آشنایی با انواع الماس طبیعی و مصنوعی
آشنایی با انواع الماس طبیعی و مصنوعی
انواع الماس
انواع الماس از با ارزش ترین کانی ها در جهان هستند. این سنگ عجیب در واقع نوعی کربن محسوب می شود. در گروه کربن ها گرافیت یا همان نوک مداد، به عنوان نرم ترین عنصر و الماس به عنوان سخت ترین عناصر قرار دارند. اگر چه کربن می تواند تبدیل به الماس شود ولی عامل اصلی در این فرایند تحولات زمین است. دمای بالا و فشار زمین مراحل اولیه شکل گیری الماس را استارت می زند.
الماس طبیعی چیست؟
کربن در اعماق 120 تا 200 کیلومتری زمین و تحت فشار 45 هزار bar تبدیل به الماس می شود. برای شکل گیری این پروسه دمایی بین 900 تا 1300 درجه سانتی گراد بر ماده اولیه وارد می شود. انواع الماس موجود در سطح زمین از طریق فوران آتشفشانی به لایه های بالاتر راه پیدا کرده اند. البته همیشه آتشفشان ها با انتقال الماس به پوسته زمین همراه نیستند ولی این فرایند در اغلب موارد رخ می دهد. انواع الماس بالاترین رسایی گرمایی را دارند. به لحظ خواص الکتریکی الماس نیمه رسانایی بسیار قوی است. کربن متبلور یا همان الماس معروف، سخت ترین ماده طبیعی در جهان است و با ارزش ترین سنگ قیمتی در همه کشورها به حساب می آید. به دلیل خواص بی نظیر الماس، استفاده از آن در صنایع بسیار رایج شده است. علاوه بر الماس طبیعی انواع مصنوعی الماس نیز تولید شده است.
الماس مصنوعی چیست؟
بیش از نیم قرن پیش بشر توانست روند شکل گیری الماس را کشف کند. در سال 1950 پژوهشگران توانستند در محیط های تحت کنترل آزمایشگاهی نوعی الماس مصنوعی را تولید کنند. این الماس به لحاظ ظاهری و حتی لایه ها شباهت زیادی به کانی یافت شده از معادن طبیعی داشت. تحت یک پروسه کنترل شده، با ایجاد حرارت بالا و فشار مناسب، الماس آزمایشگاهی متولد شد. فرایند تولید انواع الماس مصنوعی کاملا از شکل گیری الماس طبیعی کپی برداری شده است. تنها تفاوت در زمان شکل گیری الماس طبیعی و انواع مصنوعی آن است. در این پروسه سرعت تشکیل سنگ الماس بسیار سریع تر خواهد شد. الماس مصنوعی ساخت بشر در محیط آزمایشگاهی کاملا جنس و ساختاری مشابه الماس واقعی را دارد. این الماس همان کربن خالص متبلور دارای همسالگرد سه بعدی است.
انواع الماس چه ویژگی هایی دارند؟
اگر چه تفاوتی بین این کانی طبیعی و سنگ الماس آزمایشگاهی دیده نمی شود ولی در عرف رایج به الماس تولید شده در آزمایشگاه، الماس مصنوعی می گویند. انواع الماس که از طبیعت و معادن استخراج می شود، طبیعی و بقیه الماس ها مصنوعی هستند. الماس مصنوعی کاربرد وسیعی در گرماخورها، ابزار سایشی، برنده ها و صیقل دهنده ها دارد. برخی از انواع الماس مصنوعی برای استفاد در مدارهای نیروگاهی، ترانزیستورهایی با میدان قوی و دیگر صنایع الکتریکی به کار می روند.
الماس در گونه های متفاوتی یافت می شوند. انواع الماس عبارتند از:
الماس طبیعی
با ارزش ترین کانی در بین سنگ های جواهر، الماس طبیعی است. هیچیک از کانی های طبیعی دیگر نتوانسته اند به لحاظ قیمت، حتی نزدیک به بهای الماس شوند. سنگ برلیان نوعی تراش ویژه الماس است که قیمت آن را چند برابر می کند.
الماس سنتزی فشار بالا
این سنگ بیشترین استفاده را در صنایع دارد. به دلیل سختی بالای الماس، استفاده از آن در ابزارهای برشی و ماشین های صنعتی به عنوان ساینده بسیار مرسوم است. این الماس با کانی مورد استفاده در طراحی جواهرات زینتی یکی نیست.
الماس سی‌وی‌دی (CVD)
Chemical vapor deposition یکی از انواع الماس تولید شده به صورت آزمایشگاهی است. در این شیوه با استفاده از روش های شیمیایی، لایه های بسیار خالص از کربن تولید می شود. عمده مصرف این فراورده در صنعت است.
کربن شبه-الماس (DLC)
این ساختار از جدیدترین دست سازهای بشر است که با استفاده از ساختار کربنی تولید می شود. در واقع این نانو ساختار شبه الماس خواص بسیار بالاتری از الماس طبیعی دارد. از کربن شبه الماس در علوم پزشکی، مهندسی، فیزیک و شیمی استفاده فراوانی می شود.
روش های شکل‌گیری الماس طبیعی
در باور عمومی زغال سنگ پس از میلیون ها سال تحت شرایط محیطی دگرگون شده و تبدیل به سنگ الماس می شود. نتیجه اکتشافات انواع الماس در جهان نشان می دهد که بسیاری از کانی ها عمری طولانی تر از زغال سنگ و بقایای گیاهی داشته اند.
طراحی طلا و جواهرات زینتی با سنگ های قیمتی
فرآیند تشکیل الماس در طبیعت به یکی از این 4 روش است:
1-شکل گیری الماس در گوشته زمین
“مناطق پایداری الماس” در عمق حدود 150 کیلومتری سطح زمین قرار دارند. دمای بالای 1050 درجه سانتیگراد در گوشته زمین شکل گیری الماس را تسریع می کند.زمین شناسان معتقدند الماس تولید شده در گوشته زمین با فوران آتشفشانی به سطح زمین رسیده است.
2-تشکیل الماس در مناطق فرورانش
هنگامی که دو پوسته از سطح زمین به هم نزدیک می شوند، یکی از پوسته ها پایین تر از دیگری قرار می گیرد. به نظر می رسد بسیاری از انواع الماس با اندازه کوچک تر توسط پدیده فرورانش شکل گرفته اند. این سنگ ها در عمق 80 کیلومتری از سطح زمین و تحت دمای بالاتر از 200 درجه سانتی گراد قرار گرفته اند.
?-تشکیل الماس در دهانه های برخوردی
برخورد شهاب سنگ ها با تولید گرمای زیاد و فشار بر سطح زمین همراه است. این حرارت گاهی گرمتر از حرارت سطح خورشید می باشد. شرایط فشاری و دمای بالا در دهانه های برخوردی شهاب سنگ ها و سیارک ها با زمین، برای شگل گیری سنگ الماس کاملا مناسب است. شواهد نشان می دهد که در دهانه های برخوردی اکتشافات الماس های کوچک مشاهده شده است.
?- شکل گیری الماس در فضا
طبق تحقیقات ناسا، تعداد زیادی از نانو ذرات الماس در شهاب سنگ ها دیده شده است. قطر این نانو ذرات بسیار کوچک است و قابل استفاده در مصارف صنعتی و یا طراحی جواهرات قیمتی نیست. هنوز تحقیقات در این زمینه تکمیل نشده است.
درجه بندی انواع الماس
فروشندگان برای درجه بندی الماس چهار ویژگی را در نظر می گیرند.
- رنگ (Color)
- پاکی (Clarity)
- برش (Cut)
- وزن (Carat)
درجه بندی الماس بر اساس رنگ
الماس های کاملا بی رنگ، ارزش اقتصادی بالاتری دارند. در سیستم درجه بندی D-Z حرف D الماس بی رنگ است.
درجه بندی الماس بر اساس پاکی
به لحاظ پاکی و درجه خلوص انواع الماس در 6 گروه تقسیم بندی شده اند.
درجه بندی بر اساس برش
برش الماس یک تخصص ویژه در صنعت جواهرسازی است! کیفیت برش صفحات سنگ در واکنش نور روی انگشتر و جواهرات الماس تاثیرگذار است.
درجه بندی بر اساس وزن
الماس های درشت تر دارای ارزش اقتصادی بیشتری هستند. وزن الماس با مقیاس قیراط سنجیده می شود