Der Moissanit - Einem Diamanten zum Verwechseln ähnlich!
Allgemeine Informationen
Der Moissanit Schmuckstein ist ein synthetischer Edelstein. Er wird auch als Diamantenimitation bezeichnet. Dabei ähnelt er in seinen optischen Eigenschaften sehr einem Diamanten. Damit man vor Fälschungen sicher ist, muss man sich sehr sicher sein und die physikalischen Eigenschaften des Steins genau kennen. Bereits seit dem 20. Jahrhundert hält der Moissanit die wissenschaftliche Welt in Atem. Auf chemischer Ebene handelt es sich beim Moissanit um Siliciumcarbid (SiC). Dieses kommt in der Natur sehr selten vor. Es besteht allerdings die Möglichkeit, den Stein künstlich herzustellen. Wenn die Mineralogen heute also von einem Moissanit sprechen ist dabei immer das synthetisch erzeugte Siliciumcarbid (SiC) gemeint. Die Herstellung für den Schmuckbereich ist dabei einfach zu teuer. Deshalb wurde der synthetisch hergestellte Diamant auch nur in der Technik verwendet. Dabei fiel auf, dass die künstlich hergestellten Edelsteine des Moissanit immer wie grünlich schimmernde Diamanten aussahen. Von der amerikanischen Firma C3, Inc. Konnte der grüne Stich beseitigt werden. Dann war es möglich, dieses Erzeugnis in der Qualität eines Edelsteines im Jahre 1998 der Fachwelt zu präsentieren. Die Perfektion der synthetischen Steine geht immer weiter und so fällt es auch immer schwerer, einen Unterschied zwischen den echten und den künstlichen Steinen festzustellen.
Natürliche Vorkommen von Moissanit in der freien Natur
Der Edelstein Moissanit ist nach seinem Entdecker Henri Moissanit benannt worden. Durch ihn wurde bereits im Jahr 1904 in aufgeschlagenen Meteoriten im Canyon Diablo in Arizona dunkle und kleine Mettallplättchen gefunden. Diese traten immer in Verbindung mit kleinen Diamantkristallen auf. Diese kleinen Mettallplättchen in einer hexagonalen Form identifizierte er als Siliciumcarbid. In weiteren Experimenten stellte sich heraus, dass die Plättchen auch kubische, trigonale und rhomboedrische Formen aufwiesen. Zur Entstehung von Siliciumcarbid ist eine sehr große Hitze notwendig. Deshalb kommt SiC in der Natur auch nur sehr selten vor. Bis jetzt ist Siliciumcarbid ausschließlich nur in vulkanischem und meteoritischem Gestein (in Kimberlit und CSFR) gefunden worden. Das SiC ist in der Lage blättrig ausgebildete Kristalltafeln zur Kristallisation zu bringen. Die Namensgebung ist von einem amerikanischen Mineralogen zu Ehren des Entdeckers vorgeschlagen worden. Zu einer späteren Zeit wurde der Begriff "Moissanit" in den meisten Fällen für Siliciumcarbid verwendet.
Die Eigenschaften des Siliciumcarbid (Moissanit)
Vom Siliciumcarbid werden hexagonale, trigonale und rhomboedrische, meist blättrig ausgebildete Kristalltafeln zu einer Kristallisation gebracht. Es dissoziiert bei etwa 2300 Grad Celsius. Das technische SiC hat meistens eine grünliche bis blauschwarze Färbung. Die Härte ist ähnlich der eines Diamanten. Siliciumcarbid (SiC) ist eine chemische Verbindung aus den Elementen Kohlenstoff ( C) und Silicium (Si). Durch die sogenannte Kovalenz kommt die ausgesprochen hohe Härte zustande. Dabei sind die Kohlenstoff- und Siliciumatome sehr stark miteinander verbunden. Siliciumcarbid verfügt über eine sehr hohe Mohshärte von 9,6 (der Diamant hat eine Mohshärte von 10). Damit kann man zum Beispiel in Experimenten zum Beispiel Korund oder Stahl ritzen. Mit dieser Härte hat es sehr gute Halbleitereigenschaften. Der Moissanit kann in verschiedenen Bereich der Technik erfolgreich eingesetzt werden:
- als Halbleiterelement für hohe Temperaturen und Temperaturunterschiede
- für hohe Frequenzen und Spannungen und als Photodetektor
- wichtiger Rohstoff in der Mikroelektronik
Das Silicium kann zur Legierung von verschiedenen Metallen eingesetzt werden (z.B.: Eisen, Kupfer oder Aluminium). Wichtig ist, dass das SiC sehr unempfindlich gegenüber Strahlungen ist. Es verfügt darüber hinaus über eine große chemische Beständigkeit. Dabei kommt das Siliciumcarbid in verschiedenen Variationen vor. In der Schmuckherstellung hat der Moissanit natürlich keine Farbe mehr. Der Grünstich wurde beseitigt, sodass ein wertvolles Schmuckstück entsteht. Siliciumcarbid übersteht sogar bei hohen Temperaturen den Angriff von Chlor, Schwefel und Sauerstoff. Es lässt sich sogar nicht in einem Gemisch aus rauchender Salpetersäure und Flusssäure auf. Es kann aber zu einer Oxidation kommen, wenn SiC mit Ätzalkalien in Verbindung tritt.
Wie man reines Siliciumcarbid gewinnt
Den reinen Moissanit für die Technik erhält man dann, wenn man durch Erhitzen eines Gemisches aus Koks und Quarzsand im Elektroofen bei ca. 2500 Grad Celsius herstellt. Schon 1892 versuchte man, Diamanten synthetisch herzustellen. Es entstand dabei eine fast farblose Mineralart mit dem Namen Caborundum. Das Carborundum ist eine Verbindung aus Silicium und Kohlenstoff. Später wurde auch Sand und Kohlenstoff verwendet, um das Carborundum herzustellen. Carborundum fand seinen Einzug in die Industrie als sogenannter Schmirgel. Heute wird Siliciumcarbid noch als Mittel zu Schleifen verwendet. Schon bereits im Jahre 1995 wurde die Produktion auf der gesamten Welt aus 850000 Tonnen geschützt. Die Verwendungsmöglichkeiten des Siliciumcarbids sind folgende:
- Schleif- und Poliermittel (ca. 35 %)
- Hartstoff
- Desoxidations- und Legierungsmittel in der Metallurgie (45%)
- Keramikanwendung (20%)
Siliciumcarbid wird aber auch in Heizstäben (Infrarotstrahlern) erfolgreich verwendet. Es kann unter anderem auch für Halbleiter und als Material für Leuchtdioden gebraucht werden. Für die Industrie im Schmuckbereich ist nur die Herstellung von großen Einzelkristallen von Bedeutung.
Siliciumcarbid und die Schmuckindustrie
Für die Schmuckindustrie werden in der Regel sogenannte Einkristalle hergestellt. Die Grundsteinlegung vollzog sich durch den erfolgreichen Physiker J.A. Lely im Jahre 1955. Er stellte einen speziellen Zylinder aus Silciumcarbid her, in dem er bei einer sehr hohen Temperatur von circa 2500 Grad Celsius Carbidkristalle wachsen ließ. In der Folgezeit entstanden viele verschiedene Kristallisationstypen. Heutzutage wird ein sogenannter "Sublimations-Kristallofen" verwendet, um Siliciumcarbid für den Schmuckbereich herzustellen. Das Verfahren stammt aus Russland. Ab 1990 war es möglich, SiC in unterschiedlichen Modifizierungen herzustellen. Synthetischer Moissanit von der 1995 gegründeten amerikanischen Firma C3 erfolgreich hergestellt. Dabei wird der Moissanit als Einkristall gezüchtet. Seit dem Jahr 1998 ist es möglich auf dem amerikanischen und europäischen Markt Moissanite käuflich zu erwerben. Das Besondere an ihnen ist, dass sie dem wertvollen Diamant so ähnlich sind. 1999 ist die Herstellung der geschliffenen Edelsteine auf circa 60000 ct. geschätzt worden. Der Hersteller sagt, dass Steine bis zur farblosen Gestalt hergestellt werden können. Die verschiedenen Steine werden dem Brillantschliff unterzogen und in Melhe-Gruben zum Verkauf angeboten. In den USA wird der Stein in den Farben grün, gelb und farblos hergestellt. In Russland hat der hergestellte Stein dagegen eine Farbe von braun-grün. In der "6H"- Form (hexagonal) ist der Stein am besten geeignet, um einen Diamanten zu imitieren. Das Unternehmen C3, Inc.-North Carolina hat ein paar wichtige Auflagen an ihre Abnehmer gestellt. Jedes Schmuckstück mit Moissaniten muss auch als eine solches eindeutig und deutlich gekennzeichnet sein.
Die Prüfmethoden - Wie kann man einen Moissanit von einem Diamanten unterscheiden?
Wichtig ist, dass der künstlich hergestellte Moissanit von einem geschliffenen echten Diamanten fast kaum noch zu unterscheiden ist. Moissanite werden auch in unterschiedlich geschliffenen Formen im Handel angeboten. Der Fachmann erkennt den Unterschied zwischen einem Moissanit und einem Diamanten mithilfe der polierten Rondiste. Das ist der größere Umfang des Steines. Es kann auch mit der sogenannten Spektralanalyse geprüft werden, ob es sich bei dem vorhandenen Stein um einen Diamanten oder einen Moissanit handelt. Hierbei wird die Absorptionsfähigkeit des Steins von Licht gemessen. In dieser unveränderbaren Eigenschaft unterscheidet sich nämlich der synthetische vom echten Diamanten. Es gibt noch ein paar weitere Prüfmethoden. Leider sind diese nicht immer zuverlässig, da sie sich mit Eigenschaften beschäftigen, die technisch veränderbar sind. So ist hierbei zum Beispiel das Messen der elektrischen Leitfähigkeit des Steins zu nennen. Außerdem hat man zum Beispiel noch die Möglichkeit die Wärmeleitfähigkeit zu messen. Leider ist diese Methode allerdings auch nicht als zuverlässig einzustufen, da der Diamant und der Moissanit die Wärme fast gleich gut leiten. Trotzdem bleibt der Moissanit eine gute Alternative zum Diamanten.
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