چطور الماس تشکیل میشود؟
الماس از واژه ادَماس (به یونانی|ἀδάμας}و به معنای نشکن) گرفته شده‌است. الماس یکی از سنگ‌های قیمتی و یکی از آلوتروپهای کربن است که در فشارهای بالا پایدار است. آلوتروپ دیگر کربن گرافیت نام دارد.الماس در حالت پایدار دارای ساختار بلندروی (مکعبی) است. الماس ساختار منشوری نیز دارد که این ساختار بصورت شبه‌پایدار در طبیعت به صورت کانی لونسدالنیت وجود دارد.
الماس‌ها از کربن تشکیل میشوند- کربن کاملا سازمان‌یافته.
بر اساس تحقیق جدیدی که در نشریه Nature منتشر شده است، دانشمندان حدس می‌زنند الماس‌ها درون کره زمین از یک تا سه میلیارد سال قبل تولید شده‌امند.
آنها فکر می‌کنندکه دستورالعمل ساخته‌شدن الماس این‌گونه است:
1.دی‌اکسید کربن را در 180 کیلومتری عمق زمین دفن کنید.
2.آن را تا بیش از 1200 درجه حرارت دهید.
3. آن را زیر فشار بیش از 50000 کیلوگرم نیرو بر سانتی‌متر مربع قرار دهید.
4.به سرعت آن را به سطح زمین بیاورید تا به سرعت سرد شود.
اگر این فرآیند کمی مشکل به نظر می رسد، از تولیدکنندگان الماس مصنوعی تشکر کنید،اکنون دو راه برای ساختن الماس در آزمایشگاه وجود دارد:
اولین روش مصنوعی روش “فشار بالا، حرارت بالا” (HPHT) نامیده میشود:
این روش بیشترین شباهت را با نحوه تشکیل الماس درون کره زمین دارد و در آن گرافیت (یعنی همان کربنی که در مداد به کار می‌رود) تحت فشار و گرمای شدید قرار می‌گیرد.
سندان‌های کوچک در ماشین HPHT در حالی که الکتریسیته شدید از گرافیت عبور می‌کند، بر روی آن فشار میآورد، و تنها پس از چند روز یک الماس با کیفیت جواهر به وجود میآورد.
البته این الماس‌ها به اندازه الماس‌های طبیعی خالص نیستند، زیرا یک محلول فلزی با گرافیت مخلوط میشوند.
روش دیگر تولید الماس– رسوب بخار شیمیایی نامیده می شود:
که بر مبنای فشار شدید عمل می‌کند، اما الماس‌هایی بی‌‌نقص‌تر از طبیعت می‌تواند تولید کند.یک قطعه الماس درون یک محفظه کاهش فشار قرار داده میشوند، سپس گاز طبیعی با یک تابش مایکروو‌یو به درون این محفظه فرستاده میشود.هنگامی گاز تا تقریبا 2000 درجه حرارت داده میشود، اتم‌های کربن روی الماس درون محفظه “می بارند” و به آن می‌چسبند، و غلاف کاملی شبانه دور الماس رشد می‌کند.
این الماس‌های مصنوعی بیش از هر چیز به درد تولیدکنندگان کامپیوتر می‌خورند : در درجه حرارت‌هایی که در آن تراشه‌های سیلیکونی ذوب می شوند، غلاف های الماس مصنوعی مثل سنگ سخت باقی می‌مانند.
خواص متمایز الماس
-الماس در بین جامدات در دمای ۲۵ درجه بالاترین رسانایی گرمایی را دارد. (هدایت گرمایی آن ۵ برابر مس است)
-الماس مادهٔ نوری ایده‌آلی است که توانایی انتقال طیف نوری فروسرخ تا فرابنفش را دارا است.
– شاخص بازتابش بسیار بالایی دارد.
-خواص نیمه‌رسانایی قابل توجهی دارد. شکست الکتریکی آن بطور متوسط ۵۰ برابر نیمه‌رساناهای متداول است.
-در برابر تابش نوترونی به‌شدت مقاوم است.
-سخت‌ترین مادهٔ شناخته شده‌است.
-در مجاورت هوا روانی طبیعی فوق‌العاده‌ای دارد (مانند تفلون)
-استحکام و صلبیت بسیار بالایی دارد.
مشخصات الماس از نظر شیمیایی
الماس یک کانی متشکل از عنصر کربن با نظم ساختاری مکعبی تتراهدرال (Tetrahedral) است. اتم های کربن در گوشه ها و در مرکز این مکعب قرار گرفته اند. به دلیل ساختار پایدار اتم های آن و پیوند قوی کوالانسی دارای بالاترین سختی در کانی ها به مقدار 10 در مقیاس مو می باشد. این مشخصات الماس را برای استفاده در کاربردهای برشی و مقاومتی بسیار مناسب می سازد. ما فقط می توانیم با پودر الماس و یا چیزی مشابه خودش روی آن برش و یا خش بیاندازیم.
از خواص الماس می توان گفت این گوهر در برابر مواد شیمیایی حالت خنثی بوده و فقط اسید سولفوریک کروم دار در حرارت c 200 می تواند آن را به دی اکسید کربن تبدیل نماید! پایداری شیمیایی بی نظیر سنگ الماس در درما و فشارهای بسیار متغیر و هدایت الکتریسیته ضعیف از خصوصیات الماس می باشد. از دیگر مشخصات الماس می توان به فاکتورهایی نظیر وزن به قیراط، پاکی و طیف نوری، رنگ، تراش اشاره کرد که جهت ارزیابی و صدور شناسنامه یک سنگ جواهر الماس مورد استفاده قرار می گیرند و تاثیر مستقیم بر قیمت سنگ مورد نظر دارند.
خواص متمایز الماس
- الماس در بین جامدات در دمای ۲۵ درجه بالاترین رسانایی گرمایی را دارد. (هدایت گرمایی آن ۵ برابر مس است)
- الماس مادهٔ نوری ایده آلی است که توانایی انتقال طیف نوری فروسرخ تا فرابنفش را دارا است.
- شاخص بازتابش بسیار بالایی دارد.
- خواص نیمه رسانایی قابل توجهی دارد. شکست الکتریکی آن بطور متوسط ۵۰ برابر نیمه رساناهای متداول است.
- در برابر تابش نوترونی به شدت مقاوم است.
- سخت ترین مادهٔ شناخته شده است.
- در مجاورت هوا روانی طبیعی فوق العاده ای دارد (مانند تفلون)
- استحکام و صلبیت بسیار بالایی دارد.
- [html_block id=”28290″]