Tìm hiểu độ phân tách tinh thể của đá quý

Tìm hiểu độ phân tách tinh thể của đá quý

Một trong những đặc điểm quan trọng của vật chất ở thể rắn là trong cấu trúc tinh thể của chúng có sự phân tách (Cleavage) . Thuật ngữ Cleavage là xu hướng vỡ theo mặt phẳng của cấu trúc tinh thể khi vật chất ở thể rắn bị phá vỡ. Mức độ phá vỡ theo mặt phẳng của mạng tinh thể phụ thuộc vào tích chất vật lý, liên kết nút, mạng cấu trúc phân tử của vật chất. Vì hầu hết đá quý đều có cấu trúc tinh thể nên yếu tố Cleavage là một yếu tố rất quan trọng khi xem xét một viên đá, là điều quan trọng khi quyết định việc cắt mài viên đá theo hình khối nào.

Vật chất ở thể rắn sẽ chia tách khi có ngoại lực đủ lớn theo mặt phẳng cấu trúc mạng tinh thể đặc thù bởi tại các nút mạng tinh thể, liên kết phân tử là yếu nhất. Điều này cũng dễ hiểu như khi ta chi tách một khúc tre, khi bổ dọc thì dễ dàng còn khi cắt ngang thì rõ ràng là cần một lực lớn hơn nhiều và khó khăn hơn nhiều.

 Minh hoạ mặt phân cắt trong cấu trúc tinh thể

Cấu trúc tinh thể của một khoáng chất sẽ quyết định khả năng sẽ chia tách trong chỉ có một hướng duy nhất, hoặc hai, ba, bốn, năm, hoặc thậm chí sáu hướng khác nhau. Một số loại đá quý không có sự phân tách ở tất cả. Khoáng chất có thể đứt gãy, nhưng gãy vỡ không phải do điểm yếu cố hữu trong cấu trúc nguyên tử của chúng. Ngoài ra, một vết nứt thường có không có độ sắc nét hình học của sự phân cắt. Số lượng các mặt phẳng chia tách và góc giữa các mặt phẳng đó phụ thuộc vào đặc trưng cụ thể của mỗi loại vật chất. Có thể có từ 1 đến 5 mặt phẳng tách và mỗi một mặt phẳng tách có một mức độ phân tách khác nhau và dựa vào dấu hiệu này mà người ta có thể dễ dàng hình dung hình khối đặc thù của cấu trúc mạng tinh thể. Cleavage trong ngành ngọc học được xếp loại hoàn hảo (perfect), tốt (good) và không rõ ràng (indistinct).

Một số họ đá quý, chẳng hạn như nhiều loại thạch anh, hầu như không có sự phân tách. Điều này cũng đúng đối với Opal, jasper, agate (mã não), jade và turquoise (lam ngọc). Trong số những đá quý có giá trị hơn, các thành viên của họ corundum (sapphire và ruby) cũng không có sự phân tách.

Danh sách các loại đá quý có sự phân tách hoàn hảo của một hoặc nhiều mặt phẳng là một danh sách tương đối dài. Danh sách này bao gồm kim cương, topaz, fluorit, spodumene (bao gồm cả hiddenite và kunzite), kyanite, tất cả các loại fenspat (bao gồm đá mặt trăng, orthocla, amazonit và andesine), tanzanite và các thành viên khác của họ zoisite.

Tinh thể Azurite

Kỹ thuật phân tách theo mặt phân tách tinh thể (Cleavage) đã từng sử dụng để phân chia các tinh thể đá quý lớn. Ví dụ, viên kim cương lớn nhất từng được tìm thấy, Cullinan Diamond nặng tới 3.106,75 carat, được cắt vào năm 1908 thành ba phần lớn sau đó được tách ra thành nhiều mảnh nhỏ hơn. Ngày nay ngành công nghiệp kim cương người ta sử dụng cưa tinh vi hơn để tách các tinh thể riêng biệt.

Mặt phẳng phân tách là mối quan tâm đặc biệt khi bắt đầu cắt mài đá quý của những người thợ chế tác. Người thợ cần phải xác định đúng các mặt phân tách của viên đá để từ đó đưa ra quyết định vị trí cắt mài cũng như hình khối chế tác. Với các loại đá có sự phân tách mặt phẳng hoàn hảo (perfect), các mặt cắt (mài) phải vuông góc so với mặt phẳng phân tách, điều này sẽ làm viên đá quý sẽ ít bị vỡ. Người thợ trang sức cần phải quan tâm đặc biệt tới nhiệt sinh ra khi khò hàn các chân móc gắn viên đá lên món đồ trang sức. Nhiệt sinh ra có thể gây ra các vết nứt trên mặt phẳng phân tách và có thể dẫn đến viên đá quý bị phá vỡ dọc theo những vết nứt. Khi bạn khoan xuyên qua viên đá nên để hướng mũi khoan vuông góc với mặt phẳng phân tách.

Nếu bạn sở hữu một viên đá quý với mặt phân tách hoàn hảo, chẳng hạn như kim cương, topaz hoặc tanzanite, bạn không cần phải quá mức lo lắng về vấn đề phân tách đá quý của bạn. Nguy cơ bị phân tách cao nhất xảy ra trong quá trình cắt mài, đánh bóng và khi thiết đặt viên đá vào món đồ trang sức. Đá quý có độ phân tách hoàn hảo thường được gắn trong các thiết đặt có bảo vệ hoặc thiết đặt trong bông tai hoặc mặt dây chuyền, là nhưng món đồ ít có khả năng phải chịu va đập mạnh có thể dẫn đến sự phân tách. Kim cương, với sự phân cắt hoàn hảo trên bốn mặt phẳng, được thiết đặt trong hàng triệu chiếc nhẫn và đang sử dụng hàng ngày mà không có vấn đề.