Aplicação de técnicas não-destrutivas na análise forense de diamantes naturais e sintéticos (HPHT)

Abstract

Resumo: Crimes de joalheria e gemas (JAG – Jewellery and Gem Crimes) são cada vez mais comuns, tendo em vista que são objetos pequenos, portáteis, com porte legalizado e possibilidade de uso como moeda alternativa, envolvendo também crimes de falsificação e substituição. Nos últimos anos o mercado de diamantes sintéticos com qualidade gemológica cresceu exponencialmente. Com isso, torna-se necessário conhecer as características destes materiais e consequentemente como identificá-los. Com diversas apreensões envolvendo diamantes, o uso das mais diversas técnicas como ferramentas para o auxílio da distinção e posterior avaliação dos materiais se mostra imprescindível. A identificação de algumas características como inclusões e feições superficiais podem ser úteis nesta identificação, porém quando lapidados os diamantes podem perdê-las. Pensando nisto, este trabalho, visa separar 5 amostras de diamantes naturais com fonte no Rio Tibagi (PR) de 2 grupos de diamantes sintéticos HPHT (high-pressure high temperature), aplicando além de técnicas conhecidas e já utilizadas pela Polícia Federal, também técnicas avançadas tanto na SR/PF/PR quanto na UFPR como a Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), a Espectroscopia Raman e a Microtomografia Computadorizada (Micro-CT) de modo a buscar a melhor forma de separar os dois grupos de diamantes. Foi observado que se brutos, a melhor forma de diferenciá-los é através de características superficiais observadas por lupa e mais facilmente observadas por MEV. A espectroscopia Raman trouxe bons resultados, sendo necessário mais estudo referente às interpretações de fator de qualidade e tensão (stress) residual biaxial para os diamantes naturais. Para o Micro-CT os resultados foram inconclusivos devido a não possibilidade de aplicação para as amostras de diamantes sintéticos

Abstract: Jewellery and Gem Crimes (JAG) are increasingly becoming common as these objects are small, portable, legal to own, and with the possibility to be used as alternative currency. They also involve crimes related to falsification and substitution. In the last decade, the market for synthetic (lab-grown) diamonds with gemological quality has grown exponentially. Along those lines, it becomes necessary to be acquainted with the characteristics of these materials and how to identify them. With multiple apprehensions involving diamonds, the use of multiple techniques to help differentiate and posteriorly evaluate the materials shows itself very useful. The identification of certain features such as inclusions and superficial characteristics might help in separating natural from synthetic diamonds but these features tend to be lost during cutting and polishing. With that in mind, this work aims to separate 5 natural diamond samples from the Rio Tibagi (PR) region from 2 groups of synthetic HPHT grown diamonds, using not only techniques already applied on the Federal Police of Brazil routine, but also advanced techniques available on the Regional Superintendence of the Federal Police in Parana and on the Federal University of Paraná (UFPR) such as Scanning Electron Microscope, Raman Spectroscopy and Microtomography in a search for the best way to separate both diamond groups. It is noted that when rough, the best way to separate natural from lab-grown diamonds is through loupe or most easily through SEM observation. Raman spectroscopy showed good results, but further studies are recommended regarding interpretation of the quality factor and biaxial residual tension for natural diamonds. As for Micro-CT scan the results showed inconclusive due to non application for the synthetic samples