiendo qué tan bien refleja un haz infrarrojo .
Quizás igualmente importante sea el carácter óptico . El diamante y otros materiales cúbicos (y también amorfos ) son isotrópicos , lo que significa que la luz que entra en una piedra se comporta de la misma manera independientemente de la dirección. Por el contrario, la mayoría de los minerales son anisotrópicos , lo que produce birrefringencia , o doble refracción de la luz que ingresa al material en todas las direcciones excepto el eje óptico (una dirección de refracción única en un material doblemente refractivo). Con un aumento bajo, esta birrefringencia suele detectarse como una duplicación visual de las facetas posteriores o defectos internos de una piedra preciosa tallada. Por tanto, un simulante de diamante eficaz debería ser isotrópico.
Bajo luz ultravioleta de onda larga (365 nm) , el diamante puede emitir una fluorescencia azul, amarilla, verde, malva o roja de intensidad variable. La fluorescencia más común es la azul, y estas piedras también pueden fosforescer en amarillo; se cree que esta es una combinación única entre las piedras preciosas. Por lo general, hay poca o ninguna respuesta a la radiación ultravioleta de onda corta, a diferencia de muchos simulantes de diamantes. De manera similar, debido a que la mayoría de los simulantes de diamantes son artificiales, tienden a tener propiedades uniformes: en un anillo de diamantes con varias piedras, uno esperaría que los diamantes individuales emitieran fluorescencia de manera diferente (en diferentes colores e intensidades, y algunos probablemente sean inertes). Si todas las piedras emiten fluorescencia de manera idéntica, es poco probable que sean diamantes.
La mayoría de los diamantes "incoloros" en realidad están teñidos de amarillo o marrón hasta cierto punto, mientras que algunos simulantes artificiales son completamente incoloros, el equivalente a una "D" perfecta en la terminología de color de diamantes . Es importante considerar este factor "demasiado bueno para ser verdad"; Los simulantes de diamantes de colores destinados a imitar diamantes elegantes son más difíciles de detectar en este sentido, pero los colores de los simulantes rara vez se aproximan. En la mayoría de los diamantes (incluso los incoloros) se puede observar (mediante un espectroscopio de visión directa) un espectro de absorción característico , que consiste en una fina línea a 415 nm. Los dopantes utilizados para impartir color en simulantes artificiales pueden detectarse como un complejo espectro de absorción de tierras raras , que nunca se ve en el diamante.
También están presentes en la mayoría de los diamantes ciertos defectos o inclusiones internos y externos , los más comunes de los cuales son fracturas y cristales extraños sólidos. Los simulantes artificiales suelen ser internamente impecables y cualquier defecto que esté presente es característico del proceso de fabricación. Las inclusiones que se ven en los simulantes naturales a menudo serán diferentes a las jamás vistas en diamantes, sobre todo las inclusiones líquidas de "plumas". El proceso de corte del diamante a menudo deja intactas partes de la superficie del cristal original. Estos se denominan naturales y suelen estar en el cinturón de la piedra; toman la forma de hoyos triangulares, rectangulares o cuadrados ( marcas de grabado ) y se ven sólo en diamantes.
El diamante es un conductor térmico extremadamente eficaz y normalmente un aislante eléctrico . La primera propiedad se aprovecha ampliamente en el uso de una sonda térmica electrónica para separar los diamantes de sus imitaciones. Estas sondas constan de un par de termistores alimentados por baterías montados en una fina punta de cobre . Un termistor funciona como un dispositivo de calentamiento mientras que el otro mide la temperatura de la punta de cobre: si la piedra que se está probando es un diamante, conducirá la energía térmica de la punta lo suficientemente rápido como para producir una caída de temperatura mensurable. Como la mayoría de los simulantes son aislantes térmicos, el calor del termistor no será conducido. Esta prueba dura entre 2 y 3 segundos. La única excepción posible es la moissanita, que tiene una conductividad térmica similar a la del diamante: las sondas más antiguas pueden ser engañadas por la moissanita, pero los probadores de conductividad térmica y eléctrica más nuevos son lo suficientemente sofisticados como para diferenciar los dos materiales. El último desarrollo es el recubrimiento de nanodiamante, una capa extremadamente delgada de material de diamante. Si no se prueba adecuadamente, puede mostrar las mismas características que un diamante.
La conductancia eléctrica de un diamante sólo es relevante para las piedras azules o gris azuladas, porque el boro intersticial responsable de su color también las convierte en semiconductores . Por lo tanto, se puede afirmar que se sospecha un diamante azul si completa con éxito un circuito eléctrico .
El diamante ha sido imitado por materiales artificiales durante cientos de años; Los avances tecnológicos han visto el desarrollo de simulantes cada vez mejores con propiedades cada vez más cercanas a las del diamante. Aunque la mayoría de estos simulantes eran característicos de un determinado período de tiempo, sus grandes volúmenes de producción aseguraron que todos sigan encontrándose con frecuencia variable en la joyería del presente. Casi todos fueron concebidos inicialmente para uso previsto en alta tecnología , como medios láser activos , varistores y memorias de burbujas . Debido a su oferta actual limitada, los coleccionistas pueden pagar una prima por los tipos más antiguos.
La columna "índice(s) de refracción" muestra un índice de refracción para sustancias de refracción simple y un rango para sustancias de refracción doble.
La formulación de vidrio de pedernal utilizando plomo , alúmina y talio para aumentar el RI y la dispersión comenzó a finales del período barroco . El vidrio de pedernal se transforma en brillantes y, una vez recién cortados, pueden ser simulantes de diamantes sorprendentemente eficaces. Conocidos como pedrería, pastas o strass, los simulantes de vidrio son una característica común de la joyería antigua ; En tales casos, los diamantes de imitación pueden ser artefactos históricos valiosos por derecho propio. La gran suavidad (por debajo de la dureza 6) impartida por la mina significa que los bordes y las caras de las facetas de un diamante de imitación se redondearán y rayarán rápidamente. Junto con las fracturas concoideas y las burbujas de aire o líneas de flujo dentro de la piedra, estas características hacen que las imitaciones de vidrio sean fáciles de detectar con un aumento moderado. En la producción contemporánea es más común que el vidrio se moldee en lugar de cortarse: en estas piedras las facetas serán cóncavas y los bordes redondeados, y también pueden estar presentes marcas o costuras de molde. El vidrio también se ha combinado con otros materiales para producir compuestos.
Los primeros simulantes de diamantes artificiales cristalinos fueron el zafiro blanco sintético ( Al 2 O 3 , corindón puro) y la espinela (MgO·Al 2 O 3 , óxido de aluminio y magnesio puro ). Ambos se han sintetizado en grandes cantidades desde la primera década del siglo XX mediante el proceso de Verneuil o fusión por llama, aunque la espinela no se utilizó ampliamente hasta la década de 1920. El proceso Verneuil implica una cerbatana de oxihidrógeno invertida , con polvo de alimentación purificado mezclado con oxígeno que se alimenta cuidadosamente a través de la cerbatana. El polvo de alimentación cae a través de la llama de oxihidrógeno, se funde y cae sobre un pedestal giratorio que desciende lentamente. La altura del pedestal se ajusta constantemente para mantener su parte superior en la posición óptima debajo de la llama y, durante varias horas, el polvo fundido se enfría y cristaliza para formar un único cristal pedunculado de pera o bola . El proceso es económico y se cultivan cristales de hasta 9 centímetros (3,5 pulgadas) de diámetro. Las bolas cultivadas mediante el moderno proceso Czochralski pueden pesar varios kilogramos.
El zafiro sintético y la espinela son materiales duraderos (dureza 9 y 8) que requieren un buen pulido; sin embargo, debido a su RI mucho más bajo en comparación con el diamante (1,762–1,770 para el zafiro, 1,727 para la espinela), están "sin vida" cuando se cortan. (El zafiro sintético también es anisotrópico , lo que lo hace aún más fácil de detectar). Sus bajos RI también significan una dispersión mucho menor (0,018 y 0,020), por lo que incluso cuando se cortan en brillantes carecen del fuego del diamante. Sin embargo, la espinela sintética y el zafiro fueron simulantes de diamantes populares desde la década de 1920 hasta finales de la de 1940, cuando comenzaron a aparecer simulantes más nuevos y mejores. Ambos también se han combinado con otros materiales para crear composites. Los nombres comerciales que alguna vez se usaron para el zafiro sintético incluyen Diamondette , Diamondite , Jourado Diamond' y Thrilliant . Los nombres de la espinela sintética incluían Corundolite , Lustergem , Magalux y Radiant .
El primero de los simulantes ópticamente "mejorados" fue el rutilo sintético (TiO 2 , óxido de titanio puro ). Introducido en 1947-48, el rutilo sintético posee mucha vida cuando se corta, quizás demasiada vida para un simulante de diamante. El RI y la dispersión del rutilo sintético (2,8 y 0,33) son mucho más altos que los del diamante que los brillantes resultantes parecen casi opalinos en su despliegue de colores prismáticos. El rutilo sintético también es doblemente refractivo: aunque algunas piedras se cortan con la mesa perpendicular al eje óptico para ocultar esta propiedad, simplemente inclinando la piedra se revelarán las facetas traseras duplicadas.
El continuo éxito del rutilo sintético también se vio obstaculizado por el inevitable tinte amarillo del material, que los productores nunca pudieron remediar. Sin embargo, se produjo rutilo sintético en una gama de diferentes colores, incluidos azules y rojos, utilizando varios dopantes de óxido metálico. Éstas y las piedras casi blancas eran extremadamente populares, aunque irreales. El rutilo sintético también es bastante blando (dureza ~6) y quebradizo y, por lo tanto, se desgasta poco. Se sintetiza mediante una modificación del proceso Verneuil, que utiliza un tercer tubo de oxígeno para crear un quemador tricónico ; esto es necesario para producir un monocristal, debido a las pérdidas de oxígeno mucho mayores involucradas en la oxidación del titanio. La técnica fue inventada por Charles H. Moore, Jr. en National Lead Company (más tarde NL Industries ), con sede en South Amboy , Nueva Jersey . National Lead y Union Carbide fueron los principales productores de rutilo sintético y la producción anual máxima alcanzó los 750.000 quilates (150 kg). Algunos de los muchos nombres comerciales aplicados al rutilo sintético incluyen: Astryl , Diamothyst , Gava o Java Gem , Meredith , Miridis , Rainbow Diamond , Rainbow Magic Diamond , Rutania , Titangem , Titania y Ultamite .
National Lead también fue donde se llevó a cabo la investigación sobre la síntesis de otro compuesto de titanio: el titanato de estroncio ( Sr TiO 3 , tausonita pura). Leon Merker y Langtry E. Lynd realizaron investigaciones a finales de la década de 1940 y principios de la de 1950, quienes también utilizaron una modificación tricónica del proceso de Verneuil. Tras su introducción comercial en 1955, el titanato de estroncio reemplazó rápidamente al rutilo sintético como el simulante de diamante más popular. Esto se debió no sólo a la novedad del titanato de estroncio, sino también a su óptica superior: su RI (2,41) es muy cercano al del diamante, mientras que su dispersión (0,19), aunque también muy alta, supuso una mejora significativa con respecto al despliegue psicodélico del rutilo sintético. . También se utilizaron dopantes para dar al titanato sintético una variedad de colores, desde amarillo, naranja hasta rojo, azul y negro. El material también es isotrópico como el diamante, lo que significa que no hay duplicaciones de facetas que distraigan, como se ve en el rutilo sintético.
El único gran inconveniente del titanato de estroncio (si se excluye el exceso de fuego) es su fragilidad. Es más blando (dureza 5,5) y más quebradizo que el rutilo sintético; por esta razón, el titanato de estroncio también se combinó con materiales más duraderos para crear compuestos. Por lo demás, era el mejor simulante que existía en ese momento y en su punto máximo de producción anual fue de 1,5 millones de quilates (300 kg). Debido a la cobertura de patentes , toda la producción estadounidense fue realizada por National Lead, mientras que Nakazumi Company de Japón produjo grandes cantidades en el extranjero . Los nombres comerciales del titanato de estroncio incluían Brilliante , Diagem , Diamontina , Fabulite y Marvelite .
Aproximadamente a partir de 1970 el titanato de estroncio comenzó a ser sustituido por una nueva clase de imitaciones de diamantes: los " granates sintéticos ". Estos no son verdaderos granates en el sentido habitual porque son óxidos en lugar de silicatos , pero comparten la estructura cristalina del granate natural (ambos son cúbicos y por lo tanto isotrópicos) y la fórmula general A 3 B 2 C 3 O 12 . Mientras que en los granates naturales C es siempre silicio , y A y B pueden ser uno de varios elementos comunes , la mayoría de los granates sintéticos están compuestos de elementos de tierras raras poco comunes. Son los únicos simulantes de diamantes (aparte de los diamantes de imitación) sin equivalentes naturales conocidos: desde el punto de vista gemológico, es mejor denominarlos artificiales que sintéticos , porque este último término está reservado para materiales fabricados por el hombre que también se pueden encontrar en la naturaleza.
Aunque se cultivaron con éxito varios granates artificiales, sólo dos adquirieron importancia como simulantes de diamantes. El primero fue el granate de itrio y aluminio ( YAG ; Y 3 Al 5 O 12 ) a finales de los años 1960. Se produjo (y todavía se produce) mediante el proceso Czochralski, o extracción de cristales, que implica el crecimiento a partir de la masa fundida. Se utiliza un crisol de iridio rodeado por una atmósfera inerte , en el que el óxido de itrio y el óxido de aluminio se funden y se mezclan a una temperatura cuidadosamente controlada cercana a 1980 °C. Se une un pequeño cristal semilla a una varilla, que se baja sobre el crisol hasta que el cristal entra en contacto con la superficie de la mezcla fundida. El cristal semilla actúa como sitio de nucleación ; la temperatura se mantiene estable en un punto donde la superficie de la mezcla está justo por debajo del punto de fusión. La varilla se gira y retrae lenta y continuamente, y la mezcla extraída cristaliza al salir del crisol, formando un solo cristal en forma de bola cilíndrica. La pureza del cristal es extremadamente alta y normalmente mide 5 cm (2 pulgadas) de diámetro y 20 cm (8 pulgadas) de largo, y pesa 9.000 quilates (1,75 kg).
La dureza del YAG (8,25) y la falta de fragilidad fueron grandes mejoras con respecto al titanato de estroncio, y aunque su RI (1,83) y dispersión (0,028) fueron bastante bajos, fueron suficientes para dar a los YAG de corte brillante un fuego perceptible y un buen brillo (aunque todavía mucho). más bajo que el diamante). También se produjeron varios colores diferentes con la adición de dopantes, incluidos el amarillo, el rojo y un verde intenso, que se utilizó para imitar la esmeralda . Los principales productores incluyeron Shelby Gem Factory de Michigan, Litton Systems, Allied Chemical , Raytheon y Union Carbide; La producción mundial anual alcanzó un máximo de 40 millones de quilates (8000 kg) en 1972, pero cayó drásticamente a partir de entonces. Los nombres comerciales de YAG incluían Diamonair , Diamonique , Gemonair , Replique y Triamond .
Si bien la saturación del mercado fue una de las razones de la caída en los niveles de producción de YAG, otra fue la reciente introducción de otro granate artificial importante como simulante de diamante, el granate de gadolinio y galio (GGG; Gd 3 Ga 5 O 12 ). Producido de manera muy similar al YAG (pero con un punto de fusión más bajo de 1750 °C), el GGG tenía un RI (1,97) cercano y una dispersión (0,045) casi idéntica al diamante. GGG también era lo suficientemente duro (dureza 7) y lo suficientemente resistente como para ser una piedra preciosa eficaz, pero sus ingredientes también eran mucho más caros que los de YAG. Igualmente obstaculizante fue la tendencia de GGG a volverse marrón oscuro al exponerse a la luz solar u otra fuente ultravioleta: esto se debía al hecho de que la mayoría de las gemas de GGG estaban hechas de material impuro que era rechazado para uso tecnológico. El SG de GGG (7.02) es también el más alto de todos los simulantes de diamantes y uno de los más altos de todas las piedras preciosas, lo que hace que las gemas GGG sueltas sean fáciles de detectar al comparar sus dimensiones con sus pesos esperados y reales. En comparación con sus predecesores, GGG nunca se produjo en cantidades significativas; A finales de los años setenta se volvió más o menos inaudito. Los nombres comerciales de GGG incluían Diamonique II y Galliant .
La circona cúbica o CZ (ZrO 2 ; dióxido de circonio , que no debe confundirse con el circón , un silicato de circonio ) dominó rápidamente el mercado de simulantes de diamantes tras su introducción en 1976, y sigue siendo el simulante más importante desde el punto de vista gemológico y económico. El CZ se había sintetizado desde 1930, pero sólo en forma cerámica : el crecimiento del CZ monocristalino requeriría un enfoque radicalmente diferente de los utilizados para los simulantes anteriores debido al extremadamente alto punto de fusión del circonio (2750 °C), insostenible con cualquier crisol. La solución encontrada implicó una red de tuberías de cobre llenas de agua y bobinas de calentamiento por inducción de radiofrecuencia ; el último para calentar el polvo de alimentación de circonio y el primero para enfriar el exterior y mantener una "piel" de retención de menos de 1 milímetro de espesor. Por lo tanto, la CZ se cultivaba en un crisol en sí mismo, una técnica llamada crisol frío (en referencia a los tubos de enfriamiento) o crisol de cráneo (en referencia a la forma del crisol o de los cristales cultivados).
A una presión estándar, el óxido de circonio normalmente cristalizaría en el sistema cristalino monoclínico en lugar de cúbico: para que crezcan cristales cúbicos, se debe utilizar un estabilizador. Suele ser óxido de itrio (III) u óxido de calcio . La técnica del crisol de cráneo se desarrolló por primera vez en la década de 1960 en Francia , pero fue perfeccionada a principios de la década de 1970 por científicos soviéticos dirigidos por VV Osiko en el Instituto de Física Lebedev de Moscú . En 1980, la producción mundial anual había alcanzado los 50 millones de quilates (10.000 kg).
La dureza (8–8,5), RI (2,15–2,18, isotrópico), la dispersión (0,058–0,066) y el bajo costo del material hacen del CZ el simulante de diamante más popular. Sin embargo, sus constantes ópticas y físicas son variables debido a los diferentes estabilizadores utilizados por los diferentes productores. Existen muchas formulaciones de circonio cúbico estabilizado. Estas variaciones cambian notablemente las propiedades físicas y ópticas. Si bien la semejanza visual de CZ es lo suficientemente cercana al diamante como para engañar a la mayoría de los que no manipulan diamantes con regularidad, CZ generalmente dará ciertas pistas. Por ejemplo: es algo quebradizo y lo suficientemente blando como para sufrir rayones después del uso normal en joyería; Por lo general, internamente es impecable y completamente incoloro (mientras que la mayoría de los diamantes tienen algunas imperfecciones internas y un tinte amarillo); su SG (5,6–6) es alta; y su reacción bajo la luz ultravioleta es de un distintivo color beige. La mayoría de los joyeros utilizan una sonda térmica para probar todos los CZ sospechosos, una prueba que se basa en la conductividad térmica superlativa del diamante (el CZ, como casi todos los demás simulantes de diamantes, es un aislante térmico). La CZ se fabrica en varios colores diferentes destinados a imitar diamantes elegantes (por ejemplo, de amarillo a marrón dorado, de naranja, de rojo a rosa, de verde y de negro opaco), pero la mayoría de ellos no se aproximan a los reales. La circonita cúbica se puede recubrir con carbono similar al diamante para mejorar su durabilidad, pero aún así será detectada como circonita mediante una sonda térmica.
CZ prácticamente no tuvo competencia hasta la introducción en 1998 de la moissanita (SiC; carburo de silicio ). La moissanita es superior a la circona cúbica en dos aspectos: su dureza (8,5–9,25) y su baja SG (3,2). La primera propiedad da como resultado facetas que a veces son tan nítidas como las de un diamante, mientras que la última propiedad hace que la moissanita simulada sea algo más difícil de detectar cuando no está engastada (aunque todavía es lo suficientemente dispar como para detectarla). Sin embargo, a diferencia del diamante y la circonita cúbica, la moissanita es fuertemente birrefringente. Esto se manifiesta como el mismo efecto de "visión de borrachera" que se observa en el rutilo sintético, aunque en menor grado. Toda la moissanita se corta con la mesa perpendicular al eje óptico para ocultar esta propiedad desde arriba, pero cuando se ve con aumento y con solo una ligera inclinación, la duplicación de las facetas (y cualquier inclusión) es fácilmente evidente.
Las inclusiones que se ven en la moissanita también son características: la mayoría tendrá tubos o agujas de crecimiento finos, blancos y subparalelos orientados perpendicularmente a la mesa de la piedra. Es posible que estos tubos de crecimiento puedan confundirse con orificios perforados con láser que a veces se ven en el diamante (ver mejora del diamante ), pero los tubos se duplicarán notablemente en moissanita debido a su birrefringencia. Al igual que el rutilo sintético, la producción actual de moissanita también está plagada de un tinte todavía ineludible, que suele ser un verde pardusco. También se ha producido una gama limitada de colores elegantes, siendo los dos más comunes el azul y el verde.
Los minerales naturales que (cuando se cortan) ópticamente se parecen a los diamantes blancos son raros, porque las trazas de impurezas generalmente presentes en los minerales naturales tienden a impartir color. Los primeros simulantes del diamante fueron el cuarzo incoloro (una forma de sílice , de la que también se forman la obsidiana , el vidrio y la arena ), el cristal de roca (un tipo de cuarzo), el topacio y el berilo ( goshenita ); todos son minerales comunes con una dureza superior a la media (7–8), pero todos tienen RI bajos y, en consecuencia, dispersiones bajas. Los cristales de cuarzo bien formados a veces se ofrecen como "diamantes", siendo un ejemplo popular los llamados " diamantes Herkimer " extraídos en el condado de Herkimer, Nueva York . El SG del topacio (3,50–3,57) también se encuentra dentro del rango del diamante.
Desde una perspectiva histórica, el simulante natural más notable del diamante es el circón. También es bastante duro (7,5), pero lo más importante es que muestra un fuego perceptible al cortarlo, debido a su alta dispersión de 0,039. El circón incoloro se extrae en Sri Lanka desde hace más de 2.000 años; Antes de la llegada de la mineralogía moderna , se pensaba que el circón incoloro era una forma inferior de diamante. Fue llamado "diamante Matara" por su ubicación de origen. Todavía se encuentra como simulante de diamante, pero la diferenciación es fácil debido a la anisotropía del circón y su fuerte birrefringencia (0,059). También es notoriamente frágil y a menudo muestra desgaste en la cintura y los bordes facetarios.
Mucho menos común que el circón incoloro es la scheelita incolora . Su dispersión (0,026) también es lo suficientemente alta como para imitar al diamante, pero aunque es muy brillante, su dureza es demasiado baja (4,5 a 5,5) para mantener un buen pulido. También es anisotrópico y bastante denso (SG 5,9–6,1). La scheelita sintética producida mediante el proceso de Czochralski está disponible, pero nunca se ha utilizado ampliamente como simulante de diamante. Debido a la escasez de scheelita natural con calidad de gema, es mucho más probable que la scheelita sintética la simule que el diamante. Un caso similar es la cerusita carbonatada ortorrómbica , que es tan frágil (muy quebradiza con cuatro direcciones de buena escisión) y blanda (dureza 3,5) que nunca se ve engastada en joyería, y sólo ocasionalmente se ve en colecciones de gemas porque es muy difícil. cortar. Las gemas de cerusita tienen un brillo adamantino, un RI alto (1,804–2,078) y una alta dispersión (0,051), lo que las convierte en piezas de colección atractivas y valiosas. Además de la suavidad, se distinguen fácilmente por la alta densidad de la cerusita (SG 6,51) y la anisotropía con extrema birrefringencia (0,271).
Debido a su rareza, también se imitan diamantes de colores extravagantes, y el circón también puede servir para este propósito. La aplicación de un tratamiento térmico al circón marrón puede crear varios colores brillantes: los más habituales son el azul cielo, el amarillo dorado y el rojo. El circón azul es muy popular, pero no necesariamente tiene un color estable; La exposición prolongada a la luz ultravioleta (incluido el componente UV de la luz solar) tiende a blanquear la piedra. El tratamiento térmico también confiere mayor fragilidad al circón y a sus inclusiones características.
Otro mineral candidato frágil es la esfalerita (blenda de zinc). El material con calidad de gema suele ser de un amarillo fuerte a marrón miel, naranja, rojo o verde; su RI muy alto (2,37) y su dispersión (0,156) la convierten en una gema extremadamente brillante y ardiente, y también es isotrópica. Pero, una vez más, su baja dureza (2,5-4) y su perfecta división dodecaédrica impiden el amplio uso de la esfalerita en joyería. A dos miembros ricos en calcio del grupo de los granates les va mucho mejor: son la grossularita (normalmente de color naranja parduzco, rara vez incolora, amarilla, verde o rosa) y la andradita . Este último es el más raro y costoso de los granates, y tres de sus variedades: topazolita (amarillo), melanita (negro) y demantoide (verde), a veces se ven en joyería. El demantoide (literalmente "parecido a un diamante") ha sido especialmente apreciado como piedra preciosa desde su descubrimiento en los Montes Urales en 1868; es una característica destacada de las joyas antiguas rusas y Art Nouveau . La titanita o esfena también se ve en joyería antigua; Por lo general, tiene un tono chartreuse y tiene un brillo, RI (1,885–2,050) y una dispersión (0,051) lo suficientemente alta como para confundirse con un diamante, pero es anisotrópico (una birrefringencia alta de 0,105–0,135) y suave (dureza 5,5). ).
Descubierta en la década de 1960, la rica variedad tsavorita verde de grossularia también es muy popular. Tanto la grosularia como la andradita son isotrópicas y tienen RI relativamente altos (alrededor de 1,74 y 1,89 respectivamente) y altas dispersiones (0,027 y 0,057), y el demantoide supera al diamante. Sin embargo, ambos tienen una dureza baja (6,5-7,5) e invariablemente poseen inclusiones atípicas del diamante; las "colas de caballo" de bisolita que se ven en el demantoide son un ejemplo sorprendente. Además, la mayoría son muy pequeños, normalmente pesan menos de 0,5 quilates (100 mg). Sus brillos van desde el vítreo al subadamantino, pasando por el casi metálico de la melanita, normalmente opaca, que se ha utilizado para simular el diamante negro. Algunas espinelas naturales también son de color negro intenso y podrían servir para el mismo propósito.
Debido a que el titanato de estroncio y el vidrio son demasiado blandos para sobrevivir al uso como piedra de anillo, se han utilizado en la construcción de simulantes de diamantes compuestos o dobletes . Los dos materiales se utilizan para la parte inferior (pabellón) de la piedra y, en el caso del titanato de estroncio, se utiliza un material mucho más duro (normalmente espinela sintética incolora o zafiro) para la mitad superior (corona). En los dobletes de vidrio, la parte superior está hecha de granate almandino ; suele ser una rodaja muy fina que no modifica el color general del cuerpo de la piedra. Incluso ha habido informes de dobletes de diamante sobre diamante, en los que un emprendedor creativo [ ¿quién? ] ha utilizado dos pequeños trozos de bruto para crear una piedra más grande.
En el titanato de estroncio y los dobletes a base de diamante, se utiliza un epoxi para unir las dos mitades. El epoxi puede emitir fluorescencia bajo la luz ultravioleta y es posible que queden residuos en el exterior de la piedra. La parte superior granate de un doblete de vidrio está físicamente fusionada con su base, pero en él y en los otros tipos de doblete generalmente se ven burbujas de aire aplanadas en la unión de las dos mitades. También se ve fácilmente una línea de unión cuya posición es variable; puede estar por encima o por debajo de la cintura, a veces en ángulo, pero rara vez a lo largo de la cintura misma.
El simulante compuesto más reciente consiste en combinar un núcleo de CZ con una capa exterior de diamante amorfo creado en laboratorio . El concepto imita efectivamente la estructura de una perla cultivada (que combina una cuenta central con una capa exterior de revestimiento de perla), solo hecho para el mercado de diamantes.