dr Włodzimierz Łapot
Laboratorium Gemmologiczne
Uniwersytet Śląski
W gemmologii krakowanie oznacza wytworzenie we wnętrzu kamienia
jubilerskiego sieci dyskretnych różnokierunkowych pęknięć za pomocą szoku
termicznego. Jest on generowany nagrzaniem kamienia jubilerskiego do
temperatury kilkuset stopni a następnie gwałtownym jego schłodzeniem.
Wytworzone naprężenia
rozładowują się
poprzez drobne
wewnętrzne pęknięcia.
„Uzdrawia” się je
klasyczną obróbką termiczną (z dodatkiem
topnika lub topników). W rezultacie
tworzą się specyficzne formy przestrzenne
przypominające wyglądem woal utkany z
drobnych kropelkowych lub robakowatych
inkluzji topnika (fig. 1).
Krakowanie kamieni
jubilerskich
Proces krakowania jest używany do
traktowania różnych kamieni jubilerskich.
W niektórych odmianach tej metody, w
drugiej fazie krakowania, używa się
jeszcze upiększającego barwnika (tzw.
technika rubases). W takich razach celem
jest często mistyfikacja określonego
kamienia jubilerskiego, np. kryształ górski
krakowany techniką rubases (z dodatkiem
zielonego pigmentu zawierającego Cr3+)
może dość skutecznie udawać szmaragd.
Metoda Verneuil’a
Wśród syntetycznych rubinów krakowaniu
poddawane są głównie rubiny wytwarzane
metodą Verneuil’a. W procederze tym
chodzi o możliwie największe
upodobnienie rubinu syntetycznego do
rubinu naturalnego, gdyż postacie wtrąceń
powstałych w wyniku krakowania mocno
przypominają wtrącenia spotykane w
rubinach naturalnych traktowanych
termicznie z dodatkiem topnika/ów.
Chętnie wykorzystywane są do tego
syntetyczne rubiny wytwarzane metodą
Verneuil’a, gdyż są podatne na krakowanie,
atrakcyjne wizualnie, łatwo dostępne i
tanie. Przypadki wykrywania w obrocie
rynkowym krakowanych syntetycznych
rubinów mnożą się ostatnio. Sugestywne
upodobnienie wyglądu wnętrza takich
kamieni do wyglądu wnętrza traktowanych
termicznie rubinów naturalnych rodzi
bowiem różnorakie pokusy, gdyż ceny
rubinów naturalnych są nieporównywalnie
wyższe od cen rubinów syntetycznych,
szczególnie w ich najtańszym wydaniu,
czyli otrzymywanych metodą Verneuil’a. Z
tym na ogół nie idzie w parze umiejętność
identyfikacji spreparowanych tak kamieni,
a tym samym ich eliminacja z rynku przez
wnikliwą handlową ocenę. By móc
skutecznie przeciwstawić się coraz
częstszym próbom nadużyć w tym zakresie,
konieczne jest stałe aktualizowanie wiedzy.
Inaczej grozi nam coraz powszechniejsze
przenikanie do obrotu handlowego
obiektów niepełnowartościowych, a nawet
całkowicie zmistyfikowanych, nierzadko z
wykorzystaniem „high tech”.
Metody krakowania
Bardzo podobnie do wtrąceń w
krakowanym syntetycznym rubinie
otrzymywanym metodą Verneuil’a mogą wyglądać resztki topnika zamknięte w
rubinach syntetycznych krystalizowanych
bezwodną metodą topnikową, np. w
rubinach Ramaura, Chatham, Kashan,
Lechleitner, Knischka, Gilson-Nakazumi.
W rezultacie rubin zawierający specyficzne
woalowate formy wtrąceń może być:
kamieniem naturalnym traktowanym
termicznie z wykorzystaniem topnika/ów,
kamieniem syntetycznym wytworzonym
bezwodną metodą topnikową lub
kamieniem syntetycznym wytworzonym
metodą Verneuil’a. Z nich na miano
syntetycznych krakowanych rubinów
zasługują jedynie krakowane rubiny
otrzymywane metodą Verneuil’a, gdyż
tylko w tym przypadku można mówić o
pełnym procesie krakowania. W
pozostałych przypadkach mamy do
czynienia bądź to z klasyczną obróbką
termiczną w obecności topnika/ów (rubiny
naturalne), bądź to z woalopodobnym
rezultatem standardowej metody syntezy
rubinu (bezwodna metoda topnikowa).
Tak czy siak, z rynkowego punktu widzenia
kluczową pozostaje kwestia odróżnienia
syntetycznego krakowanego rubinu od
rubinu naturalnego, jako że w grę wchodzi
wówczas bardzo poważna różnica cen.
Syntetyczne rubiny
Pierwsze syntetyczne rubiny wytworzone
zostały już w 1837 roku, kiedy to Marc
Gaudin uzyskał kilka kryształów rubinu o
wielkości około 1 ct, notabene bez
świadomości dokonanego odkrycia. Sądził
on bowiem, że wytworzył szkło. Była to
jednocześnie pierwsza udana próba syntezy
kamienia jubilerskiego metodą flame
fusion, znaną dzisiaj także pod nazwą
metody Verneuil’a. Wobec stanowczego
twierdzenia Marc Gaudin o nieskuteczności
metody flame fusion (nieprzezwyciężalne
w owym czasie trudności ze stabilizacją
temperatury na poziomie 2050oC, czyli
temperatury topnienia korundu), liczni
eksperymentatorzy
zwrócili się w kierunku
metody alternatywnej, czyli ku metodzie
topnikowej (flux fusion). W niedługim
czasie przetestowano liczną gromadę
topników z dość podobnym rezultatem.
Sprowadzał się on do otrzymywania
drobnych płaskich heksagonalnych
kryształków rubinu o niewielkiej średnicy
(najwyżej około 1 mm) i nikłej
submilimetrowej grubości.
Rubiny genewskie
W 1885 roku na rynku paryskim pojawiły
się tzw. rubiny genewskie, tj. rubiny
jubilerskiej jakości dostarczane przez
genewskiego handlarza. Charles Friedel z
Sorbony zbadał je. Stwierdził wówczas, że
są to rubiny wytworzone na drodze
stapiania (pod mikroskopem widział
pęcherzyki gazu, analogiczne do
spotykanych w szkle). Genewski dostawca
został zmuszony do zwrotu pieniędzy
nabywcom. Jednak rubiny te były nadal
sprzedawane, tyle że za dużo niższą cenę.
Od tego momentu nabywcy byli
informowani, że chodzi o rubiny powstałe
przez stapianie drobnych okruchów rubinów naturalnych. Kwalifikowano je
jako rubiny rekonstruowane. Tajemnica
ich produkcji nigdy nie została ujawniona.
Wiara w ową rekonstrukcję rubinów
przetrwała bez mała aż do początku lat
siedemdziesiątych XX wieku (w niektórych
publikacjach nawet nieomal po dzień
dzisiejszy, np. R. Girulski „Historia
produkcji i charakterystyka gemmologiczna
syntetycznych korundów otrzymywanych
w Polsce”, „Polski Jubiler” 3(14) 2001).
Rubiny genewskie od poczatku znane były
P. Jannetaz, mineralogowi i gemmologowi
z Museum d’Histoire Naturalle w Paryżu.
Badając je, doszedł do tych samych
wniosków co Charles Friedel z Sorbony.
Powiedział o tym swoim kolegom
chemikom: G.A. Terreil i… A. Verneuil
(1856-1913). Ten ostatni pracował już w
tym czasie nad syntezą rubinu z E. Fremy.
Terreil i Verneuil sprawdzili natychmiast
eksperymentalnie informację Jannetaza,
umieszczając w płomieniu palnika
tlenowo-wodorowego szczyptę sproszkowanej
glinki zawierającej nieco
chromu; otrzymali czerwone ziarno
wielkości główki od szpilki. Jannetaz
zanalizował je i okazało się, że jest to
kryształ rubinu. Verneuil natychmiast
zrozumiał błąd Marc Gaudin. Był to rok
1886. Verneuil miał wówczas 30 lat. W
następnych latach zaangażował się,
niezależnie od prac prowadzonych z E.
Fremy, w eksperymenty z metodą flame
fusion. Widział w tym alternatywę dla
metody topnikowej (flux fusion).
Eksperymentalne prace z metodą flame
fusion prowadzone były przez A.
Verneuil’a od roku 1886. Pomagał w nich
M. Pasquier. Po kilku latach eksperymentów
można było mówić już o pełnym sukcesie
syntezy rubinu metodą flame fusion. W
latach 1891 i 1892 zdeponowane zostały
we Francuskiej Akademii Nauk rękopisy
dwu artykułów gwarantujących
Verneuil’owi ojcostwo dokonanych
odkryć. Jednak informację o sukcesie
syntezy rubinu metodą flame fusion podał
dopiero w 1902 r. Istnieje uzasadnione
podejrzenie, że przez kilkanaście lat
dzielących dokonane odkrycie od
publikacji o nim prowadzona była skrycie
synteza i komercjalizacja syntetycznego
rubinu, np. istnieje zapisek informujący,
że w 1900 roku na światowej wystawie w
Paryżu niejaki M. Pasquier (pomocnik
Verneuil’a?) prezentował piękne rubiny,
które zostały sprzedane jubilerom jako
naturalne. Po latach okazało się, że były to
syntetyczne rubiny wytworzone metodą
Verneuil’a.
Eksperymenty na rubinach
Światowy sukces metody Verneuil’a
spowodował w tamtych latach zaniechanie
prób syntezy monokryształów korundu
innymi metodami. Sytuacja uległa zmianie
dopiero w końcu lat 50. XX w., po
pojawieniu się laserów. Te wymagały
kryształów wysokiej jakości. Metoda
Verneuil’a nie była w stanie ich wytworzyć
(łukowata zonalność, pęcherzyki gazu).
Przez minione lata stale jednak ją
doskonalono. Pierwsze syntetyczne
korundy otrzymywane metodą Verneuil’a
są dość łatwo rozpoznawalne, głównie z
uwagi na łatwo dostrzegalną łukowatą
zonalność (fig. 2) oraz stałą obecność
czasem nawet sporych pęcherzyków gazu.
Tego samego nie da się już powiedzieć o
rubinach syntetyzowanych metodą
Verneuil’a w późniejszych latach,
szczególnie o pochodzących z niektórych
najbardziej doświadczonych wytwórni. Ich
jakość w ostatnich latach uległa radykalnej
poprawie. Przejawem tego jest powszechny
brak dostrzegalnej zonalności i
pęcherzyków gazowych. Zachęciło to
niektórych do eksperymentowania z takimi
rubinami. Zamiarem było upodobnienie
ich do rubinów naturalnych.
Najskuteczniejszym sposobem okazało się
krakowanie. Już niejeden poprawiony w
ten sposób syntetyczny rubin został
sprzedany jako rubin naturalny traktowany
wygrzewaniem (przy udziale topnika/ów).
W takich przypadkach naprawdę
skuteczne są jedynie laboratoryjne metody
identyfikacji. Szczególnie pomocne w tym
względzie są zwłaszcza: DiamondView
oraz spektrometry FTIR i Vis (fig. 3, 4, 5).
