Kamienie syntetyczne - Polski Serwis Naukowy

korund syntetyczny - gruszka korundowa

Kamienie syntetyczne

Syntetyczne kamienie szlachetne (syntetyki) są krystalicznymi produktami wytworzonymi ręką ludzką, których właściwości fizyczne i chemiczne w dużym stopniu zgadzają się z własnościami prawdziwych kamieni szlachetnych, będącymi ich wzorcem.

1828 r. Francuz Gaudin otrzymał małe kulki stopionego rubinu, ale otrzymane masy były mętne.

1877 r. Francuz Fremy otrzymał biały szafir (leukoszafir), a po dodaniu soli chromowej powstawał czerwony syntetyczny rubin.

1888r (wg innych źródeł w 1902 r.). francuski chemik A.V.Verneuil otrzymuje syntetyczne rubiny nadające się do celów jubilerskich.

( Już ponad 50 lat wcześniej syntetyzowano pierwsze kamienie szlachetne, ale były zbyt małe do celów jubilerskich i cieszyły się tylko zainteresowaniem naukowców). Opracowaną przez Verneuila metodę hodowania kryształów przez krystalizację z substancji stopionej stosuje się do dziś na szeroką skalę. Początkowo Vereuil produkował syntetyczne rubiny;

Szczególnym rodzajem imitacji są sztucznie wyprodukowane kamienie, które nie mają odpowiednika w przyrodzie, lecz własnościami fizycznymi przypominają kamienie szlachetne i wykazują szczególnie korzystne własności optyczne. Zalicza się je do kamieni szlachetnych.

Szmaragd - odmiana berylu, minerału należącego do grupy krzemianów. Nazwa pochodzi od gr. smaragdos (a także łac. smaragdus - zielony). Nawiązuje do charakterystycznej barwy tego minerału, wywołanej podstawieniami jonów chromu, rzadziej wanadu i żelaza.

od 1910r. – syntetyczne szafiry, później korundy – bezbarwne, żółte , zielone i barwy aleksandrytu.

od 1910 r. metodą Verneuila uzyskuje się również syntetyczne spinele. Ich skład jest jednak inny niż spineli naturalnych.

1918 r. – polski chemik J. Czochralski opracował „metodę wyciągania”:

- (gruszkę/kryształ wyciąga się ze stopu, kiedy zarodek krystalizacji w zetknięciu ze stopioną substancją zapoczątkuje jej wzrost. Obracając się, powstająca gruszka, jest stale wyciągana w górę, podczas gdy dołem w tym samym tempie narasta). Stosując tę metodę otrzymujemy duże syntetyczne kryształy o najwyższej czystości.

Aleksandryt – minerał, kamień szlachetny, rzadka, przezroczysta odmiana chryzoberylu. W zależności od oświetlenia zmienia barwę: w świetle dziennym jest zielony, w sztucznym oświetleniu – czerwony (zjawisko fluorescencji spowodowane obecnością metali chromu i żelaza w kryształach aleksandrytu). Nazwany na cześć cara Aleksandra II w 1842. Został odkryty przypadkowo, w dolinie rzeki Tokowaja, w pobliżu Jekaterynburga na Uralu, podczas poszukiwania szmaragdów.

Metoda Verneuila - technika otrzymywania monokryształów, która polega na topieniu silnie rozdrobnionego materiału i jego krystalizacji ze stopu. W metodzie tej pierwotnie polikrystaliczny, drobno rozmielony materiał dozowany jest cienką strużką na płomień palnika, najczęściej tlenowodorowego, gdzie ulega stopieniu, a następnie otrzymana ciecz opada na monokrystaliczny podkład, którym jest najczęściej naturalny kryształ minerału - np. rubinu.

1935 r. – W Niemczech, w procesie syntezy hydrotermalnej udało się uzyskać dobrze wykształcone kryształy szmaragdów.

1942 r. – W USA wprowadzono zmianę w metodzie Verneuila; otrzymuje się kryształy w postaci okrągłych prętów (dotychczas gruszki) -przy obróbce dużo mniejsze straty kryształu.

1947 r. -dzięki dodatkowi substancji rutylowej do topionej masy substancji udało się wyhodować syntetyczne rubiny gwiaździste i szafiry gwiaździste.

od 1948 r. – istnieje syntetyczny rutyl (zwany tytanią lub diamonitem). Posiada on dyspersję sześciokrotnie wyższą od diamentu.

1953/1954 r. – w Szwecji i w USA powiodła się synteza diamentu. Metody są jednak zbyt drogie do produkcji kamieni szlachetnych. Do celów przemysłowych syntezy te stały się nieodzowne.

1960 r. – W Polsce, w Hucie Aluminium w Skawinie otrzymano pierwsze gruszki korundowe, w 1964r. zorganizowano szlifiernię syntetycznych korundów (A. Załubka), która dostarczyła na rynek około 12 tys. sztuk rubinów i białych szafirów = leukoszafirów .

Dziś nie istnieje już żaden kamień szlachetny czy kamień ozdobny, którego nie dało by się sztucznie naśladować. Powszechnie jest znanych ponad tuzin różnych metod syntezy, a wiele innych metod nie jest publikowanych, gdyż niektóre firmy trzymają w tajemnicy swoje metody produkcji. Szczególnym rodzajem imitacji są sztucznie wyprodukowane kamienie nieposiadające naturalnego wzorca.

Dublety – są to sztucznie sporządzone kamienie, składające się z dwóch części. Niekiedy są wykonane z kamieni naturalnych, często jednak jedna część składa się ze szkła.

Kamienie szlachetne, kamienie jubilerskie – wartościowe i rzadko spotykane, czyste, jednorodne i przezroczyste odmiany niektórych minerałów i skał. Kamienie te odznaczają się silnym połyskiem, efektownym zabarwieniem (lub są zupełnie bezbarwne), dużą trwałością i twardością. Stosuje się je w jubilerstwie, oprawia w złoto, srebro i inne metale szlachetne.

Obowiązująca definicja, zgodna z ustaleniami międzynarodowymi zawartymi w „Wytycznych dotyczących kamieni szlachetnych, ozdobnych, pereł i korali” ( RAL 560 A5 z 1963 r. i RAL 560 A5E z 1970 r.):

Kamienie syntetyczne - produkty syntez, o własnościach chemicznych i fizycznych identycznych lub zbliżonych do własności naturalnych kamieni szlachetnych i ozdobnych, lub też o specjalnych własnościach chemicznych i fizycznych właściwych dla produktów, nie mających swoich odpowiedników naturalnych.

Zobacz też

kamienie półszlachetne

obróbka kamieni barwnych

barwienie agatów

szlif (jubilerstwo)

kamienie nieposiadające naturalnego wzorca

kamienie rekonstruowane

imitacje kamieni

dublety, tryplety

nazewnictwo kamieni szlachetnych i ozdobnych

gemmologia

metody traktowania materiałów gemmologicznych

Bibliografia

K. Maślankiewicz – Kamienie szlachetne – Wyd. Geologiczne - 1982 r.

C.Hall – Klejnoty, Kamienie szlachetne i ozdobne – Wyd. Wiedza i Życie - 1996 r.

W.Schuman – Kamienie szlachetne i ozdobne – Wyd. „Alma –Press” - 2004 r.