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합성 원석들과 인조 모조들 (Synthetic gemstones and man-made imitations) - 도표
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합성 형태들(Synthetic types)
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상업적으로 유용한 시기
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성장 또는 합성방법
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주석과 판별 특성들
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다이어먼드
(정확한 날짜는 단언하기 어렵다)
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1990년대
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용제 성장 (flux grown)
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- 모두 일상적인 보석 시험에 의해서 구별될 수 있다.
- 대부분이 약간 엷은 색조 또는 거의 무색이지만 무색도 역시 생산된다.
- 뚜렷한 색 변화(zoning)을 나타낸다.
- 자연산과는 다르게, 많은 것들이 자성을 띤다. 자성은 언제나 합성의 표시이다.
- 대부분 형광을 내며 아주 뚜렷한 형광 형태를 나타낸다.
- 감추어진 "모래시계"나 "정지표시" 와 같은 결을 나타낼 수도 있다.
- 또한 무색에 비슷한 특성을 나타내는 황색의 색조 안에서 만들어질 수도 있다.
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청옥 (sapphire)
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1910년
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Verneuil
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- 돌이 무색이기 때문에 가는 곡선의 홈들(curved striae)나 착색한 것이 관측되지 않는다.
- 흐릿하고 깊은 청색 형광을 내는, 단파의 자외선 방사에 노출시켜 판별될 수 있다.
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첨정석 (spinel)
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1910년
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Verneuil
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- 형광을 내거나 또는 강한 청색을 띤 백색을 내는, 단파 자외선에 노출시키므로써 쉽게 판별할 수 있다. 장파 자외선 아래에서 비활성. 또한 편광기(polariscope)로 비정상 복굴절 (ADR, anomalous double refraction)을 보므로써 판별될 수 있다.
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금홍석 (rutile)
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1948년
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Verneuil
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- 너무 많은 "불꽃(fire)" 또는 분산(dispersion) (다이어먼드의 7배 이상)
- 부드럽다 - 자수정(amethyst), 등등과 같은 석영 보석으로 긁힐 수 있다. 모스 경도는 6 에서 6.5.
- (높은 복굴절률(0.287)의 강한 이중 효과로 인해서) 잘못 연마하면 구름 형상을 나타낸다.
- 매우 높은 굴절률(2.616-2.903)로 인해서 누출 광(leaking light)없이 아주 좁게 연마할 수 있다.
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※ 큐빅 저코니아(cubic zirconia, CZ)
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1973년 (상업적으로는 1976년)
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Verneuil
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- 다이어먼드보다 높은 불꽃 또는 분산 (0.060 대 0.044 (다이어먼드))
- 다이어먼드보다 높은 비중. 1 캐럿의 원형 다이어먼드와 비교할 때, CZ의 무게는 대략 1.75 캐럿이다.
- 경도는 모스경도로 약 8.5 이다. 텅스턴 카바이드 펜(tungsten carbide pen)으로 쉽게 긁힐 수 있다.
- 장파 아래에서 오랜지빛 황색 형광을 내며 단파 자외선 아래에서는 일부는 반대편에서 반응을 하지만 더 강하다.
- 다이어먼드 시험기 침, 바늘 또는 굴절계에는 역반응을 한다.
- 환상부 반사(girdle reflection)들은 다이어먼드의 것보다 약간 더 흐릿하게 보인다.
- 가독성 시험(readability test). 부착되지 않은 CZ를, 테이블 면을 아래로 하여 가는 연필 선이나 검정색 인쇄물 위에 놓고, 약간의 각을 주어 위로부터 관찰하면, 검정색 선이나 인쇄물의 일부를 볼 수 있을 것이다. 잘 연마된 다이어먼드로는 어떠한 인쇄물이나 검정색 선을 볼 수 없을 것이다.
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※ 큐빅 저코니아는 자연산에 내포물로서 발견되고 있기 때문에 우리는 그것을 합성의 목록에 넣었다. 그러나, 이것이 모조하는 돌이 CZ와는 물성이 완전히 다른 다이어먼드이기 때문에, 우리는 이것을 유사(simulant)라고 생각한다.
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상업적으로 유용한 시기
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성장 또는 합성방법
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주석과 판별 특성들
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청옥 (sapphire)
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1911년
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Verneuil 화염용융 (flame- fusion)
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- 곡이 진 성장선들 (가는 곡선의 홈들)과 색 변화
- 작은 구(spherical) 또는 배(pear) 형태의 거품들
- 합성의 청색 청옥은 단파 자외선 방사 아래에서 일반적으로 청색을 띤 녹색에서 흐릿한 녹색을 나타낸다.
- 합성의 청색 청옥을 열처리하면, 곡이 진 성장선들과 색 변화를 성공적으로 없앨 수 있다. 그러므로, 분광기(spectroscope)로 검사하다.
- 이색분광기(dichroscope)는 자연산과 합성을 구별하지 못할 것이다.
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첨정석 1908 (spinel)
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Verneuil 화염용융 (1925년 이후 널리 사용됨)
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- 백열광 아래에서 첼시필터(chelsea filter)로 검사하면, 적색의 색채(coloration)이 관찰되어 쉽게 판별된다.
- 편광기(polariscope)를 사용하면 교차 극(cross-polar)들에 비정상 복굴절이 보인다.
- 측면 돌출된 거품 내포물들
- 장파 자외선 아래에서 대부분 적색의 형광을 내며 단파 자외선 아래에서는 대부분 오랜지빛, 적색 또는 청색을 띤 백색 형광을 낸다.
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터키석 (turquoise)
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1972년 (Gilson)
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방법은 공개되지 않았다.
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- 단파와 장파 자외선 방사 아래에서 약한 흐릿한 청색
- 현미경(microscope) 검사로 백색의 기질(groundmass)에 작은 원형 결정 조각들을 나타내는 것을 볼 수 있다.
- 루우프(loupe)로 때때로 균일하게 분포된 작고 백색을 띤 면 부푸러기(cotton puff)들을 볼 수 있다.
- 합성 터키석은 균일한 색을 지니거나 또는 거미줄 형상을 나타낼 수 있다.
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청금석(lapis-lazuli) (Gilson)
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1970년 중반
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방법은 공개되지 않았다.
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- 섬세한 천칭을 사용한다면 판별하기 쉽다. 천칭으로 보석류 또는 돌의 무게를 재고 그 무게를 기록한다. 대략 2분 정도 깨끗한 물에 돌을 담근다. 돌을 꺼내어 조심스럽게 닦아낸다. 다시 무게를 잰다. 만약에 더 무거우면, 합성이다. 합성 청금석은 작은 구멍이 아주 많아서 즉시 물을 흡수한다
- 강한 펜라이트(penlight)로 검사하면, 진짜 청금석은 약간 아투명(translucent)하며 Gilson 합성은 그렇지 않다는 것을 알 게 될 것이다.
- 황철석(pyrite) 내포물을 지니거나 그렇지 않을 수도 있다.
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상업적으로 유용한 시기
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성장 또는 합성방법
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주석과 판별 특성들
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취옥 (emerald)
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1934년
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용제성장 (I.G. Farben)
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- 아주 소량만이 생산된다.
- 가느다란 가림막들 (veils).
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1935년
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용제성장 (Chatham)
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- 가느다란 가림막 형태의 깃털같은 내포물들, 액 충전(liquid filled).
- 피내카이트(phenacite) 결정 내포물들.
- 기체 거품들.
- 백금 결정의 작은 판들, 일반적으로 삼각형 형상을 띠지만, 육각형 형상일 수도 있다.
- 백열광 아래에서 첼시필터(chelsea filter) 검사로 강한 적색.
- 장파 자외선 방사 아래에서 강한 적색 형광을 낸다.
- 합성 취옥 필터에 대하여 분홍색 반응.
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1960년대 초
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용제성장 (Gilson)
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- 가림막같은 내포물들.
- 첼시필터(chelsea filter) 아래에서 강한 적색.
- 장파 자외선 아래에서 적색.
- 하나(type N)은 형광은 내지 않지만 4270(427)에서 흡수 스펙트러를 지닌다.
- 합성 취옥 필터에 대하여 분홍색 반응.
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1961년에서 1970년
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열수(熱水, hydro- thermal) (Linde)
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- 모든 끝이 한 방향인 길고 얇은 결정들. 많은 것들이 작은 공으로 모자를 쓴 것같아 "못 대가리(nail-head)" 내포물들이라고 한다.
- Vacuum Ventures사가 만든 저급의 일부는 가느다란 가림막들을 보일 것이다.
(Union Carbide사의 허가하에, California와 New Jersey의 Vacuum Ventures사에 의해서 생산)
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1960년
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열수 (Lechleitner)
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- 열수적으로 성장한 합성 취옥의 층에 면을 이루는 녹주석(남옥, 취옥, 등등)은 퇴적되었다. 루우프(loupe)로, 일련의 미세한 고기그물 형태를 지닌 서로교차된 면들의 표면을 쉽게 볼 수 있다. 이 형태의 돌의 비중은 도포된 녹주석의 형태에 따라 약간 변할 것이다.
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1986년
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열수 (Biron)
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- Linde 합성에서 본 못 대가리 내포물들을 볼 수 있다.
- 이상(two-phase) 내포물들.
- 금의 작은 판들(gold platelets)
- 유령선들(ghost lines) - 어느 순간 보이다가, 약간 기울이면 사라진다.
- 작은 백색을 띤 반점들
- 첼시필터(chelsea filter)로 좋은 적색.
- 자외선 아래에서 형광을 내지 않는다 (합성 취옥에 대해서는 일반적이지 않다).
- 합성 Gilson "N" type II 와 같이 4270(427) 흡수 스펙트러를 나타낸다.
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1984년
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용제성장 (Seiko, 일본)
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- 자외선 아래에서 녹색 형광을 낸다.
- 선들(lines)과 같이 보이는 얇은 평행 내포물들을 나타낼 수도 있다.
- 제법 "깨끗한(clean)" 내포물들.
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첨정석 (spinel)
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1925년
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Verneuil
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- 색은 전기석(tourmaline) 녹색
- 편광기(polariscope) 아래에서 모든 합성 첨정석들은 비정상 복굴절을 나타낸다.
- 어떠한 이색성(dichroism)도 나타내지 않는다.
- 무색의 첨정석은 취옥 빛의 이중 붙임돌을 만드는 데에 사용된다. 상부와 하부는 무색의 첨정석일 것이며, 두 부분은 녹색의 접착제로 함께 접합한다. 복합 돌들 - 이중/삼중 붙임돌들 참조.
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경옥 (jadeite jade)
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1984년
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고압의 ,vise 또는 belt (General Electric 제조)
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- (녹색과 연보라를 포함한) 경옥은 현재 상업적으로 생산되지 않고 있다.
- 이 경옥들은 경도가 약간 높다, 자연산의 7 에 비하여 7.5 에서 8.
- 이들은 더욱 입상 구조를 지닌 것 같이 보이며 색들은 큰 얼룩이 있거나 반점이 많다.
- 형광을 내며, 굴절률들과 비중들은 자연산 경옥과 비슷하다.
- 자연산으로부터 구별하는 데에 분광기(spectroscope)가 유용하다 - 자연산 돌들에 보이는 4370 흡수선이 다양한(fancy) 색깔의 합성에는 보이지 않는다.
- 일본의 Suwa Seikosha는 1985년 합성경옥 생산을 위한 특허를 얻었다. 합성 경옥의 미래에 대하여 아는 사람이 차지할 것이다.
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청옥 (sapphire)
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1910년
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Verneuil
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- 합성의 청색 청옥에서 보이는 같은 내포물들.
- 첼시필터(chelsea filter)를 통하여 적색을 띤 것으로 보인다 (자연산의 녹색은 그대로 짙어진다).
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상업적으로 유용한 시기
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성장 또는 합성방법
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주석과 판별 특성들
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※ 홍옥 (ruby)
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상업적으로 1905년
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Verneuil 화염용융
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- 곡이 진 성장선들, 곡이 진 색의 줄 무늬.
- 작은 구(spherical)의 배(pear) 형태 또는 올챙이 형상의 거품들.
- 측면돌출된 기체 거품들 (모두 소시지 형상의 윤곽을 지닌 일련의 거품들).
- 작은 검정색 점(dot)들 (합성 중에 녹지 않거나 흡수되지 않은 과도한 산화 크로우미엄(chromium oxide)). 이것은 오래된 홍옥 합성들에서 종종 관찰된다.
- 장파 자외선 방사 아래에서 관찰하면, 강한 적색 형광을 낸다. 미얀마 산의 홍옥들도 역시 강한 적색 형광을 내지만, 합성보다는 약하다.
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1920년 이후
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Czochalski 압출법 (pulling method). 아주 큰 결정을 만들 수 있다.
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- 아주 깨끗한 흠 형태(flaw-wise). 약하게 층을 이루는 또는 평행한 색 변화(color zoning)을 나타낼 수도 있다.
- Verneuil과 같은 강한 적색 형광.
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1960년대 중반
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용제성장 또는 산란(diffusion)
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- 작은 불규칙한 형상의 긴 거품들.
- 작은 물방울들이 채워져 있는 그물모양의 망 또는 가림막. 자연산 홍옥들은 비슷하게 보이지만, 작은 물방울들이 채워져 있지 않다. Chatham 합성들에서는 그물모양의 구멍은 종종 육각형 형상으로 되어 있다.
- Kashan 홍옥의 일부에서, 용제 잔류물들로 이루어진 불규칙한 형상의 형태들을 관찰할 수 있다.
- 일부의 Kashan들은 떨어지는 비를 닮은 내포물들의 존재로 인해서 약간 흐릿하다. 그들은 돌을 가로지르는 약하고 밝은 색의 직선들을 나타낸다 - 반대편의 패시트 모서리를 바라보고 있다는 생각을 할 수도 있다.
- 용제성장의 Kashan들은 자외선 아래에서, Verneuil 성장방법을 이용하여 성장한 것들만큼 강한 적색 형광을 나타내지 않는다.
- Chatham 합성들은 작은 일반적으로 삼각형 형상의 백금의 작은 판들을 포함할 수도 있다.
- 일부의 Ramaura 합성 홍옥들에서, 돌을 약간 기울일 때 사라지는 거의 직선으로 된 평행한 성장 줄 무늬들을 볼 수도 있다.
- Ramaura는 단파 자외선 아래에서 청색을 띤 것같이 보일 수도 있으며 또한, 약간의 황색 형광을 낼 수도 있다.
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※ 합성 홍옥들은 1885년 초부터 생산되기 시작하였지만 (Geneva), 1900년 이후까지는 실제로는 상업적으로 유용하지 않았다.
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성채 홍옥 (star ruby)
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1947년
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Verneuil 화염용융
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- 성채는 완벽하다, 6 선들이 완벽하게 정렬된다.
- Linde-type은 종종 캐버션의 뒷면에 약하게 새긴 "L"자를 나타낼 것이다.
- 많은 유러프(Europe) 산의 성장들은 더욱 아투명하며 세심하게 검사하면, 곡이 진 가는 홈들(curved striae) 또는 색 변화를 나타낼 것이다.
- 자연산의 성채 돌은 캐버션의 뒷면에 보이는 어느 정도의 육각형의 교차된 해칭(hatching)을 나타낼 것이다. 이것은 합성 돌들에서는 관찰되지 않을 것이다.
- 일부의 유러프(Europe) 산 돌들은 캐버션의 뒷면에 미세하고 중심이 같은 원들을 나타낼 것이다.
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적색 첨정석 (red spinel)
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1930년대
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Verneuil 화염용융
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- 이 첨정석들의 굴절률은 자연산의 적색 첨정석보다 약간 높다. 그러나, 최근에, 일부는 자연산 돌들과 비할 만한 굴절률을 지니게 합성되고 있다.
- 편광기(polariscope)로, 교차 극들 아래에서 이 돌들은 비정상 복굴절(ADR, anomalous double refraction)을 나타낼 것이다.
- 자연산과 합성의 적색 첨정석들은 같은 적색의 색조를 지닌 자연산 또는 합성의 홍옥들에 비하여 비록 다소 약하지만 장파 자외선 아래에서 강한 적색 형광은 나타낼 것이다.
- 홍옥은 좋은 이색성을 지니지만, 적색 첨정석과 유리는 없다.
- 진짜 적색 첨정석은 배율경 아래에서 합성에서는 보이지 않는 작은 육각형 형상의 결정 내포물들을 일반적으로 나타낼 것이다.
- 합성의 적색 첨정석은 종종 내부에 균열이 있다 (특히 초기의 돌들).
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상업적으로 유용한 시기
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성장 또는 합성방법
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주석들과 판별 특성들
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자수정 (amethyst)
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1975년
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열수 고압반응 솥 (hydro- thermal autoclave)
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- 질 좋은 짙은 자주색, 예외적으로 "깨끗한" 합성들이 아주 풍부하다.
- 그들은 편광기(polariscope)로 세심하게 검사하면 판별될 수 있다. 합성은 자연산 자수정의 99%에서 보이는 쌍정선(twinning line)들을 나타내지 않을 수도 있다.
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알렉잰드라이트 형태들(alexandrite types)
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상업적으로 유용한 시기
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성장 또는 합성방법
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주석과 판별 특성들
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알렉잰드라이트 (alexandrite)
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1973년
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용제성장 (Creative of Crystals of California)
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- 서로 교차하는 도관(canals)들로 된 가림막 같은 형태들 (치료용 깃털 형태들, healing feather types).
- 작은 거품들의 끈(string)과 같은 배열.
- 작은 갈색을 띤 육각형의 작은 판들.
- 용제형태의 내포물들.
- 백금 결정들, 형상은 육각형 또는 삼각형.
- 장파와 단파 자외선 아래에서 강한 적색 형광을 낸다.
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합성 첨정석 (synthetic spinel - alexandrite type)
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Verneuil
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- 이색성(dichroism)이 없다. 첨정석은 단굴절인 반면에 알렉잰드라이트는 삼중 굴절(triple-refracting) 이다.
- 아주 좋은 색 변화, 녹색에서 적색.
- 기체 거품들.
- 편광기(polariscope) 아래에서의 비정상 복굴절은 자연산에서는 보이지 않는다.
- 굴절률 = 1.73
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합성 강옥 (synthetic corundum - alexandrite type)
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Verneuil
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- 굴절률 = 1.762 - 1.770.
- 단파와 장파 자외선 아래에서 강한 적색 형광을 낸다.
- 일부는 단파와 장파 자외선 아래에서 오랜지 빛 형광을 낸다.
- 회색을 띤 적색에서 자주색으로 색 변화.
- 이색분광기(dichroscope)로, 합성은 2 가지의 색들을 나타내는 반면에 진짜 또는 합성 알렉잰드라이트는 3 가지를 나타낼 것이다. 진짜 알렉잰드라이트에서의 삼색성(trichroism)은 산지국가에 따라 다소 변한다.
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주의 : 합성 청옥들과 첨정석들은 실험적으로 그리고 과학적인 연구를 위하여 많은 색들이 만들어져 왔다. 상거래에서는 대부분이 마주치지 않기 때문에 그들 모두를 목록에 넣지 않았다.
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합성 형태들(Synthetic types)
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합성 원석들과 인조 모조들 (Synthetic gemstones and man-made imitations) - 도표
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