الماس چیست؟

الماس یکی از سنگ های قیمتی است که در فشارهای بالا پایدار است. حقایق جالبی درباره این سنگ گران قیمت و درخشان وجود دارد که احتمالا از آن بی خبرید. آسمونی در این بخش به معرفی الماس می پردازد. همچنین در این مقاله علل با ارزش بودن الماس را شرح می دهیم.

الماس چیست؟

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 لونسدالنیتی وجود دارد.  الماس سنگ متولدین ماه آوریل و پرمصرف ترین سنگ قیمتی است که معمولاً”در حلقه های نامزدی به کار می رود. الماس سمبل دهمین و شصتمین سالگرد ازدواج است. اسم الماس از لغت یونانی آداماس گرفته شده که به معنای تسخیر ناپذیری و عشق ابدی تلقی می شود.

واژه الماس

ریشهٔ واژهٔ فارسی الماس، واژهٔ یونانی ἀδάμας adamas پنداشته شده است. واژهٔ یونانی مذکور به معنی «تسخیرناپذیر» است و معنی «الماس» نیز می‌دهد. پتار اسکوک ‏(en)‏ تغییر معنایی از «تسخیرناپذیر» به «الماس» را نامحتمل می‌داند و معتقد است معنی «الماس» در این واژهٔ یونانی، و نیز واژهٔ فارسی الماس، از یک زبان سامی است (مقایسه کنید با واژهٔ اکدی باستان elmēšu، به معنی یک سنگ گرانبها، احتمالاً کهربا).

خواص متمایز الماس

• الماس در بین جامدات در دمای 25 درجه بالاترین رسانایی گرمایی را دارد. (هدایت گرمایی آن 5 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 50 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.

تولید الماس

الماس بطور طبیعی تحت فشارهای زیاد اعماق زمین و در زمانی طولانی شکل می‌گیرد. اما در آزمایشگاه می‌توان به کمک دو فرایند مجزا در زمانی بسیار کوتاهتر الماس تولید کرد. فرایند فشار بالا _ دما بالا (HP HT) اساساً تقلیدی است از فرایند طبیعی شکل‌گیری الماس در حالی که فرایند رسوب گیری بخار شیمیایی (به انگلیسی: Chemical Vapor Deposition)، دقیقاً خلاف آن عمل می‌کند. در واقع CVD بجای وارد کردن فشار به کربن برای تولید الماس با آزاد گذاشتن اتمهای کربن به آنها اجازه می‌دهد با ملحق شدن به یکدیگر به شکل الماس در آیند. (لوزی یا مربعی شکل)

این دو تکنیک برای اولین بار در دهه 1950 کشف شدند. به گفته باتلر که هفده سال روی تولید الماس با استفاده از تکنیک CVD کار کرده‌است «از آنجا که پیشگامان تولید الماس بدون فشار بالا در دهه 1950 با تمسخر سایرین از میدان به در شدند. تکنولوژی CVD هنوز دوران کودکی‌اش را سپری می‌کند.» هر دو فرایند قادرند با سرعتی خیره کننده الماسهایی با کیفیت جواهر تولید کنند، اما در نهایت این فرایند CVD است که بخاطر کنترل ساده ناخالصی و اندازه محصول برای تکنولوژی‌های الکترونیکی مناسب‌ترین خواهد بود.

فرایند CVD با قرار دادن ذره بسیار کوچکی از الماس در خلأ آغاز می‌شود. سپس گازهای هیدروژن و متان به محفظه خلأ جریان می‌یابند. در ادامه پلاسمای تشکیل شده باعث شکافته شدن هیدروژن به هیدروژن اتمی می‌شود که با متان واکنش می‌دهد تا رادیکال متیل و اتمهای هیدروژن بوجود آیند. رادیکال متیل نیز به ذره الماس می‌چسبد تا الماس بزرگ شود. رشد الماس در تکنیک CVD، فرایندی خطی است، بنابراین تنها عوامل محدودکننده اندازه محصول در این روش بزرگی ذره ابتدایی و زمان قرار دادن آن در دستگاه است.

به گفته دیوید هلیر (D. Hellier)، رئیس بخش بازاریابی کمپانی ژمسیس، «فرایند HP HT نیز با ذره کوچکی از الماس آغاز می‌شود. هر ذره الماس در محفظه‌های رشدی به اندازه یک ماشین رختشویی، تحت دما و فشار بسیار بالا درون محلولی از گرانیت و کاتالیزوری فلزی غوطه‌ور می‌شود. در ادامه تحت شرایط کاملاً کنترل شده‌ای این الماس کوچک به تقلید از فرایند طبیعی، مولکول به مولکول و لایه به لایه شروع به رشد می‌کند.»

مرکز تجارت الماس

آنتورپ در کشور بلژیک یکی از مهم‌ترین مراکز تجارت الماس در دنیاست و «روزانه 200 میلیون دلار الماس به این شهر وارد یا از آن خارج می‌شود».

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 بصورت آزمایشگاهی تولید می‌شود.
• کربن شبه-الماس (DLC)
  اخیراً تولید شده اما دارای کاربردهایی در زمینهٔ ابزار نوری دقیق است.

بزرگترین الماس‌ها

بزرگترین سنگ قیمتی کشف شده الماس 3106 قیراطی کولینان است که در سال 1905 در آفریقای جنوبی کشف شد و به 9 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 2015 توسط شرکت کانادایی لوکارا دایاموند کشف شد. این سنگ قیمتی 1111 قیراطی از معدن کارووی واقع در 500 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 شده است. همزمان دو سنگ الماس سفید دیگر به وزن 813 و 374 قیراط، در معدن کارووی استخراج شدند.

ارزش الماس

الماس از کربن خالص تشکیل شده و سیستم تبلور آن کوبیک است. وزن مخصوص الماس 3.5 ضریب شکست آن 2.42 و سختی آن در مقیاس موس ، مساوی 10 است. الماس به رنگهای مختلف پیدا می شود. الماس با سنگهای کیمبرلیتی که از اعماق زیاد منشا گرفته اند، همراه است.

الماس از جمله سنگ های محبوب در سراسر دنیا محسوب می شود و می توان آن را نماد عشق و ازدواج نیز نامید زیرا بسیاری از حلقه های ازدواج به الماس مزین هستند.

این سنگ های زیبا و درخشان هزاران سال است که مورد توجه انسان قرار دارند و دلیل گران قیمت بودنشان نیز، نادر بودنشان نسبت به دیگر سنگ های رایج در جواهرسازی است. نکته جالب در مورد این سنگ قیمتی این است که از کربن به دست می آید و این چنین درخشان و زیباست.

رنگ الماس

صرف نظر از رنگ سفید شفاف و براق که همه ما آن را دیده و می شناسیم، باید بدانید که این سنگ قیمتی در رنگ های صورتی، آبی، بنفش، قرمز، نارنجی یا هر رنگ دیگر که تصور کنید موجود است. دلیل به وجود آمدن این رنگ ها، تزریق کمی ناخالصی به سنگ است. این کار ارزش و بهای زیادی دارد و به آن الماس های «فانتزی» می گویند.