სინთეზური ალმასი

მასალა ვიკიპედიიდან — თავისუფალი ენციკლოპედია
Jump to navigation Jump to search
Six non-faceted diamond crystals of 2–3 mm size; the diamond colors are yellow, green-yellow, green-blue, light-blue, light-blue and dark blue
მაღალი წნევისა და მაღალი ტემპერატურის ტექნიკით მიღებული სხვადასხვა ფერის ალმასები

სინთეზური ალმასი (ასევე ცნობილი როგორც ლაბორატორიული ალმასი, კულტურული ალმასი ან კულტივირებული ალმასი) — მართვადი პროცესების მეშვეობით შექმნილი ალმასი, რომელიც განსხვავდება ბუნებრივი ალმასისგან, რომელიც გეოლოგიური პროცესების მეშვეობით წარმოიქმნება და ალმასის სიმულანტებისაგან, რომლებიც არა-ალმასური მასალისაგან მზადდება და მხოლოდ გარეგნულად ჰგავს მას. ორი მთავარი მეთოდის შესაბამისად, სინთეზურ ალმასს ხშირად HPHT ალმასად (აღნიშნავს მაღალი წნევითა და მაღალი ტემპერატურით კრისტალების შექმნის მეთოდს) ან CVD ალმასად (აღნიშნავს ქიმიური ორთქლის დეპოზიციის მეთოდს) მოიხსენიებენ. სინთეზური ალმასი მზადდება იმავე მასალისაგან, როგორც ბუნებრივი ალმასი - 3D ფორმაში კრისტალიზებული სუფთა ნახშირბადისგან.[1] აშშ-ში ფედერალური ვაჭრობის კომისიის განცხადებით, ტერმინები: ლაბორატორიული, ლაბორატორიაში შექმნილი და მანუფაქტურული უფრო ზუსტად ასახავს ქვის ბუნებას.

სინთეზური ალმასის ზომები წარმოების პროცესების დეტალებზეა დამოკიდებული. ზოგიერთი სინთეზური ალმასის (მაღალი წნევისა და ტემპერატურის და ქიმიური ორთქლის დეპოზიციის მეთოდებით შექმნილი) მახასიათებლები, როგორიცაა სიმტკიცე, თბოგამტარობა და ელექტრომობილობა, ბუნებრივ ალმასებზე უფრო უკეთესია. სინთეზური ალმასები ფართოდ გამოიყენება აბრაზიულ იარაღებში, მჭრელ და გამაპრიალებელ ხელსაწყოებსა და სითბოს მიმომცვლელებში. სინთეზური ალმასების ულტრაიისფერი გამოსხივების დეტექტორების ან მაღალი ენერგიის ნაწილები მაღალი ენერგიის საკვლევ მოწყობილებებში გამოიყენება და კომერციულად ხელმისაწვდომია. თერმული და ქიმიური სტაბილურობის უნიკალური კომბინაციის, დაბალი თერმული ექსპანსიისა და ფართო ოპტიკურ ჩარჩოში მაღალი ოპტიკური გამჭვირვალობის გამო სინთეზური ალმასი ყველაზე პოპულარული მასალაა მაღალი სიმძლავრის ნახშირბადის დიოქსიდის ლაზერებისა და გიროტრონების ოპტიკური ფანჯრებისთვის. დადგენილია, რომ სამრეწველო მოთხოვნილების 98% სინთეზური ალმასებით კმაყოფილდება.[2]

ორივე მთავარი მეთოდით წარმოებული ალმასის დაყოფა შესაძლებელია. შეიძლება სხვადასხვა ფერის სინთეზური ალმასის წარმოება: სუფთა თეთრი, ყვითელი, ყავისფერი, ლურჯი, მწვანე და ნარინჯისფერი. ბაზარზე არსებულმა ხელოვნურმა ძვირფასმა ქვებმა ალმასებით ვაჭრობის ბიზნესს რიგი პრობლემები შეუქმნა, რის გამოც სხპეციალური სპექტროსკოპიული ხელსაწყოები შექმნეს, რომელთა მეშვეობითაც სინთეზური და ბუნებრივი ალმასების გარჩევაა შესაძლებელი.

ისტორია[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

1979 წლის შემდეგ, როდესაც აღმოაჩინეს, რომ ალმასი სუფთა ნახშირბადი იყო,[3] ნახშირბადის უფრო იაფი ფორმებიდან ალმასის შექმნა არაერთხელ სცადეს.[4] 1879 წელს ამ სფეროში ჯეიმს ბალანტინ ჰანეიმ მიაღწია წარმატებას,[5] ხოლო 1893 წელს - ფერდინანდ ფრედერიკ ანრი მოისანმა. სინთეზური ალმასის მისაღებად ჰანეი გამაცხელებელ მილს იყენებდა, ხოლო მოისანი ახლად გამოგონებულ ელექტრულ თაღოვან ღუმელს.

მეცნიერების ექსპერიმენტების გამეორება სხვა მეცნიერებმაც სცადეს. 1909 წელს უილიამ კრუკსმა მიაღწია წარმატებას.[6] 1917 წელს ოტო რიუფმა აღნიშნა, რომ 7 მმ-მდე დიამეტრის მქონე ალმასი შექმნა, მაგრამ შემდეგში სიტყვები უკან წაიღო. 1926 წელს მაკფერსონის კოლეჯის ქიმიკოსმა, უილარად ჰერშიმ მოისანისა და რიუფის ექსპერიმენტები გაიმეორა და სინთეზური ალმასი შექმნა. ეს ალმასი მაკფერსონის მუზეუმშია (კანზასი) გამოფენილი. გარდა მოისანის, რიუფისა და ჰერშისა, სხვა მეცნიერებმა სინთეზური ალმასები ვერ შექმნეს.[7][8][9][10][11]

ბიბლიოგრაფია[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

სქოლიო[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

  1. 16 C.F.R. Part 23: Guides For The Jewelry, Precious Metals, and Pewter Industries: Federal Trade Commission Letter Declining To Amend The Guides With Respect To Use Of The Term "Cultured", the U.S. Federal Trade Commission, July 21, 2008.
  2. Zimnisky, Paul. The state of 2013 global rough diamond supply. Resource Investor (January 22, 2013). წაკითხვის თარიღი: February 4, 2013.
  3. Tennant, Smithson (1797). "On the nature of the diamond". Philosophical Transactions of the Royal Society of London 87: 123–127. . https://books.google.com/books?id=vlBFAAAAcAAJ&pg=PA123.
    See also:
  4. As early as 1828, investigators claimed to have synthesized diamonds:
    • Procès-verbaux des séances de l'Académie (Académie des sciences) [Minutes of the meetings of the [French] Academy of Sciences], November 3, 1828, volume 9, page 137: "Il est donné lecture d'une lettre de M. Gannal qui communique quelques recherches sur l'action du phosphore mis en contact avec le carbure de soufre pur, et sur le produit des ses espériences qui ont offert des propriétés semblables à celles de particules de diamant." (There was given a reading of a letter from Mr. Gannal, who communicated some investigations into the action of phosphorus placed in contact with pure carbon disulfide, and into the product of his experiments, which have presented properties similar to those of particles of diamond.)
    • "Artificial production of real diamonds", Mechanics' Magazine, 10 (278): 300–301 (December 6, 1828).
    • Procès-verbaux des séances de l'Académie (Académie des sciences), November 10, 1828, volume 9, page 140: "M. Arago communique une note de M. Cagniard de Latour, par laquelle ce physician déclare qu'il a de son côté réussi à faire cristalliser le carbone par des méthodes différentes de celles de M. Gannal, et qu'un paquet cacheté qu'il a déposé au Secrétariat en 1824 contient le détail de ses premiers procédés. M. Arago annonce qu'il connaît une autre personne qui est arrivée à des résultats semblables, et M. Gay-Lussac fait connaître que M. Gannal lui avait parlé depuis plus de huit ans de ses tentatives." (Mr. Arago communicated a note from Mr. Cagniard de Latour, in which this physicist states that he has, on his part, succeeded in making carbon crystallize by methods different from those of Mr. Gannal, and that a sealed packet which he deposited with the Secretary in 1824 contains the details of his initial procedures. Mr. Arago announced that he knew another person who had arrived at similar results, and Mr. Gay-Lussac announced that Mr. Ganal had spoken to him eight years ago about his attempts.)
    • Procès-verbaux des séances de l'Académie (Académie des sciences), December 1, 1828, volume 9, page 151: "M. Thenard donne lecture du procès verbal des expériences faites le 26 Novembre 1828 sur la Poudre présentée comme diamant artificiel, par M. Cagniard de Latour." (Mr. Thenard gave a reading of the minutes of experiments made on November 26, 1828 on the powder presented as artificial diamond by Mr. Cagniard de Latour.)
  5. Hannay, J. B. (1879). "On the Artificial Formation of the Diamond". Proc. R. Soc. Lond. 30 (200–205): 450–461. . JSTOR 113601. https://archive.org/details/philtrans04306699.
  6. Crookes, William (1909). Diamonds. London and New York's Harper Brothers, გვ. 140 ff. 
  7. Lonsdale, K. (1962). "Further Comments on Attempts by H. Moissan, J. B. Hannay and Sir Charles Parsons to Make Diamonds in the Laboratory". Nature 196 (4850): 104–106. Bibcode 1962Natur.196..104L. .
  8. O'Donoghue, p. 473
  9. Science. mcphersonmuseum.com. წაკითხვის თარიღი: January 12, 2016
  10. Hershey, J. Willard (2004). The Book of Diamonds: Their Curious Lore, Properties, Tests and Synthetic Manufacture. Kessinger Publishing, გვ. 123–130. ISBN 978-1-4179-7715-4. 
  11. Hershey, J. Willard (1940). Book of Diamonds. Heathside Press, New York, გვ. 127–132. ISBN 978-0-486-41816-2.