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宝石（ファインジェム、ジュエル、貴石、半貴石、または単に宝石とも呼ばれる）は、鉱物の結晶片であり、カットまたは研磨されて、ジュエリーやその他の装飾品を作るために使用されます。[1] [2] [3]特定の岩石（ラピスラズリ、オパール、黒曜石など）や、場合によっては鉱物ではない有機物（琥珀、ジェット、真珠など）もジュエリーに使用される場合があり、そのため宝石と見なされることもよくあります。[4] [5]ほとんどの宝石は硬いですが、ブラジリアナイトなどの柔らかい鉱物は、色や光沢、または美的価値のある他の物理的特性のためにジュエリーに使用されることがあります[6]。ただし、一般的に言えば、柔らかい鉱物は脆く耐久性に欠けるため、宝石としてはあまり使用されません。[7]
世界中で発見されたカラーストーン（ダイヤモンド以外のもの）の産業は、現在2023年時点で約15億5,000万米ドルと推定されており、2033年までに44億6,000万米ドルの価値まで着実に増加すると予測されています。[8]
宝石の専門家は宝石学者、宝石職人は宝石細工師または宝石カッター、ダイヤモンドカッターはダイヤモンド職人と呼ばれます。
特徴と分類
古代ギリシャにまで遡る西洋の伝統的な分類は、貴石と半貴石の区別から始まる。他の文化でも同様の区別がなされている。現代では、エメラルド、ルビー、サファイア、ダイヤモンドが貴石であり、他のすべての宝石は半貴石である。[9]この区別は、古代におけるそれぞれの石の希少性と品質を反映している。すべての石は半透明で、純粋な形では美しい色をしており（無色のダイヤモンドを除く）、モース硬度スケールで8～10の非常に硬い。 [ 10]他の石は色、半透明性、硬度によって分類される。この伝統的な区別は必ずしも現代の価値観を反映しているわけではない。例えば、ガーネットは比較的安価だが、ツァボライトと呼ばれる緑のガーネットは中品質のエメラルドよりもはるかに価値がある場合がある。[11]美術史や考古学で半貴石を表す伝統的な用語としてハードストーンというものがあります。商業的な文脈で「貴石」や「半貴石」という用語を使うと、実際の市場価値に反映されていない特定の石が他の石よりも価値があると示唆する点で誤解を招く恐れがありますが、望ましさについて言及する場合は一般的に正しいでしょう。
現代では、宝石は宝石学者によって識別され、宝石学の分野に特有の専門用語を使用して宝石とその特性を説明します。宝石学者が宝石を識別するために使用する最初の特性は、その化学組成です。たとえば、ダイヤモンドは炭素( C )でできており、ルビーは酸化アルミニウム( Al
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3宝石の多くは結晶であり、立方晶系、三方晶系、単斜晶系などの結晶系によって分類されます。宝石が通常見られる形状は癖とも呼ばれます。 [12]たとえば、立方晶系のダイヤモンドは、八面体として見つかることが多いです。[13]
宝石は、さまざまなグループ、種、変種 に分類されます。[14] [15]たとえば、ルビーはコランダム種の赤い変種であり、コランダムの他の色はサファイアと見なされます。他の例としては、エメラルド（緑）、アクアマリン（青）、レッドベリル（赤）、ゴシェナイト（無色） 、ヘリオドール（黄色）、モルガナイト（ピンク）があり、これらはすべて鉱物種ベリルの変種です。
宝石は、色（色相、トーン、彩度）、光学現象、光沢、屈折率、複屈折、分散、比重、硬度、劈開、および破壊によって特徴付けられます。 [ 16 ] [ 17 ]宝石は多色性または複屈折を示す場合があります。宝石は発光性および独特の吸収スペクトルを有する場合があります。宝石は「水分」によって分類される場合もあります。これは、宝石の光沢、透明度、または「輝き」の公認の等級付けです。[18]非常に透明な宝石は「第一水分」と見なされ、「第二水分」または「第三水分」の宝石は、透明度の低い宝石です。[19]さらに、石内の物質または欠陥が内包物として存在する場合があります。[20]
価値
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宝石には世界的に認められたグレーディングシステムはありません。ダイヤモンドは、 1950年代初頭に米国宝石学会（GIA）が開発したシステムを使用してグレーディングされます。歴史的に、すべての宝石は肉眼でグレーディングされていました。GIAシステムには、透明度グレーディングの基準として10倍の拡大鏡を導入するという大きな革新が含まれていました。他の宝石は、今でも肉眼（視力20/20を想定）でグレーディングされています。[21]
ダイヤモンドの等級付けに使用される要素を説明するために、「4つのC」（カラー、カット、クラリティ、カラット）という記憶法が導入されました。修正を加えると、これらのカテゴリはすべての宝石の等級付けを理解するのに役立ちます。4つの基準は、カラーの宝石に適用されるか、無色のダイヤモンドに適用されるかによって重みが異なります。ダイヤモンドでは、カットが価値の主な決定要因であり、次にクラリティとカラーが続きます。理想的なカットのダイヤモンドは、光を虹色に分解し（分散）、明るい小さな破片に切り刻み（シンチレーション）、目に届けます（ブリリアンス）。粗い結晶の形のダイヤモンドは、これらのいずれも行いません。適切な加工が必要であり、これを「カット」と呼びます。カラーダイヤモンドを含むカラーのある宝石では、その色の純度と美しさが品質の主な決定要因です。[22]
カラーストーンの価値を決める物理的特性としては、色、透明度（それほどではないが）（エメラルドには常にいくつかの内包物がある）、カット、カラーゾーニング（宝石内の色の不均一な分布） [23]やアステリア（星効果） などの石内部の異常な光学現象などがある。
ダイヤモンド、ルビー、サファイア、エメラルドなどのより一般的で一般的に使用されている宝石の他に、真珠やオパール[24]も宝飾品業界では貴重品と定義されています。19世紀にブラジルでアメジストの塊が発見されるまで、アメジストも古代ギリシャに遡って「貴石」と考えられていました。前世紀でも、アクアマリン、ペリドット、キャッツアイ（シモファン）などの特定の石は人気があり、貴重品とみなされていました。そのため、鉱物の希少性が貴石としての分類に関係し、その価値に貢献しているという考えが強化されています。
今日、宝石業界ではもはやそのような区別は行われていません。[25]デザイナーのブランド名、ファッショントレンド、市場の供給、処理などに応じて、最も高価なジュエリーにも多くの宝石が使用されています。それでも、ダイヤモンド、ルビー、サファイア、エメラルドは、他の宝石を上回る評判を今でも持っています。[26]
希少または珍しい宝石には、アンダルサイト、アキシナイト、スズ石、クリノヒューマイト、パイナイト、レッドベリルなどがあり、宝石品質で産出されることが非常に稀であるため、鑑定家にしか知られていない宝石が含まれると一般的に理解されています。[27]
宝石の価格と価値は、石の品質の要素と特性によって決まります。これらの特性には、透明度、希少性、欠陥のなさ、石の美しさ、そしてそのような石の需要が含まれます。色石とダイヤモンドにはそれぞれ異なる価格設定要因があります。色石の価格は市場の需要と供給によって決まりますが、ダイヤモンドはより複雑です。[28]
宝石の美的価値や装飾目的に加えて、エネルギー医学の支持者の中には、宝石の治癒力に基づいて宝石を高く評価する人も多くいます。[29]
人気が高まっている宝石は、銅エルバイトトルマリンで、「パライバトルマリン」とも呼ばれています。1980年代後半にブラジルのパライバで最初に発見され、その後モザンビークとナイジェリアでも発見されました。 [30]輝くネオンブルーの色で有名です。パライバトルマリンは、その色のおかげで最近最も人気のある宝石の1つになり、Gübelin Gemlabによると、ルビー、エメラルド、サファイアに次ぐ重要な宝石の1つと見なされています。トルマリンであるにもかかわらず、パライバトルマリンは最も高価な宝石の1つです。[31]
グレーディング
宝石のグレードを評価しレポートを提供する研究所は数多くあります。[25]
- 教育サービスとダイヤモンドグレーディングレポートの主要プロバイダーである米国宝石学協会（GIA）
- 国際宝石学研究所（IGI）、ダイヤモンド、宝石、色石のグレーディングと評価を行う独立研究所
- ベルギーのダイヤモンド高等評議会であるHoge Raad Voor Diamant（HRD Antwerp）は、ヨーロッパで最も古い研究所の1つであり、その主な株主はアントワープ世界ダイヤモンドセンターです。
- アメリカ宝石学会（AGS）はGIAほど広く認知されておらず、歴史も浅い。
- アメリカ宝石取引研究所は、宝石商と色石ディーラーの業界団体であるアメリカ宝石取引協会（AGTA）の一部です。
- クリストファー・P・スミスが所有するアメリカン・ジェモロジカル・ラボラトリーズ（AGL）
- ヨーロッパ宝石学研究所（EGL）は、1974年にガイ・マージェルによってベルギーで設立されました。
- 全日本宝石学会（GAAJ-ZENHOKYO）、全宝協、日本、宝石学研究に積極的に取り組んでいる
- タイ宝石宝飾研究所（公的機関）またはGIT、タイの宝石学研究および宝石検査の国立研究所、バンコク[32]
- 南アフリカ宝石学研究所、アフリカの最高級宝石研究所
- アジア宝石科学研究所（AIGS）は、東南アジア最古の宝石学研究所であり、宝石学の教育と宝石の検査に携わっています。
- スイス宝石学研究所（SSEF）はヘンリー・ハンニによって設立され、有色宝石と天然真珠の鑑別に重点を置いています。
- エドゥアルド・ギュベリンが設立した伝統的なスイスのラボ、ギュベリン ジェム ラボ
各研究所は宝石を評価する独自の方法論を持っています。ある研究所では「ピンク」と呼んでいる石を、別の研究所では「パパラチャ」と呼ぶことがあります。ある研究所では石が未処理であると結論付けているのに、別の研究所では加熱処理されていると結論付けることがあります。[25]このような違いを最小限に抑えるために、最も評価の高い 7 つの研究所、AGTA-GTL (ニューヨーク)、CISGEM (ミラノ)、GAAJ-ZENHOKYO (東京)、GIA (カールスバッド)、GIT (バンコク)、Gübelin (ルツェルン)、SSEF (バーゼル) は、レポートの文言の標準化、特定の分析方法の推進、結果の解釈のために、ラボラトリー マニュアル調和委員会 (LMHC) を設立しました。新しい原産地が絶えず発見されているため、原産国を特定することが困難な場合があります。したがって、「原産国」を特定することは、宝石の他の側面 (カット、透明度など) を特定することよりもはるかに困難です。[33]
宝石商は宝石研究所間の違いを認識しており、その違いを利用して可能な限り最高の証明書を取得します。[25]
切断と研磨
いくつかの宝石は、結晶またはその他の形で宝石として使用されます。ただし、ほとんどはジュエリーとして使用するためにカットおよび研磨されます。主な分類は次の 2 つです。
- 滑らかなドーム型にカットされた石はカボションまたは単にカブと呼ばれます。これは古代から人気のある形状であり、ファセットカットされた宝石よりも耐久性があります。[34]
- ファセットと呼ばれる小さな平らな窓を一定の間隔で正確な角度で研磨してファセットマシンでカットされた石。 [34]
オパール、ターコイズ、バリサイトなどの不透明または半不透明の石は、一般的にカボションカットされます。これらの宝石は、輝きなどの内部反射特性ではなく、石の色、光沢、その他の表面特性を見せるように設計されています。[35]砥石と研磨剤は、石の滑らかなドーム形状を研磨、成形、研磨するために使用されます。[36]
透明な宝石は通常ファセットカットされます。これは、見る人が輝きとして知覚する反射光を最大限にすることにより、石の内部の光学特性を最大限に引き出す方法です。ファセットカットされた石には多くの一般的な形状があります。ファセットは適切な角度でカットする必要がありますが、これは宝石の光学特性によって異なります。角度が急すぎたり浅すぎたりすると、光が通過し、見る人の方に反射されません。ファセット加工機は、平らなラップの上に石を固定し、平らなファセットをカットして研磨するために使用されます。[37]まれに、一部のカッターは、特別な湾曲したラップを使用して湾曲したファセットをカットして研磨します。
色
物質の色は光そのものの性質によるものです。日光は白色光とも呼ばれ、スペクトルのすべての色が組み合わさったものです。光が物質に当たると、ほとんどの光が吸収され、特定の周波数または波長の少量が反射されます。反射された部分が目に届き、知覚される色になります。[38]ルビーが赤く見えるのは、赤色を反射しながら白色光の他のすべての色を吸収するためです。
ほぼ同じ素材でも、異なる色を呈することがあります。たとえば、ルビーとサファイアは、基本的な化学組成は同じですが（どちらもコランダムです）[39]、不純物が吸収したり反射したりする光の波長が個々の組成によって異なるため、異なる色を呈します。同じ名前の宝石でも、さまざまな色を呈することがあります。サファイアは青やピンクのさまざまな色合いを呈し、「ファンシーサファイア」は黄色からオレンジピンクまで、さまざまな色を呈します。後者は「パパラチャサファイア」と呼ばれます。[40]
この色の違いは、石の原子構造に基づいています。異なる石は形式的には同じ化学組成と構造を持っていますが、それらはまったく同じではありません。時々、原子がまったく異なる原子に置き換えられますが、その数は百万分の一程度ということもあります。これらのいわゆる不純物は、特定の色を吸収し、他の色には影響を与えないほど十分です。たとえば、純粋な鉱物の形では無色の緑柱石は、クロムの不純物があるとエメラルドになります。クロムの代わりにマンガンを加えると、緑柱石はピンク色のモルガナイトになります。鉄を加えるとアクアマリンになります。宝石の処理の中には、これらの不純物を「操作」できるという事実を利用して、宝石の色を変えるものがあります。
処理
宝石は、色や透明度を高めるために処理されることが多い。[41]場合によっては、宝石に施される処理によって耐久性も向上する。天然の宝石は伝統的なカットと研磨の方法で加工できるが、他の処理オプションによって石の外観を高めることもできる。[42]処理の種類と程度によっては、石の価値に影響を与える可能性がある。結果として得られる宝石が安定するため広く使用されている処理もあれば、宝石の色が不安定で元の色調に戻る可能性があるためにあまり受け入れられない処理もある。[43]
初期の歴史
現代の道具が発明される前の数千年前、人々は宝石を加工したり、宝石の美しさを高めたりするために様々な技術を使用していたことが記録されています。宝石の加工方法の最も古いもののいくつかはミノア文明にまで遡ります。例えば、金属箔を使って宝石の色を鮮やかにする箔加工です。[44] 2000年前、大プリニウスの『博物誌』に記録されている他の方法としては、油塗りや染色などがあります。
熱
加熱は宝石の色や透明度を向上させることも、損なうことも。加熱プロセスは宝石採掘者や研磨者の間では何世紀にもわたってよく知られており、多くの種類の石で加熱は一般的な手法である。ほとんどのシトリンはアメジストを加熱して作られ、強い勾配で部分的に加熱すると「アメトリン」、つまり部分的にアメジスト、部分的にシトリンからなる石になる。アクアマリンは、黄色の色調を取り除いたり、緑色をより望ましい青に変えたり、既存の青色をより濃い青にしたりするために加熱されることが多い。[43]
ほぼすべてのタンザナイトは、茶色の色合いを取り除き、より望ましい青/紫色を与えるために低温で加熱されます。[45]サファイアとルビーのかなりの部分は、色と透明度の両方を向上させるためにさまざまな熱処理が施されています。
ダイヤモンドを含むジュエリーを修理のために加熱する場合、ダイヤモンドをホウ酸で保護する必要があります。そうしないと、純粋な炭素であるダイヤモンドの表面が焼けたり、完全に燃え尽きたりする可能性があります。サファイアやルビーを含むジュエリーを加熱する場合、これらの石をホウ酸 (表面を腐食する可能性があります) やその他の物質でコーティングしないでください。ダイヤモンドのように、燃焼から保護する必要はありません (ただし、金属部品を加熱するときに、ジュエリーの石が付いた部分を水に浸して、熱応力による破損から石を保護する必要があります)。
放射線
放射線照射処理は宝石業界で広く行われており[46]、自然界には存在しない、または極めて稀な宝石の色を作り出すことを可能にした。 [47]しかし、特に原子炉で行う場合、この処理によって宝石が放射能を帯びる可能性がある。処理された宝石の残留放射能に関連する健康リスクは、多くの国で政府の規制につながっている。[47] [48]
事実上、ブルートパーズ（「ロンドン」ブルーのような明るい青と暗い青の両方）は、白から青に色を変えるために放射線照射されています。ほとんどのグリーンクォーツ（オロベルデ）も、黄緑色を実現するために放射線照射されています。ダイヤモンドは主に青緑または緑になるように放射線照射されますが、他の色になる可能性もあります。淡黄色から中黄色のダイヤモンドはガンマ線で処理すると緑色になり、高エネルギー電子ビームでは青色になります。[49]
ワックスがけ/オイル塗り
天然の亀裂のあるエメラルドは、それを隠すためにワックスやオイルで埋められることがあります。このワックスやオイルは、エメラルドの色と透明度を良く見せるために着色もされています。トルコ石も、一般的には同様の方法で処理されます。
骨折充填
亀裂充填は、ダイヤモンド、エメラルド、サファイアなど、さまざまな宝石で使用されています。2006 年には、「ガラス充填ルビー」が注目を集めました。10 カラット (2 g) を超える大きな亀裂のあるルビーに鉛ガラスが充填され、外観が劇的に改善されました (特に大きなルビーの場合)。このような処理は、かなり簡単に見分けることができます。
漂白
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宝石の処理によく使われるもう一つの方法は漂白です。この方法では、化学物質を使って宝石の色を減らします。漂白後、不要な色を取り除いた後、宝石を染色するという複合処理を行うことができます。過酸化水素は宝石を変質させるために最も一般的に使用される製品であり、翡翠や真珠の処理によく使用されています。漂白処理の後に含浸処理を行うことで、宝石の耐久性を高めることができます。[42]
宝石産業における社会経済的問題
宝石産業の社会経済的ダイナミクスは市場の力と消費者の嗜好によって形作られ、通常は議論されることはありません。需要と価格の変化は、特にこの産業が重要な収入源となっている発展途上国において、宝石の採掘と取引に携わる人々の生活に大きな影響を与える可能性があります。[50]
この結果生じる状況は、宝石採掘事業における天然資源と労働力の搾取である。多くの鉱山、特に発展途上国では、不十分な安全対策、低賃金、劣悪な労働条件などの課題に直面している。 [50]恵まれない環境の出身であることが多い 鉱夫は危険な労働条件に耐え、わずかな賃金しか受け取らず、貧困と搾取の悪循環に拍車をかけている。[51]宝石採掘事業は、適切なインフラや医療や教育などの基本的なサービスへのアクセスが不足している遠隔地や未開発地域で行われることが多い。これは既存の社会経済格差にさらに寄与し、コミュニティの発展を妨げ、宝石抽出の恩恵がプロセスに直接関与する人々に十分に届かない可能性がある。[52]
もう一つの問題は、採掘活動に起因する環境悪化に関するものである。環境悪化は生態系や生物多様性に長期的な脅威を与え、影響を受ける地域の社会経済状態をさらに悪化させる可能性がある。[53]無秩序な採掘活動は、多くの場合、森林破壊、土壌浸食、水質汚染をもたらし、生態系や生物多様性を脅かす。[54]無秩序な採掘活動は天然資源の枯渇を引き起こし、持続可能な開発の見通しを低下させる可能性がある。[55]宝石採掘の環境影響は、生態系に脅威を与えるだけでなく、利用可能な資源の質と量を減少させることで、業界の長期的な存続を危うくする。
さらに、宝石業界は透明性と倫理に関連する問題にも悩まされており、生産者と消費者の両方に影響を与えています。標準化された認証プロセスの欠如と違法行為の蔓延は、市場の健全性と信頼を損ないます。[56]サプライチェーンの透明性と説明責任の欠如は、仲介業者と企業が不釣り合いな利益の分け前を獲得することが多いため、既存の不平等を悪化させます。その結果、サプライチェーンに沿った利益の不平等な分配は、特に宝石が採掘されている地域では、社会経済的不平等を改善することにほとんど役立ちません。
これらの社会経済的課題に対処するには、政府、業界幹部、社会など、さまざまな関係者が、持続可能な慣行を促進し、関係者全員に公平な結果をもたらすよう集中的に取り組む必要があります。公正な労働慣行、環境の持続可能性、倫理的な調達を確保するための規制を実施し、施行することが不可欠です。さらに、教育や医療イニシアチブなどのコミュニティ開発プロジェクトに投資することで、貧困を軽減し、宝石業界に依存している疎外されたコミュニティに力を与えることができます。人権と環境の完全性を尊重しながら、生産者と消費者の両方に利益をもたらす、より公平で持続可能な宝石取引を促進するには、部門間の連携が不可欠です。
合成宝石および人工宝石
合成宝石は模造宝石や模造宝石とは異なります。
合成宝石は物理的、光学的、化学的に天然石と同一ですが、研究室で作られています。[57]模造石や模造石は化学的には天然石とは異なりますが、見た目は非常によく似ている場合があります。異なる鉱物（スピネル）、ガラス、プラスチック、樹脂、またはその他の化合物から簡単に製造できる合成宝石です。
模造石または模造品の例には、ジルコニウム酸化物からなるキュービックジルコニア、合成モアッサナイト、および無色の合成コランダムまたはスピネルがあり、これらはすべてダイヤモンドの模造品です。模造品は本物の石の外観と色を模倣していますが、化学的特性も物理的特性も持ちません。一般に、どれもダイヤモンドよりも硬度が低いです。モアッサナイトは実際にはダイヤモンドよりも屈折率が高く、同じサイズでカットされたダイヤモンドと並べると、より「輝き」が見られます。
養殖、合成、または「ラボで作られた」宝石は模造品ではありません。両方の鉱物の主要成分と微量着色成分は同じです。たとえば、ダイヤモンド、ルビー、サファイア、エメラルドは、天然のものと化学的、物理的特性が同一のものがラボで製造されています。ルビーやサファイアなどの合成（ラボで作られた）コランダムは非常に一般的で、天然石よりもはるかに安価です。小さな合成ダイヤモンドは工業用研磨材として大量に製造されてきましたが、宝石品質のより大きな合成ダイヤモンドが数カラットで入手可能になってきています。[58]
宝石が天然石であろうと合成石であろうと、化学的、物理的、光学的特性は同じです。同じ鉱物で構成され、同じ微量物質によって着色され、同じ硬度、密度、強度を持ち、同じ色スペクトル、屈折率、複屈折（ある場合）を示します。ラボで作成された石は、天然石によく見られる不純物が合成石には含まれていないため、より鮮やかな色になる傾向があります。合成石は、より地味で自然な外観にするため、または鑑定士を欺くために意図的に添加されない限り、宝石の透明度や色を低下させる一般的な天然不純物を含まないように作られています。[引用が必要]一方、合成石には、合成中に使用されるラボトレイからの腐食した金属の微細粒子など、天然石には見られない欠陥が見られることがよくあります。[引用が必要]
種類
宝石の中には合成が難しいものもあり、またすべての宝石が商業的に合成できるわけではありません。現在市場で最も一般的に出回っているのが以下のものです。[59]
合成コランダム
合成コランダムにはルビー（赤色のバリエーション）とサファイア（他の色のバリエーション）があり、どちらも非常に人気があり、価値があると考えられています。[59]ルビーは、1902年にオーギュスト・ベルヌーイが火炎溶融法を開発したことで合成された最初の宝石でした。 [60]合成コランダムは、最も費用対効果が高いため、通常は火炎溶融法で製造され続けていますが、フラックス成長法や水熱成長法でも生産できます。[61]
合成緑柱石
最も一般的な合成緑柱石はエメラルド（緑）です。黄色、赤、青の緑柱石も存在しますが、非常に稀です。合成エメラルドはフラックス成長法の開発により可能となり、この方法と熱水成長法の両方で生産されています。[62]
合成石英
合成石英の種類には、シトリン、ローズクォーツ、アメジストなどがあります。天然の石英は珍しくありませんが、美観目的以外にも実用的な用途があるため、合成で生産されています。石英は圧力をかけると電流を発生させ、時計や発振器に使用されます。[63]
合成スピネル
合成スピネルは、偶然に初めて作られました。[説明が必要]合成スピネルは、あらゆる色で作ることができるため、さまざまな天然宝石を模倣するのに人気があります。合成スピネルは、フラックス成長法と熱水成長法によって生成されます。[59]
作成プロセス
これらの鉱物の生成には、溶融プロセスと溶解プロセスの2つの主要なカテゴリがあります。[59]
ベルヌーイ炎溶融法（溶融法）
火炎溶融法は、市場で販売される大量の合成宝石を成功裏に製造した最初の方法でした。[64]これは今日でもコランダムを製造する最も費用対効果が高く一般的な方法です。
炎溶融法はベルヌーイ炉で行われます。この炉は、非常に高温の酸水素炎を発生させる逆吹き管バーナー、粉末ディスペンサー、セラミック台座で構成されています。[65]目的の宝石に対応する化学粉末をこの炎に通します。これにより成分が溶けてプレートに落ち、ブールと呼ばれる結晶に固まります。[65]コランダムの場合、炎は2000 °Cでなければなりません。このプロセスには数時間かかり、天然の結晶と同じ特性を持つ結晶が生成されます。
コランダムを製造するには、純粋なアルミニウム粉末にさまざまな添加剤を加えてさまざまな色を実現します。[65]
- ルビー用酸化クロム
- ブルーサファイアの原料となる鉄とチタンの酸化物
- イエローサファイア用酸化ニッケル
- オレンジサファイアのニッケル、クロム、鉄
- ピンクサファイアのマンガン
- 青緑色のサファイア用の銅
- ダークブルーサファイアのコバルト
チョクラルスキー法（溶融法）
この方法は1918年にJ.チョチャラルスキー[65]によって開発され、「結晶引き上げ」法とも呼ばれています。この方法では、必要な宝石材料をるつぼに入れます。るつぼ内の溶融物に種石を入れます。宝石が種の上で結晶化し始めると、種石は引き離され、宝石は成長し続けます。[59]これはコランダムに使用されますが、現在最も人気のない方法です。[64]
フラックス成長（溶液プロセス）
フラックス成長法は、エメラルドを合成できる最初の方法でした。[62]フラックス成長は、高熱に耐えられるるつぼから始まります。るつぼは、フラックスと呼ばれる溶融液体で満たされたグラファイトまたはプラチナです。[66]特定の宝石成分がこの液体に加えられ、溶解され、再結晶化されて目的の宝石を形成します。これは、炎溶融法に比べて長いプロセスであり、最終的なサイズに応じて2か月から1年かかる場合があります。[67]
水熱成長（溶解プロセス）
水熱成長プロセスは、鉱物の自然な成長プロセスを模倣するものです。必要な宝石材料は水の入った容器に密封され、極度の圧力下に置かれます。水は沸点を超えて加熱され、通常は溶けない材料が溶解します。容器が密封されると材料を追加できなくなるため、より大きな宝石を作成するには、前のバッチの「種」石からプロセスを開始し、その上に新しい材料を結晶化します。このプロセスは完了するまでに数週間かかります。
特徴
合成宝石は天然宝石と化学的、物理的特性を共有していますが、合成宝石と天然宝石を区別するために使用できるわずかな違いがいくつかあります。[68]これらの違いはわずかであり、違いを識別するためのツールとして顕微鏡検査が必要になることがよくあります。検出できない合成宝石は、希少な天然宝石として販売できる場合、市場にとって脅威となります。[要出典]このため、宝石学者が探す特定の特性があります。各結晶は、それが生成された環境と成長プロセスに特徴的です。
炎融合法で作られた宝石は、
- 形成過程でブールの中に閉じ込められた小さな気泡
- ブールの形成による目に見える縞模様
- 宝石の研磨中に損傷が生じ、表面にひび割れのように見えるチャタリングマーク。
フラックス溶解法で作られた宝石は、
- フラックス溶液で満たされた小さな空洞
- 使用されたるつぼからの宝石の含有物[69]
熱水成長によって生成された宝石は、
- 使用された容器からの含有物[69]
歴史
合成法が開発される前は、天然宝石の代替品として市場に出回っていたのは模造品や偽物だった。1837年、初めてルビーの合成に成功した。[64]フランスの化学者マルク・ゴーダンは、後にフラックス溶融法として知られる方法により、硫酸アルミニウムカリウムとクロム酸カリウムを溶かしてルビーの小さな結晶を作り出すことに成功した。[65]これに続いて、別のフランスの化学者フレミーは鉛フラックスを使用して大量の小さなルビー結晶を成長させることに成功した。[66]
数年後、フラックス溶解の代替方法が開発され、「再生ルビー」と呼ばれるものが市場に投入されました。再生ルビーは、天然ルビーの破片を溶かしてより大きなルビーを製造する方法として販売されました。[67]その後、この方法を再現する試みが行われました。しかし、不可能であることが判明し、再生ルビーはルビー粉末を溶解する多段階法を使用して作成された可能性が高いと考えられています。[65]
フレミーの弟子オーギュスト・ベルヌーイは、フラックス溶融法の代替として炎溶融法を開発しました。彼は、より効率的に大量のコランダムを生産できる大型炉を開発し、宝石市場を劇的に変えました。[70]このプロセスは現在でも使用されており、炉は元の設計からほとんど変わっていません。[71]この方法を使用したコランダムの世界生産量は、年間10億カラットに達します。
希少宝石のリスト
- ペイン石は1956年にミャンマーのオンガインで発見された。この鉱物はイギリスの宝石学者アーサー・チャールズ・デイビー・ペインにちなんで名付けられた。一時は地球上で最も希少な鉱物と考えられていた。[72]
- タンザナイトは1967年にタンザニア北部で発見されました。今後30年間で供給量が減少する可能性があるため、この宝石はダイヤモンドよりも希少であると考えられています。このタイプの宝石は加熱により鮮やかな青色になります。[73]
- ヒボナイトは1956年にマダガスカルで発見されました。発見者であるフランスの地質学者ポール・ヒボンにちなんで名付けられました。宝石品質のヒボナイトはミャンマーでのみ発見されています。[74]
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- レッドベリル、またはビクスバイトは、1904 年にユタ州ビーバー近郊で発見され、アメリカの鉱物学者メイナード・ビクスビーにちなんで命名されました。
- ジェレメジェバイトは1883年にロシアで発見され、発見者のパヴェル・ウラジミロヴィチ・ジェレメジェフ（1830年 - 1899年）にちなんで命名されました。
- チェンバーサイトは、1957 年に米国テキサス州チェンバーズ郡で発見され、鉱床の場所にちなんで命名されました。
- ターフェ石は1945 年に発見されました。発見者であるアイルランドの宝石学者エドワード・チャールズ・リチャード・ターフェ伯爵にちなんで命名されました。
- マスグラバイトは1967年に南オーストラリア州のマスグレイブ山脈で発見され、その場所にちなんで名付けられました。
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- ブラックオパールはオーストラリアのニューサウスウェールズ州で直接採掘されており、最も希少なオパールの一種です。この宝石は暗い色をしており、さまざまな色があります。[73]
- グランディディエライトは、1902 年にマダガスカルのトゥレアル州でアントワーヌ・フランソワ・アルフレッド・ラクロワ (1863–1948) によって発見されました。フランスの博物学者で探検家のアルフレッド・グランディディエ (1836–1912) にちなんで命名されました。
- プードレット石は1965 年にカナダのプードレット採石場で発見され、採石場の所有者および運営者であるプードレット家にちなんで命名されました。
- セレンディバイトは、1902年にスリランカでスニル・パリサ・グナセケラによって発見され、スリランカの古いアラビア語名であるセレンディブにちなんで命名されました。
- ゼクツァライトは、1968 年に米国ワシントン州オカノガン郡のワシントン峠近くのカンガルーリッジでバート キャノンによって発見されました。この鉱物は、1976 年に研究のためにこの鉱物を提示した数学者で地質学者のジャック ゼクツァーにちなんで命名されました。
大衆文化において
フランスのシンガーソングライター、ノルウェン・ルロワは、2017年のアルバム「Gemme」（フランス語で宝石を意味する）と同名のシングルで宝石にインスピレーションを受けた。[75]
参照
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外部リンク
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