شما محصولی در سبد خرید ندارید.
sevenspikes.themes.common.user
جستجو
فیلترها

گوهرهای آزمایشگاهی

   در سال های اخیر، از طرفی به دلیل بالا رفتن تقاضا و از سوی دیگر به دلیل نایاب بودن گوهرهای طبیعی که متعاقباً منجر به بالا رفتن قیمت گوهرها می شود، استفاده از گوهرهای آزمایشگاهی در بازارهای جهانی رواج یافته است. در ادامه توضیحاتی درباره ی نحوه ی تولید این گوهرها در آزمایشگاه داده شده است.

 

گوهرهای آزمایشگاهی[i]

گوهر مصنوعی (یا آزمایشگاهی)، گوهری است که در آزمایشگاه ساخته می شود، امّا تمامی خصوصیات شیمیایی، نوری و فیزیکی گوهری که در طبیعت یافت می شود را دارا است. البته در برخی موارد، مانند فیروزه مصنوعی و اوپال مصنوعی، عناصری به فرمول شیمیای گوهری که در طبیعت یافت می شود، اضافه می گردد.

بلورهای گوهرهای آزمایشگاهی از اواخر دهه ی 1800 میلادی تولید شدند و تولید آن ها در ابتدا اغلب به دلیل نیاز به این کانی ها در صنعت بود. امّا با گذشت زمان و به دلیل تقاضای زیاد، این گوهرها جهت استفاده در صنعت جواهرات هم تولید شد. اولین گوهر تولید شده در آزمایشگاه، که دارای قابلیت تراش جواهری[ii] (صفحه ای) باشد، یاقوت قرمز بود.

از بلورهای تولید شده در آزمایشگاه در فناوری لیزر، میکروالکترونیک و در صنعت به عنوان ساینده استفاده می شود. به دلیل این که در آزمایشگاه می توان با کنترل فاکتورهای مختلف، سایز، رنگ و شکل بلورها را کنترل کرد و همچنین مدت زمان و مکان رشد بلورها تحت نظراست این گوهرهای آزمایشگاهی نسبت به همتاهای طبیعی خود که برخی بسیار کمیاب هستند، با قیمت های پایین تری در دسترس بوده و قابل سفارش دادن هستند. به دلیل این که ممکن است این گوهرها را با گوهر های طبیعی اشتباه گرفت، در مورد نحوه ی عرضه و فروش آن ها دستورالعمل های مخصوصی در نظر گرفته شده است.

بر اساس قانون تجارت جهانی درصورتی که منشأ یک گوهر مصنوعی، به طور واضح در زمان توزیع و فروش، از سوی تولید کنندگان به مصرف کننده، اعلام نشود، یک عمل فریبنده تلقی می شود و خلاف قانون است. همچنین تعدادی از مراکز معتبر مانند انجمن تجارت جواهرات[iii]، انجمن بین المللی گوهرهای رنگی[iv] و کنفدراسیون جهانی جواهرات[v]، درمورد گوهرهای تولید شده در آزمایشگاه دستورالعمل های خاصی را برای اعضای خود تدوین کرده اند. در قرن اخیر، محققان روش های مختلفی را جهت تولید این گوهرهای مصنوعی در آزمایشگاه ابداع کرده اند. بسیاری از این روش ها در دو دسته اصلی قرار می گیرند؛ مذاب و محلول.

در فرآیندهای مذاب، ترکیب شیمیایی مذاب از ابتدا همانند ترکیب بلور نهایی است. امّا در فرآیندهای محلول، محلول اولیه ترکیب شیمیایی متفاوتی نسبت به بلور نهایی دارد. در این روش مواد اولیه در محلول حل می شوند و یا در دمای بالا ذوب می شوند و سپس با پایین آمدن دما دور یک هسته، بلور تشکیل می گردد. برخی از فرآیندهای ساخت بلورهای مصنوعی عبارتند از:

 

FLAME FUSION OR VERNEUIL PROCESS(فرآیند ذوب)

اولین فرآیندی که منجر به تولید گوهرهای مصنوعی، که دارای ارزش تجاری باشند گردید، روش ورنویل[vi] بود. در این روش جهت تولید بلورهای مصنوعی، ابتدا پودری شامل ترکیبات شیمیایی بلور نهایی در دمای بالا ذوب شده و از بالا روی پایه ی در حال چرخشی می ریزد و به مرور زمان این مواد سرد شده و بلور تشکیل می گردد. امروزه ارزان ترین و رایج ترین راه برای ساختن گوهرهای قیمتی مانند یاقوت و اسپینل، استفاده از این روش می باشد.

 

CRYSTAL PULLING OR CZOCHRALSKI PROCESS (فرآیند ذوب)

این روش در اوایل دهه ی 1900 میلادی ابداع گردید. طی این فرآیند، مواد اولیه درظرفی ذوب می شوند و سپس بلورهای مصنوعی از هسته هایی که درون مواد مذاب قرار داده می شوند رشد می کنند و در نهایت هنگامی که فرآیند رشد تکمیل شد، به آرامی از مواد مذاب بیرون کشیده می شوند. برخی از بلورهای ساخته شده با این روش، شامل؛ الکساندریت ، کریزوبریل، کروندوم و گارنت می باشند.

 

 

 

FLUX GROWTH (فرآیند محلول)

امروزه بسیاری از گوهرهای زمایشگاهی مانند زمّرد، یاقوت قرمز، یاقوت کبود، الکساندریت و اسپینل با استفاده از این روش تولید می شوند، فلاکس[vii] ماده ی جامدی است که هنگامی که ذوب می شود سایر مواد را (به همان روشی که قند در آب حل می شود)، در خود حل می کند. سپس با پایین آمدن دمای محلول شیمیایی، بلورهای مصنوعی تشکیل می شوند.

رشد یک گوهر مصنوعی با این روش نیاز به صبر و سرمایه گذاری چشمگیری دارد. ممکن است رشد بلورها یک سال زمان ببرد و تجهیزات مورد استفاده در این روش بسیار گرانقیمت هستند، امّا نتیجه ی کار به ویژه هنگامی که صحبت از زمّرد و گوهرهای گران بها می شود، ارزش صرف زمان، هزینه و تلاش زیاد را دارد.

 

 

HYDROTHERMAL GROWTH (فرآیند محلول)

مانند روش فلاکس، روند رشد در فرآیند گرمابی[viii]، نیز بسیار کُند و پُرهزینه است. اما این تنها روش جهت تولید کوارتز آزمایشگاهی است. این فرآیند نیاز به گرما و فشاربالا دارد و از شرایطی که در اعماق زمین وجود دارد که منجر به تشکیل سنگ های طبیعی می شود، تقلید می کند. در این روش ابتدا مواد اولیه در آب حل می شوند (این عملیات تحت فشار و دمای بالا صورت می گیرد) و پس از گذشت زمان و سرد شدن محلول، بلورهای مصنوعی تشکیل می شوند.

برخی از گوهرهای مصنوعی که ممکن است بیش تر با آن ها  مواجه شوید عبارتند از:

الماس آزمایشگاهی

در تصویر بالا چند نمونه از الماس های آزمایشگاهی را مشاهده می کنید. این الماس ها که در آزمایشگاه رشد کرده اند، بیش تر ویژگی های همتای طبیعی خود را به اشتراک می گذارند. فرمول شیمیایی این الماس های آزمایشگاهی دقیقاً همانند نمونه های طبیعی الماس، کربن است.

جهت تولید الماس در آزمایشگاه با انجام یکسری واکنش شیمیایی، رسوبات بخار شیمیایی[i]، منجر به رشد الماس در یک محفظه ی خلاء می شود. برخی از الماس های آزمایشگاهی که با این روش تولید می شوند به الماس های فشار بالا – دما بالا[ii] معروف هستند. 

فشار بالا و درجه حرارت بالا موجب ذوب کربن در دمای بالا شده و سپس بلورهای الماس در اطراف هسته ی اولیه، با پایین آمدن دما، رشد می کنند.

 

تصویری که در بالا مشاهده می کنید، مجموعه ای از الماس های آزمایشگاهی در رنگ های مختلف را نشان می دهد که در محیطی با فشار بالا و دمای بالا تولید شده اند.

 

یاقوت آزمایشگاهی

کُرُندوم نام گروه اصلی یاقوت ها می باشد که در وبلاگ های گذشته در این رابطه به تفصیل توضیح داده شده است، در میان تولیدات آزمایشگاهی، یاقوت ها بیشتر از سایر گوهرها تولید می شوند. به همین دلیل ، یاقوت آزمایشگاهی در سطوح مختلف قیمتی و با کیفیت های متفاوت، از نمونه ی بسیار ارزان تا نمونه های بسیار گران قیمت، یافت می شوند.

 

 

یاقوت های مصنوعی با استفاده از روش های مختلفی ساخته می شوند. در تصویر بالا مجموعه ای از یاقوت های تولید شده در آزمایشگاه با رنگ های مختلف، پیش از برش و تراش، نمایش داده شده است.

یاقوت قرمز[i]، در اواخر دهه ی 1800 میلادی برای اولین بار در آزمایشگاه توسط ورنوویل[ii] تولید شد. این گوهر، اولین گوهری بود که درآزمایشگاه تولید شده است.

 

یاقوت قرمز را می توان در آزمایشگاه، از روش فلاکس (بلور و نمونه ی تراشیده شده در سمت چپ تصویر) و فرآیند همجوشی در دمای بالا[i] (نمونه ی اولیه تولید شده در آزمایشگاه و نمونه ی تراشیده شده در سمت راست تصویر) تولید کرد.

بسیاری از یاقوت های کبود آزمایشگاهی هنوز هم با فرآیند همجوشی در دمای بالا ساخته می شوند، یاقوت های کبود تولید شده توسط فرآیند فلاکس از دهه ی 1960 میلادی تولید شدند. یاقوت هایی که با روش های فلاکس و گرمابی (در دما و فشار بالا) تولید می شوند، می توانند جایگزین های بسیار خوبی برای گوهرهای طبیعی باشند. ساخت یاقوت کبود آزمایشگاهی که دارای پدیده ی نوری تغییر رنگ[ii] باشد نیز، از اوایل دهه ی 1900 میلادی آغاز گردید که این نمونه، جایگزین پرطرفداری برای گوهر الکساندریت طبیعی است.

 

در تصویر بالا برخی از یاقوت کبودهای تولید شده در آزمایشگاه، نمایش داده شده اند، که پس از تراش گنبدی از خود پدیده ی نوری، ستاره سانی[i] نشان می دهند.

زمّرد آزمایشگاهی

بریل های آزمایشگاهی در رنگ های مختلفی از جمله زرد، قرمز، آبی (آکوآمارین) و سبز (زمّرد) موجود است. در اواخر دهه ی 1980 و 1990 میلادی، روسیه به تولید کننده اصلی این گوهرهای آزمایشگاهی (علی الخصوص با استفاده از روش گرمابی)، تبدیل گردید. که البته همچنان یکی از تولید کننده های بزرگ و تأمین کننده گوهرهای قیمتی آزمایشگاهی مانند بریل، یاقوت، الماس و الکساندریت آزمایشگاهی می باشد.

 

 

در تصویر بالا نمونه هایی از بلورهای بریل تولید شده در آزمایشگاه و همچنین نمونه ی تراش خورده آزمایشگاهی را مشاهده می کنید.

زمرّد آزمایشگاهی در اواخر دهه ی 1930 میلادی، تولید شد. نمونه های تولید شده ی این گوهر گران قیمت، توسط فرآیند گرمابی (دمای بالا و فشار بالا) که در جواهرات مورد استفاده قرار گرفتند، در سال 1960 میلادی به بازار عرضه شد.

 

کوارتز آزمایشگاهی

کوارتزهای دارای کیفیت جواهری، مانند سیترین، رزکوارتز، کوارتز دودی و آمتیست پرطرفدار هستند. در حقیقت کوارتز دارای کیفیت جواهری در طبیعت فراوان است، بنابراین کمبود این کانی، دلیل تولیدش در آزمایشگاه نیست. دلیل اصلی تولید کوارتز در آزمایشگاه  این است که، این کانی نقش اساسی در فناوری دارد. با استفاده از کوارتز می توان جریان الکتریکی تولید کرد که از این خاصیت در ساعت ها، تجهیزات ارتباطی و فیلترها استفاده می شود.

بلورهای آمتیست آزمایشگاهی و سایر انواع کوارتز آزمایشگاهی پس از تولید و استفاده جهت مصارف صنعتی، راهی بازار جواهرات شدند. اولین کوارتز تولید شده توسط فرآیند گرمابی در آزمایشگاه، در دهه ی 1890 میلادی ظاهر شد. تا پایان جنگ جهانی دوم، کوارتز آزمایشگاهی به طور گسترده در دسترس نبود.

 

 

در تصویر بالا بلورآمتیست طبیعی و کوارتز طبیعی (سمت چپ) و آمتیست آزمایشگاهی و کوارتز بی رنگ یا همان دُر کوهی تولید شده در آزمایشگاه (سمت راست) را مشاهده می کنید.

 

اسپینل آزمایشگاهی[i]

در اوایل قرن بیستم، محققان در تلاش بودند که  یاقوت کبود آزمایشگاهی تولید کنند، که به صورت اتفاقی موفق به تولید اسپینل آبی شدند. از آن زمان، اسپینل آزمایشگاهی عموما ً به عنوان جایگزینی برای بسیاری از کانی های طبیعی استفاده می شود. در دهه ی 1990 میلادی، اسپینل آزمایشگاهی ساخته شده با روش فلاکس، توسط کشور روسیه، در رنگ های متنوعی از جمله قرمز، به بازار عرضه شد.  رنگ قرمز اسپینل پیش از این، در روش های دیگر (مانند همجوشی در دمای بالا) تولید نشده بود.

 

در تصویر بالا اسپینل های آزمایشگاهی مشاهده می شوند، از اسپینل اغلب جهت جایگزینی برای  گوهرهای قیمتی دیگر (مانند یاقوت قرمز) استفاده می شود، که در وبلاگ های آتی به تفصیل به این موضوع می پردازیم.

 

اُپال آزمایشگاهی[i]

دردهه ی 1970 میلادی، شرکت گیلسون[ii] از فرآیندی سه مرحله ای برای تولید اوپال در آزمایشگاه استفاده کرد. در این روش، ابتدا کره های میکروسکوپی سیلیس تولید می شوند، سپس این کره های سیلیسی بیش از یک سال در محلول اسیدی قرار داده می شوند و در مرحله ی آخر، با استفاده از فشار هیدرواستاتیک پدیده ی نوری بازی رنگ[iii]، در اپال پدیدار می شود.

 

           

تصویر بالا نشان دهنده ی چند نمونه اپال آزمایشگاهی می باشد. اوپال های آزمایشگاهی که در بازار دیده می شوند، ممکن است برای افرادی که متخصص نیستند بسیار ارزشمند به نظر برسند. به همین علت توصیه می شود در مورد گوهرهای رنگی، هنگام خرید حتماً به این نکات توجه فرمایید.

  

نظر خود را ارسال کنید