الياقوت الاصطناعي: ما هو وكيف يتم الحصول عليه؟
الياقوت الاصطناعي منتشر على نطاق واسع في سوق المجوهرات. يعتبر الحجر الطبيعي ثمينًا وله ثمن باهظ. يبدو الخيار البديل أيضًا نبيلًا في المنتجات ، ومن حيث الخصائص الجمالية فهو ليس أدنى بكثير من الخيار الأول.
ما هذا؟
تتشكل جوهرة طبيعية في بيئة معينة لملايين السنين. سعرها مرتفع للغاية ، لكن الطلب لا يزال جيدًا.
تتشكل المعادن الطبيعية في قشرة الأرض نتيجة لبعض العمليات الجيولوجية المرتبطة بالزمان والمكان.
يشكل الماء والحرارة المرتفعة والضغط القوي أوردة خام. إنها بمثابة أماكن لتراكم بلورات مختلفة.... تحتوي رواسب الياقوت أيضًا على غازات سائلة تم تداولها في أماكن ضيقة لسنوات عديدة.
أعاد العلماء إنشاء الظروف الطبيعية في المختبرات لإنتاج المعادن النانوية. ولكن لكي يكون حجم البلورة مناسبًا ، يستغرق الأمر عدة أشهر. تنمو الياقوت النانوي بشكل أسرع وبالتالي فهي أرخص من نظيراتها الطبيعية. تكلفة الأحجار الاصطناعية أقل ، لكنها لا تكفي لمقارنتها بالزجاج العادي. نقاوة وعمق لون البلورات الاصطناعية أفضل من المعادن الحقيقية. لا يتطلب الياقوت الحراري المائي تكريرًا إضافيًا ، كحجر بخصائص أصلية. هذه الأساليب ، بالمناسبة ، باهظة الثمن وتتطلب استثمارات إضافية.
الياقوت الاصطناعي هو نوع من اكسيد الالمونيوم. وهو أيضًا أساس الياقوت والزمرد. يأتي اللون الأزرق من الياقوت من التيتانيوم والحديد. يشارك البريل الساخن أيضًا في التوليف. مع الأخذ في الاعتبار ظروف الإنتاج ، يمكن القول أن الحجر الاصطناعي لا ينمو بل يغلي. في قاعدة أحد المخاليط توجد الألومينا ، والتي تبدو وكأنها مادة بيضاء عادية. سوف يتحول إلى الياقوت فقط عند درجة حرارة 2200 درجة مئوية. معدل تبلور الياقوت الاصطناعي 4 مم في الساعة. تستغرق البلورات الكبيرة وقتًا طويلاً. بعد ذلك ، إذا لزم الأمر ، يتم تقطيعها إلى قطع ومعالجتها ، مما يجعلها تبدو وكأنها رواسب طبيعية.
إنتاج الياقوت الاصطناعي
تتطلب الطريقة الأساسية لإنتاج البلورات الاصطناعية فرن Verneuil خاصًا. لقد تم استخدامه منذ عقود. في هذه الطريقة ، تذوب الألومينا في لهب موقد الهيدروجين والأكسجين. يتم عمل القطرات السائلة في فرن Verneuil. عند التبريد التدريجي ، فإنها تشكل بلورة. بالإضافة إلى الياقوت ، تعد هذه التقنية مناسبة أيضًا لإنتاج الياقوت والأحجار الكريمة الأخرى. يكمن الاختلاف في إضافة شوائب من أكاسيد معدنية مختلفة تعطي لونًا مناسبًا.
لا تزال التكنولوجيا التي تم اختراعها في بداية القرن العشرين مستخدمة حتى اليوم. لقد خضعت لتغييرات طفيفة فقط ، مما سمح بتوسيع العملية لظروف الإنتاج على نطاق واسع.
بدأ انتشار التكنولوجيا في كل مكان حوالي عام 1932 ، وازداد تكثيفه بشكل خاص خلال الحرب العالمية الثانية. أثناء الإنتاج ، يتم استخدام خليط من المواد الخام ذات الخصائص الفيزيائية والكيميائية المحددة. المكونات المتجانسة التي يتم تحميلها في الوحدة تسمى "شحنة".
يتراوح حجم الجسيمات الدقيقة في تكوين الشحنة من 1 إلى 20 ميكرون. يُسكب جزء من المسحوق في وعاء به ثقوب. من خلالهم ، تدخل المواد إلى الفرن ، حيث يتم حرق الهيدروجين. تذوب الشحنة وتنمو بلورة البذور. يدور وعاء البذور للنمو المنتظم والاحترار. أثناء نموها ، تكون البذرة في القاع ، ويتحول الجزء العلوي إلى وجوه.
الشكل الذي توجد به الشحنة يشبه مخروطًا متوسعًا. اعتمادًا على استهلاك المادة الأساسية ، يتم الحصول على بلورات طويلة فيها. بالإضافة إلى معدل التدفق ، تعتبر المعلمات مثل إمداد الغاز وسرعة الدوران وجودة التدفئة مهمة. الطريقة لها مزايا مميزة:
- القدرة على التحكم في نمو البلورات بصريًا ؛
- يتم تنظيم درجة حرارة الاحتراق تلقائيًا ؛
- لا توجد تدفقات وبوتقات باهظة الثمن في المواد النهائية.
عيوب الطريقة:
- تظهر الضغوط الداخلية في البلورة بسبب ارتفاع درجة الحرارة ؛
- بسبب انتهاك قواعد النظام أثناء تحضير الشحنة ، يمكن أن تتبخر المواد المتطايرة ، ومن المستحيل استعادة العملية لاحقًا.
المعالجة بعد النمو
عادةً لا يتوافق الشكل والحجم الناتج من البلورات كثيرًا مع معايير الأجزاء التي يتم تصنيعها. لذلك ، من الضروري دائمًا التعامل مع المواد. لا يتم استخدام آلات الخراطة أو الطحن أو الحفر التقليدية في المعالجة. المنتجات هشة ، لذا لا يمكن استخدام سوى المواد الكاشطة في العمل. يمكن استخدام الأقراص أو المطاحن الماسية أو المعلقات أو المعاجين الخاصة.
عادة ، يتم ضغط الجسيمات الكاشطة على سطح قطعة العمل. تتشكل فيه شقوق صغيرة تتحرك إلى الداخل أثناء العملية. تؤدي الإجراءات الإضافية إلى الحصول على شبكة كاملة من التشققات. تتقارب معًا ، مما يتسبب في تقطيع المناطق الفردية. يتم إزالتها طبقة تلو طبقة من السطح ، مما يعطي المنتج الشكل المطلوب.
المواد الكاشطة المعدة للمعالجة ليست عبثًا مفصولة بالصلابة.
تعتمد القدرة على الكشط على هذه الخاصية ، والتي يتم التعبير عنها بالمقاومة الميكانيكية أو الكيميائية.
يختار الخبراء المادة الكاشطة المطلوبة وفقًا لمقياس موس المعدني. وفقًا للاختلافات الأساسية في المعادن ، يتوافق الماس مع الفئة العاشرة والأكسيد - الدرجة التاسعة. لتجهيز الياقوت ، المطاحن الخاصة أو المعلقات مناسبة.
المطاحن عبارة عن أجزاء من الحديد الزهر أو الزجاج أو الفولاذ أو النحاس أو النحاس الأصفر مع مساحيق دقيقة كاشطة. يمكن أن تتراوح درجة حبيبات المساحيق الدقيقة من M14 إلى M5. بعد طحن البلورة ، فإنها تحتاج إلى تلميع. لهذه العملية ، يتم اختيار ملاط جلخ ، والذي يتم فركه في السطح حتى يتم توزيعه بشكل متساوٍ تمامًا. يتم إجراء التلميع على مرحلتين ، حيث يتم اختيار مواد كاشطة مختلفة ذات حجم حبيبات خشن أو ناعم.
كيف تختلف عن الطبيعي؟
اكسيد الالمونيوم الاصطناعي ، مثل الرواسب الطبيعية ، أزرق أو أزرق غامق. النظير المختبري هو تقليد شائع يصعب تمييزه. يزرع الخبراء منتجًا اصطناعيًا بدون رقائق أو تلف ، ويحب الجواهريون هذه الجودة. يمكنك التحقق من المنتج من خلال المؤشرات الخارجية:
- يحتوي المعدن الاصطناعي على ظل أكثر نقاءً وخالٍ من العيوب ؛
- لا يوجد عمليا أي عيوب داخلية ؛
- إذا كانت هناك تكوينات سائلة ، فهي كروية بشكل صحيح ، بينما في الرواسب الطبيعية لا توجد عمليًا ؛
- إذا نظرنا بعناية شديدة إلى الياقوت الأصلي والاصطناعي ، فيمكن تمييزه بدقة من خلال خصائصه النوعية ، وتحتوي الأحجار الطبيعية بالضرورة على شوائب طبيعية مختلفة غير موجودة في حجر المختبر.
علاوة على ذلك ، فإن الخصائص الكيميائية والفيزيائية لكلا النوعين متشابهة تمامًا. يميز الخبراء بين الفروق الدقيقة المخفية في هيكل النمو الخاطئ. تختلف صلابة الحجر الأصلي والمختبر.
لاختبار حجر يشبه الياقوت ، تحتاج إلى معدات خاصة ، على سبيل المثال ، مقياس الانكسار ، الذي يقيس معاملات انكسار الضوء.
المعادن الحقيقية تعطي 1762 - 1778.
طريقة أخرى تتضمن استخدام سائل خاص. يوضع أحادي البروم نفتالين في حاوية ، موضوعة على خلفية من الورق الأبيض. تشير خطوط اللون المنحنية المرئية إلى الأصل الاصطناعي للحجر. يمكن أيضًا استخدام ضوء الموجات القصيرة فوق البنفسجية. تحت تأثيره ، الحجر الحقيقي لن يتغير لونه. ستظهر العينة المزروعة توهجًا أبيض أو غير أخضر. يمكن أن يكون التوهج أحمر. يعتمد ذلك على الشوائب المستخدمة في تكوين الشحنة.
فيما يتعلق بتطوير تقنيات زراعة الياقوت الاصطناعي ، يصعب تمييزها بطرق مرتجلة. لا يمكن استخلاص النتائج الكاملة إلا من قبل المتخصصين الذين لديهم المهارات المناسبة. يمكن أن تساعد معرفة خصائص معينة للحجر أيضًا.
الخصائص
الياقوت الاصطناعي له نفس الخصائص الجوهرية مثل الحجر الطبيعي. بالإضافة إلى صناعة المجوهرات ، تستخدم على نطاق واسع في صناعة الساعات أو كمواد شبه موصلة. تتميز جميع أشباه الموصلات بحساسية عالية للخصائص الكهربية. تستخدم أشباه الموصلات بنشاط في دوائر المعدات المختلفة. تحتوي جميع الدوائر المتكاملة الحديثة تقريبًا على عناصر أشباه موصلات.
المواد البلورية لديها القدرة على توصيل التيار الكهربائي ، ولكن مع التغيرات في درجات الحرارة ، وعمل أشعة الضوء ، ووجود شوائب من مواد أخرى. مجالات تطبيق أشباه الموصلات واسعة النطاق: هندسة الراديو والإلكترونيات الضوئية. في الطب البديل ، يُعرف الياقوت بأنه ترياق ضد العديد من المواد السامة. تم استخدام الصفات العلاجية لليقوت منذ العصور القديمة لاكتساب الأفكار النقية والهدوء الروحي والتوازن ، لاكتساب نكران الذات.
الاختيار والرعاية
يعتبر الياقوت الأزرق من ردة الذرة من أصعب الأحجار للتكاثر المختبري. من المستحيل إنشاء هذا الظل بدون تدريب احترافي دقيق. يجب اتباع البيانات الفنية بدقة. تم العثور على الحجر الطبيعي لهذا الظل فقط في الهند. في هذا البلد ، هو تميمة طقسية واحتفالية.تم اختياره لعلاج قصور القلب واكتساب الاستقرار النفسي. إذا احتفظت بالحجر في المنزل ، فسيأتي الرخاء بالتأكيد ، وستأتي القيادة إلى صاحب المنزل. يتم الاحتفاظ بأجمل عينات الياقوت الطبيعية في صناديق خاصة في بلدان مثل:
- تايلاند - 16 كجم ؛
- سريلانكا - 18 كجم ؛
- الولايات المتحدة الأمريكية - 15 كجم
في روسيا ، يتم إنتاج الياقوت الأزرق من ردة الذرة في القرن التاسع عشر ، ويتم تخزينه في صندوق الماس في البلاد. الحجر قوي ومتين بشكل لا يصدق. في المنزل ، تتطلب مجوهرات الياقوت رعاية إضافية. الرطوبة العادية ، التعرض لأشعة الشمس المباشرة ، الغبار ضار بالمجوهرات. يمكن صقل المنتجات عن طريق التنظيف المنتظم. محاليل الصابون العادية أو جل الاستحمام مناسبة للنقع. يجب بعد ذلك غسل المنتجات المستخدمة بالماء البارد.
في متاجر المجوهرات ، يمكنك العثور على منتجات رعاية خاصة للأحجار الكريمة. عادة ما تكون على شكل بخاخات أو مناديل يمكن التخلص منها. الأموال باهظة الثمن ، لذا فإن استخدامها يكون سائلاً عندما تكون المجوهرات شديدة الاتساخ. نظرًا لأن الياقوت نادرًا ما يفقد بريقه الخارجي الأصلي ، فإنه يكفي استخدام منتجات التنظيف المنزلية المعتادة التي يمكن أن تجدها كل ربة منزل.
شاهد الفيديو لترى كيف تتم زراعة الياقوت الاصطناعي.