مواد و فرایندهای تولید گوهرسنگ های مصنوعی کدامند؟

گروه بین الملل پایگاه خبری جهان طلا (گلدنیوز): در مقالات قبلی از وبسایت انجمن گوهرشناسی آمریکا (GIA) با مواد شبیه ساز جواهرات آشنا شدیم که اصطلاحا به آنها شبیه (Simulant) گفته می شود.

مجموعه جواهرات صورتی «باربی» پیش از اکران فیلم «باربی»

  حال در این مقاله با مواد گوهرسنگ های مصنوعی آشنا می شویم که متفاوت از شبیه ها هستند. مواد گوهرسنگ های مصنوعی در آزمایشگاه ساخته می شوند اما تقریبا تمام خصوصیات شیمیایی، نوری و فیزیکی مشابه معدنی طبیعی خود را دارد، اگرچه در برخی موارد، یعنی فیروزه مصنوعی و اوپال مصنوعی، ترکیبات اضافی می تواند وجود داشته باشد. با این حال، شبیه ها که به عنوان جایگزین جواهرات استفاده می شوند ترکیب شیمیایی، ساختار کریستالی و خواص نوری و فیزیکی بسیار متفاوتی با آنچه از آن تقلید می کنند دارند. کریستال های گوهرهای مصنوعی از اواخر دهه 1800 تولید شده اند و تولید آنها اغلب به خاطر نیاز به آنها در کاربردهای صنعتی خارج از صنعت جواهرات است. اولین موفقیت در تولید یاقوت مصنوعی با کیفیت روکش بود. کریستال های مصنوعی در ارتباطات و فناوری لیزر، میکروالکترونیک و ساینده ها استفاده می شود. از آنجایی که مواد مصنوعی برای کاربردهای جواهرات را می توان سفارشی ساخت، احتمالاً بسیار کمتر از جواهرات طبیعی با همان اندازه، شفافیت و اشباع رنگ نادر هستند. به همین دلیل، و از آنجایی که ممکن است آنها را با جواهراتی که به طور طبیعی وجود دارند اشتباه گرفت، دستورالعمل های دقیقی در مورد نحوه بازاریابی و فروش آنها وجود دارد. در ایالات متحده، کمیسیون تجارت فدرال ایجاب می کند که هر ماده گوهرسنگی که در آزمایشگاه تولید می شود، به گونه ای توصیف شود که شکی در طبیعی نبودن آن باقی نماند. اگر منشاء مواد گوهرسنگ مصنوعی در زمان فروش، از تولید کننده تا مصرف کننده، به وضوح در کانال توزیع افشا نشود، یک عمل فریبنده تلقی می شود.

معرفی انواع فرآوری روی سنگ های قیمتی (بخش نخست)

معرفی انواع فرآوری روی سنگ های قیمتی (بخش دوم)

  همچنین تعدادی از سازمان های صنعتی مانند انجمن تجارت جواهرات آمریکا (AGTA)، انجمن بین المللی سنگ های قیمتی رنگی (ICA) و کنفدراسیون جهانی جواهرات (CIBJO) وجود دارند که دستورالعمل های خاصی را برای اعضای خود در مورد افشای جواهرات مصنوعی تدوین کرده اند. در دهه گذشته انواع کمتری از مواد جواهر ساخته دست بشر به بازار عرضه شده است. این امر نشان می‌دهد که بخش مواد سنگ‌های قیمتی مصنوعی از نظر تولید انواع مواد جدید نزدیک به خط پایان است، اما در حجم تولید محدود نیست. در طول قرن گذشته، محققان چندین روش مختلف را برای ایجاد این مواد گوهرسنگهای مصنوعی در آزمایشگاه توسعه داده‌اند. بیشتر این روش ها به دو دسته عمده تقسیم می شوند - ذوب یا حل کردن. در فرآیندهای ذوب، ترکیب شیمیایی مذاب با ترکیب کریستال حاصل یکسان است. در فرآیندهای حل کردن، محلول دارای ترکیب شیمیایی متفاوتی نسبت به کریستال حاصل است. مواد تشکیل دهنده در محلول حل می شوند یا در دمای بالا مذاب می شوند و با کاهش دمای مذاب، کریستال ابتدا روی یک بلوردانه تشکیل می شود. برخی از فرآیندهای مصنوعی اصلی عبارتند از:  

فرآیند همجوشی شعله یا فرایند ورنویل (فرایند ذوب)

اولین گوهرسنگ های مصنوعی موفق تجاری توسط فرآیند همجوشی شعله ایجاد شد. این فرآیند شامل ریختن مواد شیمیایی پودری درون شعله‌ای با دمای بالا است، جایی که پودر ذوب می‌شود و روی یک پایه چرخان می‌افتد تا یک کریستال مصنوعی تولید کند. امروزه این راه همچنان کم‌هزینه‌ترین و رایج‌ترین راه برای ساختن سنگ‌های قیمتی مانند کوراندوم مصنوعی و اسپینل است.  

فرآیند کشش کریستال یا زوکرالسکی (فرایند ذوب)

فرایند کشش در اوایل دهه 1900 به وجود آمد. در این فرآیند، مواد مغذی در یک ظرف مخصوص ذوب فلز ذوب می‌شوند و کریستال مصنوعی از دانه‌ای که در مذاب فرو می‌رود رشد می‌کند و سپس به آرامی از مذاب بیرون کشیده می شود. جواهراتی که با فرایند کشیدن تولید مصنوعی می شوند عبارتند از الکساندریت، کریزوبریل، کوراندوم و گارنت مصنوعی.  

فرایند رشد شار (فرایند حل کردن)

امروزه برخی از گوهرسنگ های مصنوعی مانند زمرد، یاقوت، یاقوت کبود، الکساندریت و اسپینل را می توان از طریق فرآیند رشد شار ایجاد کرد. فلاکس (شار) ماده جامدی است که وقتی ذوب می شود، مواد دیگر را همان طور که آب، قند را حل می کند، حل می کند. با سرد شدن تدریجی محلول شیمیایی، کریستال های مصنوعی تشکیل می شوند. ایجاد یک جواهر مصنوعی به روش شار نیاز به صبر و سرمایه گذاری قابل توجهی دارد. رشد کریستال می تواند تا یک سال طول بکشد و تجهیزات آن بسیار گران هستند. اما نتایج، به خصوص زمانی که صحبت از زمرد باشد، ارزش زمان و تلاش را دارد.

فرایند رشد هیدروترمال (فرایند حل کردن)

مانند فرآیند شار، فرآیند رشد هیدروترمال کند و گران است. اما این تنها روش برای رشد موفقیت آمیز کوارتز مصنوعی است. این فرآیند به گرما و فشار نیاز دارد و شرایطی را در اعماق زمین تقلید می کند که منجر به تشکیل گوهرهای طبیعی می شود. مواد مغذی در محلول آب حل می شوند و سپس با سرد شدن محلول، کریستال های مصنوعی تشکیل می شوند. بیشتر بخوانید:

چرا جواهرسازان باید « تردز » را امتحان کنند؟

  منبع: https://www.gia.edu/gem-synthetic انتهای پیام/