Edelsteine - geographie.

Edelsteine - geographie. 1 EINLEITUNG Edelsteine, Mineralien, die wegen ihrer besonderen Eigenschaften als Schmuck getragen werden und meist wertvoll sind. Der Begriff ist nicht genau festgelegt. Zu den Kriterien, die ein Mineral als Edelstein auszeichnen und seinen Wert bestimmen, gehören Schönheit, Glanz, Härte, Klarheit, Reinheit und Seltenheit. Einige dieser Eigenschaften werden bei Schmucksteinen durch Schnitt und Schliff erst voll zur Geltung gebracht. Zu den wertvollsten Edelsteinen zählen Diamanten, Rubine und Smaragde. Von etwa 3000 bekannten Mineralien gelten nur etwa 75 als Edel- oder Schmucksteine. Die Wissenschaft von den Edelsteinen heißt Gemmologie. 2 OPTISCHE EIGENSCHAFTEN Die Schönheit der Edelsteine hängt vor allem von ihren optischen Eigenschaften ab: Lichtbrechung, Farbe, Feuer (die Entfaltung prismatischer Farben), Dichroismus (die Fähigkeit, aus verschiedenen Richtungen betrachtet zweifarbig zu erscheinen) und Transparenz. Beispielsweise wird Diamant wegen seines Feuers und seiner Brillanz geschätzt, Rubin und Smaragd wegen der Intensität und Schönheit ihrer Farben, Sternsaphir und Sternrubin wegen des optischen Sterneffekts, den man als Asterismus bezeichnet. Edelopal zeichnet sich durch sein Farbspiel aus, ein Schillern, das auch Opaleszieren oder Opalisieren genannt wird. Hierbei handelt es sich um Interferenz- und Reflexionserscheinungen, hervorgerufen durch eingelagerte feinste Kügelchen des Minerals Cristobalit mit einem Durchmesser von 200 bis 300 Nanometer, die nur unter dem Elektronenmikroskop sichtbar sind. Edelsteine mit einer faserigen Struktur zeigen unregelmäßige innere Reflexionen, ähnlich denen, die man auf gewässerter oder moirierter Seide erkennen kann. Diese optische Eigenschaft, Chatoyance genannt, findet man bei verschiedenen Edelsteinen, besonders beim Tigerauge und beim Katzenauge. Eine weitere optische Eigenschaft von Edelsteinen ist der Glanz. Der Edelsteinglanz wird durch die Bezeichnungen metallisch, diamantartig, glasartig, harzartig, fettartig, seidig, perlmuttartig oder matt genauer beschrieben. Bei der Identifikation der Edelsteine im ungeschliffenen Zustand ist der Glanz von besonderer Bedeutung. 3 IDENTIFIZIERUNG VON EDELSTEINEN Man kann einen Edelstein nicht immer rein vom Anblick her identifizieren. Erst die Messung optischer Werte gibt hier Klarheit. Diese Untersuchungen sind durchführbar, ohne den Stein zu beschädigen. Der Brechungsindex (die relative Lichtbrechung) wird mit Hilfe eines Refraktometers bestimmt. Mit einem Polarimeter ist die Doppelbrechung messbar. Beispielsweise sind Smaragde, Rubine, Saphire, Amethyste sowie synthetische Rubine und Saphire doppelt brechend; Diamanten, Spinelle, synthetische Spinelle, Granate und Glas sind dagegen einfach brechend (siehe Kristall). Mit einem Binokularmikroskop, ausgerüstet mit einer speziellen Dunkelfeldleuchte, können sichtbare Phänomene untersucht, z. B. nach Einschlüssen gesucht werden. Damit kann man ermitteln, ob der Stein natürlichen oder künstlichen Ursprungs ist. Ein weiterer physikalischer Test ist die Bestimmung der Dichte. 4 MINERALIEN UND EDELSTEINE Die Begleittabelle stellt einigen Mineralnamen die Bezeichnungen ihrer Edelsteinvarietäten gegenüber. Zu vielen der erwähnten Edelsteine existieren auch Einzelartikel. 5 IMITATIONEN UND SYNTHETISCHE STEINE Der Wert der Edelsteine hat schon immer menschlichen Erfindungsgeist herausgefordert, nach künstlichen Alternativen zu suchen, die dem Vorbild täuschend ähnlich und dabei billig und einfach herzustellen sein sollen. Unter Imitationen versteht man die Nachahmung eines Steines durch andere Materialien, unter Synthesen künstlich hergestellte Steine, die aber gleiche chemische und physikalische Eigenschaften besitzen. 5.1 Imitierte Edelsteine Derartige Steine können aus Flintglas hergestellt sein; oft sind sie auf der Rückseite versilbert, um die Brillanz zu erhöhen. Seit dem 2. Weltkrieg werden, besonders für Modeschmuck, farbige Kunststoffe statt Glas verwendet. Diamanten werden mit dem so genannten Fabulit (Strontiumtitanat) oder mit Zirkonia (Zirkoniumoxid) imitiert, die allerdings durch ihre höhere Dichte leicht erkennbar sind. 5.2 Synthetische Edelsteine Synthetische Edelsteine kann man unter dem Mikroskop erkennen, da sie vollkommener als natürliche Edelsteine sind, z. B. keine Unregelmäßigkeiten enthalten. Die ersten synthetischen Diamanten wurden 1955 hergestellt. Dabei setzte man kohlenstoffhaltige Verbindungen bei 2 760 °C Drücken von 56 Tonnen pro Quadratzentimeter aus. Auf diese Weise produzierte Diamanten eignen sich nur für technische Zwecke. Ende der sechziger Jahre wurde eine Methode entwickelt, um Diamanten zu ,,züchten". Ein Diamantteilchen wurde dabei hoch erhitzt und Methangas ausgesetzt. Das Gas zersetzt sich in Kohlenstoffatome, die mit dem Diamantkristall verwachsen. Die Kristallstruktur des vergrößerten Diamanten entspricht dem eines natürlichen Diamanten. Mit dieser Methode wurden Diamanten von etwa ein Karat (200 Milligramm) hergestellt; ihre Kosten sind aber immer noch erheblich höher als die für natürliche Diamanten. Saphire werden in einer Apparatur hergestellt, die einem Knallgasgebläse ähnelt. Die Flamme wird auf einen Träger aus Schamotteton in einer isolierten Kammer gerichtet. Das Sauerstoffgas trägt feingepulvertes reines Aluminium in die Flamme; das Pulver verschmilzt zu Tröpfchen, die eine zylindrische Kugel (oder Matrix) auf dem Träger bilden. Die Größe des entstehenden Kristalls kann durch Veränderungen im Gasstrom, der Temperatur und der Pulvermenge beeinflusst werden. Mit diesem Verfahren können Kugeln mit einem Gewicht bis zu 200 Karat (40 Gramm) hergestellt werden. Vollkommene Rubine und Saphire bis zu 50 Karat (10 Gramm) wurden schon aus derartigen Kugeln geschliffen. Edelsteine werden durch Schleifen an Schleifscheiben oder rotierenden Schneidscheiben gestaltet. Bei Materialien, die nicht härter als Quarz sind, werden gelegentlich Scheiben aus natürlichem Sandstein eingesetzt. Für die härteren Steine, beispielsweise Rubine und Saphire, muss man Schleifscheiben aus Sinterkarborund (Siliciumcarbid) verwenden. Der erste Schritt beim Schleifen eines Edelsteines besteht im groben Sägen zur Formgebung. Bei diesem Prozess verwendet man dünne Schneid- oder Metallscheiben, die mit pulverisiertem Diamant oder anderen Schleifmitteln besetzt sind. Zum Gestalten des Steines kommen Scheiben, die so genannten Läppwerkzeuge, aus Karborund oder aus mit Schleifmitteln besetztem Gusseisen zur Anwendung. Der zu formende Stein wird an einer Seite eines hölzernen Stabes, des so genannten Diamantenhalters, einzementiert und mit Hilfe eines Stützblockes, der in der Nähe der Scheibe aufgestellt wird, gegen die rotierende Scheibe (oder das Läppwerkzeug) gehalten. Dieser Stützblock enthält mehrere Löcher, in denen das Ende des Diamantenhalters liegen kann. Rückt der Steinschneider den Diamantenhalter von einem Loch zum anderen, dann kann er den Winkel der zu schleifenden Facette (oder Fläche) überwachen. Besitzt der Stein die benötigte Form, dann wird er mit Holz- oder Gewebescheiben, die mit einem feinkörnigen Poliermittel (beispielsweise Polierrot oder Tripelpulver) besetzt sind, poliert. 5.3 Edelsteinschliffe Der älteste und einfachste der vielen vereinheitlichten Formen oder Schliffe für Edelsteine ist der Cabochonschliff, bei dem der Stein abgerundet wird. Der Cabochonschliff ist wichtig, wenn ein Stern oder Katzenauge sichtbar sein soll. Außerdem eignet er sich am besten für Opal, Mondstein und farbenprächtige undurchsichtige Edelsteine. Beim Diamantschliff und auch für andere Steine wendet man verschiedene facettierte Schliffe an, bei denen der Edelstein mehrere symmetrische flache Flächen (oder Facetten) erhält. Der häufigste Schliff ist der Brillant. Bei diesem Schliff wird die Oberseite des Steines zu einer ebenen so genannten Tafel geschliffen, von der die Seiten des Steines nach außen bis zum breitesten Teil des Steines, der so genannten Rundiste, abfallen. Im Unterteil fallen die Seiten in einem etwas größeren Winkel nach innen zu einer winzigen flachen Fläche, der Kalette, ab, die sich parallel zur Tafel auf der Unterseite des Steines befindet. Zum Brillantschliff gehören neben der Tafel 32 Facetten im Oberteil und neben der Kalette 24 Facetten im Unterteil. In seltenen Fällen ist die Anzahl der Facetten um ein Vielfaches von 8 erhöht. Außer dem Brillantschliff gibt es für Steine eine Vielzahl quadratisch, dreieckig und trapezförmig facettierter Schliffe. Welcher Schliff verwendet wird, hängt vor allem von der ursprünglichen Form des Steines ab. Große Rubine, Saphire und Smaragde werden häufig quadratisch oder rechteckig mit einer großen Tafelfacette, die von verhältnismäßig wenigen zusätzlichen Facetten umgeben ist, geschliffen. Der Smaragdschliff, der oft auch für Diamanten verwendet wird, ähnelt dem Brillanten. Er besitzt aber eine große quadratische oder rechteckige Facette auf der Oberseite und insgesamt 58 Facetten. Beitrag von: Gemological Institute of America Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation. Alle Rechte vorbehalten.