vi
Các hoạt động địa chất tạo ra vô số các loại đá quý mà con người hiện đang sử dụng chúng nhằm tôn vinh vẻ đẹp của bản thân. Mỗi loại đá quý khác nhau sở hữu những vẻ đẹp riêng biệt được đặc trưng bởi màu sắc, độ trong, độ bền, các hiệu ứng quang học, v.v.
Đối với con người, đá quý không chỉ có giá trị về mặt vật chất, mà chúng còn mang những ý nghĩa tinh thần thông qua cách mà con người và đá quý tìm đến nhau. Do đó, nhằm bảo quản và lưu giữ vẻ đẹp của các loại đá quý trường tồn theo thời gian, chúng ta cần nắm bắt được một số đặc tính riêng biệt của từng loại đá nhằm hạn chế những rủi ro làm phai mờ vẻ đẹp của chúng trong quá trình sử dụng.
Mỗi loại đá quý được đặc trưng bởi thành phần hóa học cụ thể và cấu trúc riêng biệt, chúng ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền (durability) của mỗi loại đá quý. Vậy độ bền là gì?
Độ bền (durability): là khả năng chống trầy xước với các tác động bởi nhiệt độ và các chất hóa học. Độ bền được thể hiện trên 3 yếu tố: độ cứng (hardness), độ dẻo dai (toughness), và độ ổn định (stability).
1. Độ cứng của đá quý (Hardness) – viết tắt là H:
Được hiểu đơn giản là khả năng chống trầy xước của một viên đá. Hiện nay, hệ thống phân chia độ cứng của các loại đá quý được sử dụng phổ biến là thang phân chia độ cứng tương đối Mohs (Đặt theo tên của nhà khoa học người Đức – Friedrich Mohs). Thang phân chia độ cứng tương đối Mohs gồm 10 loại đá quý, được sắp xếp theo thứ tự từ 1 đên 10 tương ứng với độ cứng thấp nhất đến độ cứng cao nhất:
| Diamond | 10 |
| Corundum (ruby & sapphire) | 9 |
| Topaz | 8 |
| Quartz | 7 |
| Feldspar | 6 |
| Apatite | 5 |
| Fluorite | 4 |
| Calcite | 3 |
| Gypsum | 2 |
| Talc | 1 |
Trong đó, Diamond rạch trầy được tất cả các loại đá quý khác nên được xếp vào loại đá quý có độ cứng cao nhất (tương ứng 10). Topaz được xếp vào độ cứng thứ 8 vì topaz có thể rạch trầy được các loại đá quý được xếp dưới nó (7-quartz, 6- feldspar, v.v.). Các loại đá quý có độ cứng được xếp trên, hoặc bằng với topaz có thể rạch trầy được topaz (10- Diamond, 9-corundum, hoặc topaz có thể rạch trầy được topaz).
Thang phân loại độ cứng Mohs chỉ mang tính chất tương đối nhằm giúp dễ hình dung độ cứng của một số loại đá quý/khoáng vật. Thực tế, khi xác định độ cứng bằng phương pháp rạch trầy phá hủy (Destructive scratch test) cho thấy diamond cứng hơn corundum 140 lần và cứng hơn khoáng vật talc 124 000 lần.
Hầu hết các loại đá quý hiện nay được sử dụng phổ biến trong trang sức có độ cứng từ 7 trở lên theo thang độ cứng Mohs. Đối với các loại đá quý có độ cứng thấp hơn 7 cần được sử dụng hợp lý và bảo quản cẩn thận hơn.
Đối với các loại đá quý có xử lý phủ màu thường không bền, vì lớp màu phủ trên bề mặt của đá dễ bị mài mòn và mất đi khi cọ xát. (Hình 1)
Ví dụ:
Tấm kính có độ cứng Mohs là 5-6, các vật chất trong bụi có lẫn các thành phần bột mịn của thạch anh (thạch anh có độ cứng Mohs 7) sẽ dễ làm trầy xước các loại đá có độ cứng thấp như: amber (có độ cứng Mohs: 2-2,5), ngọc trai (có độ cứng Mohs: 2.5-3), opal (có độ cứng Mohs: 5-6.5).
Peridot (có độ cứng Mohs: 5-6.5) khi đính trên trang sức như bông tai, dây chuyền sẽ ít bị trầy xước hơn so với đính trên nhẫn và lắc tay. Vì những vật phẩm đeo trên tay có nguy cơ va đập, cọ xát nhiều hơn.
Để các loại đá quý có độ cứng giống nhau trong cùng một túi có thể gây nên mài mòn bề mặt, hoặc các loại đá quý khác nhau được để trong cùng một túi thì loại đá quý nào có độ cứng thấp hơn sẽ bị mài mòn bề mặt. (Hình 1)
Do đó:
Các loại đá quý có độ cứng thấp (thường <7 theo thang Mohs) nên sử dụng cho các loại trang sức ít bị tiếp xúc, cọ xát hoặc bị va đập như bông tai, dây chuyền.
Các loại đá quý có xử lý phủ màu cần tránh cọ xát khi sử dụng.
Khăn sử dụng lau đá nên là loại khăn vải mềm, cần được giặt sạch thường xuyên để tránh bụi bám trên khăn làm trầy xước viên đá.
Khi đặt một viên đá xuống một mặt phẳng (như mặt bàn) nên sử dụng khăn để lót bên trên mặt bàn nhằm tránh sự cọ xát giữa mặt bàn với viên đá
Hình 1: Zircon bị mài mòn bề mặt do cọ xát (trái); màu được phủ trên bề mặt của các loại đá quý dễ bị mài mòn và mất đi (phải). (Photos by GIA)
2. Độ dẻo dai (Toughness):
Mọi người hay nhầm lẫn giữa độ cứng và độ dẻo dai (toughness) là như nhau. Trên thực tế chúng hoàn toàn khác biệt. Độ dẻo dai (toughness) được định nghĩa là khả năng chống lại các tác động gây nên nứt, mẻ, gãy, vỡ. Ví dụ: topaz có độ cứng Mohs là 8, nhưng chỉ cần rơi hoặc va đập sẽ có nguy cơ bị vỡ dễ dàng hơn rất nhiều so với jadeite jade (jadeite jade chỉ có độ cứng 6.5 – 7).
Vậy lý do tại sao topaz lại dễ vỡ hơn so với jadeite jade khi bị tác động bởi một lực như nhau?
Vì jadeite jade (cẩm thạch) được cấu thành bởi rất nhiều hạt khoáng vật được sắp xếp theo cấu trúc đan xen vào nhau do đó sẽ chịu lực rất tốt. Còn đối với topaz lại có sự hiện diện của cát khai do đó rất dễ bị nứt vỡ khi chịu một lực từ bên ngoài tác động.
Độ dẻo dai (toughness) được chi phối bởi cấu trúc bên trong của đá quý mà khi chịu tác động của một lực chúng vỡ theo các cách khác nhau. Có 3 loại nứt/vỡ gồm: cleavage (cát khai), parting (tách khai/thớ chẻ), fracture.
Cleavage (cát khai): được hiểu đơn giản là trong một viên đá quý có một mặt phẳng mà chúng chống chịu lại các lực tác động từ bên ngoài yếu hơn so với các mặt phẳng khác. Do đó, khi bị các lực bên ngoài tác động vào, viên đá sẽ bị nứt vỡ theo theo mặt phẳng chịu lức kém hơn. Bề mặt của cát khai thường phẳng và mịn. (Hình 2)
Các khoáng vật có sự hiện diện của cát khai như: tanzanite, topaz, feldspar, diopside, spodumene, v.v.
Hình 2: Cát khai hiện diên trong topaz. (Photo by Joel Beeson/GIA)
Parting (thớ chẻ/tách khai): là vết vỡ có dạng phẳng, xuất hiện dọc theo các mặt phẳng song tinh (mặt phẳng song tinh được hiểu đơn giản là mặt phẳng đánh dấu sự thay đổi về hướng tăng trưởng của một khoáng vật; các mặt song tinh có thể có sự hiện diện của các bao thể phân bố tập trung dọc theo phương của mặt song tinh, từ đó hạn chế khả năng chịu lực theo phương của mặt phẳng này). (Hình 3)
Hình 3: Vỡ theo kiểu parting thường hiện diện trong corundum. (Photo by Tory Kooyman/GIA).
Fracture: tất cả các loại đá quý đều sẽ bị vỡ khi bị tác động bởi một lực đáng kể, mà trong đó vết vỡ dạng vỏ trai (giống như vết vỡ của các mảnh thủy tinh) là phổ biến nhất (Hình 4). Xuất hiện ở: peridot, garnet, quartz, glass, opal, v.v.
Hình 4: Hình dạng của vết vỡ dạng vỏ trai. (Photo by Alan Jobbins)
Dựa vào khả năng nứt vỡ của các loại đá quý, GIA phân chia độ dẻo dai (toughness) của các loại đá quý từ đá quý có độ deo dai tốt nhất (exceptional) đến đá quý có độ dẻo dai kém nhất (poor):
Exceptional: jadeite và nephrite
Excellent: alexandrite, cat’s eye chrysoberyl, ruby
Good: quartz, chalcedony, garnet, aquamarine, chrysoberyl, coral, emerald, pearl, peridot, garnet, spinel,
turquoise, zircon
Fair: garnet, coral, emerald, hematite, lapis lazuli, opal, pearl, peridot, tanzanite, tortoise shell, tourmaline,
turquoise, zircon
Poor: amber, emerald, malachite, moonstone, opal, pearl, tanzanite, topaz, turquoise, zircon
3. Độ ổn định (Stability):
Là khả năng chống chịu sự tác động từ ánh sáng, sự thay đổi nhiệt độ, hoặc các tác nhân hóa học.
Ánh sáng (light):
Ánh sáng mặt trời chứa một hàm lượng bức xạ nhất định và nhiệt được phát ra từ mặt trời mà các loại đá quý có thể thường xuyên tiếp xúc với chúng khi con người sử dụng làm vật phẩm trang sức. Màu sắc của một số loại đá quý như kunzite, amethyst, topaz màu nâu, ngọc ốc, v.v. được tạo ra bởi những cơ chế đặc biệt, do đó khi tiếp xúc trong thời gian dài dưới ánh sáng mặt trời sẽ bị phai màu. Bên cạnh đó, các loại đá quý xử lý nhuộm màu cũng bị phai màu khi tiếp xúc với ánh nắng mặt trời trong thời gian dài như lapis lazuli nhuộm, ngọc trai nhuộm, cẩm thạch nhuộm, v.v.
Nhiệt (heat):
Vẻ đẹp của các loại đá quý có thể bị ảnh hưởng bởi các nguồn nhiệt mà chúng thường tiếp xúc như: đèn khò của thợ kim hoàng, nhiệt phát ra từ ánh nắng mặt trời hoặc từ bóng đèn sợi đốt, v.v. mà những nguồn nhiệt này có thể tác động đến vẻ đẹp của các loại đá quý.
Aquamarine, topaz, jadeite, lapis, amethyst, tourmaline, turquoise, zircon, v.v có khả năng thay đổi màu sắc khi tiếp xúc với nhiệt do màu sắc của chúng được hình thành bởi một cơ chế đặc biệt, mà cơ chế tạo màu này không bền hoặc bị biến đổi khi tiếp xúc với nhiệt.
Peridot, tourmaline, tazanite, thạch anh, topaz, aquamarine v.v dễ bị sốc nhiệt khi đột ngột bị thay đổi nhiệt độ, khi đó viên đá sẽ bị nứt. (Hình 5)
Các loại đá hữu cơ như pearl, coral, amber, v.v. có thể bị nứt, mất màu hoặc thay đổi màu khi tiếp xúc với nhiệt.
Các loại đá có chứa một hàm lượng nhỏ nước trong cấu trúc như opal, turquoise, v.v khi để lâu trong môi trường khô nóng hoặc tiếp xúc với nhiệt sẽ làm những loại đá này mất nước tạo nên các vết nứt trên bề mặt hoặc thay đổi màu sắc. (Hình 5)
Các loại đá được xử lý trám đầy khe nứt như glass-filling (corundum), oling (emerald),v.v. khi tiếp xúc với nhiệt độ sẽ làm xấu đi vẻ đẹp của đá do các vật chất lấp đầy vào khe nứt sẽ bị chảy ra ngoài và lộ ra những khe nứt trong viên đá.
Hình 5: Opal bị nứt do tác dụng của nhiệt (trái); peridot bị nứt do bị sốc nhiệtgây nên bởi đèn khò kim hoàn. (PhotosbyJoinKoivula/GIA)
Các chất hóa học (chemicals)
Các loại đá quý có nguồn gốc hữu cơ như pearl, coral, v.v. cần hạn chế tiếp xúc với các chất tẩy rửa, các loại mỹ phẩm vì chúng ăn mòn và làm mờ bề mặt của các loại đá quý này. Acid loãng, hoặc các loại acid yếu có trong nước mưa, nước hồ bơi, v.v. cũng có thể ăn mòn các loại đá quý có nguồn gốc hữu cơ nêu trên. Peridot cần tránh tiếp xúc với các tác nhân hóa học có tính acid vì chúng sẽ ăn mòn bề mặt của peridot. (Hình 6)
Các loại đá có công thức hóa học chứa gốc –CO3 như pearl, coral, rhodochrosite, v.v. dễ bị các acid yếu ăn mòn.
Các loại đá quý được xử lý bằng phương pháp trám đầy khe nứt (fracture filling) cần lưu ý tránh tiếp xúc với các chất tẩy rửa, các chất có tính acid. (Hình 7)
Hình 6: Peridot bị ăn mòn bề mặt do các tác nhân hóa học. (Photo by Tino Hammid/GIA)
Hình 7: Các khe nứt hiện rõ khi oiling_emerald (trái) và glass-filling_ruby (phải) tiếp xúc
với các chấy tẩy rửa. (Photos by GIA)
CÁCH LÀM SẠCH, BẢO QUẢN VÀ KHUYẾN NGHỊ SỬ DỤNG
1. Làm sạch đá:
Bề mặt của đá quý thường dễ bám bởi mồ hôi tay, hoặc bị mờ do bám các bụi bẩn. Sử dụng khăn vải mềm để lau đá và thường xuyên giặt khăn để loại bỏ bụi bẩn có thể làm trầy xước viên đá. Đối với các loại đá có độ cứng thấp như ngọc trai, nên lau chúng với lực nhẹ, tránh cọ xát mạnh vì sẽ làm trầy bề mặt của ngọc trai.
Đối với đá được đính trên trang sức cần lưu ý:
Trong ngành kim hoàn phổ biến 02 phương pháp làm sạch trang sức (Hình 8) đó là:
- Làm sạch bằng thiết bị ultrasonic
- Làm sạch bằng thiết bị thổi hơi (steam)
Đối với các loại đá có xử lý fracture filling (corundum, emerald, v.v.) tuyệt đối không được làm sạch bằng cả 02 phương pháp nêu trên. Thay vào đó, sử dụng bàn chải đánh răng chà nhẹ trong nước xà phòng tắm (xà phòng không chứa các chất tẩy rửa) sẽ an toàn cho các loại đá có xử lý fracture filling.
Đối với các loại đá có xử lý nhuộm màu tuyệt đối không được làm sạch bằng phương pháp ultrasonic. Thay vào đó, sử dụng bàn chải đánh răng chà nhẹ trong nước và lau khô sẽ an toàn cho các loại đá có xử lý nhuộm màu.
Đối với các loại đá có nguồn gốc hữu cơ (pearl, coral, amber, v.v) và đá có độ bền kém như turquoise tuyệt đối không được làm sạch bằng phương pháp ultrasonic. Thay vào đó, sử dụng bàn chải đánh răng chà nhẹ trong nước xà phòng tắm (ưu tiên xà phòng không chứa các chất tẩy rửa) sẽ an toàn.
Các loại đá có sự hiện diện của cát khai, tách khai cần cẩn trọng/hạn chế làm sạch bằng thiết bị thổi hơi vì sẽ có rủi ro viên đá bị thổi văng đi và sẽ bị va đập gây nứt vỡ. Thay vào đó, sử dụng bàn chải đánh răng chà nhẹ trong nước xà phòng tắm (ưu tiên xà phòng không chứa các chất tảy rửa) sẽ an toàn.
Hình 8: Thiết bị làm sạch trang sức Ultrasonic (trái); thiết bị làm sạch trang sức thổi hơi (phải).
2. Bảo quản đá:
Các đá như opal, turquoise, v.v. bản thân chúng có chứa một hàm lượng nhỏ nước, do đó tránh bảo quản trong hộp quá kín và khu vực nắng nóng vì sẽ dễ gây ra hiện tượng mất độ ẩm của đá, nên bảo quản nơi thoáng mát.
Các loại đá dễ bị phai màu hoặc thay đổi màu do ánh sáng mặt trời và nhiệt độ thì nên tránh tiếp xúc với ánh sáng mặt trời và nguồn nhiệt khác nhau như nguồn nhiệt từ bóng đèn sợi đốt, đèn khò kim hoàng, v.v.
3. Lựa chọn đá thích hợp cho từng loại trang sức
Mọi người nên cân nhắc cho việc lựa chọn các loại đá cho từng loại trang sức nhằm hạn chế những rủi ro ảnh hưởng xấu đến vẻ đẹp của đá.
Các loại đá có độ cứng thấp nên sử dụng cho các loại trang sức ít bị va đập như bông tai, dây chuyền.
Đối với các loại đá có độ cứng tốt hơn nhưng có sự hiện diện của cát khái (cleavage), tách khai (parting) nên sử dụng kiểu trang sức có đường viền bao quanh viên đá nhằm hạn chế sự tác động trực tiếp của các lực bên ngoài vào viên đá.
Với những kiến thức nêu trên, mong sẽ giúp cho mọi người hiểu thêm về độ bền của các loại đá quý. Qua đó, hiểu được cách thức làm sạch, bảo quản tốt nhất cho từng loại đá, cũng như lựa chọn loại đá phù hợp cho từng món trang sức và gìn giữ được vẻ đẹp của chúng theo thời gian.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
The Gemological Institute of America, 2019. Colored stone essentials. Pp.143-169.
The Gemological Institute of America, 2018. Colored stones. Pp. 127-133.