De moderne mens heeft veel dingen gecreëerd: technologie, stoffen en producten. Het is helemaal niet nodig om kunstmatig slecht te noemen. Vaak is de kwaliteit van dergelijke monsters niet slechter dan de originelen. Dit geldt vooral voor edelstenen.
De bijnamen "natuurlijk" en "milieuvriendelijk" worden vaak doorslaggevende argumenten bij het kiezen. In sieraden is veel vraag naar gesynthetiseerde kristallen. Ze hebben ook op andere gebieden toepassing gevonden.
Een beetje geschiedenis
Synthetische stenen komen qua uiterlijk, eigenschappen en chemische samenstelling overeen met natuurlijke tegenhangers. Het belangrijkste verschil blijft de oorsprong, hoewel zelfs het creatieproces de groei van kristallen in de natuur dupliceert. Imitatie herhaalt noch samenstelling noch eigenschappen. Het is zijn taak om alleen het uiterlijk te herhalen. Meestal worden dergelijke creaties gebruikt voor sieraden.
Sinds de Renaissance hebben alchemisten geprobeerd dure materialen te maken met goedkopere materialen. Het was niet mogelijk om een serieuze alchemiewetenschap te worden, maar op basis daarvan werden moderne scheikunde en natuurkunde ontwikkeld.
Tegen het einde van de 19e eeuw werden synthetische mineralen verkregen. Ze overtroffen zelfs hun natuurlijke tegenhangers in sommige kenmerken. Synthetische robijnen werden in 1885 in Parijs gepresenteerd. In 1892 stelde Auguste Verneuil zijn methode voor het kweken van kunstmatige sieraden voor. De methode van Verneuil leverde de industrie ook andere edelstenen op. Daarnaast werden de Czochralski-methode en de hydrothermische methode veel gebruikt.
Belangrijkste technieken:
Volgens de door de Franse chemicus voorgestelde technologie werd waterstof aan de brander toegevoerd die door het mondstuk naar beneden werd gericht met behulp van een externe pijp. Een kristaldrager, gebakken korund, werd onder het mondstuk geplaatst. Zuurstof stroomde ernaartoe door de binnenbuis met toevoeging van aluminiumoxidepoeder. De laatste werd verwarmd en gesmolten. Het gesmolten mengsel goot op het korund en vormde een bal. De techniek werd wijdverbreid in Europa en de VS.
Volgens de Czochralski-methode werden de smelten verwarmd door een hoogfrequente inductor in een vuurvaste smeltkroes. Het toekomstige kristal werd tot de gewenste grootte gekweekt op een spanrol, die ronddraaide om het materiaal gelijkmatig te verdelen en de temperatuur gelijk te maken. Deze methode heeft toepassing gevonden in de technologie.
In autoclaven met een oplossing van het gewenste mineraal werd de groei uitgevoerd door de hydrothermische methode. De hogere temperatuur vanaf de bodem zorgde ervoor dat de oplossing omhoog werd getild, gevolgd door precipitatie.
Toepassingsgebieden
Alle stenen die in het laboratorium worden gekweekt, zijn onderverdeeld in:
- analogen van natuurlijk;
- geen analogen van aard hebben.
De eerste omvatten kunstmatige saffier, hydrothermale smaragd, chroombevattende chrysoberyl, synthetische moissanite en robijn, en gesynthetiseerde diamant. De tweede groep wordt vertegenwoordigd door Swarovski-kristallen, fabuliet, alpiniet, yttrium-aluminium en gadolinium-gallium-granaat, sital, saffierglas. Interessant is dat in de natuur een analoog van zirconia, tazheraniet, werd ontdekt na de synthese van het kristal.
Het is bijna onmogelijk om het verschil te vinden tussen gesynthetiseerde en natuurlijke sieraden zonder speciale apparatuur. Kunststenen onderscheiden zich door een hoge kleurverzadiging, veelkleurige strepen of "vlaggen" in groeizones, afwezigheid van onzuiverheden en scheuren, kleine belletjes.
In sieraden worden kristallen van gemiddelde kwaliteit gebruikt: ambachtslieden verwijderen defecten tijdens de verwerking. In het laboratorium gekweekte sieraden worden gebruikt voor snijgereedschappen, zeer nauwkeurige optica, lasertechnologie en elektronica.
