Wissenswerte Informationen über den Synthetischen Opal
Synthetischer Opal und Opal-Imitationen Synthetische Opale - Gilson Opal, Chatham Created Opal, Kyocera Opal . . .
Synthetischer Schwarzopal, Gilson-Opal
Synthetischer Opal (Imprägniert) - Opalimitationen als Rohmaterial mit blauer Körperfarbe
Synthetische Opale (Imprägniert) - Opalimitationen, Schwarzopal in Kugelform
Edelopal
Synthetischer Opal? Opalimitation?Imitierte Opalsynthese? Synthetische Opalimitation?
Häufig herrscht Verwirrung, ob ein Opal als synthetisch oder als Imitation zu bezeichnen ist.
Insbesondere die Begriffe, die oft im englischen Sprachraum verwendet werden, sind nicht eindeutig.
Wie eine Synthese im Allgemeinen definiert ist, wurde von der CIBJO (Blue Books – The Gemstone Book) jedoch genau festgelegt:
4.2.3. Synthetic stones
Artificial products (5.3) having essentially the same chemical composition, physical properties and structure as that of their naturally occurring counterparts.
Das heißt, dass nur Edelsteine, die die gleiche chemische Zusammensetzung, die gleichen physikalischen Eigenschaften und die gleiche Struktur wie ihre natürlichen Vorbilder aufweisen, als synthetisch einzustufen sind. Alles andere sind Imitationen.
Das bedeutet für den Edelopal:
Nur Materialien, die ein Farbspiel zeigen und aus einer Dichtestpackung von Silica-Partikeln aufgebaut sind und deren Porenraum ganz oder teilweise mit Silica gefüllt ist, sind als synthetische Opale zu bezeichnen. Der Wassergehalt ist hierbei unerheblich. Bei einer teilweisen Füllung des Porenraums darf im verbleibenden Volumen nur Luft vorhanden sein, kein chemisch andersartiges Material.
Eine klare Zuordnung anhand der Bezeichnungen, die im englischsprachigen Raum verwendet werden, ist oft nicht möglich:
"artificial opal ", "man-made opal ", "lab-created opal ", "lab-grown opal", "impregnated synthetic opal" oder auch "cultured opal" sind Hinweise auf Opal-Imitationen.
Dass die Unterscheidung Synthese/Imitation in Australien diskutiert wurde und eine vorsätzliche Täuschung ernsthafte Konsequenzen hat, können Sie in dem Artikel "Synthetic Opals Are Not Imitations, Naturally" von Victoria Gomelsky nachlesen (erschienen 2001 im "National Jeweller").
Synthetischer Opal oder eine Opalimitation?
Die Chemie muss stimmen!Ausgehend von einem Material mit Farbspiel und einer Dichtestpackung von kugeligen Partikeln bestimmt nur noch die chemische Zusammensetzung der Partikel selbst und des Materials im Porenraum zwischen den Partikeln, was ein synthtischer Opal ist und was eine OpalImitation. Der Wassergehalt wurde nicht berücksichtigt.
Folgende Kombinationen sind hierbei möglich:
| # | Partikel | Porenraum | Zuordnung |
|---|---|---|---|
| 1 | SiO2 | Luft | Synthetischer Opal |
| 2 | SiO2 | Luft + SiO2 | Synthetischer Opal |
| 3 | SiO2 | SiO2 | Synthetischer Opal |
| 4 | SiO2 | SiO2 + X | Opal-Imitation |
| 5 | X | SiO2 | Opal-Imitation |
| 6 | SiO2 | X | Opal-Imitation |
| 7 | X | X | Opal-Imitation |
Das X steht hier für eine von SiO2 verschiedene Verbindung (z.B. Polymere).
Die Kombinationen 1 und 2 würden einem synthetischen Opal in der Varietät Hydrophan entsprechen. Derartiges Material wird als "porous synthetic opal" angeboten.
Der Kombination 3 sind die bekannten Gilson-Opale zuzuordnen, den weltweit hochwertigsten synthetischen Opalen. Aber auch einige russische Edelopale sind als synthetische Opale einzustufen.
Kombination 4 entspricht anderen russischen Opalen, die nach eigenen Angaben des Herstellers 1-3% Zirkonoxid enthalten und damit nicht, wie angegeben, den synthetischen Opalen, sondern den Opal-Imitationen zuzuordnen sind.
Opalimitationen der Kombination 5 sind bisher nicht bekannt.
Kombination 6 sind die häufigsten Opal-Imitationen, die angeboten werden. Hauptsächlich aus Asien stammend, werden diese Imitationen durch Imprägnierung der Dichtestpackung aus Silica-Partikeln mit Kunststoff hergestellt.
Kombination 7 entspricht z.B. einer Opal-Imitation von Polymer-Kügelchen in einer Kunststoffmatrix. Derartiges Material wurde 1983 als Pastoral-Opal beschrieben, ist aber nicht mehr erhältlich.
Neuartiger synthetischer Opal, Maße: 22 x 28 x 17 mm, Gewicht: 4.72 g
Synthetischer imprägnierter Opal, Opalimitation als Rohstein mit blauer Körperfarbe
Synthetischer imprägnierter Opal, Opalimitation - Geschliffener Kristallopal mit intensivem Farbspiel
Synthetischer Schwarzopal, Gilson-Opal
Synthetischer Schwarzopal in Seitenansicht, Gilson-Opal
Synthetische Schwarzopale in verschiedener Schliffform, Gilson-Opal
Synthetischer Opal und Opalimitationen.
Gilson-Opal, Chatham-Opal, Slocum-StoneDie synthetischen Opale, die nach ihrem Erfinder und Produzenten "Pierre Gilson" benannt wurden, waren bisher die hochwertigsten synthetischen Opale weltweit. 1974 erstmals auf den Markt gelangt, schienen diese Opale in ihrer Qualität unübertroffen.
Aus den Aufnahmen des synthetischen Schwarzopals von Gilson wird das intensive Farbspiel und in der Seitenansicht der typische (sedimentationsbedingte) säulenförmige Aufbau dieser Opal-Synthesen deutlich.
Die Streifung im Farbspiel ist kein Merkmal der synthetischen Opale, sondern auf die Herstellung durch Sedimentation zurückzuführen. Auch Opalimitationen zeigen diesen Aufbau.
Prinzipiell gilt, dass je gröber die Streifung im Farbspiel des Opals ist, umso langsamer die Sedimentation erfolgte. Bei Gilson-Opale soll die Zeit dafür bei etwa 18 Monaten liegen.
Nach Übernahme und Weiterentwicklung der Methode von Gilson sind mittlerweile auch synthetische Opale erhältlich, die das Spektrum der Gilson-Opale in ebenfalls hoher Qualität erweitern, so dass neben Schwarzopal, Milchopal und Kristallopal (dominant blau-grünes, bzw. rotes Farbspiel) auch Feueropale verfügbar sind.
Gilson-Opale waren aber nicht immer als synthetische Opale einzustufen. Interessanterweise ergab eine 1985 an den dort als Gilsonite bezeichneten Opalen durchgeführte Untersuchung von Simonton (siehe Literaturliste) eine von natürlichen Opalen deutlich abweichende chemische Zusammensetzung:
Emission spectrographic analysis of gilsonite powders showed only the presence of Si and Zr at levels in appreciable quantities. Quantitative DCP results for SiO2 and ZrO2 are summarized in Table I and show the gilsonite to be dominantly SiO2 with 3,3% - 5,4% ZrO2
und weiter:
The x-ray mapping shows a homogeneous ZR distribution in the gilsonite and no Zr in the natural opal-A
Durch den Gehalt an Zirkonoxid wären diese Opale zum damaligen Zeitpunkt daher ebenfalls als Opalimitationen einzustufen. Erst später erfolgte offensichtlich eine Anpassung im Chemismus, um die Opale dann tatsächlich als synthetische Opale vermarkten zu können.
Synthetische Opale und Opalimitationen
Synthetische Opale aus Russland und den USAAuch einige der russischen Opale sind aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung als synthetisch zu bezeichnen. Rechts dargestellt sind Cabochons der in Dubna präparierten Opale (Milchopal), sowie ein Bruchstück eines synthetischen Opals aus Chernogolovka (Schwarzopal). Beide Produkte haben bisher keine wirtschaftliche Bedeutung erlangt. Das Bild der synthetischen Opale aus Dubna wurde von Herrn A. Puzynin zur Verfügung gestellt und ist Bestandteil des Artikels "Some Aspects of Precious Opal Synthesis".
Als Alternative kann zur Herstellung synthetischer Opale statt Sedimentation auch die Zentrifugation eingesetzt werden. Das schlierige Farbspiel ohne geometrisches Muster im Farbspiel der Opale aus Aleksandrov ist ein Hinweis darauf.
Die Firma Chatham aus Kalifornien stellt neben einer Vielzahl verschiedener synthetischer Edelsteine (Diamant, Rubin/Saphir, Smaragd u. Alexandrit) auch Edelopale her und vertreibt das Material unter der Bezeichnung "Chatham Created Opal" in verschiedenen Varietäten als Schwarzopal, Milchopal und Kristallopal.
Einzelheiten zu den Eigenschaften, den Größen und Schliffformen der Opale sind dem Dokument "Chatham Created Opals" zu entnehmen.
Die synthetischen Opale von Chatham zeigen ebenfalls ein säulenförmiges Farbspiel durch die sedimentationsbasierte Herstellung. Das ist auch nicht weiter verwunderlich, denn wie heißt es bei der Beschreibung der Opale:
Opal forms slowly through sedimentation, which makes it the most difficult gem that we grow at Chatham. The process is a form of colloidal chemistry rather than the high heat and pressure we use to grow other gem varieties. It takes two years for opal to form in the lab, the longest growth period of any gem.
Synthetischer Opal (Milchopal) aus Dubna/Russland
(Bild: A. I. Puzynin)
Synthetischer Opal (Schwarzopal) aus Russland
Synthetischer Opal (Milchopal) aus Russland
(Bild: Aleksey Fominykh, Glasow/Udmurtien - Russland, livemaster.ru)
Synthetische Opale, hergestellt von Len Cram in Australien
(Bild: R. W. Hughes/Lotus Gemology)
Synthetischer Opal
Opalsynthesen von Len CramNicht zuletzt sollen die synthetischen Opale von Len Cram genannt werden. Zum Verfahren, welches Len Cram verwendet sind keine Einzelheiten bekannt. Linksstehendes Bild, aufgenommen von Richard W. Hughes, ist eine der seltenen Fotografien der Opale von Len Cram.
Das Bild ist neben weiteren Aufnahmen aus dem Labor von Len Cram Bestandteil des Artikels "Fun Down Under • Lenny Cram's Opal Mine • Lotus Gemology", ebenfalls von Richard W. Hughes. Die synthetischen Opale von Len Cram haben keinerlei wirtschaftliche Bedeutung erlangt.
Synthetischer Opal und Opalimitationen
Opalimitationen - Slocum-Stone und OpalusDie Edelopale von Kyocera werden als "Synthetic Opal (Polymer Impregnated)" angeboten. Durch den Gehalt an Kunststoff sind diese Opale jedoch als Imitationen anzusehen, nicht als synthetische Opale. Diese Opale werden in mehr als 50 Grundfarben angeboten und werden fälschlicherweise auch in Deutschland in vielen Fällen als synthetische Opale ohne den Zusatz "imprägniert" verkauft.
Weitere Opal-Imitationen stammen ebenfalls aus Russland (Aleksandrov) und werden als "Polymer-Impregnated White Opal" und als "Polymer-Impregnated Multicolored Opal" vermarkted.
Die mittlerweile nicht mehr produzierten und nach ihrem Erfinder als "Slocum-Stone" benannten Opal-Imitationen sind nur noch gelegentlich anzutreffen. Rechts ein Bild von Probenmaterial, welches von der Firma "Lannyte" freundlicherweise zur Verfügung gestellt worden ist.
Slocum-Stone ist ein Alkali-Silikatglas mit fein verteilten Metallflittern, die den richtungsabhängigen, farbspielähnlichen Effekt verursachen. Diese Opale wurden als "simulated opal" vermarktet. Deutlich ist der etwas unnatürlich wirkende Farbeindruck zu erkennen.
Neuartige Imitationen von Opal stellen die von der australischen Firma "openallday" unter dem Namen Opalus® als "simulated opal" vermarkteten Materialien dar. Die Herstellung der Opal-Imitationen basiert auf der Verwendung holografischer Abbildungen in Kombination mit Beugungsgittern und zerknitterten Folien und wurde bereits 1995 patentiert ("Simulated Opals and Decorative Objects"). Neben den Opal-Imitationen als Cabochons werden auch mit dieser Methode präparierte opalisierte Fossilien als "opalized shells" hergestellt und angeboten.
Opalimitationen verschiedener Grundfarbe aus Japan
(Quelle: kyocera.com)
Opalimitation, Slocum-Stone
Opalimitation - Opalus, eine holografische Opal-Imitation
(Bild: G. Pauley, openallday)
Aurora Opal - Opalimitation mit einem intensivem Farbspiel
Aurora Opal - Opalimitation als Schwarzopal mit einem blauem Farbspiel
Opalimitationen
Aurora Opal - Feinkristalline OpaleDie Aurora-Opale mit einem feinkristallinem Farbspiel und wirbeligen Muster sind eine Neuheit und nicht mit bisher bekannten Opalen zu vergleichen. Diese Opale sind als schwarze, weiße und durchscheinende Opale mit einem Farbspiel in Blau, Grün, Orange und Rot verfügbar. Das Farbspiel ist dezent schimmernd bei den weißen und transparent blauen Opalen und sehr intensiv ausgeprägt bei den Opalen mit einem Farbspiel in dominantem Orange.
Das Rohmaterial dieser Opale ist in vergleichsweise großen Blöcken von 114 x 115 x 40 mm verfügbar, sodass die Aurora-Opale nicht nur für Opalschmuck geeignet sind, sonder auch für Skulpturen, Gravuren und großflächige Intarsien: Feinkristalline Aurora-Opale mit wirbeligem Muster
Opalimitationen
Grobkristalline Opale mit ungerichtem Muster im FarbspielDie Herstellung dieser Opale basiert auf den Erkenntnissen der Raumforschung und wurde bereits patentiert. Die dreidimensional periodische Anordnung der Silica-Partikel erfolgt hier nicht durch Sedimentation, sodass ein gerichtetes, streifiges Muster entfällt. Diese Opale sind die ersten Beispiele eines festen Materials mit homogen kristallisierten Partikeln, eingebettet in einer Polymermatrix. Die Opale sind als grobkristalline Varianten mit Kristallitgrößen von etwa 2-3 mm in sieben Grundfarben und mit einem Farbspiel in Rot oder Grün erhältlich: Grobkristalline Opale
Durch den im Vergleich zu herkömmlichen Opalimitationen deutlich geringeren Anteil an Silica-Partikeln lässt sich das Material problemlos mit Standardwerkzeugen bearbeiten und ist darüber hinaus in dünnen Lagen flexibel und biegsam.
Da kein gerichtetes Muster mehr vorhanden ist entfällt auch eine Orientierung der Opale vor Verarbeitung. Dies ist insbesondere für Kugeln, Pampeln und auch Cabochons von Vorteil.
Auffällig ist im Muster der Opale die klare, geometrische Abgrenzung der einzelnen polygonalen Kristallite, die an ein Voronoi-Diagram auf Basis zufällig verteilter Punkte erinnert.
Das Farbspiel ist intensiv und umfasst bei den Opalen sämtliche Farbtöne von Violett bis Rot.
Schwarzopal als grobkristalline Opalimitation, Rohmaterial
Opalimitationen - Muster der Schwarzopale
Picasso-Opal, neben "Cultured Opal" und "Designer Cultured Opal" eine weitere Opal-Imitation der Firma "Sterling Opal"
(Bild mit freundlicher Genehmigung von Sterling Foutz)
Opalimitationen (Sterling-Opal) als Kacheln einer Größe von 5x5cm
Opalimitationen
Sterling-OpalNach Auskunft von Mr. Foutz werden die Opale in verschiedener Grundfarbe von Weiß bis Blau durch Imprägnierung mit einem speziellen Kunstharz hergestellt. Für den Brechungsindex der Opal-Imitationen wurden Werte von n = 1.465 - 1.467 angegeben, für die Dichte Werte von 1.72 - 1.74 bestimmt.
Auch bei diesen Opalimitationen ist kein geometrisches Muster im Farbspiel erkennbar. Des Weiteren sind dunkle Linien zu sehen, die durch eine Karbonisierung (Verbrennung) des enthaltenen Kunststoffes in den Rissen entstehen.
Weitere Informationen zu diesen Opal-Imitationen finden sich im GIA - Newsletter - March 2012 - “Sterling Opal” Debuts (PDF)
Interessant ist die Aussage, dass diese Opale angeblich von der GIA selbst als synthetische Opale klassifiziert wurden:
The GIA has tested and certified Sterling Opal as synthetic opal
Das ist natürlich durch die Imprägnierung mit Kunststoff nicht richtig.
Auch eine andere Aussage kann nicht stimmen:
The process yields opalescent layers that are stabilized by impregnation with a specially developed resin with the same RI as the synthetic opal.
Wenn tatsächlich eine Anpassung im Brechungsindex vorgenommen worden wäre, dann sollten die Opalimitationen als hochtransparente Kristallopale vorliegen. Das ist offensichtlich nicht der Fall.
Synthetischer Opal und Opalimitationen
Opalimitationen - KristallopaleMittlerweile sind auch Opalimitationen mit deutlich höherer Transparenz erhältlich. Diese Opale werden als "Kristallopale" vermarktet und sind ebenfalls in einer Vielzahl an Grundfarben erhältlich. Mit mehr als 40 Grundfarben, darunter einige ungewöhnliche und in der Natur selten oder überhaupt nicht vorkommende Farben wie Gelb, Grün, Pink und Blau sollen die Opale in ihrer chemischen Zusammensetzung den undurchsichtigen (opaken) Opalimitationen gleichen.
Zumindest wurde anscheinend das zur Porenverfüllung verwendete Polymer mit einem anderen Kunststoff ersetzt, der offensichtlich einen niedrigeren Brechungsindex aufweist. Anders ist die Zunahme in der Transparenz nicht zu erklären. Gemmologische Untersuchungen der Kristallopale sind bisher nicht bekannt.
Parameter in der Herstellung wurden wohl nicht geändert. Auch die Kristallopal-Imitationen zeigen ein streifiges Farbspiel in der Seitenansicht parallel zur Wachstumsrichtung der Opale.
Kristallopal als Opalimitation mit dunkler türkis-blauer Grundfarbe
Synthetischer Opal (Imprägniert), Opalimitation, Kristallopal mit weißer Grundfarbe
Sandwich-Opal, ein dreiteiliges Material aus zwei Quarzkappen mit einer Opalscheibe in der Mitte (Opalimitation)
Opalimitation - Seitenansicht des Sandwich-Opals mit deutlich erkennbarem Kanal
Opalimitation - Makroaufnahme eines Sandwich-Opals
Opalimitationen
Sandwich-OpalDieses nach Art eines Sandwich aufgebaute Kompositmaterial ist eine interessante und günstige Möglichkeit der Verarbeitung von Opalimitationen.
Zwischen zwei konisch geschliffenen Kappen aus Quarz mit gewölbter Oberfläche befindet sich mittig eine dünne Platte einer Opal-Imitation.
Unabhängig von der Grundfarbe der Opalplatte erscheint das Material hochgradig transparent mit einem Farbeindruck, der vom jeweiligen Untergrund bestimmt wird. Insbesondere vor dunklem Hintergrund erscheint das Farbspiel durch den erhöhten Kontrast sehr intensiv.
Die Kappen aus Quarz sind so geschliffen, dass sich ein Kanal ergibt, der für eine Fassung genutzt werden kann. Im einfachsten Fall kann ein Metalldraht verwendet werden (Wire Wrapping).
Ob mit oder ohne Fassung, der säulenförmige Aufbau der Opal-Imitationen ist nicht mehr zu erkennen. Und auch wenn das regelmäßige Farbspiel ein Hinweis auf eine Herstellung ist, kann auch nicht mehr ausgeschlossen werden, dass es sich um eine Opalsynthese handeln könnte.
In der Makroaufnahme des Opals sind in den einzelnen Farbfeldern des Farbspiels Suturen sichtbar, die zumindest eine natürliche Herkunft ausschließen lassen.
Die hier abgebildeten Sandwich-Opale haben eine Größe von 9mm (rund) und 8x6 mm in der ovalen Form. Die maximal mögliche Größe liegt bei 20x15 oval und 18mm in der runden Form.
Sie haben Interesse an diesen Opalen? Das Material kann beschafft werden. Schreiben Sie einfach eine Nachricht an: goldberg@pinfire.de
Literatur.
35 years On - A New Look at Synthetic Opal, Australian Gemmologist (2003), 21, 11, pp. 438-447.
Some Aspects of Opal Synthesis, Australian Gemmologist (2002), 21, 7, 278-282.
Eine neue Opalsynthese aus Russland, Zeitschrift der Deutschen Gemmologischen Gesellschaft (2002), 51, 2/3, pp. 115-120.
Microstructure and mechanical properties of synthetic opal: A chemically bonded ceramic, Journal of Materials Research (1986), 1, 5, pp. 667-674.
An investigation of the synthetic products of Gilson showing a play of colours, Journal of Gemmology (1984), 19, 1, pp. 27–42.
Untersuchung der neuen Opal-Imitation von Gilson, Zeitschrift der Deutschen Gemmologischen Gesellschaft (1983), 32, 2/3, pp. 119-125.
Eine Untersuchung der opalisierenden Syntheseprodukte von Gilson, Zeitschrift der Deutschen Gemmologischen Gesellschaft (1983), 32, 2/3, pp. 107-118.
Japanische Opalimitationen aus Plastik, Zeitschrift der Deutschen Gemmologischen Gesellschaft (1983), 32, 1, pp. 59-68.
Observations on the Slocum Stone, Gems & Gemology (1977), 15 , 9, pp. 252-256.