Syntetický smaragd
Díky politickým změnám ve světě dostávají se na naše území spolu s dalším zbožím i šperky a šperkové kameny se kterými jsme se dříve běžně nesetkávali. Letos v létě jsem proseděl řadu hodin nad šperky se zelenými kameny, které jsem určil jako smaragdy. Problém byl v tom, že jsem byl požádán, abych zjistil zda jde o kameny přírodní nebo syntetické.
Než jsem problém vyřešil, musel jsem prostudovat odbornou literaturu. Domnívám se, že nebude na škodu seznámit kolegy s tím co jsem o syntetickém smaragdu zjistil, i jak jsem nakonec postupoval při jeho určování.
Na historii upozorňuje W.F.Eppler (1958). Podle něho jsou prvé, nepříliš jasné zprávy o výrobě umělého smaragdu již z poloviny 19. století, tedy z doby, kdy byl nejoblíbenějším šperkovým kamenem vůbec. Francouz Ebelman tehdy získal po roztavení obecného berylu s kyselinou boritou (H3BO3) a nepatrnou přísadou kysličníku chromitého (Cr203), sytě zelené jehlice. Mohlo jít o první "syntézu" smaragdu. Vzorky se bohužel nedochovaly. Stejná je situace v případě třímilimetrových zelených sloupečků, které získal další Francouz Hautefeuille těsně před rokem 1900 z taveniny úlomků berylu s kyselým molybdenenem lithným (LiHMoO4) a opět nepatrným množstvím Cr203. Šlo li skutečně smaragd, uspokojivě prokázáno není.
Teprve v roce 1950 byl prokazatelný smaragd syntetizován z taveniny, a o dalších patnáct let později v roce 1965 pak hydrotermálním procesem, který je jednou z nejzajímavějších metod syntetizace minerálů. Teprve po jeho zvládnutí je možno syntetizovat minerály, podobající se svým přírodním analogům. Shodná je nejen struktura, ale často i uzavřeniny a další vnitřní vady.
První skutečná syntéza smaragdu se zdařila teprve koncem 20. let v provozu drahých kamenů dnešního Elektrochemického kombinátu v Bitterfeldu (Německo). Tehdy byly také poprvé vyrobeny velké monokrystaly schopné broušení. Výroba probíhala formou poloprovozu a byla zastavena za války v roce 1942. Přibližně v téže době byla metoda prozrazena, ačkoliv z konkurenčních důvodů byla snaha udržet ji v tajnosti. Umělé smaragdy se podle vyzrazené technologie začaly vyrábět i jinde. Oficiálně publikována byla tato metoda autorem syntézy, prof. H.Espigem, teprve v roce 1960, kdy tímto zveřejněním si autor zajišťoval svoji prioritu. Syntéza spočívá v tom, že kysličník berylnatý (BeO) a kysličník hlinitý (Al2O3) se smísí ve stechiometrickém poměru, tj. v poměru odpovídajícím chemickému složení berylu, a taví se za použití kyselého molybdenanu lithného, kterého používal ke své syntéze již Hautefeuille. Jako barvící přísady se používá chromanu lithného (Li2CrO4).
Do dnešní doby se nezachovalo mnoho vzorků z původní Espigovy syntézy, a jeho smaragdy jsou proto mezi sběrateli drahých kamenů na celém světě vysoce ceněny. U nás najdeme jejich pěkné ukázky ve sbírkách mineralog!cko-petrografického oddělení Národního muzea v Praze, kam je věnoval sám autor syntézy. Jde o surovinu i broušené ukázky. Vynikající je zejména bohatá skupina sloupcovitých krystalů. Podobná je i ve sbírkách Vysoké školy chemicko technologické v Praze.
Při rozlišování syntetických smaragdů od přírodních je nutno vycházet z toho, že syntetické smaragdy vytvářejí plochami dokonale omezené krystaly, a jednotlivé přírůstkové linie i zonálnost krystalů je shodná s kameny přírodními. Přírůstkové linie probíhající v krystalových rovinách, se protínají v úhlech odpovídajících šesterečné souměrnosti. Určité rozdíly jsou však v barvě, některých charakteristických vrostlicích, indexech lomu, odlišné luminiscenci, a v absorpčních spektrech.
Syntetické smaragdy jsou vždy sytě zbarvené a mají proto výraznější pleochroismus než většina kamenů přírodních. Zjistitelný je až pod mikroskopem mezi rovnoběžnými nikoly. U přírodních smaragdů se projevuje jen změnou intenzity barvy ve dvou směrech k sobě kolmých (vzhledem k šesterečné souměrnosti pouze ve směru rovnoběžném s hlavní osou), méně často pak žlutavým odstínem v jednom krystalooptickém směru. E. Gubelin (1964) upozorňuje na poněkud jiný odstín barvy syntetických smaragdů, mají totiž v jednom směru odstín výrazně modravý.
Významným identifikačním znakem jsou uzavřeniny. Studoval je podrobně W.F.Eppler (1958). Upozornil na ně již E. Gubelin (1948, 1950, 1953, 1957, 1961) nebo nověji H.J.Schubnel (1972). Přírodní i syntetické smaragdy patří obsahují uzavřeniny často a jejich složení je různorodé. Platí to pro přírodní i syntetický materiál. Je pochopitelné, že přírodní kameny obsahují obecně mnohem větší množství nerostných inkluzí než kameny syntetické. Jde především o uzavřeniny aktinolitu, tremolitu, biotitu, pyritu, pyrhotinu, příp. pentlanditu, molybdenitu, kalcitu, chromitu a dalších. Různé uzavřeniny krystalů těchto nerostů, které se v syntetických smaragdech nevyskytují, mohou být kritériem při určování nalezišt přírodních kamenů. Pro uralské smaragdy je např. charakteristická přítomnost aktinolitu příp. biotitu, pro kolumbijské parisitu a kalcitu apod. Zjistíme-li uzavřeniny těchto nerostů ve smaragdu, nemůže jít o kámen syntetický.
Pro syntetický smaragd je zajímavá přítomnost krystalů fenakitu (Be2Si04) Espig (1960). Ty se sice mohou vyskytnout akcesoricky i v některých přírodních smaragdech. V syntetických jsou zastoupeny vždy. Bývají sloupcovité i pyramidální a často i relativně veliké. Ve starých a nedokonalých syntézách dorůstaly až 0,4 mm. Při výrobě umělých smaragdů je proto vždy snaha omezit jejich přítomnost na minimum. Pouze pro syntetické smaragdy jsou sice charakteristické uzavřeniny tzv. beryliumpetalitu, v přírodě neznámého křemičitanu (BeAl2/Si205/4), vyskytují se ale pouze výjimečné. Jako typický pro syntetiku byl uváděn i distenu, (Al2SiO5). Jeho přítomnost byla zjištěna i v přírodních smaragdech. Přítomnost krystalitů těchto dvou sloučenin nelze pokládat za bezpečné kritérium při rozlišování pravosti smaragdů. V umělých smaragdech bývají poměrně hojné též drobné krystaly smaragdu jiné orientace než vlastní krystal. Jsou dobře patrné v polarizačním mikroskopu mezi zkříženými nikoly. V některých přírodních kamenech se mohou také nalézt, vždy ale jen v podřadném množství.
Přírodní i syntetické smaragdy obsahují často plynové bublinky. Jejich přítomnost nemůže být rozlišovacím znakem. Bublinky přírodních kamenů jsou většinou rovnoměrně rozloženy v celém krystalu, zatím co u syntetických kamenů bývají ve formě souvislých ploch, tzv. praporů, nebo mraků. Indexy lomu syntetických smaragdů bývají zpravidla nižší než kamenů přírodních. K.Schlossmacher (1963). Z publikovaných tabulek jsou sice rozdíly zřejmé, ale nejsou příliš výrazné. Při tom bylo zjištěno, že přírodní smaragdy z některých nalezišť mají, vzhledem k různým chemickým příměsím, rozdílné indexy lomu, a tak ani měření indexu lomu nemusí být vždy zcela jednoznačným kriteriem.
Výraznější jsou rozdíly v luminiscenci přírodních a syntetických smaragdů v ultrafialovém světle. Přírodní smaragdy nezáří, nebo jeví jen zcela nevýraznou luminiscenci, zatím co syntetické září zpravidla intenzivněji. Současně mají syntetické kameny zřetelné rozdíly v barvě i intenzitě luminiscence při použití světla o různých vlnových délkách. Nejintenzivnější je luminiscence syntetických smaragdů při vlnové délce ?=3650 ?. Podle různých metod výroby září kameny při této vlnové délce buď sytě červeně nebo olivově zeleně. Je však nutno brát v úvahu, že při nižších vlnových délkách (až do ?=2537 ?) intenzita záření klesá, výrazně červená barva se mění na modro červenou.
Všechny přírodní i syntetické smaragdy vděčí za své zbarvení přítomnosti chrómu. Proto nelze předpokládat výraznější rozdíly mezi jejich spektry. K určitým rozdílům může dojít pouze následkem použití různých chromitých sloučenin při různých syntézách (Gubelin - 1961). Podobné diference však mohou vznikat i u přírodních kamenů.
Zjištění jde-li o přírodní nebo syntetický smaragd, přichází v úvahu především u šperků se sytě zbarvenými kameny prvotřídní kvality. Není to jednoduché. Při syntézách smaragdů hydrotermální metodou se totiž pochody vzniku i růst krystalů podobají těm přírodním. To je důvodem proč neexistují u syntetických kamenů výrazné identifikační znaky, které by teoreticky nemohly mít kameny přírodní. Pokud např. předchozím zkoumáním a smaragdovou lupou zjistíme, že jde skutečně o smaragd, je třeba při určování pravosti sledovat luminiscenci, pleochroismus, a ověřit přítomnost smaragdových či fenakitových uzavřenin. Dále porovnat to co zjistíme se vzorky přírodních smaragdů z Uralu i Kolumbie. Vysoký pleochroismus společně s přítomností uzavřených smaragdových, a fenakitových krystalků indikuje syntetiku. Pokud si nejsme jisti musíme přistoupit ke studiu dalších uzavřenin. Zcela bezpečným kritériem je pouze zjištění krystalických uzavřenin, možných pouze u přírodních kamenů, jde o přítomnost aktinolitu, tremolitu, biotitu, pyritu, pyrhotinu, příp. pentlanditu, molybdenitu, kalcitu, a chromitu. Bezpečné určení je ovšem závislé na dokonalosti optického vybarvení. U syntetických kamenů se kterými jsem se v letošním roce setkal byly, kromě výrazné luminiscence, pleochroismus, přítomnost fenakitu, a nepřítomnost jakékoli jiné minerální fáze natolik výrazné, že tím byl syntetický původ kamenů dostatečně prokázán.
Jak poznat pravé minerály
Blog Minerály Poradna Čtvrtek, 18. červen 2020
Zdá se, jako by se s polodrahokamy roztrhl pytel. Nemůžete si vybrat, který se vám nejvíce líbí, které esoterické vlastnosti potřebujete a k tomu všemu si nejste jistí, jestli nabízené minerály od prodejců jsou vůbec pravé a nejedná se o obyčejné sklo. Poznat pravost minerálů není vždy snadné, zejména protože každý minerál má jinou přirozenou barvu, kresbu, tvrdost a další vlastnosti. Můžete se však zaměřit na několik faktorů, které vám napoví.
Barva kamene
Barevnost drahokamu, který se vám líbí, může napovědět o jeho pravosti. Stejně jako u všech faktorů, které budeme zmiňovat v tomto článku, je však potřeba podívat se na tento ukazatel individuálně, protože neznamená, že sytější barva automaticky určuje pravost kamene.
Například kunzit je stoprocentně pravý minerál, který se však díky svému lehkému zbarvení často přibarvuje. To však nesnižuje fakt, že údajně blahodárně působí na naše milostné vztahy. Prodejce by ale tuto skutečnost měl vždycky zmínit. Stejně tak je potřeba si uvědomit, že některé minerály, jako je například beryl, nebo odrůda z něj – morganit, hrají několika různými barvami, a přesně to je to, proč jsou tak krásné a ojedinělé.
Krása kyanitu zase spočívá v tom, že se nachází v různých odstínech modrobílé barvy, stejně jako smaragd najdete na trhu v desítkách tónech zelené. Na druhou stranu jsou tu poté minerály, které si vybíráme kvůli jejich zabarvení. Skvělým příkladem jsou dva kameny známé pro svou fialovou barvu. Čaroit vás okouzlí svou sytě fialovou, zatímco lepidolit si v sobě nese i podtón růžové. Oba minerály jsou pověstné právě díky této specifické barvě, která je poměrně sytá a většinou tmavá. To stejné platí u proslulého granátu, který se na první pohled může zdát zabarven do tmavě červena až do hněda, ale proti světlu odráží krvavě červenou a jinak by to být rozhodně nemělo.
Kresba
Zatímco některé minerály, jako je například bílý opál nebo měsíční kámen nás dokáží uchvátit barvou, kterou reflektují, většinu minerálů obdivujeme nejen díky barvě, ale především díky jejich unikátní kresbě. I tady obecně platí, že pokud se jedná o přírodní materiál, bude se kresba lišit u každého minerálu.
Další podstatnou poznámkou je to, že pokud si vybíráme tromlovaný minerál, kresba může být jiná, než když kupujeme korálky z minerálů, jelikož ty jsou podstatně menší a kresba tudíž nemusí být tak viditelná.
Například troml rodochrozitu je známý tím, že vypadá jako růžově zabarvené galaktické jádro. Růžovou střídají šedé a černé tečky a celý kámen prolínají zajímavé vykreslené vrstvy oddělené bílými linkami. Korálky z něj však poznáte různými odstíny růžové a nádhernými bílými a šedými přechody. Je tedy důležité brát v potaz i tvar a zpracování minerálů.
Při koupi minerálových korálků, které jsou pověstné pro svou kresbu, je podrobně prozkoumejte. Kresba na korálcích by měla být vždy naprosto unikátní. Také je potřeba zjistit, jaký druh kresby je u daného minerálu nejběžnější. Kresba nemusí stoprocentně odpovídat, protože jak jsme výše zmiňovali, každý minerál je jiný, ale například bronzit je známý pro svou “tečkovanou” kresbu, zatímco na apatitu se prolínají různě barevné linie, které připomínají žilky a chryzokol je pověstný tím, že připomíná kresbu neznámé mapy, která odděluje moře od pevnin.
Tvrdost
Každý kámen má své specifické vlastnosti a mohli bychom jich tu vyjmenovat hned několik. Některé kameny se nemají nosit na slunci, jako například ametyst, jiné se zase nedávají do vody, protože by se mohly rozpustit nebo protože jsou jedovaté, jako například malachit. Důležitou vlastností je i tvrdost konkrétního minerálu, kterou můžete většinou najít na internetu a minerál, pokud chcete, otestovat.
Některé minerály se hojně používají ve šperkařství právě díky své vysoké odolnosti a vyššímu stupni tvrdosti. Kameny jako je olivín patří mezi tvrdší a odolnější kameny, zatímco křišťál je známý tím, že tak odolný není. O to víc, pokud se jedná o praskaný křišťál, jehož struktura je ještě křehčí. Díky tomuto faktoru můžeme také některé minerály od sebe rozeznat. Například jadeit a nefrit jsou oba známé díky své krásně zelené barvě a lidé si je často pletou. Oba minerály prý působí pozitivně na naši hojnost a tlumí negativní pocity, kompozičně se však oba dva liší a stejně tak je od sebe odděluje i jejich tvrdost. Nefrit se považuje za tvrdý kámen, ale jadeit je ještě tvrdší.
Ani tady samozřejmě neplatí, že čím tvrdší kámen je, tím blahodárněji působí. A ačkoliv diamant je na stupnici tvrdosti nejvýše, existují syntetické padělky, které jsou ještě mnohem tvrdší. Mimochodem, pokud rozbijete falešný kámen, rozpadne se na drť a má jinou strukturu než pravý kámen, který se, stejně jako v přírodě, rozpadne na menší kousky. Při ťukání o sebe také zní jinak než sklo nebo jiné lisované drti.
Naleziště
Výskyt kamenů je dalším ukazatelem, který nám může pomoct oddělit syntetické minerály od pravých. Některé minerály rostou ve specifických lokacích. Například larimar, jeden z nejvzácnějších kamenů, který je údajně pozůstatkem bájné Atlantidy, roste pouze v okolí Karibiku.
Samozřejmě je potřeba vzít v potaz, že spousta minerálů má několik různých nalezišť. Jejich kvalita se však může změnit právě podle lokace jejich výskytu. Existuje například spousta druhů známého rubínu, ale u nás najdete rubín pocházející z Burmy, který se liší od ostatních svou sytou barvou a považuje se za nejkvalitnější. U jiných minerálů nebo přírodních korálků je potřeba brát v potaz i jejich účinek. Například jantarové korálky z oblasti pobaltí, ať už v medové nebo červené barvě, jsou velmi populární mezi maminkami v době těhotenství, jelikož se věří, že jantar chrání matku i miminko. Maminky je prý také kupují pro své děti v době, kdy jejich ratolestem rostou zoubky.
Cena
Cena je vždy dobrý ukazatel pravosti minerálů. Občas si můžeme vysnít konkrétní minerál, ale jeho cena je opravdu vysoká, a proto se snažíme najít levnější variantu. To může být potom zlomový moment, kdy minerál sice zakoupíme levněji, ale nemůžeme si být jistí pravostí. Pokud se minerál vyskytuje pouze v určité lokaci, je v omezeném množství nebo je náročnější na zpracování, je samozřejmé, že jeho cena se zvýší. Minerály jako je tanzanit nebo safír jsou sice dražší, ale rozhodně se nevyplatí na nich šetřit. Jsou nejen krásné, ale mají prý i velmi silné metafyzické schopnosti. Například safír je v Indii považován za nejsilnější kámen, který může svému majiteli pomoci dosáhnout nevídaného štěstí. Tanzanit byl oblíbený kámen Elizabeth Taylor, která jej nosila na náhrdelníku a říká se o něm, že dokáže člověka uklidnit v těžkých životních chvílích. Možná proto jej Elizabeth Taylor, která neměla život jednoduchý, tak ráda nosila. Peridot neboli olivín a tyrkys, které patří taky mezi dražší minerály, mají prý silně magické účinky a používaly se už ve starém Egyptě a v době Aztéků ke zdobení šperků a dalších předmětů.
Důvěra
Poslední bod, který rozhodně stojí za zmínku, je důvěra v prodejce. Nenakupujte minerály od prodejců, u kterých se vám “něco nezdá”. Pokud jsou ceny všech jejich minerálů podstatně nižší než zbytek cen na trhu, může to být známka toho, že jejich vzácné kameny nejsou pravé. Především pokud si kameny kupujete nejen díky jejich krásnému vzhledu, ale právě i díky jejich pozitivním vlastnostem, doporučujeme nakupovat od prodejce, kterému důvěřujete.
Mimo to:
Pravý minerál je v ruce studenější než sklo a déle se zahřívá. Nicméně dokáže v sobě udržet teplo déle než sklo a pryskyřice.
Pravý minerál nejde zapálit a při zahřání ze sebe nevypouští tak silné výpary jako falešné materiály.
Přečtěte si i naše další články o minerálech a drahých kamenech:
Křišťálový náhrdelník
Marketingové cookies
Marketingové cookies používáme my nebo naši partneři, abychom Vám dokázali zobrazit co nejrelevantnější obsah nebo reklamy jak na našich stránkách, tak na stránkách třetích subjektů. To je možné díky vytváření tzv. pseudonymizovaného profilu dle Vašich zájmů. Ale nebojte, tímto profilováním zpravidla není možná bezprostřední identifikace Vaší osoby, protože jsou používány pouze pseudonymizované údaje. Pokud nevyjádříte souhlas s těmito cookies, neuvidíte v reklamních sděleních obsah ušitý na míru Vašim zájmům.
