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Ultraschallreiniger in der Praxis

Reinigen von Mineralien, Edelsteinen und Schmuck mit dem Ultraschallreiniger

Ultraschallreiniger zur Reinigung von Mineralien, Edelsteinen, Kristallen und Schmuck. Foto: Elma Ultrasonic
Ultraschallreiniger zur Reinigung von Mineralien, Edelsteinen, Kristallen und Schmuck. Foto: Elma Ultrasonic
Die Reinigung mit Ultraschall ist eine ausgesprochen effektive und schonende Reinigungsmethode – die Reinigungskraft von Ultraschallgeräten ist mit herkömmlichen Verfahren nicht erreichbar. Durch das hochwirksame Prinzip des „elektronischen Bürstens“ reinigen Ultraschallgeräte in wenigen Minuten und sind wirksamer als jede manuelle Säuberungstechnik. Die Ultraschallreinigung eignet sich auch hervorragend zur Reinigung von Mineralien, Kristallen, Edelsteinen und Edelsteinschmuck – unter der Voraussetzung dass einige Regeln und Ausnahmen beachtet werden. Die Reinigungswirkung von Ultraschallgeräten erstreckt sich von der Oberfläche des Reinigungsgutes bis hinein in Ritzen oder Hohlräume. Daher eignen sich Ultraschallreiniger gerade für ansonsten schwierig zu reinigende Mineralstufen, darunter solche mit schwer zugänglichen Stellen, z.B. Drusen, Aggregate, nadelige Kristalle oder auch Kleinstufen bzw. „Micromounts“.

Die Funktionsweise eines Ultraschallreinigungsgerätes

Das Prinzip der Ultraschallreinigung beruht darauf, dass eine Reinigungsflüssigkeit (meist Wasser plus Reinigungsmittel) mit einer Ultraschall-Schwingung zwischen 20 und 40 kHz angeregt wird. Bei dieser Schwingung entstehen unzählige kleine Bläschen, die anschließend wieder kollabieren bzw. implodieren. Diese mikroskopisch kleinen Vakuumbläschen sorgen für eine starke Druck- und Sogwirkung an der Oberfläche des Reinigungsgutes. Dieser Vorgang wird als Kavitation bezeichnet – lokal können dabei hohe Temperaturen und Drücke auftreten. Schmutzpartikel werden unter diesen Bedingungen geradezu „abgesprengt“ und zerbröseln.

Wie verwendet man den Ultraschallreiniger?

Stark verschmutzte Mineralstufen sollten zunächst einmal gründlich für mehrere Stunden eingeweicht werden; evtl. schon unter Zugabe eines Reinigungsmittels. Anschließend wird das Mineral zunächst einmal mit einer weichen Bürste (Silberbürste oder weiche Zahnbürste) vorgereinigt. Das Reinigungsgut wird nun mit Hilfe eines Einhängekorbs in das Ultraschallbad gehängt, das immer zu mindestens 2/3 mit einer Reinigungsflüssigkeit (i.d.R. Wasser) gefüllt sein sollte und die Probe vollständig mit Flüssigkeit bedecken sollte. Der Einsatzkorb sollte dabei nicht mit zu vielen Mineralstufen beschickt werden, da die Gefahr besteht, dass sich die Steine beim Reinigungsvorgang berühren und beschädigen. Es empfiehlt sich der Zusatz eines geeigneten, speziellen Ultraschall-Reinigungskonzentrates. Je nach Verschmutzungsgrad ist es ausreichend, das Reinigungsgut ca. 1 – 3 Minuten dem Ultraschall auszusetzen; nur bei sehr hartnäckigen Verschmutzungen ist eine Reinigungsdauer von bis zu max. 20 Minuten zu empfehlen. Das Wechseln der Position des Reinigungsgutes bzw. das Herausnehmen sollte mit einer Holz- oder Kunststoffpinzette erfolgen, um keine Beschädigungen oder Kratzer auf den Objekten zu hinterlassen. Der Endpunkt der Reinigung ist gegebenenfalls dadurch festzustellen, dass keine weitere Trübung der Reinigungsflüssigkeit vom Reinigungsgut ausgeht. Da die Verschmutzungen im Ultraschallbad verbleiben und nur abgelöst und „zertrümmert“ werden, ist es angebracht, das Reinigungsgut anschließend gründlich mit klarem Wasser abzuspülen.

Was sollte man beim Reinigungsvorgang beachten?

Mineralien, die bereits Beschädigungen, Einschlüsse oder feine Risse aufweisen, sind nicht für die Reinigung im Ultraschall geeignet und können im ungünstigsten Fall zerbrechen. Jedenfalls ist es dem Mineraliensammler zu empfehlen, sich beim Reinigen empfindlicher Stufen zunächst einmal mit Probe-Stufen und kurzen Beschallungszeiten vorsichtig an die optimalen Konditionen heranzutasten. Die folgenden Mineralien gelten als unverträglich mit der Ultraschall-Reinigungsmethode: Apatit, Atacamit, Azurit, Baryt, Chalcedon, Chrysoberyll, Coelestin, Dioptas, Erythrin, Fluorit, Hiddenit, Krokoit, Kunzit, Mimetesit, Opal, Realgar, Rutil, Schwefel, Smaragd, Spodumen, Titanit, Topas, Quarz mit Einschlüssen, Zinnober

Dennoch lassen sich auch einige der empfindlichen Mineralien im Ultraschallbad reinigen, wenn ein geschlossener Tauchkorb oder ein Reinigungsbecher aus Kunststoff oder Glas verwendet wird, der das Ultraschallfeld entsprechend abmildert. Es versteht sich von selbst, dass sich wasserlösliche Mineralien nicht für die Reinigung im Ultraschallbad eignen. Auch „weiche Steine“ wie z.B. Korallen, Opale, Bernstein, Türkis oder Perlen gehören nicht in Ultraschallbad. Auch Kristalle mit feinen Haarrissen oder inneren Spannung sind u.U. im Ultraschall gefährdet. Auch Kristalle, die nur locker auf einer bröckeligen Matrix sitzen, sind nur eingeschränkt bzw. mit Vorsicht als Kandidaten für die Ultraschallreinigung zu betrachten. Die Verwendung einer Heizfunktion, wenn diese vorhanden ist, erhöht bei Erwärmung auf ca. 40 – 60 °C die Reinigungseffizienz erheblich verglichen mit kalter Verwendung – allerdings gibt es einige Mineralien und Edelsteine, die sehr empfindlich auf Temperaturschwankungen reagieren, dazu gehören unter anderem: Aquamarin, Baryt, Fluorit, Proustit, Pyrargyrit, Quarz mit Einschlüssen, Schwefel

Während des Betriebs des Ultraschallreinigers auf keinen Fall in die Reinigungsflüssigkeit greifen, da die Gefahr besteht, dass Blutgefäße oder Nervenenden beschädigt werden können!

Spezielle Reinigungszusätze für Ultraschallreiniger

Spezielle Reinigungszusätze können die Reinigungskraft verstärken. Foto: Elma Ultrasonic, Mineralium
Spezielle Reinigungszusätze können die Reinigungskraft verstärken. Foto: Elma Ultrasonic, Mineralium
Für Ultraschallreinigungsgeräte werden spezielle Reinigungszusätze angeboten – von der Verwendung konventioneller Reinigungsflüssigkeiten sollte abgesehen werden, da diese oftmals brennbare oder schäumende Zusatzstoffe enthalten. Generell ist von der Verwendung leicht entzündlicher Reinigungsflüssigkeiten mit niedriger Verdampfungstemperatur abzusehen – der Ultraschallbetrieb geht immer auch mit einer allmählichen Erwärmung des flüssigen Mediums einher und kann so im Extremfall bei einem ungeeigneten Reinigungsmittel zu entzündlichen Luft-Gas-Gemischen führen. Zudem können solche Reinigungsmittel die Korrosion der Schwingwanne fördern und damit die Haltbarkeit des Ultraschallreinigers verkürzen – gerade die Chlorid- und Fluoridbestandteile herkömmlicher Reiniger können die Edelstahlwannen in einem sauren Medium schädigen.

Die speziellen Reinigungszusätze können zu einer deutlichen Steigerung der Reinigungswirkung führen. Meist werden Konzentrate angeboten, die je nach Art der Verunreinigung alkalisch, neutral oder sauer sein können. Für eher fettige, verharzte oder ölige Verunreinigungen ist ein leicht alkalisches oder neutrales Mittel zu verwenden, während Rost, Kalk, Oxidschichten oder mineralische Verunreinigungen eher mit einem sauren bis stark sauren Reinigungsmittel angegangen werden. Gegebenenfalls sind Reinigungszusätze mit Korrosionsschutz zu verwenden. Grundsätzlich empfiehlt es sich immer, zumindest nach Möglichkeit, zunächst mit einer kleinen Probe die Reinigungswirkung und die Verträglichkeit des Reinigungszusatzes zu testen. Frisch angesetzte Reinigungsflüssigkeiten sollten im Idealfall zunächst über eine „Degas“-Funktion zur Steigerung ihrer Effizienz entgast werden.

Was ist beim Kauf eines Ultraschallgerätes zu beachten?

Ein gutes Ultraschallgerät verfügt über Drehschalter, mit denen sich bequem die jeweils erforderliche Temperatur und Reinigungszeit einstellen lässt. Foto: Elma Ultrasonic
Ein gutes Ultraschallgerät verfügt über Drehschalter, mit denen sich bequem die jeweils erforderliche Temperatur und Reinigungszeit einstellen lässt. Foto: Elma Ultrasonic
Handelsüblich sind Ultraschallreinigungsgeräte mit Wannen von etwa 0.5 bis 5 Liter, aber auch größere Wannen mit einem Volumen bis zu 20 Litern sind erhältlich. Bei guten Ultraschallreinigern wird ein gleichmäßig verteiltes Feld erzeugt. Dies wird bei einigen Geräten durch eine zuschaltbare „Sweep“-Funktion unterstützt, die durch Frequenzmodulation eine gleichmäßige Verteilung des Feldes gewährleisten. Die Frequenz guter Geräte liegt etwa zwischen 35 und 40 kHz – dies sorgt für eine optimale Kavitationswirkung. Die Wanne des Reinigungsgerätes sollte aus einem kavitationsfesten, nichtrostenden Edelstahl sein. Aufpassen sollte man beim Kauf mit den auf dem Markt befindlichen billigen „pseudo-Ultraschallreinigungsgeräten“ – sog. Vibrationsbädern. Hier versetzt ein kleiner Elektromotor das Reinigungsbad in Schwingung – abgesehen davon, dass das Reinigungsgut etwas durchgeschüttelt wird, ist kaum eine Reinigungswirkung zu erwarten.

Zusätzlich empfiehlt sich die Verwendung eines herausnehmbaren Reinigungskorbes, der einerseits eine Beschädigung der Wanne verhindert und andererseits ein einfaches und sauberes Herausnehmen des Reinigungsgutes ermöglicht. Ein Deckel wirkt etwas schalldämpfend und beschleunigt das Aufheizen bei Verwendung einer Heizfunktion. Praktisch sind auch Geräte mit einem seitlich angebrachten Ablauf, die ein einfaches und schnelles Auswechseln der Reinigungsflüssigkeit erlauben.

Literaturhinweise, Links & Referenzen

  • Walter Schumann, Steine und Mineralien Sammeln – Finden, Präparieren, Bestimmen. BLV-Verlag, München, 1994, S. 85 f.
  • Rudolf Duthaler & Stefan Weiss, Mineralien reinigen und aufbewahren, Das Arbeitsbuch für den Sammler. Christian Weise Verlag, München, 1999.
  • Heiner Vollstädt, Günter Voigt, Andreas Vogel, Micromounts – Das Arbeitsbuch für Mineraliensammler, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig, 1988.
  • Hinweise zur Reinigung von Fossilien mit dem Ultraschallreiniger
  • Das Prinzip eines Ultraschallreinigungsgerätes auf Wikipedia
  • Ultraschallreiniger Elma Ultrasonic