Synthetische smaragden: flux- en hydrothermaal procedé | NL

Flux smaragd. De kleur van smaragd intrigeert de mens al eeuwen. Het feit dat ze zo lang op geen enkele manier te reproduceren was, leek daarin een vooraanstaande rol te spelen. Dat is zo gebleven; tot in de negentiende eeuw, dankzij belangrijke ontdekkingen in de scheikunde. Pas toen werd het pad geëffend om de kleur te evenaren die wij vandaag nog kennen als “smaragdgroen”: door de synthese van smaragd zelf.

Een ander aspect van deze stenen is hun kleur. De aantrekkingskracht van de intens groene kleur van smaragd en het ontbreken van een substituut met vergelijkbare kleur, hebben uiteindelijk van synthetische smaragden de meest succesvolle synthetische edelstenen gemaakt.
 
De stenen van Chatham worden gekenmerkt door hun blauwgroene kleur. Al in 1938 was er sprake van, zij het kleine, zuivere kristallen met “Muzo-kleur”. Allicht speelt het in analyses aangetroffen vanadium niet een rol in de groei van het kristal, maar levert het wel een bijdrage tot de kleur.
 
Het materiaal dat Gilson aanvankelijk op de markt bracht, was van uiteenlopende kwaliteit. Het gaf ook een oranje fluorescentie, wat in later geproduceerd materiaal ontbrak. Dat kwam door toevoeging van ijzer – met als resultaat een absorptielijn op 427 nm. In natuurlijke smaragd is deze lijn vooralsnog niet aanwezig.
 
Een bijzonderheid zijn kleine clusters van smaragdkristallen die spontaan nucleëerden op de platina draden in de kroes. Zowel Chatham als Gilson produceerden deze.
 
Het fluxproces is een vrij dure onderneming. De speciaal ontworpen platina kroes kost al gauw enkele tienduizenden euro’s en moet na één cyclus gerecycleerd worden aan een behoorlijke kost. Bovendien duurt een cyclus 8 maanden tot een jaar en de oven dient al die tijd op constante temperatuur te worden gehouden. Gaandeweg werd er dan ook gezocht naar alternatieve methoden.
 
Het ‘Lennix’-procedé, de methode bedacht door L. Lens uit Cannes, Frankrijk, is misschien niet al te succesvol, maar wel creatief omdat Lens een manier bedacht om de hoge investeringskost voor de smeltkroes te omzeilen. Zonder al te veel in detail te treden, gaf hij in 1979 aan dat hij de kristallen in een flux liet groeien. Uit latere analyses zou blijken dat hij eveneens lithiummolybdaat gebruikte.
 
Misschien is het meest intrigerende feit echter wel dat hij zijn kristallen in een vorm liet groeien zodat ze vierkant of rechthoekig uit de flux kwamen. Naar eigen zeggen deed hij dat bewust om zo weinig mogelijk materiaal verloren te laten gaan tijdens het slijpen. Schwarz merkte in 1987 tussen gekruiste polarisatoren voor smaragd abnormaal veel spanning op; Fumet nam in 1984 een biaxiaal (twee-assig) interferentiefiguur met een 2V-hoek van 15 tot 20° (!) waar, terwijl smaragd eigenlijk optisch één-assig is.
 
In zijn proces gebruikte Lens keramische – allicht porseleinen – schaaltjes die elke 5 tot 6 weken werden vervangen, wat toch een vrij complexe impact moet gehad hebben op de verwarmingscurve die zich naar verluidt rond 1000°C moet hebben gesitueerd. Fumet wijt het biaxiaal gedrag aan “de verschillende thermische shocks die er zich tijdens het productieproces hebben voorgedaan.” De vraag die zich hierbij bovendien automatisch stelt, gaat uiteraard over de vorming van fenakiet in plaats van smaragd… Lennix-smaragden bevatten erg veel insluitsels, waaronder – naast de flux – ook aggregaten en kwarts. In feite zijn veel van de stenen quasi opaak. Daardoor is de flux vaak niet waar te nemen. Bovendien komen twee- en driefasige insluitsels in deze stenen ook voor. Omwille van deze redenen en het feit dat dit product eerder op smaragd van lage kwaliteit lijkt, is voorzichtigheid geboden.
 
De productie van synthetisch smaragd, is niet alleen een dure bezigheid: ze is bovendien ook gevaarlijk. Steve Ruyle, die Kashan in de jaren 1990 van Trueheart Brown overnam, liet zich in 1998 het volgende ontvallen: “Robijn is erg moeilijk te produceren. Er zijn slechts een handvol recepten die grote kristallen opleveren… maar dat vertellen ze er niet bij… terwijl smaragd daarentegen makkelijk is, maar wel extreem toxisch. Als je op je autopsieverslag de vermelding berylliumvergiftiging wil, moet je het zeker proberen.”
 
(Zie vervolg)

20240611_940x400.jpg
11/06/24
SPECTROMÉTRIQUE à la portée de tous | FR

La spectroscopie est une technique permettant de mesurer la lumière transmise ou absorbée par une…

20240515_940x400.jpg
15/05/24
Détection des pierres précieuses synthétiques | FR

Les pierres précieuses synthétiques sont de plus en plus présentes sur le marché de la…

20240428_940x400_synthetisch.jpg
28/04/24
Onderzoek naar synthetische Diamant | NL

Foto: HPHT diamant – CVD diamant – Natuurlijke Diamant Synthetische diamant is een fascinerend onderwerp…

20240402_940x400.jpg
02/04/24
Het Gebruik van Fotoluminescentie in Diamant Onderzoek | NL

Fotoluminescentie (PL) spectroscopie, zoals toegepast in de edelsteenkunde, is een niet-destructieve analytische techniek waarbij een…

20240221_940x400.jpg
21/02/24
Petite histoire des pierres précieuses | FR

Les pierres précieuses ont attiré dès la plus haute antiquité l’attention de l’homme qui les…

20240207_940x400.jpg
07/02/24
QUO VADIS | NL

Diamanten en edelstenen hebben altijd dieven en oplichters aangetrokken. Edelstenen werden nagebootst door gekleurd glas.…

20240109_940x400.jpg
09/01/24
QUO VADIS ? | FR

Le diamant et les pierres précieuses ont toujours attirés les voleurs et les escrocs. Les…

20231110_940x400.jpg
10/11/23
Het gebruik van de polariscoop in edelsteenkunde | NL

Edelstenen zijn al eeuwenlang een fascinerend onderwerp voor mensen over de hele wereld. Ze worden…

20230830_940x400.jpg
31/08/23
Synthetische diamant: Wat zijn de mogelijkheden om natuurlijke diamanten te onderscheiden van synthetische | NL

Kan men synthetische diamanten onderscheiden van natuurlijke diamanten?. Synthetische diamanten, ook wel “lab-grown”, “created” of…

20230809_940x400.jpg
09/08/23
Diamant Synthétique (LGD : lab-grown, man-made, created) | FR

Diamant synthétique : Quels sont les moyens de détecter les diamants naturels des synthétiques ?…