Zirconium ou diamant, comment les reconnaître ?

La ressemblance est frappante, pourtant le diamant et l'oxyde de zirconium sont deux pierres totalement distinctes, l'une précieuse, l'autre fine. Si la seconde peut se substituer à la première, elle n'a pas la même valeur. Entre le zirconium et le diamant, des différences existent. Comment les reconnaître ?

Oxyde de zirconium et diamant, comment les reconnaître par leurs propriétés ?

Pierre précieuse ou pierre fine ?

Le diamant appartient au groupe des pierres précieuses avec le rubis, l’émeraude et le saphir. À l’inverse, l’oxyde de zirconium ou diamant CZ pour Cubic Zirconia, est l’une des pierres fines les plus connues avec le topaze, la citrine, l’aigue-marine, la tourmaline ou encore la tanzanite.

La provenance, pas du tout la même

Découvert en 1789 sous forme d’oxyde dans le minerai zircon (ZrSiO4) par le chimiste allemand Martin Heinrich Klaproth, le zirconium est un métal de transition de couleur blanche et proche du titane. Il est à l’origine de l’oxyde de zirconium ou zircone, une pierre fine proche du diamant. Quant à ce dernier, il s’agit d’un minéral composé de carbone. Connu depuis l’Antiquité, le diamant a plusieurs origines : manteau terrestre, phénomène volcanique, sédiments, organisme particulier, extraterrestre… . En tant que pierre de synthèse, donc produite de façon industrielle, la zircone artificiellement produite se distingue déjà du diamant naturel.

Le prix, un contraste certain

Le diamant constitue l’une des gemmes les plus rares et chères du monde. Son prix (300 000 USD/carat pour un diamant violet, un million pour un diamant rose…) n’a évidemment rien de commun avec celui de l’oxyde de zirconium (appelé abusivement diamant de synthèse) de quelques dizaines euros à une centaine d’euros. Cette différence de prix s’explique par la non rareté de la zircone et ses propriétés faibles par rapport au diamant.

Des propriétés physiques et chimiques à l’opposé

Les deux gemmes se ressemblent, sans aucun doute. Elles se distinguent cependant par leurs propriétés physiques respectives. D’abord, le diamant est la plus dure des pierres avec 10 sur l’échelle de Mohs, contre 6.5 à 7.5 pour l’oxyde de zirconium. La reine des gemmes présente une densité de 3.517, en-dessous de celle du diamant CZ (3,9 – 4,8). Leur température de fusion diverge également : 1852°C contre 3 546,85°C pour le diamant. Si dans une flamme la pierre précieuse se transforme en graphite, la pierre fine reste très peu soluble dans l’acide fluorhydrique chauffé. Le système cristallin tetragonal de l’oxyde de zirconium est à l’opposé du système cristallin cubique du diamant.

Des propriétés optiques qui les rassemblent

Le diamant a pour indice de réfraction 2.407 à 2.451, contre 1.848 à 1.985 pour l’oxyde de zirconium. Les deux pierres ne présentent pas de pléochroïsme et présentent une dispersion de 2vz ~ 0,044 contre 2vz ~ 10°. Si le diamant se révèle transparent, l’oxyde de zirconium fluctue entre translucidité et opacité. Avec des propriétés optiques proches de celles du diamant, la zircone transparente reste très souvent utilisée en bijouterie pour produire des pièces de rêves à modestes prix. De plus, les deux pierres ont des couleurs en commun : jaune ou doré, bleu, vert, jaune, marron, blanc…. En outre, la cassure reste conchoïdale chez les deux gemmes. L’éclat chatoyant ou saccharoïde de la pierre fine tente de faire concurrence à l’éclat adamantin du diamant.

Oxyde de zirconium et diamant, comment les reconnaître par des tests ?

Test avec la feuille de papier blanche

Avec un crayon, dessinez sur la feuille un point. Renversez la pierre en votre possession dessus en prenant soin de la disposer au niveau du point, bien centrée. Deux cas de figure se présentent. À travers le pavillon, on distingue clairement le reflet du point avec un oxyde de zirconium. S’il s’agit d’un précieux diamant, le reflet du point se disloque, devenant presque imperceptible.

Test avec une balance de précision

Avec une pesée dans les règles de l’art, on peut clairement distinguer un diamant d’un oxyde de zirconium en ayant les deux gemmes en sa possession. Successivement, pesez les deux pierres de même taille. Pour conclure, il faut savoir que la pierre fine pèse deux fois plus qu’un diamant. À défaut de balance de précision, faites confiance à votre sens de la mesure en utilisant simultanément vos deux mains pour la pesée.

Test avec une loupe de grossissement

Sachant que seul un diamant est capable d’en rayer un autre, la pierre précieuse présente rarement des éraflures, notamment grâce à sa dureté de 10. Et si l’oxyde de zirconium peut facilement se rayer, les bords entre ses facettes se révèlent ronds, contrairement à ceux du diamant qui sont pointus, aiguisés et coupés à angles distincts. Pour mieux observer la surface des deux gemmes, utilisez une loupe de grossissement. Pour finir, observez attentivement les inclusions. Le diamant naturel peut en porter, contrairement à l’oxyde de zirconium fabriqué synthétiquement.