مقدمه :
به جرئت مى توان گفت ،هیچ سنگ جواهرى در دنیا وجود ندارد که انسان قادر به ساخت آن در لابراتوار هاى تخصصى به صورت مصنوعى نباشد . اما تنها برخى از این نمونه ها را مى توان به صورت متداول در بازارهاى جهانى یافت . این امر به صورت مستقیم ،با میزان تقاضا و عرضه این سنگ در بازار جهانى ،همچنین پیچیدگى روش تولید و در نتیجه ،توجیه اقتصادى رشد آن ارتباط دارد.
الماس مصنوعى (Synthetic Diamond ) همانطور که از نامش پیداست ،به دست بشر در لابراتوار ساخته شده است و از نظر ساختار کریستالى و ترکیب شیمیایى و شاخصه هاى فیزیکى،مشابه الماس طبیعى مى باشد . در نتیجه ،بارورى که ماببین برخى از فعالان دنیاى جواهرات مبنى بر پایین تر بودن سختى این سنگ نسبت به نمونه طبیعى آن وجود دارد کاملا” مردود است .
لازم به ذکر است شبه الماس ها (Diamond Simulants ) نیز مى توانند منشا لابراتوارى و یا معدنى داشته باشند که اگر در خواص فیزیکى شیمیایى و نورى آنها دقیق شویم .متوجه تفاوتهاى زیادى خواهیم شد که همین تفاوتها کارشناسان را قادر به تفکیک این سنگ ها از الماس خواهد کرد .
تفاوتها یى مابین : شاخصه هاى نورى (Optical Character ) ،وزن مخصوص (Specific Gravity )،شاخصه هاى درونى و بیرونى (Internal And External Inclusions ) در سال ۱۷۹۷،شیمیدان معروف Smithhson Tennant ثابت کرد ،الماس چیزى به جز کربن خالص نیست و هر چه خلوص کربن بالاتر باشد (تقریبا” ۱۰۰% کامل ) الماسى منحصر به فرد و کاملا” بى رنگ تولید خواهد شد.
در طى سال هاى ۸۰۰ تا ۱۹۰۰ محققان و شیمیدانان زیادى براى ساخت الماس مصنوعى تلاش کردند .تمامى آنها به این نتیجه رسیده بودند که براى الماس مصنوعى(Synthetic Diamond ) مى بایست محیطى با فشار و حرارت بالا براى کربن فراهم کنند تا به ساخت الماس نزدیک شوند ،ولى در آن محدوده زمانى تکنولوژى آنقدر پیشرفته نبود تا بتواند چنین شرایطى را فراهم آورد .در نتیجه هر تلاشى براى ساخت Synthetic Diamond ناکام مى ماند .
در سال ۱۹۴۱ ،دو محقق به نام هاى دکتر پرسى (Dr.Percy ) و بریگمن (W.Bridgman ) براى دست یابى به دستگاهى جهت تولید فشار لازم برایساخت الماس مصنوعى با کمپانى G E (General Electric ) وارد مذاکره شده و در نتیجه قرار داد بستند.
پس از انعقاد قرار داد بین G E و بریگمن (Bridgman) لابراتوارى جهت ساخت الماس مصنوعى راه اندازى شد ،قبل از جنگ جهانى دوم بریگمن ،(Bridgman) و همکارانش در تکنولوژى تولید فشار بالا به نتایج بسیار مهمى دست یافتند. هر چند که تلاش بى وقفه آنها جهت تولید الماس مصنوعى ،ناموفق ماند .
در سال ۱۹۵۱ ،G E گروهى دیگر از محققان را به گروه Bridgman وارد کرد و پس از مدتى این گروه جدید موفق به تولید فشار و حرارت لازم جهت تولید الماس مصنوعى شدند .هرچند که این تنها شروعى امیدوار کننده براى ساخت S ynthetic Diamond به حساب مى آمد .
سرانجام در سال ۱۹۵۴ دستگاه Belt –Type توسط این گروه به طراحى نهایى رسید و این شروع ساخت الماس مصنوعى صنعتى به حساب مى آید .گروه G E در فوریه سال ۱۹۵۵ تبلیغات خود را براى معرفى محصول تولید شده اشان شروع کردند Synthetic Diamond is Burned پس از این معرفى ،یک کمپانى شوئدى به نام Elektriska –Allmana Svenska Aktiebolaaget ثابت کرد که دو سال زودتر از G E ،موفق یه ساخت الماس مصنوعى (Synthetic Diamond ) شده است . در واقع محققان این کمپانى از سال ۱۹۴۰ فعالیت خود را در این زمینه شروع کرده بود ند که نتیجه کارشان تولید الماس مصنوعى در سایز هاى بسیار نازک و کوچک در سال ۱۹۵۳ بود . ولى به دلیل هزینه بسیار بالاى تولید الماس مصنوعى ،همچنین پیشرفت آهسته این تولید کمپانى سوئدى از تبلیغ در مورد محصول خود صرف نظر کرده بود .هرچند که این کمپانى دو سال زودتر از G E ،موفق به ساخت الماس مصنوعى (Synthetic Diamond)شده بود ؛ولى به دلیل اعلام جهانى G E در سال ۱۹۵۵ در واقع این کمپانى را مى بایست مخترع ساخت این سنگ در دنیا دانست .
از سال ۱۹۷۵ کمپانى G E فروش الماسهاى تولید شده در لابراتوار خودش را آغاز کرد .هرچند که تا سال ۱۹۵۹ روش تولید خود را به صورت محرمانه حفظ نمود .
در سال ۱۹۵۹ بعد از آشکار شدن روش ساخت الماس مصنوعى توسط G E کمپانى معروف DeBeers که در تاریخ خرید و فروش الماس طبیعى بى رقیب است ،به سرعت شروع به ساخت الماس مصنوعى نمود و امروزه یکى از بزرگترین تولید کنندگان الماس مصنوعى (Synthetic Diamond ) در دنیا مى باشد که به سرعت ،گوى رقابت را از دیگر کمپانى ها ربود .
این گروه در سال ۱۹۷۰ براى اولین بار در جهان ،دستیابى شان به الماس مصنوعى باکیفیت تراش ،براى دنیاى جواهرات جشن گرفتند .در سال ۱۹۷۰-۱۹۷۱ ،کاپلن (Lazard Kaplan ) و پسرانش در نیویورک،چند عدد از این الماس ها را که وزن Rough سنگ خام حدود یک قیراط بود را تراشیده و سنگ هایى با اوزان ct 26/0 تا ct 46/0 به دست آوردند که از نظر رنگ ،در درجات j تا F و از لحاظ Clarity در محدوده VS قرار داشتند .
روش هایى جهت تشخیص الماس هاى مصنوعى :
۱- الماس هاى مصنوعى در طیف هاى رنگى زرد کم رنگ تا پر رنگ و حتى بسیارى از Fandy Yellow دیده مى شوند .
۲- این سنگ ؛الماس مصنوعى (Synthetic Diamond )،به دلیل تفاوت هایى که در زمان رشدشان با سنگ هاى الماس طبیعى دارند ،ظاهر Rough آنها غالبا” به صورت مکعب مربع Cubic دیده مى شود ؛ در صورتى که این ظاهر بیرونى (Habit ) در الماس هاى طبیعى ،غالبا” به صورت هرم هشت ضلعى Octahedron مى باشد .
تست (Flourescence )
به دلیل رشد متفاوت سنگ هاى مصنوعى با سنگ هاى طبیعى ،این سنگ ها عکس العمل هاى متفاوتى نسبت به یکدیگر درزیرنور U.V یا ماوراء بنفش نشان مى دهند .
سنگ هاى مصنوعى ،زیر نور U.V ،به رنگهاى زرد و زرد مایل به سبز دیده مى شوند و معمولا” این حالت را به شدت نشان مى دهند . در صورتى که سنگ هاى طبیعى غالبا” تغییر رنگشان در زیر نور U.V به رنگ آبى مى باشد .
باید اشاره کرد که خاصیت F lourescence در سنگ هاى طبیعى تقریبا” در ۵۰% این سنگ ها اتفاق مى افتد که این خاصیت ،در این سنگ ها داراى شدت و ضعف متفاوت مى باشد که به درجات Weak Stronge – Fair –Moderate تقسیم مى شود پس مى توان نتیجه گرفت که عموما” در صورت دارا بودن ،این خاصیت ،آن را در حد کمى نشان مى دهند .
سنگ هاى طبیعى به نسبت سنگ هاى مصنوعى یا فاقد خاصیت Flourescence بوده و یا این خاصیت را به صورت ضعیف تر دارا مى باشند در صورتى که تقریبا” بیشتر الماس هاى مصنوعى ،داراى خاصیت Flourescence بوده و همچنین این خاصیت را عموما” به شدت و با رنگى متفاوت نسبت به سنگ هاى طبیعى نشان مى دهند .
۱٫ خاصیت جذب آهن ربا :
به دلیل وجود عنصر Flux در زمان رشد الماس هاى مصنوعى به عنوان کاتالیزور،بیشتر این سنگ ها بسته به میزان Flux موجود در ترکیبشان ،نسبت به آهنربا داراى خاصیت جذب مى باشند ).(آهنربا هاى مذکور داراى اندکى با آهنرباهاى متداول تفاوت دارند ).
۵٫سنگ مورد نظر را در زیر بزرگ نمایى بالاى میکروسکوپ مورد بررسى قرار مى دهیم :
A)ناخالصى Natural در صورت وجود در سنگ هاى طبیعى عموما” در اطراف Girdle سنگ دیده مى شود ،در صورتى که این ناخالصى داراى علائم رشد مثلثى در درون خود باشد جاى نگرانى نیست،در صورتى که اگر در درون ناخالصى Natural علائم رشد مربعى دیده شود ،باید به ماهیت Synthetic بودن آن سنگ ،شک بسیار کرد .
B) به دلیل استفاده از مواد آهنى Flux در زمان رشد الماس مصنوعى (Synthetic Diamond ) ،این مواد غالبا” در حد زیادى در ساختار این سنگ وارد شده و به عنوان Crystal Inclusion در سنگ قابل رویت مى باشند ،این کریستال هاى Flux ،فاقد هر گونه شفافیت و از همه مهمتر ،داراى جلاى سطحى فلز گونه و عمدتا” با اشکال مکعب مربعى و یا زاویه دار دیده مى شود .
باید توجه داشت که در الماس طبیعى هرگز ،این شکل Crystal قابل دیدن نخواهد بود ،کریستال هاى متداول که به عنوان ناخالصى در الماس یافت مى شوند عبارتند از :
Garnet،Diopside،Diamond ( در حد ناخالصى )،Graphite ،…….که هیچ کدام از این شاخصه هاى درونى کریستالى،در الماس مصنوعى قابل دیدن نخواهند بود.
C) دیدن ناخالصى هاى (Colorzoning )،( منطقه بندى رنگ ) و Graining ( خطوطى که در اثر اختلال در زمان رشد کریستال در سنگ ایجاد مى شود ) نا خالصى Colorzoning ، ناخالصى بسیار کمیابى در الماس هاى طبیعى است و در سنگهاى طبیعى ،به شکل متفاوت ،نسبت به سنگهاى مصنوعى دیده مى شود .این ناخالصى ،در سنگ هاى مصنوعى به تعداد و با شدت زیاد مشاهده مى گردد.
ناخالصى Graining نیز همانند Colorzoning ، هم از لحاظ ظاهر و هم از نظر تعداد و شدت ،در سنگ هاى طبیعى و مصنوعى متفاوت مى باشد که نماینگر رشد متفاوت سنگهاى طبیعى و مصنوعى الماس است .
نویسنده مقاله : مهندس حجت عسگرى
http://www.gsi.ir/
دیدگاه‌ها بسته شده‌اند.