A mesterséges gyémánt előállítása: hogyan készül a csoda?
A gyémántok igazi drágakövek. Lényegtelen, hogy évmilliók alatt a természetben fejlődtek ki vagy pedig a tudomány ajándékai, a végeredmény ugyanis megegyező: egy azonos tulajdonságokkal bíró különleges anyag, a gyémánt. A bányászott gyémántokról rengeteget lehet olvasni, sokkal kevesebb információ áll azonban rendelkezésre a mesterséges gyémántokról. Ebben a blogposztban megnézzük, hogy hogyan történik a mesterséges gyémánt előállítása!
A gyémánt az egyik legértékesebb anyag a Földön, amit régebben csupán a természetben lehetett fellelni. Évmilliók kellenek a gyémánt kialakulásához, mivel létrejöttéhez bizonyos környezeti tényezők együttes fennállására van szükség, ami ritkán következik be. A bányászott gyémántok roppant értékesek, csillogásuk azonban nem felhőtlen, mivel igen sok esetben emberéleteket követel a kibányászásuk. A gyémántbányákban jellemzően embertelen körülmények között, alacsony bérezésért dolgoznak a helyi emberek, akik nehéz helyzetükben vállalják el ezt a veszélyes munkát. A kizsákmányolás mellett a gyémántok fényéből az is elvesz, hogy bányászatuk nem tudományos és környezetvédelmi elvek alapján történik, hanem az oligarchák érdekei alapján.
A mesterséges gyémántok esetében ezek a problémák nem állnak fenn, előállításuk ugyanis laboratóriumokban történik. Nézzük hogyan készül az etikus gyémánt!
A mesterséges gyémánt előállítása
A mesterséges gyémántot gyakran illetik a szintetikus gyémánt és a laboratóriumi gyémánt névvel, ennek oka, hogy ezeknek a köveknek a kialakulási helye nem a természet, hanem a laboratórium. Az ellenőrzött környezet a folyamat kulcsa: olyan körülményeket hoznak létre, amelyek a drágakő kialakulásához szükségesek. Valójában megteremtik a kristályosodás feltételeit, körülményeit, mindössze annyi történik, hogy felgyorsítják a kialakulás folyamatát. Ennek köszönhető, hogy a két gyémánttípus kémiai jellemzői teljes mértékben megegyeznek.
Egy rövid kitérő erejéig ejtsünk néhány szót a cirkóniumról, így alaposabban megérthetjük, hogy mi is a mesterséges gyémánt lényege. A cirkónium igen kedvelt azok körében, akik gyémántra vágynak, de nem szeretnének súlyos összegeket fizetni a csillogásért. Első pillantásra, szabad szemmel akár össze is téveszthető a cirkónium és a gyémánt, valójában azonban teljesen más a szerkezete, csupán a külleme hasonló. A mesterséges gyémántoknál viszont nem arról van szó, hogy a kő nem gyémánt, hiszen pontosan leírható a gyémánt tulajdonságaival, hanem arról, hogy a keletkezés körülményei eltérőek.
Az első mesterséges gyémántot 1893-ban alkotta meg Henri Moissan, aki kísérlete során egy elektromos ívkemencét épített, amivel 3500 fokos hőmérsékletet tudott elérni, és előidézte a gyémántképződéshez ideális környezetet. 1954-ben gyártottak először olyan gyémántot, amit aztán értékesítettek is. Ma a népszerűségük egyre inkább növekszik, köszönhetően annak, hogy kiküszöbölik a gyémántok bányászásával és kiváltságával járó negatív körülményeket. Azok, akik szeretnének felelősséggel élni, óvni akarják a környezetet és fontos számukra az emberség és igazságosság az etikus gyémánt mellett teszik le a voksukat.
A mesterséges gyémánt előállítása jellemzően két úton történhet: az egyik eljárás a HPHT, a másik pedig a CVD. Ismerjük meg ezeket!
A HPHT módszer
A High Pressure, High Temperature, vagyis HPHT módszer lényege, hogy a mesterséges gyémánt ékkövet 5-6 GPa-n és magas hőmérsékleten, nagyjából 1500 Celsius-fokon „növesztik”. Az 1950-es években kifejlesztett technológia azon az elven alapul, hogy a laboratóriumi körülmények kialakítása során törekedni kell arra, hogy az a legjobban hasonlítson a földkéreg alatti viszonyokhoz, a szénfajták, a nyomás, a hőmérséklet stb. Így napról napra gyarapodik a gyémántrétegek száma és végül kialakul maga a gyémánt. Ez a módszer évtizedeken keresztül a legelterjedtebb volt, még a kövek tisztaságának javítására és a szín, az árnyalat megváltoztatására is használják.
A CVD eljárás
A Chemical Vapor Deposition, vagyis CVD, nem más, mint a kémiai gőzfázisú leválasztás. Ezt az eljárást az ezredforduló tájékán fejlesztették ki, előnye pedig a HPHT módszerrel szemben, hogy sokkal kisebb nyomás és hőmérséklet elegendő a kristályosodás elindításához. A folyamat során egy egykristályos gyémántmagot vákuumkamrába helyeznek és szén tartalmú gázt nyomatnak mellé. A gáz a gyémántmaggal reakcióba lép, a kristályosodás pedig beindul.
Míg a bányászott gyémánt kialakulásához több millió évre van szükség, addig a mesterséges gyémánt előállításhoz elegendő csupán néhány hét, bármelyik előállítási módról is legyen szó. A végeredmény magáért beszél! Nézz körül a Brilliante oldalán és győződj meg róla a saját szemeddel!