الماس

الماس C

--------------------------------------------------------------------------------

طی دوره تاریخی ، الماس در بیشتر زمان ها ، برجسته ترین مقام را به عنوان پرطرفدارترین گوهر داشت ، اما در میان پیشینیان ، گوهر کمیابی بوده است . پلینی در سال 100 پس از میلاد اظهار میدارد که الماس با ارزش ترین گوهر سنگ ها است. اما فقط پادشاهان آن را می شناسند . ارزش بالای الماس حاصل سختی بالا ، جلای درخشان و پراکنش بالای آن ( که در آن رنگ های طیفی ایجاد می کند ) است . افزون بر این در اسید ها یا قلیا ها کاملا انحلال ناپذیر است . به دلیل همین مقاومت است که به آن adamas ( از واژه یونانی به معنای شکست ناپذیر ) گفته می شد . که بعدها واژه diamond به معنی الماس از آن گرفته شد.
هند، منبع اصلی الماس در گذشته بود . در هند ، سه منطقه مجزا وجود داشت که در آن با حفاری رسوبات آبرفتی ، الماس استخراج می شد. اما مهمترین آنها گلکوندا بود. گلکوندا یک معدن نبود ، بلکه یک مرکز تجاری بود که نام آن به منطقه ای در جنوب هند اطلاق می شد. در این منطقه بسیاری از گوهر سنگ های مشهور دنیا به دست آمده است. برخی از این گوهر ها در حال حاضر شناخته شده اند ، اما محل پیدایش برخی دیگر نا معلوم است. اما هر کدام آنها در زمان خود ، حوادث فراوانی چون خیانت ، دسیسه ، کشتار و جنگ ایجاد کرده است . معروفترین الماس های قدیمی ، الماس کوه نور بوده که پس از تراش مجدد وزن آن به 108.83 قیراط رسید . ( هر قیراط 0.2 گرم است ) و اکنون جزو گوهرهای تاج پادشاهی بریتانیا ست . الماس مغول کبیر ( به وزن 180قیراط ) که به تفصیل توسط تاورنیه تاجر معروف فرانسوی گوهر در اواسط سده هفدهم توصیف شده ، پس از تاراج دهلی در سال 1739 ناپدید شد . الماس آبی امید ( به وزن 45.52 قیراط) که تاریخی طولانی از تراژدی و مصیبت به همراه داشته ، اکنون جایی را در وسط مجموعه گوهرهای موسسه اسمیتسونین واشنگتن دی سی اشغال می کند .
با کشف الماس در شن های رودخانه ای برزیل در سال 1725 این کشور به مدت 140 سال به بزرگترین تولید کننده الماس تبدیل شد. در سال 1866 در آفریقای جنوبی نیز در شن های رودخانه ای و اندکی پس از آن در تنور ه های الماس دار ، الماس کشف شد 0 در این تنور ها الماس تشکیل می شود ). در طی 100 سال بعد ، الماس های بی شماری هم به صورت آبرفتی و هم به طور درجا در چند کشور آفریقایی کشف شد. اما آفریقای جنوبی به عنوان بزرگترین تولید کننده الماس های گوهری باقی ماند. در این کشور در معدن پرمیر ، بزرگترین الماس گوهری دنیا به نام کولینان ( به وزن 3106 قیراط ) در سال 1905 کشف شد. در سال های اخیر از کشور های مستقل مشترک المنافع نیز الماس هایی به دست آمده و بر آورد می شود که تولید این کشورها حدود 15 درصد تولید جهانی بوده و ظرفیت قابل افزایشی داشته باشد. ( البته این ارقام چندان مطمئن نیستند .) در سال 1988 کل تولید جهانی الماس حدود 97 میلیون قیراط بود ، اما عرضه آن در حال افزایش است . هر سال گزارش هایی در مورد اکتشافات جدید و افزایش تولید از معادن قدیمی ارائه می شود. برای مثال بوتسوانا حدود 17 درصد و استرالیا حدود 37 درصد تولید جهانی الماس را در دست دارند ، البته این ارقام شامل الماس گوهری به اضافه الماس صنعتی است. حدود 75 % الماس تولید شده دارای عیار صنعتی بوده و برای استفاده گوهری مناسب نیستند . گوهر های تراشیده شده از 25 % باقیمانده ، ارزش بسیار متغیری دارند که بستگی به عواملی دارد که چهار C نامیده می شوند و عبارتند از رنگ COLOR شفافیت CLARITY تراش CUT و وزن بر حسب قیراط CARAT WEIGHT بر مبنای رنگ و درخشانی ( عدم وجود نقایص ) الماس را به چند دسته رده بندی می کنند . در بالا ترین رده ، گوهر بدون عیب با بهترین رنگ قرار دارد که ارزشی دست کم 10 برابر گوهری با همان وزن در انتهای جدول رده بندی دارد . برای اینکه الماسی شفافیت و درخشندگی بهینه داشته باشد ، باید به گونه ای بایسته ، متناسب باشد . ارزش یک گوهر خوب تراش یافته ، می تواند 50 % بیش از گوهری با تراش پایین تر البته با همان وزن ، رنگ و شفافیت باشد . به این دلیل ، بسیاری از الماس های قدیمی را دوباره تراش می دهند تا ارزش آنها افزایش یابد ، هرچند که در این کار وزن آنها کاهش میابد . قیمت یک الماس به ظاهر به وزن آن بستگی دارد ، اما با آن متناسب نیست . اگر یک سنگ یک قیراط 6500 دلار آمریکا قیمت داشته باشد ، سنگی 2 قیراط با همان کیفیت ، ممکن است ارزشی حدود 8400 دلار آمریکا به ازای هر قیراط داشته و سنگی با وزن 5 قیراط به ازای هر قیراط 12000 دلار آمریکا ارزش داشته باشد.
در سال 1955 ، شرکت جنرال الکتریک با استفاده از دستگاه طراحی شده برای تحمل دما و فشارهای بالا ، موفق به سنتز الماس شد . هرچند الماس های تولید شده ، بلور های کوچک و نامناسب برای اهداف گوهری بودند ، اما در واقع آغاز صنعت ساخت الماس ساینده به شمار می روند . در سال 1980 در بسیاری از کشورها الماس هایی به اندازه شن ساخته شد که تولید سالانه کل آنها بیش از 100 میلیون قیراط بود . در سال 1970 شرکت جنرال الکتریک سنتز الماس هایی با کیفیت گوهری ( هر کدام به وزن یک قیراط ) و مناسب برای گوهر سازی را اعلام کرد. در هر حال این فرایند به قدری گران است که الماس های مصنوعی نمی توانند در بازار گوهر ها ، با سنگ های طبیعی رقابت کنند.
رنگ الماس را می توان از راه تابش دهی و تیمار گرمایی تغییر داده یا در آنها رنگی ایجاد کرد . در اوایل سده بیستم ، به کمک تابش های حاصل از ترکیب رادیم ، الماس هایی را به رنگ سبز در آورند . در این روش ، نه تنها باعث ایجاد رنگ در الماس شد ، بلکه پرتو زایی نیز در آنها ایجاد کرد که میزان آن تا حد خطرناکی بالا بود. امروزه الماس ها را بدون القايی پرتو زایی ، به رنگ سبز در می آورند . این عمل در یک واکنش گاه هسته ایی و با یک شتاب دهنده انجام می شود . تیمار گرمایی این گوهرهای سبز رنگ ، رنگ آنها را زرد یا قهوه ایی می کند . از راه بمباران پر انرژی الکترونی نیز میتوان الماس ها را به رنگ آبی در آورد . تمایز بین گروه هایی با رنگ طبیعی و گوهرهای تیمار شده ، مسئله بسیار دشواری برای گوهر شناسان است.
برای مدت های طولانی ، گوهر های بی رنگ متعددی را به عنوان الماس ( به صورت بدل ) به کار می بردند . اما ویژگی های بسیاری از آنها با الماس متفاوت است که به آسانی می توان آنها را تشخیص داد . زیرکن با RI خارج از گستره شکست سنج گوهر شناسی و پراکنش نسبتا بالا ، مهمترین بدل الماس است ، اما بر خلاف الماس شکست دو گانه دارد . با ایجاد صنعت تولید گوهرهای ساختگی فاقد معادل طبیعی ، تشخیص بدل های الماس دشوارتر شده است .
الماس به وسیله سختی زیاد ، جلای الماسی و رخ از کانی های مشابه تمیز داده می شود.
قطعات بلور های الماس را برای بریدن شیشه به کار می برند . پودر نرم در ساییدن و صیقلی کردن الماس و دیگر گوهر سنگ ها به کار می رود . از تیغه هایی که پودر الماس در آنها کار گذاشته شده ، برای بریدن سنگ ها و دیگر مواد سخت استفاده می شود.
سر مته های فولادی که الماس و به ویژه گونه نهان بلورین آن یعنی کاربنادو در آنها کار گذاشته شده ، برای حفاری الماسی در معدن کاری اکتشافی به کار می رود . الماس در تهیه سیم های برش و ابزار های چرخ های ساینده نیز کاربرد دارد.
به طور کلی با ارزش ترین گوهر سنگ الماس فاقد لک و بی رنگ یا دارای یک رنگ سفید مایل به آبی است. رنگ زرد کاهی کمرنگ به طور معمول در الماس دیده می شود که ارزش آن را کم می کند. الماس هایی با سایه های پر رنگ زرد ، سرخ ، سبز ، یا آبی ارزش زیادی ندارند. الماس را می توان با تابش دهی ذرات هسته ای پر انرژی ، نو ترون ها ، دو ترون ها و ذرات آلفا به رنگ سایه های پر رنگ سبز و با قرار دادن آنها جلوی الکترون های پر سرعت به رنگ آبی در آورد . الماسی که به این ترتیب سبز شده باشد می توان با گرم کردن در دمای مناسب به رنگ زرد پر رنگ در آورد .
الماس در بسیاری از مناطق مختلف جهان کشف شده است ، اما تنها کمی از آنها مقدار قابل توجهی الماس داشته اند. بیشتر الماس های موجود از رسوبات آبرفتی به دست آید. در این محیط الماس به دلیل خاصیت بی اثر بودن شیمیایی ، سختی بالا و گرانی ویژه نسبتا بالای خود، در رسوبات متمرکز می شود . در بعضی کشورهای آفریقا و آمریکای شمالی و در چین ، ونزوئلا ، استرالیا ، هند و سیبری ، الماس های درجا کشف شده است . سنگی که این الماس ها در آن یافت می شوند کیمبرلیت نامیده می شود . ( از منطقه کیمبرلی آفریقای جنوبی ) کیمبرلیت ها گروهی از سنگ های فرا بازی پتاسیم دار غنی از مواد ( عمدتا co2 ) با انواعی از ترکیب های درشت بلور در زمینه ریز دانه هستند . ( این بلور های درشت ، بلورهایی هستند که با چشم دیده شده و از زمینه ریز تر قابل تشخیص میباشند ، اما اینکه آیا در همان ماگمای کیمبرلیتی تشکیل شده باشند ، معلوم نیست .) اجتماع دانه های درشت تر می تواند شامل ایلمنیت ، گارنت ، پیروپ ، اولیوین ، کلینوپیروکسن ، فلوگوپیت ، انستاتیت و کرومیت باشد . کانی های زمینه ، پیچیده بوده و می تواند شامل اولیوین ، فلوگوپیت ، پروفسکیت ، اسپینل ، و دیوپسید باشد . هر چند این توده های نفوذی ، اندازه و شکل متغیری دارند اما بسیاری از آنها دایره ایی با شکل تنور ه ای بوده و به آنها ((تنور ه کیمبرلیت )) یا تنور ه های الماس گفته می شود. در عمیق ترین معادن در کیمبرلی آفریقای جنوبی ، قطر تنور ه ها با افزایش عمق کاهش یافته و معدن کاری در عمق حدود 1 کیلومتری به رغم ادامه یافتن تنور ه ها ، خاتمه می یابد . کیمبرلیت ، در سطح زمین به سنگی نرم و زرد رنگ ( خاک زرد) هوا زده می شود که در عمق به سنگی سخت ( خاک آبی ) تبدیل می شود . نسبت الماس به سنگ سترون ، از یک تنور ه به تنور ه دیگر تفاوت دارد . در معدن کیمبرلی این نسبت 1:8000000 است اما در برخی معادن می تواند تا 1:30000000 هم برسد .
مهمترین تولید کنند گان الماس جهان در سال 1988 همراه با تولید الماس خام طبیعی بر حسب میلیون قیراط عبارتند از :
استرالیا 35.5
زئیر 23.0
بوتسوانا 15.0
کشورهای مشترک المنافع 12.0
آفریقای جنوبی 9.0
نامبیا 0.9
آمریکای جنوبی 0.85
الماس از نظر بلور شناسی :
ایزومتریک – بلور ها بیشتر هشت وجهی هستند اما می توانند مکعبی یا دوازده وجهی نیز باشند . وجوه انحنا دار به ویژه در هشت وجهی ها و شش وجهی ها به فراوانی دیده می شود . بلور ها ممکن است در جهت **111} مسطح باشند.
دوقلوهای **111} ( قانون اسپینل ) رایج است و بیشتر به موازات صفحه دوقلویی مسطح شده اند . بورت که گونه ای الماس است ، شکل های گرد شده ای دارد و قسمت بیرونی آن به دلیل یک انبوهه شعاعی یا نهان بلورین ناهموار است . این واژه به الماس بدرنگ یا لک دار فاقد ارزش گوهری نیز اطلاق می شود.


خواص فیزیکی :
رخ ** 111} کامل .H=10 ( سخت ترین کانی در مقیاس موس و سخت ترین کانی شناخته شده است ) G=3.52 ، جلا الماسی بلور های برش داده نشده ، ظاهر چرب شاخص دارند . ضریب شکست بسیار بالا ( 2.42) و پراکنش شدید نور ، شواهدی بر درخشندگی الماس برش یافته است .
رنگ بیشتر زرد رنگ پریده یا بی رنگ ، همچنین با سایه های کمرنگی از سرخ ، نارنجی ، سبز ، آبی و قهوه ایی . سایه های سیر تر کمیاب است .
کربنادو و یا کربن ، بورت سیاه یا سیاه مایل به خاکستری است که رخ ناپذیر بوده و شکنندگی کمتری نسبت به بلور ها دارد.
ترکیب ، ساختار و سنتز:
هر کربن توسط چهار اتم کربن مجاور با همارایی چهار وجهی احاطه می شود. همارایی حاصل پیوند کووالانسی است که در آن چهار الکترون ظرفیتی در هر کربن ، اوربیتال های پیوندی چهار اتم کربن مجاور را با اشتراک الکترون پر می کنند . هر اتم کربن از این راه به اتم های دیگر پیوند یافته و شبکه ای پیوسته می سازد.
الماس در فشارها یا دماهای پایین ، نسبت به گرافیت ناپایدار است و می تواند در دماهای متوسط به گرافیت تبدیل شود. دلیل اینکه الماس و گرافیت می توانند در دما و فشار اتاق وجود داشته باشند این است که واکنش چند ریختی باز ساز بین دو کانی ، بسیار کند رخ می دهد . برای تبدیل گرافیت به الماس ، دماهای بسیار بالا یا به عبارت دیگر انرژی فعال سازی بالایی مورد نیاز است تا باعث شود اتم های کربن در ساختار گرافیت توسط آشفتگی های گرمایی شکسته شده و آنها را برای ساخت ساختار الماس آماده سازد. این دما ها ، فشار مورد نیاز برای انجام واکنش چند ریختی را نیز افزایش می دهد.
نخستین الماس مصنوعی در 1953 توسط دکتر اریک لوندبلاد در آزمایشگاه های پژوهشی ASEA سوئد در شرایط آزمایشگاهی حدود 2400 K و فشار 76 کیلو بار با دستگاهی که در یک زمان فشار های بسیار بالا اعمال کرده و دماهای بسیار بالا را تحمل می نمود ساخته شد . فن ASEA در آن زمان به عنوان اختراع ثبت نشد . چرا که مکانیسم سنتز به خوبی شناخته نشده بود