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)

20200511_Emerald_940x400.jpg
11/05/20
Synthetische smaragden: flux- en hydrothermaal procedé | NL

Flux smaragd. De kleur van smaragd intrigeert de mens al eeuwen. Het feit dat ze…

20200505_Erwin_940x400.jpg
05/05/20
Hydrothermaal smaragd | NL

Doordat de reactie bij een hydrothermaal proces zich voltrekt in een hermetisch gesloten autoclaaf, lijkt…

20200424_Zirconium_v2.jpg
21/04/20
LE ZIRCONIUM CUBIQUE, MEILLEUR SUCCÉDANÉ DU DIAMANT | FR

Tout le monde en parle dans les milieux professionnels ainsi que dans le public, mais…

20200220_940x400.jpg
20/02/20
Une variante dans la technique de taille des pierres précieuses | FR

Depuis la découverte de la taille des pierres précieuses, l'évolution technique a été stagnante. La…

20200129_DresdenGreenReplica_940x400.jpg
29/01/20
The Dresden Green | EN

This pure diamond probably originating from India, has an exceptional apple-green colour. It has the…

20200106_940x400.jpg
08/01/20
“Lab Grown, Created, Man Made” en “Cultured” Robijnen en Saffieren | NL

Er werd de laatste jaren veel geschreven en gesproken over synthetische diamant, met ronkende benamingen…

20191022_Couronne_940x400.jpg
22/10/19
PRINCE NOIR, HISTOIRE D’UN RUBIS QUI N’EN ÉTAIT PAS | FR

Le grand négociant et collectionneur de pierres fabuleuses, Jean-Baptiste Tavernier déclare avoir vu deux «…

20190506_940x400.jpg
06/05/19
INFRAROOD SPECTROSCOPIE | NL

Wij hadden reeds spectroscopie gezien in UV-VIS en Raman, het is dan ook logisch dat…

20190324_940x400.jpg
24/03/19
Le Corail en danger ? | FR

Corail était connu et apprécié dès l’Antiquité. Sa couleur rouge vif à orangé a été…