สปิเนลสีแดง พลอยที่มีศักยภาพในการนำมาพัฒนาเพื่อเพิ่มมูลค่า

ภาพที่ 1. แสดงทับทิมธรรมชาติ ทับทิมสังเคราะห์ และพลอยที่มีลักษณะคล้ายทับทิม

หากถามว่า พลอยชนิดใดที่เหมือนพลอยทับทิม (ruby) มากที่สุด คำตอบก็คือ "สปิเนลสีแดง (red spinel)" พลอยชนิดนี้ มักทำให้ผู้ซื้อเข้าใจผิด และซื้อในราคาของทับทิม เพราะมีความคล้ายคลึงกันมาก จนยากที่จะแยกแยะด้วยตาเปล่า แท้จริงแล้วทับทิมที่มีชื่อเสียงของโลกหลายเม็ด เป็นสปิเนลสีแดง อาทิเช่น ทับทิมเจ้าชายดำ (Black Princes Ruby) ขนาด 170 กะรัต (ขนาดประมาณไข่ไก่) ประดับอยู่ที่มงกุฎอิมพีเรียลสเตต ซึ่งเป็นหนึ่งในเครื่องราชกกุธภัณฑ์แห่ง-สหราชอาณาจักร และทับทิมติเมอร์ (Timur Ruby) ขนาด 352 กะรัต ประดับอยู่ที่สร้อยพระศอ สมเด็จพระราชินีนาถวิกตอเรีย

ในสมัยโบราณ รัตนชาติส่วนใหญ่ที่มีสีแดงชาด จะถูกเรียกว่า "ทับทิม" กระทั่งปัจจุบันสปิเนล ยังคงไม่มีชื่อเฉพาะในภาษาไทย พ่อค้าพลอยรู้จักในชื่อของ "พลอยสีแดงเนื้ออ่อน" มีสูตรทางเคมีเป็น MgAl2O4 (อัตราส่วนของ Al2O3 ต่อ MgO ประมาณ 72 : 28) การเกิดสีของสปิเนลเกิดจากธาตุร่องรอย เช่น เหล็ก ไทเทเนียม และโครเมียม เหมือนกับพลอยประเภทคอรันดัม ที่มีสูตรเคมีเป็น Al2O3 จึงเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดความสับสนกับพลอยทับทิมซึ่งเกิดจากแร่คอรันดัม เนื่องจากมีสีที่คล้ายกัน และสิ่งแปลกปลอมที่อยู่ภายในพลอยก็คล้ายกัน จนกระทั่งในปัจจุบันจึงสามารถแยกทับทิมและสปิเนลได้ โดยใช้คุณสมบัติของความแข็ง และความหนาแน่น ซึ่งทับทิมนั้นจะมีความแข็งกว่าเล็กน้อย (ทับทิมมีความแข็ง 9 สปิเนลมีความแข็ง 8 ในหน่วยโมล์สเกล) และมีความหนาแน่นสูงกว่าสปิเนล (ทับทิมมีความหนาแน่น 4.0 สปิเนลมีความหนาแน่น 3.6 ในหน่วยกรัมต่อลูกบาสก์เซ็นติเมตร)

ในอดีต สปิเนลถือเป็นพลอยที่มีมูลค่าทางการตลาดไม่สูงนัก เพราะไม่ได้รับความนิยมในกลุ่มผู้ซื้อ ซึ่งมีกระแสความนิยมชมชอบทับทิมและแซฟไฟร์มากกว่า แต่เมื่อไม่นานนี้ มูลค่าของสปิเนลเพิ่มสูงมากขึ้นเป็นลำดับ เพราะความต้องการซื้อมีสูงขึ้น โดยเฉพาะสีแดงสดซึ่งหายาก ปัจจุบันมีมูลค่าสูงมากจนเทียบเท่าทับทิม อย่างไรก็ตาม เนื่องจากต้นทางของสายการผลิต สปิเนลที่ผลิตจากเหมืองที่เป็นสีแดงสดมีจำนวนน้อย ส่วนใหญ่เป็นสีไม่สด โดยมีสีอื่นเจือปนอยู่ เช่น สีแดงแกมส้ม สีแดงแกมน้ำตาล สีแดงแกมม่วง สีชมพูแกมม่วง เป็นต้น สปิเนลกลุ่มสีดังกล่าว จะมีมูลค่าทางการตลาดต่ำกว่าสปิเนลสีแดงสดมาก การนำสปิเนลกลุ่มดังกล่าวมาปรับปรุงคุณภาพ เพื่อให้เนื้อสะอาดและมีสีที่แดงเข้มสด จนสามารถเพิ่มมูลค่าให้สูงขึ้นได้ จึงเป็นเรื่องที่สำคัญ

ปัจจุบัน ผู้ค้าอัญมณีที่มีเทคโนโลยีการเพิ่มคุณภาพ จึงเริ่มที่จะให้ความสนใจ และทดลองเพิ่มคุณภาพสปิเนล แต่ธรรมชาติของสปิเนลมักจะมีริ้วรอยตำหนิหรือรอยแตกร้าวค่อนข้างมาก ทำให้เป็นอุปสรรคในการใช้ความร้อนโดยตรง จึงไม่พบว่ามีเอกสารใดที่ระบุว่ามีการเพิ่มคุณภาพสปิเนลเป็นผลสำเร็จ จนสามารถพัฒนาไปสู่กระบวนการผลิตเชิงอุตสาหกรรมได้

หน่วยวิจัยฟิสิกส์ของพลาสมาและลำอนุภาค สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี จึงได้จัดทำโครงการศึกษาวิจัยสปิเนลสีแดงอย่างเป็นระบบ ประกอบด้วยการวิเคราะห์เพื่อดูโครงสร้าง และมลทิน การศึกษาคุณสมบัติการเปล่งแสงของสปิเนล และการทดลองปรับปรุงคุณภาพด้วยลำไอออน ซึ่งจะรายงานความก้าวหน้าของโครงการนี้เป็นระยะๆ

ภาพที่ 2. ภาพถ่ายโดยนางสาวบุษบากร ศรีสถาพร แสดงให้เห็น micro-inclusions (ซ้าย) และ healed fractures (ขวา) ซึ่งทำให้พลอยดูไม่ใสสะอาดเหมือนทับทิม และทำให้ไม่สามารถนำมาปรับปรุงคุณภาพด้วยวิธีเผาแบบดั้งเดิมได้ เพราะมีส่วนทำให้พลอยแตก