Kurze Einführung in die Welt der Edelsteine

Unter Edelsteine wird eine Gruppe von Schmucksteinen bezeichnet, welche die folgenden drei Kriterien erfüllt. Sie kommen selten vor, sie sind hart (Härte >7 nach der Härteskala von Mohs), und sie sind transparent. Zu den Vertretern der Familie der Edelsteine gehören die Diamanten, aber auch Rubine, Smaragde, Saphire und Topase.

Diamanten: Diamanten sind die wohl bekanntesten Vertreter der Gruppe der Schmuck- und Edelsteine. Sie sind mit einer Mohshärte von 10 das härteste in der Natur vorkommende Material. Ein Diamant besteht fast ausschließlich aus Kohlenstoff (mit geringen Verunreinigungen), wobei zur Entstehung von Diamanten hohe Temperaturen und Drücke notwendig sind. Seit ca. 1955 können Diamanten auch künstlich hergestellt werden, wobei diese Industriediamanten in der Regel sehr klein sind und weniger in der Schmuckindustrie, als (aufgrund ihrer großen Härte) als Schleifmittel eingesetzt werden.

Diamanten bilden sich im Erdmantel typischerweise in einer Tiefe von ca. 150 km bei Temperaturen von ca. 1200 bis 1400 °C und Drücken von mindestens 60000bar (6 Gigapascal). Unter diesen Bedingungen wandelt sich Graphit in die (bei diesen Randbedingungen) thermodynamisch stabilere Form des Diamanten um. Solche Drücke findet man nicht in der Erdkruste, sondern in den darunter liegenden Schichten des oberen Erdmantels. Diamanten steigen durch sogenannte Kimberlit-Schlote von erloschenen Kimberlit-Vulkanen in der Erdkruste in die Nähe der Oberfläche. Solche Kimberlit-Schlote findet man beispielsweise in Südafrika, aber auch Namibia, Angola oder Botswana. Der Wert eines Diamanten wird durch die 4C (Carat, Color, Clarity, Cut). Dabei entspricht ein Carat einem Gewicht von 0,2g. Diamanten wurden lange Zeit fast ausschließlich an der Diamantenbörse in Antwerpen gehandelt, wobei der Markt für Diamanten (im Vergleich zu anderen Edelsteinen) relativ liquide ist. In der jüngeren Vergangenheit gewinnt Indien immer mehr an Bedeutung für den globalen Diamantenhandel.

Rubine und Saphire: Rubine und Saphire sind artverwandte Edelsteine, welche aus Korund (Al2O3) und einem Zusatz von Metall-Ionen bestehen, welche für die Farbgebung der Steine verantwortlich sind. Rubine bestehen aus einer Al2O3 Matrix mit Chrom (Cr 3+) Ionen, welche für die rote Farbe der Steine verantwortlich ist. Hauptvorkommen bzw. Hauptexportländer für Rubine sind Myanmar, Thailand und Sri Lanka. Ähnlich wie Diamanten können auch Robine künstlich hergestellt werden, dies gelang erstmals Ende des 19. Jahrhunderts aus Aluminiumoxid unter gezielter Beigabe von Chrom-Ionen.

Saphire erhalten ihre typische blaue Farbe durch in die Al2O3 Matrix eingebettete Titan (Ti3+) Ionen. Hauptvorkommen für Saphire findet man in Indien und Sri Lanka. Saphire können seit ca. 1910 künstlich hergestellt werden, wobei auch farblose Saphire hergestellt werden, welche als Diamant-Ersatz unter Markenbezeichnungen wie "Diamandit" gehandelt werden.

Auch Korund, der Ausgangsstoff für Rubine und Saphire, ist (wie Diamant) ein sehr hartes Material (Mohshärte 9) und wird neben seiner Ausprägung in Schmucksteinen industriell (wie der Diamant) als Schleifmittel eingesetzt. Im Gegensatz zu Diamant ist Korund thermodynamisch stabil. So ist Diamant beispielsweise ungeeignet, um Stahl mit hoher Bearbeitungsgeschwindigkeit oder hohem Materialabtrag zu schleifen, da dabei hohe Temperaturen entstehen, unter denen der Diamant in Graphit umwandelt oder als elementare Kohlenstoff in die Gitterstruktur des Eisen hineindiffundiert.

Smaragde: Smaragd ist eine im hexagonaler Kristallgitterstruktur kristallisierte Variante des Minerals Beryll und hat eine Mohs-Härte von 7,5 bis 8. Durch Einbindung von Chrom- und Vanadium in die Gitterstruktur des Beryll erhält der Smaragd seine typische grüne Farbe. Hauptvorkommen für Smaragde finden sich in Brasilien und Kolumbien.

Topase: Topas gehört zu den Mineralen, die in der Lage sind, sehr große und massereiche Kristalle auszubilden. Topas wurde bereits auf jedem Kontinent gefunden. Der Topas weist eine Härte von 8 aus der Mohs-Skala auf. Aufgrund seiner hohen Sprödigkeit besitzt der Topas neben seiner Funktion als Schmuckstein aber keine technische Bedeutung.

Soweit eine kurze Einführung in die Welt der Edelsteine.

Ihr Manuel Giesen