von Markus Gleim Mirko Michoff Sebastian Schaum Edelsteine von Markus Gleim Mirko Michoff Sebastian Schaum Klicke um weiter zu gelangen

Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung 2.0 Edelsteine 2.1 Allgemeines zu Edelsteinen 2.1.1 Optische Eigenschaften 2.1.2 Synthetische Edelsteine 2.1.3 Imitierte Edelsteine 2.1.4 Identifizierung von Edelsteinen 2.1.5 Verarbeitung 2.2 Gruppen der Edelsteine 2.2.1 Diamanten 2.2.2 Rubine 2.2.3 Smaragde

1. Einleitung Edelsteine als Schmuck, spielen im Leben der Menschen erst seit einer gewissen Bewusstseinsbildung eine Rolle. Das begann vor etwa 10.000 Jahren. Und immer noch begleitet uns die gleiche Faszination; der Glanz, die Farbenpracht, das Außergewöhnliche, - ein Hauch von Magie. Wie geheimnisvolle Blütentriebe keimen Kristalle heute noch in lebendigem Felsgestein, das schon vor Jahrmillionen durch das Spiel gewaltiger Naturkräfte entstanden ist. Ein Mineral wird heute nur dann in königlichen Stand des Edelsteines erhoben, wenn ihn drei adelnde Kardinaltugenden eigen sind, die ihm Würde und Wert verleihen: Schönheit, Seltenheit und Dauerhaftigkeit. Zurück zum Inhaltsverzeichnis

2.0 Edelsteine Edelsteine sind 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. Zurück zum Inhaltsverzeichnis

2.1 Allgemeines zu Edelsteinen Im folgenden erklären wir euch was synthetische, sowie imitierte Edelsteine sind, welche optischen Eigenschaften Edelsteine besitzen, wie sie geschliffen werden und anderes zum Thema Edelsteine. Zurück zum Inhaltsverzeichnis

2.1.1 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. Zurück zum Inhaltsverzeichnis

2.1.2 Synthetische Eigenschaften 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. Zurück zum Inhaltsverzeichnis

2.1.2 Synthetische Edelsteine 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 Zurück zum Inhaltsverzeichnis

2.1.3 Imitierte Edelsteine Imitierte Edelsteine 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. Zurück zum Inhaltsverzeichnis

2.1.4 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. So sind beispielsweise Smaragde, Rubine, Saphire, Amethyste sowie synthetische Rubine und Saphire doppelt brechend, Diamanten, Spinelle, synthetische Spinelle, Granate und Glas sind dagegen einfach brechend. Mit einem Binokularmikroskop, ausgerüstet mit einer speziellen Dunkelfeldleuchte, können sichtbare Phänomene untersucht und so nach Einschlüssen gesucht werden. Damit kann man ermitteln, ob der Stein natürlichen oder künstlichen Ursprungs ist. Zurück zum Inhaltsverzeichnis

2.1.5 Verarbeitung Bei Materialien, die nicht härter als Quarz sind, werden gelegentlich Schleifscheiben aus natürlichem Sandstein eingesetzt. Für die härteren Steine, beispielsweise Rubine und Saphire, muss man Schleifscheiben aus Sinterkarborund (Siliciumcarbid) verwenden. Das Sägen: Bei diesem Prozess verwendet man dünne Schneid- oder Metallscheiben, die mit pulverisiertem Diamant oder anderen Schleifmitteln besetzt sind. 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. Der älteste und einfachste der vielen vereinheitlichten Formen oder Schliffe für Edelsteine ist der Cabochonschliff, bei dem der Stein abgerundet wird. 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 Zum Brillantschliff gehören neben der Tafel 32 Facetten im Oberteil und neben der Kalette (Fläche auf der Unterseite), 24 Facetten im Unterteil. Zurück zum Inhaltsverzeichnis

2.2 Gruppen der Edelsteine Im folgenden erfahrt ihr etwas über die unterschiedlichen Gruppen, wie zum Beispiel den Diamanten, Smaragden und Rubinen, sowie weiteren Edelsteinen. Zurück zum Inhaltsverzeichnis

2.2.1 Diamanten Der Diamant gilt als der wertvollste Edelstein und ist die mineralische Form reinen Kohlenstoffes. Verwendet werden sie als Schmuckstücke und für industrielle Zwecke, zum Beispiel als Schleif- oder Schneidewerkzeug. Neben durchsichtigen Diamanten, die allein für eine Verarbeitung zu Schmucksteinen in Frage kommen (nur etwa 20 Prozent der Weltförderung ist für Schmuckzwecke geeignet), gibt es die Varietäten Bort, Ballas und Carbonado. Der Begriff Bort wird sowohl auf dichte, kugelige Aggregate als auch auf trübe Diamanten angewandt, Ballas bildet ebenfalls dichte, manchmal radialfaserige Massen, Carbonado ist eine feinkörnige, koksartige Varietät. Alle drei Varietäten gehen als Industriediamanten in den Handel und werden zu Schleifmitteln und bei der Herstellung von Bohr-, Schneid- und Schleifwerkzeugen verarbeitet. Zurück zum Inhaltsverzeichnis

2.2.2 Rubine Rubin, häufig durchsichtige, rote Edelsteinart des Minerals Korund, hauptsächlich Aluminiumoxid mit geringen Chromoxidbeimischungen. Die Farbe variiert bei den verschiedenen Exemplaren von Rosarot über so genanntes Rubinrot und Karminrot bis hin zu einem tiefen Purpurrot (Taubenblutrot) bei den wertvollsten Steinen. Einige geschliffene Exemplare zeigen Asterismus, d. h., im Inneren des Steines ist ein sechsstrahliger Stern zu erkennen. Diese so genannten Sternrubine sind sehr geschätzt. Manche Edelsteine werden Rubine genannt, obwohl sie aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung gar keine Rubine sind. Die schönsten Rubine findet man in Mogok (Zentralbirma), wo sie seit dem 15. Jahrhundert abgebaut werden. Bedeutende Rubinlagerstätten gibt es u. a. auch in Thailand, Pakistan, Sri Lanka, Kambodscha und Tansania. Große, klare Rubine aus Birma und Thailand sind wertvoller als Diamanten von vergleichbarer Größe. Rubine sind einerseits hoch geschätzte Edelsteine, sie werden auch in der Industrie als Edelsteinlager in Uhren und wissenschaftlichen Geräten eingesetzt. Zurück zum Inhaltsverzeichnis

2.2.2 Rubine Synthetische Rubine wurden erstmalig 1837 hergestellt, indem Alaun und Chromoxidpigment bei hoher Temperatur geschmolzen wurden. Seitdem haben Verbesserungen bei der Herstellung synthetischer Rubine dazu beigetragen, Steine zu produzieren, die den natürlichen in ihren chemischen und physikalischen Eigenschaften sehr ähnlich sind. Auch synthetische Rubine finden als Schmucksteine Verwendung, aber circa 75 Prozent der jährlichen Produktion werden für die Herstellung von Uhren und Geräten benötigt. Zurück zum Inhaltsverzeichnis

2.2.3 Smaragde Smaragd ist die grüne Edelsteinvarietät des Minerals Beryll. Smaragd besitzt eine Härte von 8 und eine Dichte von 2,7 bis 2,9. Sein typischer Grünton wird auf Gehalte an Chrom zurückgeführt. Smaragde sind zuweilen durch Einschlüsse getrübt. Dies gilt als Zeichen der Echtheit. Makellose Exemplare von guter Farbe und Größe sind sehr selten und erzielen höhere Preise als gleichschwere Diamanten. Im Altertum wurden Smaragde überwiegend in Ägypten abgebaut. Sehr große Exemplare fand man auch in Sibirien. Heute kommen die meisten Smaragde aus Kolumbien. Zurück zum Inhaltsverzeichnis