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Poröser Edelopal - Hydrophan
Hydrophane, deren Name sich von den griechischen Begriffen für hydro = Wasser und phanos = scheinen/leuchten ableitet, sind eine seltene spezielle Opal-Varietät weißer Grundfarbe und von trüben Erscheinungsbild, die durch Aufnahme von Wasser an Transparenz gewinnen.
Der Prozess ist umkehrbar, so dass dieser Opal durch Trocknung wieder in seinen Ausgangszustand übergeht. Ein eventuell vorhandenes Farbspiel kann intensiver werden oder aber auch schwieriger zu erkennen sein (inverser Hydrophan).
Das Verhalten ist hier beispielhaft an einem äthiopischen Edelopal gezeigt:
Makroaufnahme eines äthiopischen Hydrophans vor (links) und nach Wasseraufnahme (rechts), Maße des Opals ca. 2x1x1 cm
Es ist interessant zu lesen, dass schon früh Versuche unternommen wurden, die Eigenschaft des Hydrophans auszunutzen. Hier ein Bericht aus dem Werk "Populäres Physikalisches Wörterbuch" von Johann Samuel Traugott Gehler von 1795:
"Herr de Saussure der Jüngere entdeckte den Betrug eines Mineralienhändlers mit einem weissen undurchsichtigen Steine, welcher bey mäßiger Erhitzung in einem Löffel die Farbe und Durchsichtigkeit des schönsten Topases annahm.
Der Stein war an Farbe und Größe einer weissen Bohne ähnlich, ward von dem Mineralienhändler Sonnenstein genannt und sollte sich nach dessen Vorgeben in dem Sande von Armenien finden, wo er des Nachts undurchsichtig, am Tage aber durch die Wirkung der Sonnenstralen durchsichtig werden sollte.
Hr. de Saussure kam bald auf die Vermuthung, daß dieser Stein nichts anders, als ein Hydrophan seyn könne, aber mit einer Substanz wie Wachs getränkt, welche beym Schmelzen durchsichtig und beym Gestehen opak werde. Durch dieses Mittel muß sich der Hydrophan in einen Pyrophan verwandeln oder durchsichtig werden, wenn man ihn erwärmet, aus eben der Ursache, warum er durchsichtig wird, wenn man ihn in Wasser legt. Er ließ also einen Hydrophan in geschmolzenem Jungferwachse digeriren, bis er eine vollkommene Durchsichtigkeit angenommen hatte, nahm ihn dann heraus und erhielt dadurch einen Pyrophan, der dem des Mineralienhändlers vollkommen ähnlich war. Ein so präparirter Pyrophan erlangt in der Hitze eine weit größere Durchsichtigkeit, als ein Hydrophan derselben Art im Wasser, da die brechende Kraft des Wachses größer, als die des Wassers, ist. Wenn man das Wachs, worinn man ihn digeriren läßt, länger und stärker erhitzt, so nimmt der Stein beym Durchsichtigwerden die Granatfarbe an. Wenn man das Wachs ein wenig färbte, so könnte man ihn auch andere Farben annehmen lassen."
Wie sich die Transparenz eines Hydrophans zeitlich nach Einlegen in Wasser ändert, zeigt das folgende Video des bereits abgebildeten Opals aus Äthiopien. Hier sind 52 Minuten im Zeitraffer komprimiert auf 48 Sekunden dargestellt.
Nach Ablauf der Wasseraufnahme zeigte der Hydrophan eine Gewichtszunahme von ca. 10%. Die auftretenden weißen Punkte sind kein Staub, sondern winzige Luftbläschen, die sich auch an der Oberfläche des Steins ansammeln:
Der Prozess läßt sich beliebig oft wiederholen, ohne dass irgendwelche Veränderungen des Opals (z.B. Risse) auftreten.
Neben den Hydrophanen aus Äthiopien sind weitere Vorkommen in Indonesien bekannt. Historische Vorkommen (Hydrophan ohne Farbspiel) liegen in Sachsen.
Hydrophane lassen sich selbstverständlich auch synthetisch herstellen. In diesem Beispiel wurden Polymer-Partikel sedimentiert und das Sediment anschließend getrocknet, gesintert und dann anstatt mit Wasser aufgrund des höheren Brechungsindexes mit Öl infiltriert:
Literatur
Dyed Purple Hydrophane Opal, Gems & Gemology (2011), 47, 4, pp. 260-271. (online auf der Seite "The School of Gemological Sciences (Thailand) - DYED PURPLE HYDROPHANE OPAL)
Wollo Opals - A Powerful Source from Ethiopia, InColor Magazin, Summer 2011, pp. 24-35.
PLAY-OF-COLOR OPAL FROM WEGEL TENA, WOLLO PROVINCE, ETHIOPIA, Gems & Gemology (2010), vol. 46, 2, pp. 90-105.
PRECIOUS OPAL FROM JAVA - GEMMOLOGICAL PROPERTIES AND NANO-STRUCTURES, Australian Gemmologist, July-September 2009, Vol 23, No.11, pp. 513-528.
Hydrophanopal aus Indonesien, Zeitschrift der Deutschen Gemmologischen Gesellschaft (2004), 53, 4, pp. 169-172.
Opals from Opal Butte, Oregon, Gems Gemology (1988), 24, 4, p. 229-236.
Ueber einen Hydrophan von Czerwenitza, Annalen der Physik (1865), 200, 3, pp. 431–448
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