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TRATAMIENTOS EN IAS ESMERALDAS ESTIÓN DE TECNOLOGiA N TECNOLÓGICA EN LA CADENA PRODUCTIVA DE LAS ESMERALDAS INVESTIGADOR: ARMANDO FONSECA CORREA:I. RESUMEN El procedimiento de embellecimiento para esconder o reducir las fisuras, defectos e impurezas que presentan las esmeraldas, después de ser extraídas de la mina, es el más controvertido en la cadena generadora de valor, porque la mayor parte de estos tratamientos crean en la piedra un embellecimiento aparente y temporal. Muchas de las sustancias producen inicialmente efectos de mejoramiento notable, pero que por interacción con las condiciones ambientales pueden generar, en ocasiones irreversiblemente, efectos de deterioro aún mayores en la apariencia. PALABRAS CLAVE Esmeraldas, Mejoramiento de la Claridad, Embellecimiento, Tratamiento, Oxidantes. Fecha de recepción del artículo: 24 de marzo de 2009. Fecha de aceptación del artículo; 27 de abñl de 2009. ABSTRACT The enhancement procedure to hide or reduce cracks, defects and impurities that emeralds can present after being extracted from the mine, is the most controversia! in the generating value chain because most of these treatments create an apparent and temporary enhancement, but with the interaction of environmental conditions may generate, in sorne occasions irreversible, deterioration effects even bigger in its appearance. KEYWORDS Emeralds, Clarity enhancement, Gems fillers, Treatment, oxidants. 1 Químico, Universidad Nacional, Magíster Ingeniería Ambiental Universidad Nacional. Coordinador Centro de Investigaciones, Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Colombia. Vinculado al sector privado por 20 años, ejerciendo las Gerencias de Investigación y Desarrollo, Producción, Control de Cslldad y Aseguramiento de Cslldad. Investigador del Grupo de Gestión de Tecnología de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Colombia en los proyectos: Gestión Tecnológlca en la cadena Productiva de las Esmeraldas y la Joyería en la Localidad La Csndelarta, y Paquete Tecnológlco para la cadena productiva de la Joyería y la Esmeralda en la Localidad de La candelaria. AVANCES Investigación en Ingeniería - 2009 No. 10 79

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TRATAMIENTOS EN IAS

ESMERALDAS

ESTIÓN DE TECNOLOGiA N TECNOLÓGICA EN LA CADENA

PRODUCTIVA DE LAS ESMERALDAS INVESTIGADOR: ARMANDO FONSECA CORREA:I.

RESUMEN

El procedimiento de embellecimiento para esconder o

reducir las fisuras, defectos e impurezas que presentan

las esmeraldas, después de ser extraídas de la mina, es

el más controvertido en la cadena generadora de valor,

porque la mayor parte de estos tratamientos crean en la

piedra un embellecimiento aparente y temporal.

Muchas de las sustancias producen inicialmente

efectos de mejoramiento notable, pero que por

interacción con las condiciones ambientales pueden

generar, en ocasiones irreversiblemente, efectos de

deterioro aún mayores en la apariencia.

PALABRAS CLAVE

Esmeraldas, Mejoramiento de la Claridad,

Embellecimiento, Tratamiento, Oxidantes.

Fecha de recepción del artículo: 24 de marzo de 2009. Fecha de aceptación del artículo; 27 de abñl de 2009.

ABSTRACT

The enhancement procedure to hide or reduce cracks,

defects and impurities that emeralds can present after

being extracted from the mine, is the most controversia!

in the generating value chain because most of these

treatments create an apparent and temporary

enhancement, but with the interaction of environmental

conditions may generate, in sorne occasions irreversible,

deterioration effects even bigger in its appearance.

KEYWORDS

Emeralds, Clarity enhancement, Gems fillers, Treatment,

oxidants.

1 Químico, Universidad Nacional, Magíster Ingeniería Ambiental Universidad Nacional. Coordinador Centro de Investigaciones, Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Colombia. Vinculado al sector privado por 20 años, ejerciendo las Gerencias de Investigación y Desarrollo, Producción, Control de Cslldad y Aseguramiento de Cslldad. Investigador del Grupo de Gestión de Tecnología de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Colombia en los proyectos: Gestión Tecnológlca en la cadena Productiva de las Esmeraldas y la Joyería en la Localidad La Csndelarta, y Paquete Tecnológlco para la cadena productiva de la Joyería y la Esmeralda en la Localidad de La candelaria.

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INTRODUCCIÓN

Los cristales extraídos de la naturaleza generalmente

están rotos debido a fuerzas de los cataclismos geológicos

y de los sistemas de extracción {Webster, R., 1987). Es bien

conocido que la química de la esmeralda está compuesta

de aluminio y berilio, con sustituciones internas de átomos

de otros elementos, tales como: el cromo, hierro y vanadio,

impartiéndole el colorverde profundo, quede otra manera

no se puede lograr. La adición de esas muy pequeñas

cantidades de otros elementos, necesarios para el color

natural verde de la esmeralda, produce problemas

complejos en la estructura de los cristales y tensiones

internas de acomodación de los átomos de estos

elementos traza. La mayoría de las esmeraldas tienen

fracturas muy delgadas que alcanzan la superficie y que al

ser ocupadas por el aire se vuelven visibles. La claridad de

una esmeralda, y por lo tanto su valor, se reducen por la

presencia de estas fracturas.

Para eliminar o reducir la visibilidad de las fracturas,

gemológicamente se requiere del equivalente de un

"cuidado de pielw (Federman, D., 1998). Una práctica muy

extendida entre los comerciantes de esmeraldas consiste

en tratarlas con algún tipo de aceite fino para ocultar así

parte de sus imperfecciones. El beneficio que obtiene el

vendedor es evidente, pues el aspecto de los cristales

mejora considerablemente y también su precio. Esta forma

de tratar las esmeraldas se halla muy difundida y por años

ha sido muy difícil de detectar sin dañar la piedra. (Webster,

R., 1987). Las fracturas o fisuras son más delgadas que el

calibre de un cabello y ocupan muy poco volumen, por lo

que al rellenarlas se necesitan cantidades infinitesimales

que no son detectables en peso.

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La técnica empleada durante el proceso de aceitado

se acostumbra a mantener en secreto por motivos

evidentes. Las técnicas de procesamiento varían de

un laboratorio a otro, desde técnicas primitivas hasta

altamente sofisticadas. En algunos casos el trabajo

ha sido llevado a cabo sin demasiadas precauciones y

es posible observar trazas de las sustancias en la

zona de las fisuras que salen a la superficie. En

general el proceso de "aceitadow incluye tres etapas:

1) Remoción del aire y los gases de las cavidades de la

piedra en una cámara de vacío. 2) Aplicación de la

sustancia de relleno, acompañada por calentamiento

y presión: y 3) Limpieza final y lustre (Themelis, T.,

Federman, D., 1990).

l. SELECCIÓN DE RELLENOS

Aunque es grande la variedad de sustancias

utilizables como rellenos, la mayoría de expertos

restringen a una o dos sustancias de relleno, de

acuerdo a ciertos criterios, tales como: 1) Índice de

refracción, el cual debe ser lo más cercano a la

esmeralda. 2) Viscosidad (características de fluidez).

3) Solubilidad. 4) Fluorescencia. 5) Estabilidad a

condiciones ambientales, tales como: luz,

temperatura y gases ambientales oxidantes.

Los aceites de cedro y el bálsamo de canadá algunas

veces son mezclados entre sí en diferentes

proporciones, por ejemplo 3:1. En otros casos se han

empleado mezclados con otros aceites, oleoresinas y

resinas epóxicas para producir el medio de relleno

final, por lo cual los resultados, después de los

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6.1 Rellenos en las Fracturas

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(Lurie, M., 1996). Bajo radiación UV el alcance del rellenos no se pueden analizar completamente todos

tratamiento se puede observar debido a fluorescencia los picos característicos, debido al comportamiento

blanca a amarilla de la mayoría de los rellenos orgánicos de absorción de la esmeralda. Afortunadamente, la

utilizados. esmeralda es transparente a la radiación infra roja en

la zona espectral de 2800 - 3200 cm -1• El

6.2 Microscopíadeiluminación procedimiento analítico registra un espectro

promedio de un gran volumen, debido a que se aplica

La identificación de la presencia de sustancias de relleno el modo de la reflectancia transmitida o difusa. Esto

se efectúa por la observación del color, la textura y la significa que eventualmente varios rellenos de las

morfología en la aplicación de la microscopía de diferentes fracturas se acumulan en el mismo

luminiscencia, utilizando la excitación a longitudes de onda espectro (análisis macro). Especialmente las

corta en el rango visible. (Notari, F., Grobon, C., 2000). Sin esmeraldas de grado bajo con tratamientos

embargo, una información general, tal como, significativos,sonfácilesdeanalizarcon FTIR.

"mejoramiento de la claridad" o "presencia de sustancias

extrañas no coloreadas" no satisface las necesidades de

los comerciantes o consumidores de esmeraldas.

7. MÉTODOS DE IDENTIFICACIÓN DE

LOS TRATAMIENTOS

Por lo tanto tales observaciones necesitan ser confirmados

con instrumentos analíticos. La identificación se lleva a

cabo generalmente en tres etapas: Después de una

inspección óptica, la piedra es analizada con FTIR y con el

microscopio Raman. La combinación de éstos dos últimos

métodos proporciona un alto grado de confianza en la

identificación.

7.2 Espectroscopía Raman

La alta resolución espacial (aproximadamente 1 m)

ofrecida por la microscopía Raman ha sido usada con

éxito en el estudio de inclusiones en minerales,

identificación de contaminantes en polímeros y en la

investigación de tensiones internas en los polímeros,

entre otros. La espectroscopia Raman, utilizando un

sistema de microscopio altamente sensible,

proporciona un sistema de alta calidad con

volúmenes de muestra limitados a únicamente 2 m,

que ofrece excelente discriminación espacial para

examinar materiales contaminantes, como es el caso

del relleno de las fractura en las esmeraldas. El acople

7.1 Espectroscopia infra roja eficiente del microscopio al espectrógrafo, la alta

respuesta del sistema y la sensibilidad de los

La espectroscopia infra roja Transformada de Fourier (FTIR) detectores CCD (detector de carga acoplado) significa

es un método más versátil que la espectrometría IR que un alto porcentaje de la radiación Raman

convencional. El principal problema es que para los disponible se registra como una señal (Williams et al.,

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productos y los procesos de embellecimiento, con

reconocimiento internacional, que generen

confianza a los clientes, por sus características de

durabilidad, que sean reversibles y sean revelados o

declarados al cliente.

Se hace indispensable la introducción de Normas

Técnicas de Calidad para ofrecer soportes de

garantía a los compradores, que sean el punto de

BIBLIOGRAFÍA

partida para realizar dictámenes de calidad idóneos

y de reconocimiento internacional, iniciar un cambio

cultural y de trabajo en equipo en el sector que llegue

a tener importantes repercusiones en el incremento

del mercado interno y externo. Un centro de

dictámenes de calidad, con Sistemas de

Aseguramiento de Calidad, es indispensable para

dar un cambio estructural al desarrollo, organización

y operatividad de las actividades que recuperen la

confianza de los compradores externos.

CASTAÑO, C. E., FONSECA, C. A., DÍAZ, H. Gestión Tecnológica en la Cadena Productiva de las Esmeraldas y la Joyería,

Localidad La Candelaria En: Cuaderno de Investigación No. 15, Universidad Autónoma de Colombia. 2004.

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