الماس چیست؟
الماس (وام‌واژه از زبان عربی) دانه تبلور کربن است و جزو سنگ‌های قیمتی به‌شمار می‌آید.
دانه‌های تبلور کربن تشکیل نمی‌شود مگر آنکه کربن سخت فشرده و در همان حال بسیار گرم شود. دانه‌های تبلور کربن معمولاً در عمق زمین یافت می‌شود. شاید جاهایی که الماس در آن‌ها یافت شده گلوگاه آتشفشان‌های خاموش باشند. اگر چنین باشد، قله این آتشفشان‌های قدیمی توسط باد و آب ساییده شده‌است.[۱]
قسمت عمدهٔ الماس‌های درشت تا چند قرن از هندوستان به دست می‌آمد، ولی اکنون بزرگترین معدن‌های الماس در آفریقا است. الماس‌های آفریقا در یک نوع تخته سنگ به نام «زمین آبی» یافت می‌شود. تخته سنگ را از عمق زمین درمی‌آورند و خرد می‌کنند. سپس آن را با گل و لای مخلوط می‌کنند. الماس سخت‌تر از آن است که ماشین‌های خردکننده به آن آسیب برسانند. گل و لای و سنگ خردشده را با آب شستشو می‌دهند تا الماس ته‌نشین شود.[۱]
الماس سخت‌تر از هر چیز دیگری است که می‌شناسیم. الماس‌های کوچک و ریز را در افزارهایی برای بریدن یا سوراخ کردن سنگ‌های سخت و فلزها سوار می‌کنند. الماس‌های درشت را چون جواهر به کار می‌برند. الماس را پیش از آنکه به صورت جواهر درآید تراش می‌دهند و پرداخت می‌کنند. تراش و پرداخت الماس در درخشندگی آن تأثیر فراوان دارد. وزن الماس را با قیراط می‌سنجند. وزن یک سنگ یک قیراطی تا اندازه‌ای برای یک حلقه انگشتری زیاد است؛ ولی تقریباً ۵۰۰۰ قیراط لازم است تا وزنی برابر با ۱ کیلوگرم به دست آید. امروزه در کوره‌های برقی الماس مصنوعی می‌سازند.[۱]
الماس 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 به صورت شبه‌پایدار در طبیعت به صورت کانی لونسدالنیتی وجود دارد.
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 به‌طور 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.
- تنها به وسیله اکسیژن خالص می توان الماس را سوزاند .
با وجود این خواص منحصربه‌فرد، قیمت بالای آن جلوی کاربرد گستردهٔ آن را می‌گیرد و دانشمندان به دنبال پیدا کردن روش‌های تازه برای سنتز آن هستند.
انواع الماس
- الماس طبیعی
هنوز اساساً تنها منبع جواهرات بوده و بالاترین بها را دارد.
- الماس سنتزی فشار بالا
سهم گسترده‌ای از بازار صنعت را به خود اختصاص داده‌است. به عنوان ساینده و ابزار برشی و ماشینکاری به کار می‌رود.
- الماس سی‌وی‌دی (CVD)
پتانسیل‌های زیادی برای کاربرد در صنعت دارد ولی هنوز به صورت آزمایشگاهی تولید می‌شود.
-
- کربن شبه-الماس (DLC)
اخیراً تولید شده اما دارای کاربردهایی در زمینهٔ ابزار نوری دقیق است.
ناخالصی‌ها
خواص الماس شدیداً به ناخالصی‌ها وابسته‌است. حتی وجود مقادیر جزئی ناخالصی مانند نیتروژن می‌تواند خواص آن را بسیار تغییر دهد.
انواع ناخالصی‌ها
الماس چه به صورت سنتزی و چه به صورت طبیعی هرگز به شکل کاملاً خالص نیست. این ناخالصی‌ها را می‌توان به دو دسته تقسیم کرد:
- ناخالصی‌های شبکه
این نوع ناخالصی‌ها در شبکهٔ الماس به جای یکی از اتم‌های کربن قرار می‌گیرند و با اتم‌های مجاور تشکیل پیوند می‌دهند.
- آدخال
این ناخالصی‌ها ذرات مجزایی هستند که شبکه را برهم زده و بخشی از آن نمی‌شوند. این ناخالصی‌ها معمولاً سیلیکات‌های آلومینیوم، سیلیکات‌های منیزیم یا سیلیکات‌های کلسیم هستند.
دو ناخالصی مهم در الماس نیتروژن و بور هستند. این دو عنصر همسایه‌های کربن در جدول تناوبی بوده و به علت داشتن شعاع اتمی کوچک و متناسب، به خوبی در شبکهٔ کریستالی الماس جایگزین می‌شوند.
بزرگترین الماس‌ها
بزرگترین سنگ قیمتی کشف شده الماس ۳۱۰۶ قیراطی کولینان است که در سال ۱۹۰۵ در آفریقای جنوبی کشف شد و به ۹ قطعه جدا برش یافت که بسیاری از آن‌ها در جواهرات سلطنتی انگلیس به کار رفته‌اند.
دومین الماس بزرگ جهان در یکی از معادن بوتسوانا در نوامبر ۲۰۱۵ توسط شرکت کانادایی لوکارا دایاموند کشف شد. این سنگ قیمتی ۱۱۱۱ قیراطی از معدن کارووی واقع در ۵۰۰ کیلومتری شمال گابورون، پایتخت بوتسوانا استخراج شد و بزرگترین الماس کشف شده در بوتسوانا و همچنین بزرگترین الماسی به‌شمار می‌رود که در بیش از یک قرن گذشته کشف شده‌است. هم‌زمان دو سنگ الماس سفید دیگر به وزن ۸۱۳ و ۳۷۴ قیراط، در معدن کارووی استخراج شدند.
[html_block id=”28290″]