كيف يتم تصنيع الماس المزروع في المختبر؟
يتطابق الألماس المزروع في المختبر مع الألماس الطبيعي في كل شيء، ولكن يتم تصنيعه في بيئة خاضعة للرقابة باستخدام أحدث التقنيات وليس في أعماق سطح الأرض.
الإجراءان الرئيسيان المستخدمان بشكل شائع لإنشاء الماس المزروع في المختبر هما الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية (hpht) وترسيب البخار الكيميائي (cvd). تحاكي كلتا الطريقتين العمليات الطبيعية للأرض لإنتاج ألماس جميل في بيئة معملية مُدارة بشكل صارم.
طريقة الضغط العالي ودرجة الحرارة المرتفعة (hpht)
تم تطوير عملية إنتاج الماس ذات الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية (hpht) لأول مرة للاستخدام الصناعي في 1950s. في حين أنه يستخدم بشكل شائع لإنشاء الماس المزروع في المختبر، يمكن أيضًا معالجة الماس المستخرج باستخدام إجراء hpht لتحسين نقاءه ولونه.
كيف يتم تصنيع الماس HPHT؟
تم إنشاء طريقة hpht لتشبه إلى حد كبير درجة الحرارة والضغوط في باطن الأرض، حيث تتطور بلورات الماس الطبيعية على مدى مليارات السنين. على النقيض من ما يقرب من 1-3 مليار سنة التي يستغرقها تكوين الماس الطبيعي، فإن تقنية hpht تسمح بنجاح بتكوين الماس في غضون أسابيع قليلة فقط!
يتم إنتاج الماس hpht باستخدام ثلاث تقنيات تصنيع أساسية: مكبس الكرة المنقسمة (BARS)، المكبس المكعب، ومكبس الحزام. يتم وضع بذرة ألماس صغيرة محاطة بالكربون النقي في غرفة نمو تتعرض لبيئة عالية الضغط ودرجة الحرارة لعدة أيام. وبعد ذلك، عندما يذوب الكربون، يتشكل الماس حول البذرة حتى تتكون جوهرة كاملة الحجم.
ترسيب البخار الكيميائي (CVD)
أثناء عملية cvd، يتم إنشاء الماس من خليط غاز الهيدروكربون، على غرار الطريقة التي تنتج بها سحب الغاز بين النجوم الماس. يُنظر إلى الإجراء الذي تم تطويره في الثمانينيات على نطاق واسع على أنه الطريقة الأقل تكلفة لصنع الماس لأنه يستخدم طاقة أقل من hpht.
كيف يتم تصنيع الماس CVD؟
يتم تسخين شريحة صغيرة من بذور الماس إلى حوالي 800 درجة مئوية في حاوية مغلقة قبل تعبئتها بغازات أخرى غنية بالكربون، مثل الميثان. يتم بعد ذلك استخدام أجهزة الميكروويف والليزر وغيرها من الأجهزة لتأين الغازات وتكوين البلازما. يسمح تحلل الغازات عن طريق التأين للكربون بالاندماج مع بذرة الماس ونمو طبقة الماس طبقة بعد طبقة.
يتم الحصول على الماس المعملي grown brilliance من المعامل التي تستخدم تقنيات تصنيع hpht وcvd، اعتمادًا على حجم الماس المطلوب ووزنه بالقيراط.
تقوم الشركات بإنشاء الماس المزروع في المختبر من خلال تكرار الظروف الطبيعية التي يتشكل فيها الماس في الأرض. ويستخدمون طرق الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية (hpht) أو ترسيب البخار الكيميائي (cvd) لبلورة ذرات الكربون في هياكل الماس، وإنتاج الأحجار الكريمة التي لا يمكن تمييزها عن الماس المستخرج بالعين المجردة.
الماس المزروع في المعمل ليس مزيفًا؛ فهو ألماس حقيقي له نفس الخصائص الكيميائية والبصرية والفيزيائية للماس المستخرج. الفرق الأساسي هو أصلهما: يتم إنشاء الماس المزروع في المختبر في بيئات خاضعة للرقابة باستخدام العمليات التكنولوجية، في حين أن الماس المستخرج يتشكل بشكل طبيعي على الأرض على مدى مليارات السنين.
يمر الماس المزروع في المختبر الاختبارات الجيولوجية التقليدية للماس، مثل اختبارات الصلابة ومعامل الانكسار والتوصيل الحراري. تحدد هذه الاختبارات الألماس بناءً على خصائصه الفريدة، مثل القدرة على خدش أي مادة أخرى تقريبًا (الصلابة) وقدرته على توصيل الحرارة بشكل جيد للغاية.
ومع ذلك، فإن التحليل الطيفي المتقدم والمعدات المتخصصة قد تمكن علماء الأحجار الكريمة من التمييز بين الماس المزروع في المختبر والماس الطبيعي. يمكن لهذه الاختبارات اكتشاف الاختلافات الدقيقة في أنماط نمو البلورات والشوائب الخاصة بالماس المزروع في المختبر.
الذهب المعاد تدويره
