Portale internetowe Polskich Wydawnictw Specjalistycznych ProMedia sp. z o.o. korzystają z ciasteczek COOKIES, które są zapisywane na dysku urządzenia końcowego użytkownika. Jeśli nie zgadzają się Państwo na zostawianie ciasteczek prosimy o wyłączenie obsługi ciasteczek w konfiguracji Państwa przeglądarki stron internetowych i dalszą wizytę na stronie. Zamknij to okno informacyjne

02/2013 | Polski Jubiler






Artykuły z działu

Przeglądasz dział GEMMOLOGIA (id:27)
w numerze 02/2013 (id:117)

Ilość artykułów w dziale: 1

2013-02-pj

Moissanit

Na naturalny moissanit natrafiono dotychczas jeszcze tylko w kimberlitach diamentonośnych oraz w meteorytach. Nie powinno to dziwić, synteza węglika krzemu wymaga wysokiej temperatury (2500-2700oC) i beztlenowego środowiska, bo krzem i węgiel chętniej łączą się z tlenem niż ze sobą.

pj-2012-02-28

Pierwotnie używano nazwy moissanit (SiC) dla odróżnienia naturalnego węglika krzemu od jego syntetycznego odpowiednika. Chodziło też o upamiętnienie wielkiego francuskiego chemika i laureata Nagrody Nobla Ferdynanda Henri Moissana (1852-1907), który jako pierwszy natrafił w 1905 roku na naturalny węglik krzemu we fragmentach meteorytu z Canyon Diablo w Arizonie (USA), (fig. 1).

 

pj-2012-02-29

Nie był to przypadek, już wcześniej zasłynął on z prób syntezy diamentu (1883), z otrzymania fluoru (1886) i jego wielu związków, z konstrukcji elektrycznego pieca łukowego (1892), z otrzymania karbidu (1892) i innych węglików, wodorków, krzemków, borków, wreszcie z uzyskania czystego molibdenu (1895), wolframu (1897), tudzież uranu i wanadu.

 

Naturalny moissanit

Na naturalny moissanit natrafiono dotychczas jeszcze tylko w kimberlitach diamentonośnych oraz w meteorytach. Nie powinno to dziwić, synteza węglika krzemu wymaga wysokiej temperatury (2500- 2700oC) i beztlenowego środowiska, bo krzem i węgiel chętniej łączą się z tlenem niż ze sobą. W obecności tlenu, miast węglika krzemu (SiC), zawsze powstanie krzemionka (SiO2) i dwutlenek węgla (CO2). Litosfera ziemska zawiera pokaźne ilości tlenu. Toteż wysokotemperaturowe warunki beztlenowe są w niej bardzo rzadkie, aczkolwiek możliwe, jak dowodzą tego nieliczne znaleziska skał zawierających moissanit. W mineralogii naturalny węglik krzemu nazywany jest powszechnie moissanitem. Również gemmolodzy i jubilerzy używają powszechnie tej nazwy tyle, że również w odniesieniu do syntetycznego węglika krzemu. Autorem pierwszej syntezy węglika krzemu był szwedzki uczony Jöns J. Berzelius (fig. 1), który dokonał tego odkrycia niejako przypadkiem w 1824 roku przy okazji prób syntezy diamentu, a więc ponad osiemdziesiąt lat przed odkryciem jego naturalnego odpowiednika. Przemysłową produkcję węglika krzemu pod postacią proszku, tudzież jego spieków, czyli tzw. karborundu wdrożono dopiero w ostatniej dekadzie XIX wieku w Pensylwanii (USA ), bazując na procesie opracownym przez Eugena G. Achesona. Polegał on na spiekaniu koksu z piaskiem kwarcowym w temperaturze 2500-2600oC w warunkach beztlenowych. Przez wiele lat stosowanie węglika krzemu ograniczało się do wykorzystania jego twardości, podobnie wysokiej jak diamentu (9,25 w skali Mohsa), tudzież wysokiej odporności chemicznej i termicznej. Dopiero w 1907 roku Henri J. Round spostrzegł szczególne właściwości elektroluminescencyjne moissanitu. Do ich praktycznego wykorzystania doszło dopiero w połowie minionego stulecia w związku z zaistnieniem realnego zapotrzebowania ze strony przemysłu zbrojeniowego. Potrzebne były odpowiedniej wielkości i jakości monokryształy węglika krzemu. Już w 1955 roku Joseph A. Lely zaproponował metodę syntezy takich monokryształów. Jednak mankamenty produktu (mała wielkość kryształów, ograniczona powtarzalność właściwości) mocno ograniczały ich praktyczne wykorzystanie (fig. 2). Dopiero udoskonalenie metody zaproponowane przez Yu. M. Tairov’a i V. F. Tsvetkov’a pod koniec lat siedemdziesiatych minionego wieku pozwoliły na efektywną produkcję dużych, wysokiej jakości monokryształów. Kolejne udoskonalenia oraz potanienie technologii otrzymywania czystych monokryształów węglika krzemu (SiC) otworzyły drogę do ich wykorzystania jubilerskiego. Stało się to w końcu lat dziewięćdziesiątych minionego wieku za sprawą firmy Cree Research Inc. (USA ), która w końcu 1997 r. podjęła produkcję syntetycznego moissanitu z myślą o rynku jubilerskim. Na rynku amerykańskim taki moissanit pojawił się w 1998 r., w Europie rok później.

 

Mossanit jako diament

Węglik krzemu tworzy rozległą rodzinę kryształów różniących się znacząco między sobą symetrią tworzącej je sieci krystalicznej. Mogą to być kryształy krystalizujące w układzie regularnym, trygonalnym lub heksagonalnym. Dotychczas doliczono się blisko 200 politypów węglika krzemu, aczkolwiek generalnie o dość podobnych właściwościach. Jeden z nich, krystalizujący w układzie heksagonalnym (tzw. polityp 6H), formujący kryształy duże i bezbarwne, ale mogący tworzyć też kryształy barwne, chętnie wykorzystywany jest do celów jubilerskich (fig. 3). W chwili pojawienia się na rynku jubilerskim wywołał spory popłoch i zamieszanie. Początkowo traktowano go jak wielkie zagrożenie dla rynku diamentów jubilerskich. Wynikało to z pozornie dużego podobieństwa oraz z identycznej reakcji ze stosowanymi wówczas testerami, w zdecydowanej większości opartymi na przewodnictwie cieplnym. W rezultacie bardzo wiele mossanitów sprzedano wówczas jako diamenty, zaopatrując je zresztą w certyfikat autentyczności. Być może część z nich nadal pozostaje w rękach nieświadomych tego nabywców. Szybkie wprowadzenie testerów zdolnych wykryć moissanit uspokoiło nieco sytuację, aczkolwiek nie tak całkiem, niektóre z nich nie są dostatecznie skuteczne. W pewnych sytuacjach okazują się zawodne.

 

Identyfikacja moissnitu

Znacznie pewniejszym sposobem identyfikacji moissnitu jest oparcie się na reperowych cechach diagnostycznych, takich choćby jak:

  • wysoka dwójłomność moissanitu znamionowana zdwojeniem krawędzi faset w obszarze korony podczas ich obserwacji w kierunku prostopadłym do powierzchni faset pawilonu lub odpowiednio krawędzi faset pawilonu podczas obserwacji w kierunku prostopadłym do powierzchni faset korony, jednakowoż z wyłączeniem tafli, jako że w kierunku prostopadłym do tafli sytuowana jest zwykle oś optyczna szlifowanego w brylant moissanitu,
  •  niższa gęstość względem diamentu, co można sprawdzić metodą hydrostatyczną, oszacować z miar szlifu lub poprzez próbę pławności w cieczy ciężkiej, np. w jodku metylenu, którego gęstość (3,33) zawiera się pomiędzy gęstością diamentu (3.52) i moissanitu (3.22),
  •  charakter inkluzji moissanitu, białawych, igłowatych, nitkowatych, rurkowatych, równoległych względem siebie i prostopadłych względem tafli i zupełnie nie przypominających znanych z diamentu (fig. 4),
  • wysoka dyspersja moissanitu, blisko dwukrotnie przewyższająca dyspersję diamentu, powodująca wyraźnie silniejszy ogień i scyntylację tego pierwszego,
  •  wygląd rondysty, która w moissanicie jest zwykle gładka, podczas gdy w sporej części brylantów jest chropowatą, a czasem nawet brodata; diamenty o innych szlifach będą mieć przeważnie rondystę gładką; z kolei większe kamienie będą mieć rondystę fasetowaną; w takich wypadkach warto zwrócić uwagę na połysk rondysty, stłumiony szklisty u moissanitu i diamentowy u diamentu,
  •  linie szlifowania, które na sąsiadujących fasetach będą układały się zgodnie ze sobą w moissanicie i niezgodnie w diamencie.

 

Monopol na rynku

Wśród gemmologów i jubilerów utarło się nazywać moissanitem wysokiej jakości syntetyczny monokrystaliczny węglik krzemu, bezbarwny lub barwny, zależnie od użytych chromoforów. Tak prosty związek otrzymywany tak prostym sposobem, jakim jest sublimacja, powinien być równie tani i łatwo dostępny jak powszechnie znana cyrkonia, inny prosty syntetyk naśladujący wyglądem i właściwościami diament. Tak jednak nie jest, bo firma produkująca krystaliczny węglik krzemu zabezpieczyła patentem metodę syntezy dużych, czystych i przezroczystych monokryształów (Cree Research Inc., Północna Karolina, USA ). Jednocześnie udzieliła wyłączności na ich zakup tylko firmie Charles & Clovard z Północnej Karoliny (USA ). Podążając tym tropem firma K&G z Florydy uzyskała wyłączność na produkcję biżuterii z moissanitem, a księżniczka Yorku Sarah Ferguson wyłączność na promocję biżuterii z takim moissnitem. Przypomina to do złudzenia monopolistyczną strategię De Beers stosowaną z powodzeniem przez długi czas w sektorze diamentów naturalnych, czyli monopolistyczny ceno-ciąg, w którym ceny i obrót są kontrolowane począwszy od surowca po produkt finalny. To powoduje, że karatowy moissanit kosztuje dziś około 300-350 dolarów amerykańskich i cena ta może jeszcze wzrosnąć, firmy tworzące moissanitowy ceno-ciąg dokładają wszelkich starań, by promować moissanit jako odrębny, niezwykle atrakcyjny w ich mniemaniu kamień jubilerski (fig. 5). Temu zapewne służy też tworzenie i promowanie atrakcyjnych odmian barwnych moissanitu, np. brązowej, zielonej, niebieskiej czy czarnej (fig. 6, 7). Dotychczas moissanit funkcjonował w powszechnej świadomości jubilerów, ale i sporej części nabywców głównie jako imitacja diamentu.

 

pj-2012-02-30

pj-2012-02-30 pj-2012-02-31