14.7: Zirconia cúbica sintética
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La circonita cúbica sintética (CZ) entró en el mercado como una piedra preciosa alrededor de 1976 y sigue siendo actualmente el simulante de diamante más utilizado. Aunque la circonia cúbica se encuentra en la naturaleza (como cristales diminutos dentro del circón), la variante más estable de la circonia cristaliza en el sistema monoclínico (baddeleyita).
El principal medio de síntesis es a través del método del "crisol de cráneo" también conocido como “fusión del cráneo”.
Composición química
La zirconia tiene la fórmula química ZrO 2, este material, sin embargo, no cristalizará en el sistema cúbico a través de síntesis. Se necesita agregar un estabilizador de itria u óxido de calcio al polvo fuente para que cristalice como cristales isotrópicos.
Diagnósticos
Como la circonita cúbica sintética (CZ) se utiliza principalmente para imitar el diamante, se puede esperar que las principales técnicas de separación se concentren en distinguir entre los dos.
Color
La circonita cúbica sintética se produce en una gran variedad de colores, desde incoloros hasta negros. Muchos agentes colorantes, incluidos los elementos de tierras raras, se agregan al polvo fuente.
- Cesio: amarillo, naranja, rojo
- Cobre, hierro, níquel, praseodimio, titanio: amarillo, ámbar, marrón
- Erbio, europio, holmio: rosa
- Cromo, tulio, vanadio: verde
- Cobalto, manganeso, neodimio: lila, violeta, morado, azul
Diaphaneity
Transparente a opaco.
Refractómetro
La circonita cúbica tiene un RI que no se puede medir con un refractómetro gemológico estándar. Sin embargo, hay otras herramientas disponibles, como el refractómetro Hanneman-Hodgkinson o el medidor de ángulo Brewster, para determinar el RI de CZ.
Las propiedades ópticas de la CZ varían ligeramente dependiendo de cuál y cuánto estabilizador se use (itria u óxido de calcio).
- Circonia cúbica estabilizada con itria: RI = 2.171, dispersión = 0.059
- Circonia cúbica estabilizada con óxido de calcio: RI = 2.177, dispersión = 0.065.
Los valores de CZ están por encima de los límites del refractómetro gemológico estándar. Sin embargo, hay algunas otras pruebas que uno puede realizar.
- La “prueba de puntos” mostrará un anillo alrededor del culet si la piedra se corta a proporciones brillantes de diamante.
- La “prueba de inclinación” mostrará fugas.
Polariscopio
La CZ puede mostrar una extinción anómala.
Gravedad específica
El SG de CZ es aproximadamente el doble que el del diamante (3.52) y las piedras sueltas tendrán un mayor “peso”.
Al igual que con los índices de refracción, el SG de CZ varía entre los estabilizadores utilizados.
- Circonia cúbica estabilizada con itria: SG = 5.95
- Circonia cúbica estabilizada con óxido cálcico: SG = 5.65
Dureza
- Circonia cúbica estabilizada con itria: dureza = 8.25 (escala de Moh)
- Circonia cúbica estabilizada con óxido de calcio: dureza = 8.5 (escala de Moh
Luminiscencia
La CZ incolora estabilizada por óxido de calcio mostrará una fluorescencia amarilla.
Fenómenos
La circonita cúbica sintética con cambio de color no es infrecuente y puede mostrar cambios dramáticos en los rayos naturales/incandescentes.
También se producen CZ opalinas (lechosas). Estos son principalmente opacos.
Referencias
- La patente de 1972 para crear “Fianit” (synth. cubic zirconia) de Lebedev
- Gemas Sus Fuentes, Descripciones e Identificación 4ª Edición (1990) - Robert Webster (6a ed.)