DIAMANTI DI LABORATORIO

I diamanti sintetici, definiti anche diamanti di laboratorio, vengono realizzati utilizzando processi tecnologici altamente avanzati che monitorano strettamente le condizioni di laboratorio che simulano l’ambiente in cui si formano i diamanti naturali, estratti dalle miniere.

Negli ultimi anni, le preoccupazioni etiche riguardanti i problemi umanitari ed ecologici relativi all’estrazione dei diamanti, unito agli alti costi dei diamanti naturali, hanno portato ad un incremento della popolarità dei Diamanti di Laboratorio.

Se stai considerando l’acquisto di un gioiello con un diamante sintetico, leggi la nostra guida con tutte le informazioni principali su questa alternativa affascinante ai diamanti naturali:

Un diamante artificiale è, essenzialmente, un diamante. Queste pietre create in laboratorio sono uniche poiché sono diamanti in carbonio puro con caratteristiche visive, fisiche e chimiche tipiche dei diamanti naturali. L’unica differenza è che questi diamanti non sono coltivati da Madre Natura ma “dall’uomo”. Se acquisti il tuo diamante sintetico da una fonte sicura, allora non ci sarà differenza tra un diamante naturale e uno coltivato in laboratorio, eccetto la sua origine. Molte persone pensano, sbagliando, che i diamanti sintetici non siano diamanti autentici e che siano “finti” ma in realtà, in termini di struttura, sono identici a quelli estratti dalle miniere.

La prima prova della creazione di diamanti sintetici risale al 1800-1920, anche se, allora, queste prime creazioni furono analizzate ma non confermate. È stato negli anni ’40 che gli scienziati americani, svedesi e russi hanno iniziano a coltivare ufficialmente in laboratorio dei diamanti sintetici utilizzando i processi HPHT e CVD. Intorno al 1953 sono stati documentati i primi piccoli cristalli di diamanti sintetici. La produzione di diamanti sintetici più grandi per la creazione di gioielli e per scopi industriali ha avuto inizio a metà degli anni ’90.

Esistono due metodi che sono stati sviluppati per creare diamanti sintetici in condizioni di laboratorio. Queste sono definite HPHT, che significa “high-pressure high-temperature” (alta pressione e alta temperatura) e CVD, che si riferisce alla deposizione chimica da vapore. In entrambi i processi, viene utilizzato un cristallo di diamante come seme per iniziare la crescita del diamante sintetico.

L’HPHT (alta pressione - alta temperatura) è il metodo tradizionale di realizzare diamanti sintetici. Il diamante di laboratorio viene coltivato all’interno di una piccola capsula situata all’interno di un meccanismo (una pressa) in grado di generare pressioni elevatissime. Il diamante artificiale si forma da una lega di metallo fuso, come il ferro, il nichel o il cobalto. All’interno della capsula la polvere di diamante è soggetta a temperature e pressioni elevatissime che dissolvono il metallo fuso. Successivamente, si cristallizza durante l’arco di diverse settimane sul seme per formare uno o più cristalli di diamante sintetico. I diamanti naturali crescono con forma di ottaedro mentre quelli artificiali, in genere, presentano facce cubiche e ottaedriche.

Il CVD (deposizione chimica da vapore) è il metodo più nuovo per creare diamanti sintetici, e viene definito anche LPHT (bassa pressione – alta temperatura). Questo processo scientifico crea un diamante sintetico all’interno di una camera sotto vuoto che viene riempita di gas contenente un carbonio come il metano. Una fonte di energia dividono le molecole di gas e, con questo processo, gli atomi di carbonio si spostano in basso verso i semi piatti del diamante. Così come avviene con l’HPHT, la cristallizzazione del diamante avviene durante l’arco di diverse settimane ed è il tempo dedicato alla crescita che determina lo spessore del diamante sintetico. Il numero di cristalli prodotti dipende dal numero di semi e dalla dimensione della camera e spesso presentano un bordo ruvido di grafite nero e un colore marrone che può essere rimosso con un trattamento termico prima di procedere con la sfaccettatura del diamante sintetico.

Nonostante entrambe queste pietre siano create dallo steso processo primario e abbiano la stessa struttura principale, i diamanti di laboratorio sono diversi da quelli naturali. La differenza principale che si può osservare tra i diamanti creati in laboratorio e i diamanti naturali estratti dalle miniere è la chiarezza delle pietre. Inoltre, si ritiene che il processo di HPHT produca diamanti artificiali molto più robusti e resistenti rispetto ai diamanti naturali.

Con l'aumento della produzione di diamanti sintetici destinati al settore della gioielleria, vi è stato un notevole miglioramento nel colore e nella chiarezza dei diamanti di laboratorio, così come un aumento del loro peso in carati. I gemmologi e gioiellieri ammettono che a causa del miglioramento della qualità dei diamanti artificiali sta diventando più difficile identificare queste pietre preziose, perché le loro proprietà chimiche e fisiche replicano perfettamente quelle dei diamanti naturali.

Tuttavia, negli ultimi 30 anni, il laboratorio del Gemological Institute of America (GIA) ha analizzato e studiato i diamanti sintetici per riuscire a riconoscerli dai diamanti naturali. Il GIA riferisce di aver analizzato solo un numero molto ridotto di diamanti artificiali ricevuti senza saperlo per effettuare rapporti ufficiali di valutazione.

Il GIA elenca molte delle caratteristiche visite dei due tipi di diamanti sintetici:

• Sintetico HPHT Sintetico CVD
• Distribuzione del colore non omogenea Distribuzione del colore omogenea
• Presenza di granulosità Assenza di granulosità
• Insoliti colori a fluorescenza
• Motivi con colori a fluorescenza
• Fosforescenza occasionale
• Inclusione di flusso metallico Inclusioni scure puntate occasionali
• Assenza di motivi Presenza di motivo a bande
• Possibile iscrizione sulla cintura

Le caratteristiche visive dei diamanti sintetici identificate dalla GIA si basano sulle caratteristiche presentate da alcuni di questi diamanti artificiali. Tuttavia va tenuto presente che, come i diamanti naturali, non tutti i diamanti creati in laboratorio presentano sempre tutte queste caratteristiche. Di conseguenza, l'identificazione di un diamante sintetico deve basarsi sul diamante che evidenzia il maggior numero possibile di caratteristiche identificate.

I diamanti sintetici prodotti con il processo CVD hanno proprietà gemmologiche diverse rispetto ai diamanti HPHT creati in laboratorio.

I diamanti sintetici colorati creati con il processo HPHT presentano molto spesso una colorazione irregolare. Questo è dovuto al modo in cui le impurità, ad es. azoto o boro, sono incorporate nel diamante sintetico durante la formazione. I diamanti naturali presentano occasionalmente una certa suddivisione di colore in zone, ma questo non è presente nel motivo geometrico dei diamanti sintetici HPHT. La suddivisione di colore in zone nei diamanti sintetici HPHT colorati si riferisce alle diverse facce del cristallo che si traducono in motivi diversi rispetto a quelli che si trovano nei diamanti naturali. Al contrario, i diamanti sintetici CVD normalmente presentano una colorazione abbastanza uniforme e motivi striati. Inoltre, sono caratterizzati da un’elevata chiarezza con poche, se non nessuna, piccole inclusioni di carbonio scuro.

Nei diamanti sintetici HPHT si può spesso notare l'inclusione di metallo solidificato di colore nero e opaco nella luce trasmessa, ma mostra una lucentezza quasi metallica nella luce riflessa. Questo è causato dalla lega di flusso metallico utilizzata per far crescere il diamante artificiale contenente elementi come nichel, cobalto e ferro. In effetti, i diamanti sintetici con un'elevata percentuale di inclusioni metalliche possono essere raccolti con un magnete. I diamanti artificiali CVD si formano in un modo diverso, quindi non presentano inclusioni metalliche. Alcuni diamanti naturali contengono inclusioni scure di grafite o di un altro minerale, ma queste inclusioni non hanno una lucentezza metallica.

Se un diamante naturale viene esaminato tra due filtri polarizzanti posti ad un angolo di 90 gradi l'uno dall'altro, si ammorbidisce e permette di vedere un luminoso reticolo a tratteggio incrociato o a mosaico con interferenze di colori. Questo si verifica a causa delle sollecitazioni che sono poste sul diamante naturale mentre si stava formando nel mantello terrestre o durante la sua eruzione in superficie. Poiché i diamanti artificiali si formano in un ambiente controllato senza fluttuazioni di pressione o variazioni dei livelli di sollecitazione, non presentano deformazioni di questo tipo.

Il problema principale che la GIA ha individuato è nell'identificazione di diamanti molto piccoli, o combinazioni che possono includere sia diamanti naturali sia diamanti sintetici di laboratorio. Per aiutare il commercio di gioielli a risolvere questo problema, la GIA ha sviluppato uno strumento automatizzato che consente l’analisi di diamanti molto piccoli e, nell'ambito del loro programma di ricerca in corso sui diamanti artificiali, hanno recentemente istituito anche una struttura di crescita CVD dove sono in grado di per produrre i propri diamanti sintetici per poterli poi studiare.

Il modo migliore per un consumatore per scoprire se un diamante è naturale o creato in laboratorio è quello di richiedere sempre un certificato al momento dell'acquisto della gemma (non si devono acquistare diamanti che non sono accompagnati da questo documento). I certificati dei diamanti (vedi sotto) emessi dalla GIA o dall'IGI indicheranno se la pietra è un diamante sintetico o naturale

Per coloro che apprezzano le pietre preziose colorate, i diamanti di laboratorio realizzati con il processo HPHT sono generalmente gialli, gialli aranciati o gialli brunastri. Quasi tutti sono di tipo IIb, che è raro nei diamanti naturali. Aggiungendo boro al processo di crescita, si formano diamanti sintetici blu. I diamanti artificiali rosa e rossi, meno comuni, possono essere prodotti sottoponendo la post-crescita dei cristalli a processi di trattamento termico che comportano riscaldamento, radiazione e riscaldamento. I diamanti sintetici HPHT incolori sono molto difficili da creare poiché l'azoto deve essere escluso dal processo di crescita e, per farlo, sono necessarie modifiche alle condizioni di crescita e alla strumentazione.

I diamanti sintetici CVD sono generalmente di colore grigiastro o brunastro. L'aggiunta di una piccola quantità di boro o azoto nella camera creerà diamanti gialli, rosa-arancio o blu. I cristalli incolori sono più facili da produrre con questo metodo ma richiedono un tempo di crescita più lungo. Si pensa che molti dei diamanti incolori CVD disponibili fossero originariamente cristalli marroni decolorati mediante ricottura HPHT. I diamanti sintetici CVD sono più comunemente di tipo IIa.

I diamanti di laboratorio colorati si vendono a prezzi relativamente ragionevoli rispetto alle loro controparti naturali.

Sicuramente c’è un po’ di confusione tra i diamanti artificiali e i diamanti simulati, ma la risposta è semplice: NO, NON sono la stessa cosa.

I diamanti simulati non hanno le stesse proprietà fisiche dei diamanti naturali mentre, a confronto, i diamanti artificiali hanno le stesse proprietà ed elementi materiali dei diamanti naturali, semplicemente vengono originati in laboratorio anziché essere estratti dalla terra.

I diamanti di laboratorio sono diamanti artificiali che consistono in atomi di carbonio reali disposti nella caratteristica struttura del cristallo di diamante, proprio come presentano i diamanti naturali. I diamanti simulanti, come zirconi cubici e moissanite, sono simili ai diamanti. Sono simili in termini di aspetto e proprietà, ma hanno una struttura chimica diversa dai diamanti reali, quindi non sono veri cristalli di carbonio, ma ne imitano semplicemente l'aspetto.

Un diamante simulante può essere artificiale, naturale o in alcuni casi una combinazione di questi. Nonostante le loro proprietà materiali siano molto diverse da quelle dei diamanti naturali o artificiali, i simulanti presentano determinate caratteristiche molto apprezzate che idealmente si prestano all'imitazione. I gemmologi esperti sono in grado di distinguere i diamanti naturali e sintetici dai simulanti dei diamanti, soprattutto con un’ispezione visiva.

Le proprietà dei diamanti artificiali dipendono molto dal processo di produzione. Alcuni diamanti creati in laboratorio presentano proprietà come durezza, conducibilità termica e mobilità degli elettroni che sono di gran lunga migliori rispetto a quelle di molti diamanti naturali. Per questo motivo, i diamanti sintetici sono ampiamente utilizzati nei processi industriali come i dissipatori di calore, gli utensili da taglio e lucidatura e gli abrasivi. Le applicazioni elettroniche dei diamanti artificiali sono in fase di sviluppo e i rilevatori di diamanti sintetici di luce ultravioletta (UV) o particelle ad alta energia vengono utilizzati nelle strutture di ricerca ad alta energia. Per via della loro combinazione unica di stabilità termica e chimica, bassa espansione termica e alta trasparenza ottica ad ampia banda spettrale, i diamanti sintetici stanno diventando rapidamente il materiale più apprezzato per le finestre ottiche nei laser a CO2 ad alta potenza e nei girotroni. Si stima che, ad oggi, il 98% dei diamanti di livello industriale siano diamanti artificiali.

Il prezzo di un diamante sintetico è circa il 50%-70% più basso di quello di un diamante naturale con la stessa chiarezza, taglio, colore e dimensioni. Sebbene i diamanti creati in laboratorio stiano diventando sempre più apprezzati da coloro che si preoccupano dell’etica dei processi di estrazione dei diamanti o da chi ha un budget limitato, per molti questa differenza di prezzo non è un incentivo sufficiente per sceglierli rispetto ai diamanti naturali. Ciò è vero soprattutto per chi acquista un gioiello di diamanti come investimento.

Se il prezzo gioca un ruolo importante per la tua scelta di una pietra preziosa, allora uno dei maggiori vantaggi per l'acquisto di un diamante artificiale è che sarà un'opzione con un prezzo più conveniente. Inoltre, solitamente i diamanti sintetici non presentano inclusioni grandi e visibili. Quindi se la possibilità di acquistare un diamante impeccabile, o quasi impeccabile, a un prezzo inferiore di quello che pagheresti per un diamante naturale ti interessa, allora un diamante di laboratorio fa per te.

Se stai seguendo principi etici e vuoi unire qualità, stile e prezzo al tuo desiderio di proteggere l'ambiente, allora l'opzione di un anello di fidanzamento con diamanti artificiali è un'ottima scelta, senza rinunciare al design di quello che è, probabilmente, il gioiello più importante della tua vita.

Se desideri acquistare il diamante sintetico della migliore qualità, allora ti consigliamo di acquistare un diamante di laboratorio da un rivenditore di diamanti sicuro e rispettato che ti fornirà la certificazione che il tuo diamante è stato coltivato in laboratorio e che presenta esattamente la stessa composizione dei diamanti naturali.

Foto: Diamante artificiale di laboratorio in vendita a Londra UK © Reve Diamonds

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