Zirkon - kámen mnoha barev

Je to přírodní minerál, který si laik často plete se zirkonií - umělou imitací diamantu. Co je to zirkon a jak vypadají šperky, které jsou z něho zhotovené? (délka blogu 5 min.) 

Ačkoliv mají oba materiály podobný název, liší se svým chemickým složením. Příbuznost názvů ovšem není náhodná. Oba mají totiž jedno společné. V jejich struktuře je přítomen chemický prvek zirkonium. 

Zirkonie je přitom v laboratoři uměle vytvořený oxid zirkoničitý, ZrO2, zatímco minerál zirkon je přírodní a chemicky je to silikát - tedy látka, do které je kromě oxidu zirkoničitého zabudován ještě oxid křemičitý - Zr(SiO4). 

Může se pochlubit solidní tvrdostí, která dosahuje 6,5 - 7,5 na Mohsově stupnici - je tedy dostatečně tvrdý na to, aby se z něj vyráběly šperky. 

Hustota převyšuje běžné silikáty - což je způsobeno samotným zirkoniem, které má atomovou hmotnost zhruba 91 (pro srovnání, křemík disponuje atomovou hmotností 28). 

Atomová hmotnost odpovídá nukleonovému číslu, tj. počtu nukleonů v jádře. Křemík má tedy 28 nukleonů (protonů a neutronů), zatímco zirkonium jich má 90-92 (podle toho, o jaký izotop se jedná). Není tedy divu, že materiál, na jehož výstavbě se zirkonium z velké části podílí, je těžší než “obyčejný” křemen. Hustota dosahuje 3,9  až 4,8 g/cm3. 

Barva

Zirkon má typicky zlato rudou barvu. Může být ale také bezbarvý, fialový, namodralý, čistě červený nebo oranžový, žlutý, zelený a hnědý. Barevnost je tedy opravdu rozmanitá. Vysvětluje se to nejen příměsemi (což znáte už z minulých blogů o vzácných kamenech), ale také specifikou jeho kristalické mřížky. 

Pokud ho barví příměsi, jedná se většinou o thorium, niob, fosfor, železo, vápník, hafnium cer a yttrium nebo třeba tantal. 

Pokud má zirkon zelenou barvu, je důvodem radioaktivita (například blízko nalezišť uranu). 

Neudiví vás, že barva vrypu je bílá, tak jako tomu je i u ostatních (příměsemi barvených) drahokamů. 

Šperky ze zirkonu

Zirkon má jednu zajímavou optickou vlastnost, která ho staví na roveň diamantu. Láme sluneční světlo takovým způsobem, že se původní bílý paprsek rozdělí na jednotlivé spektrální barvy - má vysoký koeficient disperze - takže vybroušený kámen se blýská různými barvami. Kromě toho má vysoký index lomu, další optickou vlastnost, která z něj dělá materiál s optickými vlastnostmi hodně podobnými diamantu. 

A tak není divu, že se poměrně levné zirkony často používají jako záměna drahých diamantů. Možná vám někdo nabídne “cejlonské” diamanty nebo “matara” diamanty. Oba názvy mají jedno společné - neoznačují se jimi regionální odrůdy diamantů (jak by se mohlo zdát), ale bezbarvé zirkony. 

Manipulace s barvou 

Zirkony patří ke kamenům, které se dají uměle změnit tak, aby byly podobné kamenům, které jsou právě na trhu žádané. Nejčastěji se “vypalují”. 

Vypalování je vlastně “opracování” vysokou teplotou. Tento postup znáte už z minulých blogů. Vypálením se například z fialových ametystů získávají žluté citríny. 

U zirkonu je situace ještě daleko zajímavější. Roli tu totiž hraje také přítomnost kyslíku v atmosféře, ve které se kameny zahřívají. 

Takže zatímco v přítomnosti kyslíkové atmosféry a při teplotě kolem 900 °C vzniká z hnědých a hnědočervených zirkonů bezbarvý nebo nažloutlý materiál, je stejná teplota ale s redukční atmosférou - důvodem pro vznik modrých kamenů. 

Můžete se spolehnout, že většina modrých zirkonů na trhu není úplně přírodní. Modrá varianta je totiž v přírodě velice vzácná. Vypalované kameny se na první pohled nedají od opravdu čistě přírodních odlišit  - a informace o vylepšení vypalováním je čistě dobrovolná. 

Pokud kameny obsahují nepatrné příměsi jiných minerálů, dá se použít vysoká teplota také k tomu, aby se rozpustily a výsledný materiál se tak stal “čistším”. Podobně se také dají při vysoké teplotě odstranit různé defekty v krystalu, takže je poté dokonalejší a pro trh se šperky vhodnější.