Historie smaragdových syntéz

Prvé, nepříliš jasné zprávy o výrobě umělého smaragdu pocházejí již z poloviny 19. století, tedy z doby, kdy byl nejoblíbenějším šperkovým kamenem vůbec. Francouz Ebelman tehdy získal po roztavení obecného berylu s kyselinou boritou (H3BO3) a nepatrnou přísadou kysličníku chromitého (Cr203), sytě zelené jehlice. Mohlo jít o první „syntézu“ smaragdu. Vzorky se bohužel nedochovaly. Stejná je situace v případě třímilimetrových zelených sloupečků, které získali další Francouzi Hautefeuille a Perrey v roce 1888 z taveniny úlomků berylu s kyselým molybdenanem lithným (LiHMoO4) a opět nepatrným množstvím Cr203. Šlo li skutečně smaragd, uspokojivě prokázáno není. V San Francisku se o získání krystalů úspěšně pokoušel Carrol Chatam. Na trh uvedl první krystaly v roce 1938. Jeho výrobní postup vylepšil jeho syn a s kameny vyráběnými jeho metodou, označovanými „Chatham“, se v USA běžně pracuje.

Teprve v roce 1950 byl prokazatelný smaragd syntetizován z taveniny, a o dalších patnáct let později v roce 1965 pak hydrotermálním procesem, který je jednou z nejzajímavějších metod syntetizace minerálů. Teprve po jeho zvládnutí je možno syntetizovat minerály, podobající se svým přírodním analogům. Shodná je nejen struktura, ale často i uzavřeniny a další vnitřní vady. Na obr. 1 je přírodní smaragdový krystal (délka 30 mm)
První skutečná syntéza smaragdu se zdařila teprve koncem 20. let v provozu drahých kamenů dnešního Elektrochemického kombinátu v Bitterfeldu (Německo). Tehdy byly také poprvé vyrobeny velké monokrystaly, jež bylo možné brousit. Výroba probíhala formou poloprovozu a byla zastavena za války v roce 1942. Přibližně v téže době byla metoda prozrazena, ačkoliv z konkurenčních důvodů byla snaha udržet ji v tajnosti. Umělé smaragdy se podle vyzrazené technologie začaly vyrábět i jinde. Oficiálně publikována byla tato metoda autorem syntézy, prof. H. Espigem, teprve v roce 1960, kdy tímto zveřejněním si autor zajišťoval svoji prioritu. Syntéza spočívá v tom, že kysličník berylnatý (BeO) a kysličník hlinitý (Al2O3) se smísí ve stechiometrickém poměru, tj. v poměru odpovídajícím chemickému složení berylu, a taví se za použití kyselého molybdenanu lithného, kterého používal ke své syntéze již Hautefeuille. Jako barvící přísady se používá chromanu lithného (Li2CrO4). Do dnešní doby se nezachovalo mnoho vzorků z původní Espigovy syntézy, a jeho smaragdy jsou proto mezi sběrateli drahých kamenů na celém světě vysoce ceněny. U nás najdeme jejich pěkné ukázky ve sbírkách mineralog!cko-petrografického oddělení Národního muzea v Praze, kam je věnoval sám autor syntézy. Existuje několik obchodních názvů

Smaragd lze syntetizovat třemi způsoby. Klasickým hydrotermálním, dále krystalizací z taveniny a konečně vysokoteplotní syntézou. Vylepšováním výrobních postupů se zabývala řada laboratoří (Farn 1980, Gübelin 1986, Kennedy 1986, Koivula a Keller 1985). Výsledné krystaly získané syntézou mají více méně podobný charakter. Obsahují uzavřeniny, které podmiňuje složení výchozích surovin, požitých k syntéze. Kromě Německa a USA se smaragdy vyrábějí i v Rusku a Japonsku. Pro všechny je charakteristické, že složení inkluzí je velmi chudé, a zvláště u vysokoteplotních má dendritický charakter (O´Donoghue 1979, Kane a Liddiocat 1985). Pro rozlišení syntetického a přírodního smaragdu není metoda syntézy podstatná, charakter krystalů je podobný (i když by při podrobném studiu bylo možno odlišit jednotlivé výrobní postupy). Nicméně skladba inkluzí v přírodním materiálu je podstatně bohatší, než v tom uměle vyrobeném. Na trzích se šperkovými kameny se setkáme s řadou komerčních označení (Regency emerald, Emerita, Symerald), problém je, že jako syntetické smaragdy jsou označovány i materiály jiné struktury i chemického složení, podobající se smaragdu pouze barvou. Nejčastěji jde o syntetické spinely, nejnověji nabízeným druhem (od roku 1994) je německý „alpinit smaragd“. Problematikou identifikace přírodního a syntetického smaragdu jsem se před časem zabýval, doporučuji ke studiu http://essentia.cz/index.php?obsah=6&id=71/