اصطلاحات علمی از گوهرشناسی

در سال های اخیر با توجه به افزایش تقاضا از یک سو و کمیاب بودن جواهرات طبیعی از سوی دیگر که منجر به افزایش قیمت گوهرها شده است، استفاده از گوهرهای آزمایشگاهی در بازارهای جهانی رواج یافته است. در زیر نحوه ساخت این گوهرها در آزمایشگاه توضیح داده شده است.
سنگهای آزمایشگاهی[i]
گوهر مصنوعی (یا آزمایشگاهی) گوهری است که در آزمایشگاه ساخته شده است، اما تمام خواص شیمیایی، نوری و فیزیکی یک گوهر موجود در طبیعت را دارد. درست است که در برخی موارد مانند فیروزه مصنوعی و عقیق مصنوعی، ترکیبات شیمیایی گوهر موجود در طبیعت به آن اضافه می شود.
بلورهای جواهر آزمایشگاهی از اواخر قرن نوزدهم تولید شدند و تولید آنها اغلب به دلیل تقاضای صنعتی برای این مواد معدنی بود. اما به مرور زمان و به دلیل تقاضای زیاد، این سنگ ها برای استفاده در صنعت جواهرسازی نیز تولید شدند. اولین جواهر ساخته شده در آزمایشگاه که می توانست سنگ ها را تراش دهد، یاقوت بود.
کریستال های رشد یافته در آزمایشگاه در فناوری لیزر، میکروالکترونیک و صنعت استفاده می شود. این واقعیت که اندازه، رنگ و شکل کریستال ها را می توان توسط عوامل مختلف در آزمایشگاه کنترل کرد و همچنین زمان و مکان رشد کریستال ها را می توان کنترل کرد، این نگین های آزمایشگاهی را نسبت به همتایان خود Naturals ارزان تر می کند. که برخی از آنها بسیار نادر هستند. تری موجود است و می توان آن را درخواست کرد. با توجه به اینکه این جواهرات را می توان با گوهرهای طبیعی اشتباه گرفت، در نحوه ارائه و فروش آنها دستورالعمل های ویژه ای در نظر گرفته شده است.
طبق قوانین تجارت بین‌الملل، اگر سازنده اطلاعات محصول را در حین توزیع و فروش به خریدار فاش نکند، این اقدام تقلبی و خلاف قانون تلقی می‌شود. علاوه بر این، بسیاری از سازمان‌های معتبر مانند انجمن تجارت جواهر[iii]، انجمن بین‌المللی سنگ‌های قیمتی رنگی[iv] و کنفدراسیون جهانی جواهرات[v] دستورالعمل‌های خاصی را برای ایجاد تغییرات در سنگ‌های تولید شده در آزمایشگاه ایجاد کرده‌اند. در طول قرن گذشته، محققان روش های مختلفی را برای به دست آوردن این سنگ های قیمتی در آزمایشگاه ها توسعه داده اند. بیشتر این روش ها به دو دسته اصلی تقسیم می شوند. ذوب و حل شود.
در فرآیندهای انحلال، ترکیب شیمیایی محلول از ابتدا مشابه کریستال نهایی است. با این حال، در فرآیندهای ذوب، کریستالیزاسیون اولیه دارای ترکیب شیمیایی متفاوتی نسبت به کریستال نهایی است. در این روش مواد اولیه در محلول حل می شوند یا در دمای بالا ذوب می شوند و با کاهش دمای اطراف هسته، کریستال تشکیل می شود. برخی از فرآیندهای درگیر در ساخت کریستال های مصنوعی عبارتند از:
FLAME FUSION ATAU PROSES VERNEUIL
اولین فرآیندی که منجر به تولید سنگ های قیمتی مصنوعی شد که ارزش تجاری دارند، روش ورنویل[vi] بود. در این روش برای تولید بلورهای مصنوعی ابتدا پودری حاوی ترکیبات شیمیایی کریستال نهایی را در دمای بالا ذوب کرده و از بالا روی پایه دوار می ریزند و به مرور زمان این مواد سرد شده و کریستال به وجود می آید. امروزه ارزان ترین و رایج ترین راه برای ساختن سنگ های قیمتی مانند یاقوت و اسپینل استفاده از این روش است.
کریستال کشی O PROCÉS CZOCHRALSKI
این روش در اوایل دهه 1900 ابداع شد. در طی این فرآیند، مواد اولیه در ظرف ذوب می‌شوند، سپس کریستال‌های مصنوعی از هسته قرار داده شده در مواد مذاب رشد می‌کنند و در نهایت با تکمیل فرآیند رشد، به آرامی از مواد مذاب بیرون کشیده می‌شوند. برخی از کریستال های ساخته شده با این روش عبارتند از: الکساندریت، کریزوبریل، کوراندوم و گارنت.
توسعه شار (فرایند اصلاحی)
امروزه، یاقوت کبود میا یاقوت کبود بسیاری از سنگ های قیمتی قدیمی، مانند اسکندریت و اسپینل، به این روش تولید می شوند. آب محلول) خود به خود حل می شود. سپس با کاهش دمای محلول شیمیایی، کریستال های مصنوعی تشکیل می شوند.
پرورش جواهرات مصنوعی با استفاده از این روش نیاز به صبر و سرمایه گذاری قابل توجهی دارد. سال ها طول می کشد تا کریستال ها رشد کنند و تجهیزات مورد استفاده در این روش بسیار گران است، اما نتایج ارزش زمان، هزینه و تلاش را دارد، به خصوص وقتی صحبت از زمرد و سایر جواهرات به میان می آید.
رشد هیدروترمال (فرایند ذوب)
مانند روش جریان، فرآیند رشد هیدروترمال [viii] نیز بسیار کند و گران است. اما این تنها راه تولید کوارتز در آزمایشگاه است. این فرآیند به گرما و فشار زیاد نیاز دارد و شرایط زیرزمینی را که باعث تشکیل سنگ طبیعی می شود، تقلید می کند. در این روش ابتدا ماده اولیه در آب حل می شود (این کار در فشار و دمای بالا انجام می شود) و پس از سرد شدن محلول، کریستال های مصنوعی به وجود می آید.
برخی از جواهرات مصنوعی که ممکن است پیدا کنید عبارتند از:
الماس آزمایشگاهی
در تصویر بالا چند نمونه از الماس آزمایشگاهی را مشاهده می کنید این کریستال های رشد یافته در آزمایشگاه بیشتر خصوصیات مشابه طبیعی خود را دارند. ترکیب شیمیایی این کریستال های آزمایشگاهی با نمونه های الماس طبیعی، کربن، یکسان است.
برای تولید الماس آزمایشگاهی از طریق یک سری واکنش های شیمیایی، رسوب شیمیایی بخار[i] منجر به رشد الماس در خلاء می شود. برخی از الماس های آزمایشگاهی تولید شده با این روش به الماس های فشار بالا و دمای بالا [ii] معروف هستند.
فشار و دمای بالا باعث ذوب کربن در دمای بالا می شود و با کاهش دما، کریستال های الماس در اطراف هسته رشد می کنند.
تصویر بالا مجموعه ای از الماس های آزمایشگاهی را در رنگ های متنوع نشان می دهد که در محیطی با فشار و دمای بالا تولید شده اند.
آزمایشگاه روبین
کوراندوم نام گروه اصلی یاقوت است که در وبلاگ های قبلی به تفصیل توضیح داده شده است.در بین محصولات آزمایشگاهی، یاقوت سرخ نسبت به سایر سنگ های قیمتی تولید بیشتری دارد. به همین دلیل یاقوت آزمایشگاهی را می توان در سطوح مختلف قیمت و کیفیت های مختلف از نمونه های بسیار ارزان تا نمونه های بسیار گران یافت.
یاقوت های مصنوعی به روش های مختلفی ساخته می شوند. تصویر بالا مجموعه ای از یاقوت های آزمایشگاهی با رنگ های مختلف قبل از برش و صیقل دادن است.
یاقوت قرمز [i] اولین بار در اواخر دهه 1800 در آزمایشگاهی از Vernoville [ii] تولید شد. این جواهر اولین گوهر تولید شده در آزمایشگاه بود.
یاقوت قرمز را می توان در آزمایشگاه به روش جریان (کریستال و نمونه برش خورده در سمت چپ تصویر) و فرآیند همجوشی در دمای بالا [i] (نمونه اولیه تولید شده در آزمایشگاه و نمونه برش شده روی سمت راست تصویر) تولید شده است
در حالی که بسیاری از یاقوت‌های آزمایشگاهی هنوز با فرآیند همجوشی در دمای بالا تولید می‌شوند، یاقوت‌های تولید شده توسط فرآیند شار از دهه 1960 تولید شده‌اند. یاقوت های کبود تولید شده به روش های شار و هیدروترمال (در دما و فشار بالا) جایگزین خوبی برای جواهرات طبیعی هستند. در اوایل دهه 1900 تولید یاقوت های آزمایشگاهی با پدیده نوری تغییر رنگ آغاز شد و آنها را به جایگزینی محبوب برای سنگ های قیمتی طبیعی اسکندریت تبدیل کرد.
در تصویر بالا نمونه هایی از کریستال های بریل آزمایشگاهی و نمونه برش آزمایشگاهی را مشاهده می کنید.
زمردهای آزمایشگاهی در اواخر دهه 1930 تولید شدند. نمونه‌های این گوهر گران‌قیمت تولید شده با فرآیند هیدروترمال (دما و فشار بالا) مورد استفاده در جواهرات در سال 1960 به بازار عرضه شد.
کوارتز آزمایشگاهی
کوارتز با کیفیت گوهر مانند سیترین، رز کوارتز، کوارتز دودی و آمتیست محبوب هستند. در واقع کوارتز در طبیعت کیفیت گوهری زیادی دارد، بنابراین کمبود مواد معدنی دلیلی بر تولید آن در آزمایشگاه نیست. دلیل اصلی تولید کوارتز در آزمایشگاه این است که این ماده معدنی نقش مهمی در فناوری دارد. با استفاده از کوارتز می توان جریان های الکتریکی ایجاد کرد که در ساعت ها، تجهیزات ارتباطی و فیلترها استفاده می شود.
بلورهای آزمایشگاهی آمتیست و دیگر انواع کوارتز آزمایشگاهی پس از تولید و استفاده صنعتی وارد بازار طلا و جواهر شدند. اولین کوارتز تولید شده توسط فرآیند هیدروترمال در آزمایشگاه در دهه 1890 ظاهر شد. کوارتز آزمایشگاهی تا پایان جنگ جهانی دوم به طور گسترده در دسترس نبود.
در عکس بالا آمتیست کریستال طبیعی و کوارتز طبیعی (سمت چپ) و آمیتیست آزمایشگاهی و کوارتز بی رنگ (راست) را می بینید.
اسپینل آزمایشگاهی[i]
در اوایل دهه 1900، محققان در تلاش بودند تا یاقوت های کبود تولید شده در آزمایشگاه بسازند که به طور تصادفی اسپینل آبی تولید کردند. از آن زمان، اسپینل آزمایشگاهی اغلب به جای بسیاری از مواد معدنی طبیعی استفاده می شود. در دهه 1990، اسپینل فرآوری شده در آزمایشگاه توسط روسیه در رنگ های مختلف از جمله قرمز فروخته شد. رنگ قرمز اسپینل قبلاً با روش های دیگر (مانند عملیات حرارتی) تولید نشده است.
در تصویر بالا اسپینل آزمایشگاهی را می بینید، اسپینل اغلب به عنوان جایگزینی برای سنگ های دیگر (مانند یاقوت) استفاده می شود که در وبلاگ های آینده به تفصیل در مورد آن صحبت خواهیم کرد.
آزمایشگاه opaali [i]
در دهه 1970، شرکت گیلسون [ii] از یک فرآیند سه مرحله ای برای تولید عقیق در آزمایشگاه استفاده کرد. در این روش ابتدا کره های میکروسکوپی سیلیس تولید می شود، سپس این کره های سیلیس به مدت بیش از یک سال در محلول اسیدی قرار می گیرند و در مرحله آخر با استفاده از فشار هیدرواستاتیک در پدیده نوری پایه رنگ [iii]، عقیق. ظاهر می شود.
تصویر بالا نمونه ای از عقیق آزمایشگاهی را نشان می دهد. عقیق های آزمایشگاهی که در بازار دیده می شوند ممکن است برای افراد غیر متخصص بسیار ارزشمند به نظر برسند. به همین دلیل توصیه می شود در خرید سنگ های قیمتی به این نکات توجه کنید.