الماس مصنوعی چیست و چه تفاوتی با الماس طبیعی دارد؟

الماس مصنوعی چیست و چه تفاوتی با الماس طبیعی دارد؟, blog, الماس مصنوعی چیست و چه تفاوتی با الماس طبیعی دارد؟

الماس مصنوعی چیست؟

هنگامی‌که اسم الماس به‌گوش می‌رسد، ویژگی‌هایی چون گران‌قیمتی و با‌ارزش برای ما تداعی می‌شود. اما آیا تاکنون به این سوال فکر کرده‌اید الماس مصنوعی چیست؟ یا تمامی الماس‌هایی که مشاهده می‌کنیم آیا همگی اصل هستند یا اینکه الماس مصنوعی یا الماس تقلبی هم بین آنها وجود دارد؟

کلمه الماس از واژه ادَماس (به یونانی|ἀδάμας} و به معنای نشکن) منشا می‌گیرد. الماس یکی از سنگ‌ های قیمتی و یکی از آلوتروپ‌های کربن به شمار می‌آید که در فشارهای بالا پایداری خود را حفظ می‌کند. آلوتروپ دیگر کربن گرافیت نام دارد.

نکته‌ای که وجود دارد این است که الماس در حالت پایدار ساختار مکعبی دارد. الماس دارای ساختار منشوری نیز است و این ساختار به‌صورت شبه‌پایدار در طبیعت به صورت کانی لونسدالنیت قابل دسترسی است.

الماس‌ها از کربن آن هم کربن کاملا سازمان‌یافته به‌وجود می‌آیند. مطابق با تحقیق جدیدی که در نشریه نیچر انتشار یافته است، دانشمندان این‌گونه می‌پندارند که الماس‌ها درون کره زمین از یک تا سه میلیارد سال قبل به‌وجود آمده‌اند. در ادامه در مورد الماس طبیعی و الماس مصنوعی و نحوه تشخیص الماس مصنوعی توضیح می‌دهیم.

الماس چگونه به‌وجود می‌آید؟

اگر‌چه ممکن است این فرآیند تشکیل الماس طبیعی کمی دشوار جلوه کند بنابراین باید از کسانی که الماس مصنوعی را خلق کردند ممنون باشیم. دانشمندان بر این باور هستند که دستورالعمل ایجاد الماس به‌شرح زیر است.

  • دی‌اکسید کربن را در ۱۸۰ کیلومتری عمق زمین دفن کنید.
  • آن‌را تا بیش از ۱۲۰۰ درجه حرارت دهید.
  • آن را زیر فشار بیش از ۵۰۰۰۰ کیلوگرم نیرو بر سانتی‌متر مربع قرار دهید.
  • به سرعت آن‌را به سطح زمین بیاورید تا به سرعت سرد شود.

روش‌های مصنوعی تشکیل الماس

همان‌گونه که مشاهده کردیم الماس به‌روش طبیعی بسیار سخت تولید می‌شود و این باعث شده است که روش‌های مصنوعی برای ایجاد الماس معرفی شوند و الماس مصنوعی را خلق کنند. حال برای تولید الماس مصنوعی روش‌های مختلفی وجود دارد که در ادامه آمده است.

روش اول: فشار بالا، حرارت بالا  (HPHT)

اولین روش مصنوعی روش فشار بالا، حرارت بالا (HPHT) به‌شمار می‌آید. این روش بسیار شبیه به‌روش تشکیل الماس درون کره زمین است و در آن گرافیت (منظور همان کربنی است که همان کربنی که در مداد  به کار می‌رود.) در موقعیتی قرار می‌گیرد که باید گرما و فشار شدید را تحمل کند.

در این روش سندان‌های کوچک در ماشین HPHT در حالی که الکتریسیته شدید از گرافیت رد می‌شود، بر روی آن فشار وارد می‌کند و به همین راحتی پس از چند روز  یک الماس با کیفیت جواهر ایجاد خواهد شد.
لازم به‌ذکر است که خلوص این الماس‌ها به اندازه خلوص الماس‌های طبیعی نیستند، زیرا در آنها مخلوط یک محلول فلزی با گرافیت اتفاق می‌افتد.

روش دوم: رسوب بخار شیمیایی

روش دیگر تولید الماس، رسوب بخار شیمیایی به‌شمار می‌آید. عملکرد این روش بر اساس فشار شدید است. اما توانایی این را دارد که الماس‌هایی بی‌نقص‌تر از طبیعت ایجاد کند. در این روش یک قطعه الماس را داخل یک محفظه کاهش فشار قرار می‌گرفت دهند. سپس گاز طبیعی را با یک تابش مایکروو‌یو به درون این محفظه می‌گرفت فرستند.

هنگامی‌که این گاز تا تقریبا ۲۰۰۰ درجه مورد حرارت قرار می‌گیرد، اتم‌های کربن روی الماس درون محفظه مخصوص سرازیر می‌شوند و به آن چسبیده می‌شوند. در مرحله بعدی شاهد رشد غلاف کاملی شبانه دور الماس هستیم.
مزیت این الماس‌های مصنوعی بیش از هر چیز برای تولیدکنندگان کامپیوتر محسوب می‌شود. در درجه حرارت‌هایی که در آن ذوب تراشه‌های سیلیکونی رخ می‌دهد، غلاف‌های الماس مصنوعی مثل سنگ سخت مقاومت خود را حفظ می‌کنند.
الماس‌ها چه خواصی دارند؟

  • یکی از ویژگی‌های الماس این است که در بین جامدات در دمای ۲۵ درجه دارای بالاترین رسانایی گرمایی است. در واقع قدرت دارای هدایت گرمایی ۵ برابر بیشتر از مس است.
  • الماس یک ماده نوری ایده‌آلی محسوب می‌شود که دارای قابلیت انتقال طیف نوری از فروسرخ تا فرابنفش است.
  • دارای شاخص بازتابش بسیار بالایی است.
  • دارای خواص نیمه‌رسانایی قابل توجه و چشم‌گیری است. همچنین دارای شکست الکتریکی به‌طور متوسط ۵۰ برابر نیمه‌رساناهای متداول است.
  • دارای مقاومت بسیار بالایی در برابر تابش نوترونی است.
  • به‌عنوان سخت‌ترین ماده به‌حساب می‌آید.
  • در مجاورت هوا دارای روانی طبیعی فوق‌العاده‌ای است. این ویژگی آن مانند تفلون است.
  • وجود استحکام و صلبیت بسیار بالا در این ماده شناخته شده است. هر چند که راه‌کارهایی به‌وسیله پژوهشگران ارائه شده است که توسط آنها الماس را در محیط آزمایشگاهی می‌سازند و جایگزین الماس معدنی می‌کنند.

الماس مصنوعی چیست و چه تفاوتی با الماس طبیعی دارد؟, blog,

الماس مصنوعی

تاریخچه تولید الماس مصنوعی

این روزها یکی از هر چهار الماسی که در بازار فروخته می‌شود، از انواع الماس‌های خونین به‌شمار می‌آید. نام دیگر الماس‌های خونین، الماس‌های کثیف است که در مناطق جنگی آفریقایی استخراج آنها صورت می‌گرفت.

این گونه الماس‌ها به‌منظور تامین هزینه‌ی جنگ داخلی به‌فروش می‌رسیدند. این یک داستان واقعی است که بر پایه آن فیلم الماس خونین (Blood Diamond) با بازی دی‌کاپریو ایجاد شد. اینکه الماس‌های کثیف با الماس‌های تمیز قابل تشخیص باشد برای مخالفان این جنگ‌ها امری دور از ذهن و ناممکن به‌شمار می‌آمد.

همین مسئله باعث شد که بشر راهکار دیگری جایگزین کند و خودش اقدام کرد تا الماس را در آزمایشگاه به صورت مصنوعی ایجاد کند. ساخت الماس در داخل آزمایشگاه هر چند روند آرامی را باید سپری کند، اما یک فرآیند رو‌به‌رشد شناخته می‌شود.

لازم به بیان است که ساخت الماس توسط انسان، از جمله گزینه‌های ارزان‌تر، دوستانه‌تر برای محیط زیست و اخلاقی‌تر به‌شمار می‌آید. البته این نکته نیز خالی از لطف نیست که الماس که در آزمایشگاه ساخته می‌شود همان زیبایی دارد که همتای طبیعی آن در طبیعت دارا است. ایون زوهار، مشاور یک شرکت فعال در زمینه‌ی الماس در گفتگو با بلومبرگ نظراتی در این مورد داشته است که به شرح زیر است:

از نظر او برای یک مصرف‌کننده‌ی امروزی الماس چه از اعماق زمین به‌دست آمده باشد چه از روی آن تفاوتی نمی‌کند. این الماس مصنوعی دارای هیچ شباهتی با الماس‌های ارزان‌قیمت زیرکونیومی نیست. آنها به‌صورت دقیق دارای ساختار فیزیکی و ترکیب شیمیایی آن‌ها الماس‌های استخراج‌شده از اعماق زمین هستند.

نحوه تولید الماس مصنوعی

شاید این سوال پیش آید که این فرآیند چگونه انجام می‌گرفت شود؟ در واقع این فرآیند از طریق قرارگیری یک قطعه کوچک الماس (به نام بذر کربن) در یک مایکروویو به همراه مقادیر مختلف یک گاز کربنی سنگین مانند متان صورت می‌گرفت گیرد.

سپس فرآیند گرم‌کردن مخلوط گازی در دمای بسیار بالا در مایکروویو برای تولید یک توپ پلاسمایی انجام می‌گرفت شود. در داخل این توپ پلاسمایی، اتم‌های کربن توسط گاز موجود تجزیه می‌گرفت شود و باعث تبلور اتم‌ها به‌صورت توده‌ای روی سطح بذر الماس متبلور می‌گرفت شوند.

زمان انجام این روند تا ۱۰ هفته نیز ممکن است به‌طول بیانجامد برای اینکه یک الماس قابل فروش را تولید کند. این روند علی‌رغم این مدت طولانی نتیجه‌ی بسیار خوبی به نمایش می‌گرفت گذارد. بر‌اساس بررسی کارشناسان، جواهرفروشان برای درک تمایز این نوع الماس با الماس طبیعی معدنی به وجود دستگاه خاصی نیاز است.

بر اساس پیش‌بینی‌هایی که انجام گرفته است نتیجه می‌شود که تا سال ۲۰۲۶، حدود ۲۰ میلیون قیراط الماس آزمایشگاهی ایجاد شود. این مسئله در حالی است که افراد مشهور و مهمی مانند وارن بافت و والمارت هم سرمایه‌گذاری در این زمینه را شروع کرده‌اند. لازم است این نکته را نیز در نظر داشته باشید که شرکت‌های الماس‌های معدنی تمایل ندارند که این بازار جدید بدون جنگ و دعوا رونق بگیرد.

نحوه تشخیص الماس مصنوعی و الماس واقعی

  • الماس واقعی رنگ و نور سفیدی را منعکس می‌گرفت کند.
  • در الماس واقعی نورهای رنگین‌کمانی چشم را اذیت نمی‌کند.
  • الماس واقعی بخار نمی گیرد.
  • الماس واقعی خراش بر‌نمی دارد.
  • الماس در دماهای بسیار بالا خرد نمی‌شود.
  • الماس روی آب شناور نمی‌ماند.
  • الماس آزمایش دستگاه خانگی را پشت‌سر می‌گرفت گذارد.
  • جواهر‌فروش تشخیص می‌گرفت دهد که الماس واقعی است یا خیر!
  • تست الماس با اندازه‌گیر‌ی وزن

در پایان

در این مطلب در مورد الماس مصنوعی بحث شد. اینکه چگونه این الماس مصنوعی به‌وجود می‌آید، چه روش‌هایی برای تولید آن وجود دارد و بین الماس واقعی و الماس مصنوعی چه تفاوت‌هایی مشاهده می‌شود. در واقع نحوه تشخیص الماس مصنوعی نیز بررسی شد.

همانگونه که هر کس علاقه دارد که طلا و جواهرات خود دارای نگین و سنگ‌های قیمتی از جمله الماس باشد، علاقه دارد که این الماس‌ها نیز واقعی باشند و تقلبی نباشند. بنابراین برای خرید باید از مکان‌های معتبر و روش‌های ذکر شده برای این کار کمک بگیرید. جهت دیدن مطالب مشابه حتما با گالری ربیعی همراه باشید.

منابع:

منبع فارسی زبان شبکه اطلاع رسانی طلا، سکه دلار و ارز

منبع خارجی زبان Diamond pro

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

طراحی سایت