Dit is een update van mijn artikel dat in Gemma 70 (zomer 2021) is verschenen (Gemma is het halfjaarlijkse periodiek van Vereniging Gemma).
Het begon als een rustige avond in het zorgeloze pre-corona leven, totdat iemand kwam binnenwandelen met een grijs-zwarte steen. Het exemplaar was rijkelijk voorzien van feloranje en gele plekken. De slijpleraar sprong op, eiste dat dit on-mid-de-lijk het lokaal moest verlaten en worden weggegooid. Ik heb die avond een milieudelict voorkomen door het gewraakte stuk mineraal mee naar huis te nemen. Het staat er nu nog steeds in een afgesloten potje.
Het ging om tufsteen (luchtig aan elkaar geklit vulkanisch as) met daarop de zwavel-arseenverbindingen realgaar en orpiment. De leraar had gelijk. Het geheel is bijzonder poederig, bestaat voor meer dan de helft uit lucht, dus als je ermee rondloopt verspreid je een zwavelwolk achter je aan als ware je de duivel zelf.
De arseen-zwavelverbindingen zijn ook onderdeel van een relatief nieuwe steen, de bumblebee jasper, of in goed nederlands hommeljaspis. Na het incident heb ik met de slijpleraar nagepraat, en het was al gauw duidelijk dat ook dit spul bij hem taboe is. De grote vraag is natuurlijk: is dat terecht, of wat overdreven?
De naam
Als je een bumblebee steen (BBS) ziet, weet je gelijk waarom hij zo heet. De oranje, gele en zwarte banden hebben dezelfde uitstraling als een hommel. Het ontstaan van de naam is onderdeel van gemmologische folklore, en laat ook zien hoe permanent verklaringen op het internet zijn als ze er eenmaal op staan. Ik heb geprobeerd de naamgeving te reconstrueren, dus nu eerst een uitstapje naar de etymologie.
In Indonesië, de enige plek waar dit mineraal wordt gevonden, heet de BBS van oorsprong “Batu Badar Belérang”, aldus Joel Ivey, de ontdekker van een grote ader [Ivey 2021]. Batu betekent steen, Belérang betekent zwavel [Stevens 2010]. Badar kan hier verschillende betekenissen hebben. De eerste is die van een meisjesnaam dat “volle maan” betekent. Op zich niet onlogisch, als je de BBS op een bepaalde manier bewerkt komen er gele cirkels tevoorschijn. Deze interpretatie zou dan de naam geven: “Zwavel maansteen”.
Er is ook een andere mogelijkheid: “Batu Badar” samen betekent kristal, of edelsteen. Te vergelijken met de term Iaspis in het latijn. Op basis hiervan volgt de vertaling “zwavel jaspis”. Joel hangt deze laatste interpretatie aan. Hij vertaalt verder belérang als fumarole, de opening waaruit de zwaveldampen bij een vulkaan ontsnappen. Mogelijk is dit lokaal taalgebruik. Vanuit marketingoogpunt wilde hij echter iets beters, en in een creatieve bui ontstond de naam “bumblebee jasper”, en onder die naam werd rond 2000 een partij naar Tucson, Arizona gestuurd. De rest is geschiedenis.
Nog een kleine sidenote bij de naam. Op internet circuleert ook de verklaring dat de vertaling eigenlijk zou moeten zijn: Steenkool die zwavel wordt. Dit is mijns inziens een misvertaling. Ik vermoed dat iemand per ongeluk “Batu Bara” i.p.v. “Batu Badar” in google translate heeft getyped. Dat eerste betekent vurig kooltje…
De geografische locatie
De ruwe BBS wordt gewonnen op de helling van Gunung Cereme (Gunung betekent berg) [Fritsch and Ivey 2018, Ivey 2021], een vulkaan op West-Java. Ga je zoeken op internet dan kom je veel vaker tegen dat de vindlocatie Gunung Papandayan [Mindat 2021] zou zijn, ook op West-Java. Je leest er snel overheen, maar dit zijn toch echt twee verschillende bergen. Ze liggen een kleine 100 km van elkaar af, en een autoritje er tussen kost je zo een uur of vijf (!). De oorzaak van deze controverse leest als een avonturenroman. De ontdekker van de ader bij Cereme wilde niet dat zijn concurrenten en potentiële kopers achter de plek kwamen. Hij vertelde daarom dat de ader bij Papandayan lag. Stuurde vervolgens een medewerker naar die vulkaan en liet daar foto’s maken van het gebied waar zogenaamd de ader lag, Dit ging even goed. Helaas voor hem gaf hij wat foto’s van details van de echte ader aan mogelijke kopers. Vanwege het wonder van moderne techniek waren die voorzien van GPS coördinaten… en waren zijn kopers ook niet gek. Vervolgens viste onze ontdekker achter het net omdat zijn concurrenten direct met de landeigenaar zaken gingen doen. De truc mislukte, maar het internet is daar nog niet overal achter [Ivey 2021].
Geologische ontstaan en samenstelling
BBS ontstaat in een zogenaamde solfatara, de specifieke naam voor een fumerole (gas-afvoerkanaal bij een vulkaan) die vooral zwavel uitstoot. Zwavel, en zwavelverbindingen zijn relatieve vluchtige stoffen, en worden daarom bij de hete vulkanen uitgescheiden in de dampkring (dit is onderdeel van de zwavelkringloop [wikipedia, sulfur cycle]). Behalve zwavel worden ook andere elementen en water door de solfatara afgevoerd. Een deel slaat neer op de wanden en vormt daar een gelaagd materiaal, bestaande uit carbonaten (hoofdzakelijk calcium met wat magnesium), en sulfides van arseen (in de vorm van de polymorfen realgaar (rood tot oranje) en pararealgaar (oranje tot geel)) en ijzersulfide (pyriet). Op enig moment raakt de solfatara uitgewerkt en blijft het materiaal achter [Fritsch and Ivey 2018]. Pararealgaar ontstaat als realgaar wordt blootgesteld aan groen licht. De samenstelling van het mineraal is via ramanspectroscopie bepaald. In een eerder stadium waren er nogal wat misidentificaties, die nog steeds te vinden zijn. In onderstaande tabel is dit voor iedere kleurzone aangegeven.
| Kleur | Fritsch and Ivey | Onjuist |
|
Wit |
(Ca, Mg) CO3 |
Anhydriet (Gips) Ca SO4 Alhoewel “jasper” een kwarts doet vermoeden, is dit verkeerd. Min of meer bewust vanuit commerciële motieven gekozen. |
|
Zwart |
Pyriet deeltjes FeS2 |
Mangaan Oxide (zie onder), Ijzer oxides, Hematiet |
|
Geel / oranje |
realgaar/pararealgaar (As4S4) |
Orpiment (As2S3) “auripigment” |
Een observatie van mijn kant: de testen zijn op een sample van omstreeks 10 stenen uitgevoerd. Het is altijd mogelijk dat ooit een nieuwe ader wordt aangeboord met afwijkende samenstelling. Er zwerft ook op internet een LA-ICP-MS analyse van het mineraal rond, waar een veel grotere hoeveelheid mangaan dan ijzer in werd gevonden [mindat 2021]. Misschien is MnO daarom niet eens zo heel onwaarschijnlijk.
Giftigheid
Over de giftigheid van arseensulfide zijn er uiteenlopende verhalen. Bij het jaarlijkse Chinese dragon boat festival wordt vuurrode wijn gedronken, dat wil zeggen: witte wijn gekleurd met realgaar. De renaissance schilder Belline, bijvoorbeeld, gebruikte in de 15e eeuw realgaar en orpiment in zijn werken, en de beste man werd 86. Uit onderzoek wordt van realgaar aangegeven “low acute toxicity by oral route”, maar langdurige blootstelling moet je vermijden [RDG 2014]. Valt dus relatief mee, bij bewerken veel water gebruiken (net zoals bij malachiet).
Aan de andere kant, inwoners van een dorpje vlakbij een mijn in China (Heshan Village) werden er zwaar ziek van. Als je het verhaal goed leest dronken ze jaar in jaar uit water uit een rivier die helemaal rood zag van mijnafval. Overal waar “te” voor staat is meestal ongezond. Na het lezen van de “Hazardous Substance Factsheet” over Arsenic disulfide [NJ Health 2008] durf je het ook echt niet meer aan te raken.
Determinatie
Tot zover dan de theorie. Gerustgesteld door de beperkte giftigheid van het materiaal ben ik zelf gaan meten aan drie bewerkte exemplaren. De meetwaarden zijn (vrij uniform over alle exemplaren):
Soortelijke massa: 2,6
Brekingsindex (via distant vision): 1,53 – 1,55
Hardheid : Omstreeks 5, op alle kleurzones
Glans: Egaal “sub-vitreous”, onafhankelijk van de onderliggende kleur.
Daarnaast heb ik gemeten aan een plaatje onbewerkt materiaal. De brekingsindex kon ik niet meten.
Soortelijke massa: 2,5
Hardheid witte deel: 3 á 3.5
Hardheid zwarte deel: 2 á 3
Hardheid gele deel: 2 á 3
Op bepaalde delen was het materiaal zo poederig dat hardheidstesten onmogelijk waren, het stuifde er bij zwakke aanraking al uit.
Ter vergelijking: calciet heeft (per definitie) hardheid 3, kristallijne realgaar 2. De soortelijke massa van calciet is 2,71, die van (para) realgaar aanzienlijk hoger: 3.5. De brekingsindex van calciet ligt bij de spot meting meestal rond de 1,64.
Hoe zijn de resultaten te verklaren? De enige verklaring die hout snijdt, is dat de bewerkte stenen allemaal volledig zijn ingegoten in een hars. Hierdoor zijn de gaten gevuld en is het materiaal harder dan het ruwe materiaal. De brekingsindex van de meeste harsen ligt zo rond de 1,55.
Harslaag
Het bewijs van de harsvulling laat onderstaande foto zien. Een holte is gevuld met een doorzichtige substantie, en daarnaast een groot aantal luchtbellen. Dit komt in alle bewerkte stenen voor, bij de ene meer dan de andere.
Daarnaast zijn er beschadigingen aan het oppervlak: als de harslaag loslaat, komt een poederige onderlaag tevoorschijn. Opvallend is, dat de harslaag vaak geel is, terwijl de onderliggende poederlaag een stuk roder is, of juist wit. Ik kan het niet bewijzen, maar waarschijnlijk zijn de steen ooit meer oranjerood (realgaar, het rode materiaal dat ook op de tufsteen zit), maar is die aan de buitenkant vervallen tot het gele pararealgaar. Alternatief zou het kunnen zijn dat het pararealgaar enigzins in de hars oplost, en dan een meer gele kleur aanneemt. Via maximale vergroting kon ik ook een inschatting van de dikte van de laag maken. Deze is ongeveer 75 tot 100 micrometer.
Verder lijkt het erop dat bij het harsen gele pararealgaar is losgekomen en opgelost in het materiaal. In het ruwe materiaal is er ook wel sprake van dat geel materiaal als vlokjes in het witte calciet ligt, maar niet in de vorm van diffuse pluimen zoals bij de bewerkte stenen.
Calciet, of niet
Een stukje van het witte materiaal heb ik tot poeder vermalen. Een druppeltje zoutzuur erop en een bruisreactie was het gevolg. Dit bevestigt dat het een carbonaat is (en dus geen sulfaat of kwarts). Er wordt ook gesteld dat het “fibrous (vezelig)” calciet zou zijn. Ik kan dat zelf niet goed beoordelen, maar calciet is berucht om de verscheidenheid aan voorkomens.
Zwart materiaal
Het zwarte materiaal kan ik niet determineren. Wat ik wel zie, is dat dit veel lijkt op het stukje in de Journal Of Gemmology. Daar is het via Raman spectroscoop als FeS2 (pyriet) vlokjes gedetermineerd. De foto van doorvallend licht van mijn ruwe plakje geeft dezelfde structuur.
Reactie met zilver
Alhoewel beperkt giftig, zit er wel een venijnig trekje in arseenverbindingen. Ze reageren met zilver. Al in de dertiende eeuw werd zilver beschouwd als een middel om gif op te sporen [Sing jo 13e eeuw]. Daar wordt beschreven dat een zilveren naald zwart kleurt als hij enige tijd wordt geprikt in het lichaam van een vermoedelijk slachtoffer. Volgens een legende gebruikten de Koreaanse keizers zilveren eetstokjes, omdat die zouden verkleuren als voedsel vergif zou bevatten.
Enig tijd geleden was ik in een juwelen/mineralen winkel, en die verkocht ringen met BBS er in. Opmerkelijk was dat deze stenen nauwelijks glansden, dus waarschijnlijk niet erg dik, of helemaal niet, in de hars stonden. Wat verder opviel was, dat de zetrand volledig zwart was verkleurd. De zetranden van de ringen in dezelfde bak met bijvoorbeeld kwartsen glommen wel. De meest logisch verklaring is dat het sulfide met het zilver heeft gereageerd.
In de literatuur kon ik hier niet direct wat over vinden. Dus maar aan het experimenteren geslagen. Plaatjes sterling zilver met bumblebee jasper gruis, met keukenzout en eentje helemaal kaal als referentie. Druppeltje water lokaal er op en laten staan. Dit leidde na enkele weken tot de eenduidige conclusie: Ja het tast zilver aan, en niet zo'n beetje ook.
Epiloog 2024
Nu we weer in een weldadig post-Corona tijdvak leven, is het tijd voor een update. Na het schrijven van het artikel heb ik de knuffelsteen drie jaar op mijn bureau gehad. In de tussentijd is al het rood uit de steen verdwenen, en zijn er meer barsten op het oppervlak ontstaan. Er zijn er die dit toeschrijven aan de energetische werking van de steen, maar ik ga er toch vanuit dat het vergelen door de inwerking van licht komt.
Uiteindelijk is dat het grote probleem van dit materiaal, het is niet stabiel. En het uiteenvallen van het rood materiaal naar geel zorgt ervoor dat de harslaag splijt en barst, waardoor het poederig materiaal vrijkomt. Dit is niet te voorkomen. Ik heb ook materiaal gezien dat jaren in een donker doosje zou hebben gelegen, en spontaan uit elkaar gevallen is. Ik vermoed dat sommige harsen in combinatie met het steenmateriaal niet voldoende chemisch inert zijn.
Conclusies
Een onverwachte conclusie is er een van niet-gemmologische aard. De steen is ontdekt in de jaren negentig, dus in de tijd dat het internet al goed op stoom lag. Daardoor zijn een aantal foute theorieeën geopperd die vervolgens een eigen leven zijn gaan leiden. Meng dit met een beetje bewuste misleiding, en je moet alles met wantrouwen bekijken. Uiteindelijk zijn het de wetenschappelijk publicaties (met een papieren counterpart), die de meeste vastigheid bieden.
Daarnaast is de steen met voorzichtigheid te behandelen. Nog niet zozeer vanwege de giftigheid, maar op een of andere manier lijkt het erop dat de beschermende harslaag toch de neiging heeft om te beschadigen. Omdat de arseenzouten, zeker in combinatie met vocht, zich graag te goed doen aan zilver zou ik het daar niet zo gauw in gebruiken.
De suggestie die op internet wordt gedaan, dat (slechts) een deel van het materiaal met hars is behandeld, geloof ik niet zo goed. Als iemand materiaal heeft dat het tegendeel bewijst (en niet wegpoederd), zou ik het graag willen bekijken. Drie jaar na het schrijven van het artikel is dat nog nooit gebeurd.
Oh ja, had de edelsteenslijper uit de intro nou gelijk? Die conclusie liet ik in 2021 aan de lezer over.
Maar 2024 geeft wel een antwoord: ja, hij had gelijk.
Referenties
Alle fotomateriaal: © Henk Rijneveld FGA
Fritsch and Ivey 2018 Journal of Gemmology 36-3, p228 e.v.
Ivey 2021 Privé mailuitwisseling tussen Joel Ivey en de auteur
Mindat 2021 https://www.mindat.org/min-46602.html
NJ Health 2008 http://www.nj.gov/health/eoh/rtkweb/documents/fs/0156.pdf
RDG 2014 https://www.academia.edu/40433628/AnOverviewofMineralsToxicity
Sing Jo 13e eeuw, vertaling 1924 “Section of the history of science”, Herbert A. Giles et al.
Stevens et al 2010 A Comprehensive Indonesian-English Dictionary
Wikipedia Sulfur cycle https://en.wikipedia.org/wiki/Sulfur_cycle
