Synthetische Diamanten erkennen

Oftmals wird behauptet, dass natürliche und synthetische Diamanten exakt dieselben physikalischen und chemischen Eigenschaften besitzen und dass es sich bei synthetischen Diamanten deshalb um echte Diamanten handeln würde. Beide Aussagen sind falsch. Echt ist nur das Mineral, also der in der Natur gewachsene Diamant. Der synthetische Diamant (im Marketing oftmals auch als Labgrown, Labordiamant, LGD o.ä. bezeichnet) ist eine industrielle Reproduktion des Originals. Mit dem bloßen Auge kann ein ungeschulter Mensch den Unterschied nicht erkennen. Für geschulte Fachleute gibt es zur Unterscheidung natürlicher und synthetischer Diamanten jedoch eine Vielzahl verschiedener Untersuchungsmethoden und eine sichere Unterscheidung ist dabei sogar oftmals ohne erheblichen technischen Aufwand möglich. Auch in komplexeren Fällen ist eine Unterscheidung mit entsprechendem technischen Gerät möglich, sodass nach derzeitigem Stand der Technik jeder synthetische Diamant sicher erkannt werden kann.

Die Methoden zur Unterscheidung zwischen natürlichen und synthetisch hergestellten Diamanten lassen sich in drei Hauptbereiche einteilen:

• mikroskopische Merkmale,
• Verhalten unter UV-Licht (Lumineszenz) und
• spektroskopische Untersuchungen.

Äußere und innere Merkmale unter dem Mikroskop

Natürliche Diamanten haben typischerweise kristalline Formen wie Oktaeder (eine Art Doppelpyramide) oder Würfel. Ihre Formen können durch natürliche Prozesse verzerrt sein, zudem enthalten sie oft Einschlüsse von anderen Mineralien wie Graphit oder Olivin. Auch feine Wachstums- oder Spannungsstrukturen sind typisch.

Synthetische Diamanten unterscheiden sich davon, je nach Herstellungsverfahren:

• HPHT (High Pressure High Temperature): Diese Steine wachsen meist in einer Mischform aus Würfel und Oktaeder. Häufig enthalten sie metallische Einschlüsse, die vom Herstellungsprozess stammen. Sie können sogar leicht magnetisch sein.
• CVD (Chemical Vapor Deposition): Diese Kristalle wachsen schichtweise und wirken flacher. Einschlüsse sind meist weniger auffällig, aber es können feine, streifenartige Muster erkennbar sein.

Unter polarisiertem Licht zeigen natürliche Diamanten meist starke Spannungsmuster, während synthetische oft keine oder nur sehr typische Muster aufweisen. Zudem werden viele synthetische Diamanten mittlerweile auf der Seite (Rundiste) mit „lab grown“ oder „synthetic“ gekennzeichnet.

Reaktion auf UV-Licht – Lumineszenz als Hinweisgeber

Diamanten können unter UV-Licht leuchten – man nennt das Lumineszenz. Dieses Leuchten kann entweder sofort aufhören, wenn das Licht ausgeschaltet wird (Fluoreszenz) oder noch eine Zeit lang anhalten (Phosphoreszenz).

• Natürliche Diamanten leuchten oft blau im langwelligen UV-Licht (365 nm) und fluoreszieren seltener im kurzwelligen Bereich (254 nm). Phosphoreszenz ist eher selten.
• HPHT-Synthesen leuchten häufig stark im kurzwelligen UV und zeigen meist eine kräftige Phosphoreszenz. Sie zeigen auch typische Muster in Kreuz- oder Würfelform.
• CVD-Synthesen leuchten ebenfalls meist im kurzwelligen Bereich, häufig in auffälligen Farben wie rötlich, grünlich oder bläulich. Phosphoreszenz kommt vor, ist aber schwächer und kürzer als bei HPHT.

Mittlerweile gibt es auch Testgeräte, die diese UV-Reaktionen automatisch auswerten und farblose synthetische Diamanten sicher erkennen können. Für farbige Diamanten ist die Unterscheidung allerdings schwieriger.

Spektroskopie – Lichtanalyse als Hightech-Lösung

Bei der Spektroskopie wird untersucht, wie Diamanten Licht verschiedener Wellenlängen (UV, sichtbares Licht, Infrarot) absorbieren oder aussenden. Diese Methoden sind sehr genau, aber oft auch komplex und erfordern spezielle Geräte.

Wichtige Unterkategorien:

• UV/Vis- und IR-Spektroskopie: Messen, wie der Stein Licht im UV- und Infrarotbereich absorbiert. Hierbei kann auch festgestellt werden, ob ein Stein bestimmte „Typen“ zugeordnet werden kann (z. B. Typ Ia, IIa, etc.).
• Typeneinteilung von Diamanten:
  • Typ Ia: Über 95 % aller natürlichen Diamanten gehören dazu. Sie enthalten Stickstoff in Aggregatform.
  • Typ IIa: Nur 1–2 % der natürlichen Diamanten – diese enthalten fast keinen Stickstoff und sind oft besonders rein. Viele synthetische Diamanten gehören ebenfalls zu diesem Typ.
  • Typ Ib und IIb: Seltenere Typen, ebenfalls für synthetische Steine typisch, vor allem in bunten Farben wie gelb oder blau.
• Photolumineszenzspektroskopie (PL): Eine sehr empfindliche Methode, bei der typische Lichtemissionen analysiert werden. Besonders charakteristisch ist die sogenannte „Cape-Linie“ bei 415 nm, die nur in natürlichen Diamanten vorkommt.
• UV-Transparenzmessung: Spezielle Geräte messen, ob UV-Licht durch den Stein hindurchgeht. Das kann Hinweise auf den Diamanttyp geben. So lassen sich viele synthetische Steine und Imitationen wie Moissanit ausschließen.

Einige Testgeräte kombinieren mehrere Methoden und ermöglichen schnelle, teilweise automatische Erkennung – bis hin zu Geräten, die Tausende Steine pro Stunde prüfen können.

Fazit

Die sichere Unterscheidung von natürlichen und synthetischen Diamanten ist heute mit einer Kombination aus Mikroskopie, UV-Lichttests und Spektroskopie möglich. Während Labore tiefgehende Analysen durchführen, gibt es auch für Juweliere und Händler handlichere Geräte zur Erstprüfung. Trotzdem ist Fachwissen nach wie vor unerlässlich, denn manche Merkmale lassen sich nur mit Erfahrung richtig einordnen.