العربية 
English 
Español 
Português 
Deutsch 
Italiano 
Français 
Русский 
Bahasa Indonesia 
日本語 
한국어 
Suomi 
Svenska 
Polski 
Română 
Ελληνικά 
Türkçe 
Čeština 
Magyar 
Norsk bokmål 
الدليل الشامل ل 16 نوعاً من الأحجار الكريمة الاصطناعية
الخصائص، طرق الصنع الاصطناعية والمقارنة
مقدمة:
ونظراً لتطور التكنولوجيا الاصطناعية المعاصرة، يمكن تصنيع جميع الأحجار الكريمة الطبيعية تقريباً في المختبر، وتتشابه خصائصها بشكل متزايد مع خصائص الأحجار الطبيعية حتى أنها تصل إلى مستوى يصعب تمييزها.
جدول المحتويات
القسم I الماس الاصطناعي
يتم إنتاج الماس الاصطناعي بجودة الأحجار الكريمة بشكل رئيسي باستخدام مكبس الضغط العالي العالي (HTHP)، والبلدان الرئيسية المنتجة للماس الاصطناعي من فئة المجوهرات هي روسيا وأوكرانيا والولايات المتحدة. وتتشابه الخصائص الفيزيائية والكيميائية الرئيسية للماس الاصطناعي HTHP مع خصائص الماس الطبيعي.
1. خصائص تخليق الماس بطريقة حفز البذور البلورية
(1) الخصائص الخارجية للبلورات
يكون الشكل البلوري بشكل عام مكعب {100} وثماني الأوجه {111} في التجميع. قد يُظهر الماس المُصنَّع بطريقة "BARS" أنماطًا متفرعة مشوهة قليلاً، وخصائص نمو متموجة، ورقائق بلورية متبقية. في درجات الحرارة المنخفضة، غالبًا ما تبرز حواف الأوجه البلورية بينما يكون المركز مقعرًا؛ وفي درجات الحرارة المرتفعة، تصبح البلورة بأكملها مستديرة. تحت المجهر، يمكن ملاحظة قوام النمو والاختلافات اللونية في مناطق النمو المختلفة.
(2) اللون
تكون بلورات الألماس الاصطناعية عموماً صفراء فاتحة أو برتقالية مائلة إلى الأصفر أو بنية اللون. وتكون تلك التي تنمو في درجات حرارة منخفضة أفتح لونًا، بينما تكون تلك التي تنمو في درجات حرارة عالية أغمق لونًا. ويعتمد اللون بشكل كبير على سبيكة المحفز المستخدمة. إذا كان العامل الحفاز من الحديد والأل فإن البلورة الناتجة تكون عديمة اللون، وإذا كانت تحتوي على B (البورون) فإنها تظهر باللون الأزرق، وإذا كانت تحتوي على Ni (النيكل) فإنها تظهر باللون الأصفر المائل إلى البني. يكون توزيع اللون غير متساوٍ، مع وجود نطاقات لونية مرئية على طول حواف البلورات الثماني الأوجه.
(3) خصائص الشوائب
الشوائب الرئيسية هي المعادن الحفازة التي تظهر معزولة أو متجمعة على سطح البلورة أو موجهة على طول حدود مناطق النمو الداخلية، وتقدم أشكالاً مستديرة أو ممدودة أو تشبه النقاط أو تشبه الإبر. تكون مستويات النقاء بشكل رئيسي في نطاقات P وSI. تتطور أنماط نمو الماس الاصطناعي HTHP بشكل مختلف حسب منطقة النمو. وتكون أنماط النمو في منطقة النمو الثماني الأوجه مستقيمة وقد تحتوي على شوائب تشبه الإبر ذات اللون البني المحمر (لا تظهر إلا تحت التلألؤ الكاثودي)؛ ولا تحتوي منطقة النمو المكعب على أنماط نمو ولكن قد تحتوي على شوائب سوداء متقاطعة؛ وتتطور حواف منطقة النمو الثماني الأوجه المربعة بأنماط نمو مستقيمة.
(4) الخصائص البصرية
وغالباً ما يكون هناك انكسار انكسار شاذ ضعيف جداً. ولا يكون التغير اللوني للألوان المتداخلة كبيراً، وأقل وضوحاً من الماس الطبيعي.
(5) التلألؤ
تحت ضوء الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية وأشعة الكاثود، يُظهر هذا النوع من الأشعة تحت الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية وأشعة الكاثود تلألؤًا منتظمًا في مناطق نمو مختلفة تنبعث منها ألوان ضوئية مختلفة، مما يشكل أنماطًا هندسية منتظمة.
(6) طيف الامتصاص
لا يُظهر النوع I b عموماً أي امتصاص واضح؛ وفي بعض الأحيان، وبسبب تأثيرات التبريد أثناء عملية النمو، قد يسبب امتصاصاً عند 658 نانومتر. ويُظهر النوع I b + I a عدة خطوط امتصاص واضحة عند 600-700 نانومتر، بينما الماس الطبيعي له خط امتصاص عند 415 نانومتر (انظر الجدول 2-5).
الجدول 2-5 خصائص تعريف الماس الاصطناعي والماس الطبيعي
| البند | الماس الطبيعي | الماس الاصطناعي |
|---|---|---|
| اللون | في الغالب عديم اللون، والأصفر الفاتح، والبني الفاتح، والبني الفاتح، والبني، وكذلك الأخضر، والأصفر الذهبي، والأزرق، والوردي | أصفر فاتح في الغالب، وأصفر مائل إلى البني الفاتح، وعديم اللون أيضًا، وأخضر، وأزرق، مع ألوان غير متساوية، وشرائط لونية مرئية مرتبة بالتوازي مع حواف البلورة الثماني السطوح |
| النوع | معظمها من النوع الأول أ، وكذلك النوع الأول ب، والثاني أ، والثاني ب، وأنواعها المختلطة | معظمها من النوع الأول ب، ولكن أيضًا النوع الثاني أ، والنوع الأول + ب، والنوع الثاني أ + الثاني ب (أنواع مختلطة) |
| الشكل الكريستالي | غالبًا ما تظهر على شكل ثماني السطوح وثنائي السطوح المعيني وثنائي السطوح المعيني وتجمعاتها، مع وجود تلال نمو مثلثة تشبه التفكك على الأوجه البلورية | غالبًا ما تظهر على شكل مكعب، وثماني السطوح، وثنائي السطوح المعيني، وثنائي السطوح المعيني، وثماني السطوح المكعب، مع أنماط متفرعة غير عادية، ونمو متموج، ورقائق بلورية متبقية على أوجه البلورات |
| الدمج | شوائب معدنية مرئية مثل الماس، والزبرجد، والعقيق، والإسبنيل، والبيروكسين؛ وغالباً ما يحتوي الماس من النوع I b على شوائب داكنة تشبه الإبرة أو شوائب تشبه الصفائح | تظهر الشوائب البلورية المحفزة الشائعة لامعة تحت الضوء المنعكس وغير شفافة سوداء تحت الضوء المنقول، طولها حوالي 1 مم، مستديرة أو ممدودة بشكل عام، وتظهر معزولة أو في مجموعات، وغالباً ما تكون موازية لسطح البلورة أو موزعة على طول حدود مناطق النمو الداخلية؛ بعض الشوائب مدببة أو تشبه الإبرة. |
| التلألؤ | ظاهرة التلألؤ غير المنتظم للمناطق غير المنتظمة | ظاهرة التلألؤ النطاقي المنتظم تحت الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية وأشعة الكاثود |
| طيف الامتصاص | النوع الأول لون "كيب" يحتوي على خط امتصاص واحد أو عدة خطوط امتصاص واضحة، مثل 415 نانومتر، 453 نانومتر، 478 نانومتر | لا يحتوي النوع I b عمومًا على امتصاص واضح، ويرجع ذلك أحيانًا إلى تأثير تبريد الماس الاصطناعي الذي يسبب الامتصاص عند 658 نانومتر; النوع I b + I a عند 600- 700 نانومتر |
| مغناطيسي | غير مغناطيسية | مغناطيسية بسبب وجود شوائب حديدية |
2. طريقة الترسيب الكيميائي بالبخار لتخليق أغشية الماس (الماس المركب بالترسيب الكيميائي بالبخار)
(1) الخصائص الفيزيائية
وتقترب الخصائص الفيزيائية مثل الصلابة والتوصيل الحراري والكثافة والمرونة والشفافية من خصائص الماس الطبيعي أو تصل إليها. يشبه الألماس المُصنَّع بالقطع القابلة للتفكيك على القالب CVD الألماس الشبيه بالصفائح، مع عدم تطور أوجه {111} و {110}؛ وتكون الألوان في الغالب بني وبني فاتح أو عديم اللون وأزرق. ويُظهر الألماس المُصنَّع على شكل CVD انقراضاً شاذّاً قوياً تحت الضوء المستقطب بشكل متعامد، ويتفاوت في اتجاهات مختلفة.
(2) العيوب الهيكلية
يوجد العديد من التوائم (111) أو (111) صدوع التراص أو الاضطرابات. تحت التكبير، يمكن رؤية شوائب داكنة غير منتظمة وشوائب تشبه النقاط، مع وجود شرائط لونية متوازية للنمو.
(3) التوصيل الكهربائي
طبقات رقيقة من الألماس الاصطناعي الأزرق موصلة وموزعة بالتساوي على كامل سطح الألماس ذي الأوجه.
(4) طيف الأشعة تحت الحمراء
أغشية الماس متعددة الكريستالات، ذات بنية حبيبية على السطح وقمم مميزة بالقرب من 1332 سم-1، يظهر العرض الكامل عند النصف، الحد الأقصى (FWHM) وحتى قمة عريضة تظهر بالقرب من 1500 سم-1. تحت الأشعة فوق البنفسجية، يحدث عادةً تألق ضعيف باللون البرتقالي والأصفر تحت الأشعة فوق البنفسجية.
القسم الثاني المويسانيت الاصطناعي (الكالسارينيت الاصطناعي)
يتم إنتاج المويسانيت الاصطناعي بشكل أساسي بطريقة ليلي وتم إطلاقه لأول مرة في مدن مثل أتلانتا بالولايات المتحدة الأمريكية في يونيو 1998. وتتمثل خصائصه الأحجار الكريمة فيما يلي:
(1) اللون
عديم اللون إلى الأصفر الباهت والرمادي الفاتح والأخضر الفاتح والأخضر الفاتح والبني الفاتح والأزرق الفاتح والأخضر والرمادي، متأثرًا بكميات ضئيلة من شوائب النيتروجين والألومنيوم. على سبيل المثال، الأصفر (يحتوي على النيتروجين 0.01%)، والأخضر (يحتوي على النيتروجين 0.1%)، والأخضر المزرق (يحتوي على النيتروجين 10%)، والأزرق (يحتوي على كميات عالية من الألومنيوم). لا تحتوي البلورات عديمة اللون على النيتروجين أو تقلل من تأثير النيتروجين بإضافة عناصر ضئيلة من الألومنيوم.
(2) بريق
شفاف، بريق شبه لامع.
(3) نظام البلورة والخصائص البصرية
نظام بلوري سداسي الشكل، بنية من نوع سفاليريت. وغالباً ما يحدث في شكل كتلة ذات خاصية بصرية موجبة أحادية المحور.
(4) معامل الانكسار والتشتت
معامل الانكسار 2.648-2.691، معامل الانكسار 2.648-2.691، الانكسار الثنائي 0.043، يسمح التركيز على الطرف السفلي برؤية انعكاسات سطح الطاولة والوجهات الجانبية للتاج. الانعكاسية حوالي 21.0%، والتشتت 0.104.
(5) الكثافة والصلابة
الكثافة 3.20 - 3.24 جم/سم مكعب3صلابة موس حوالي 9.25. صلابة البلورة ممتازة.
(6) التضمينات
يمكن ترتيب أجسام أنبوبية بيضاء طويلة ونحيلة وأنبوبية بيضاء، وتجاويف غير منتظمة، وبلورات سيكل صغيرة، وبلورات سالبة، وأجسام كروية ذات بريق معدني داكن، يمكن ترتيبها خطياً بثلاثة جسيمات أو أكثر، وهناك أيضاً بعض الشوائب الشبيهة بالسحابة والمشتتة والشبيهة بالدبابيس التي ربما تحتوي على فقاعات.
(7) طيف الامتصاص
لم يلاحظ أي طيف امتصاص مميز. يتميز المويسانيت الاصطناعي عديم اللون تقريبًا بامتصاص ضعيف تحت 425 نانومتر.
(8) التلألؤ
يُظهر تلألؤاً، حيث يُظهر عدد قليل منها تألقاً برتقالياً متوسطاً إلى ضعيف تحت ضوء الموجات الطويلة، ويُظهر عدد قليل جداً منها تألقاً برتقالياً ضعيفاً تحت ضوء الموجات القصيرة؛ ويُظهر عدد قليل جداً منها تألقاً أصفر متوسطاً إلى ضعيف تحت الأشعة السينية.
(9) الموصلية الحرارية
تبلغ الموصلية الحرارية 230- 490 واط/(م-ك)، 1 واط/(م-ك) = 1.163 كيلو كالوري/(م-ح-ك).
(10) الموصلية الكهربائية
امتصاص أقل من 1800 سم-1، هناك العديد من قمم الامتصاص القوية والحادة في نطاق 2000-2600 سم-1 ولا يمكن رؤية سوى عدد قليل من قمم الامتصاص في منطقة 3000-3200 سم-1 المنطقة.
(11) طيف الأشعة تحت الحمراء
يُظهر الامتصاص التالي أن هناك العديد من قمم الامتصاص القوية والحادة في المنطقة، وبالكاد يمكن رؤية بعض قمم الامتصاص القليلة في النطاق.
(12) طرق بسيطة للتمييز بين الماس
① طريقة الإضاءة
اخلط الماس مع المويسانيت الاصطناعي وصب الخليط في صينية بلاستيكية مع غمر الأحجار الكريمة في الماء. ضع ورقة من الورق الأبيض أسفل الصينية البلاستيكية بمقدار 25 مم وأضئ من 15 سم فوق الأحجار الكريمة باستخدام مصباح ألياف ضوئية أو مصباح يدوي. من الأفضل تغطية مصدر الضوء بلوحة ذات شق وإجراء الاختبار في غرفة مظلمة. تحت الإضاءة، حرّك الصينية البلاستيكية من جانب إلى آخر تحت الإضاءة، سيظهر المويسانيت الاصطناعي ألواناً نابضة بالحياة، بينما سيصدر الألماس ضوءاً أبيض فقط.
② طريقة التسخين
- قم بتسخين هذه الأحجار الكريمة باستخدام فرن أو فرن كهربائي أو مصباح متوهج بقوة 250 واط؛ وفي هذا الوقت يتحول لون المويسانيت الصناعي إلى اللون الأصفر الفاتح، بينما لا يتغير لون الألماس.
- ضع اللهب الخارجي لثقاب أو ولاعة مباشرة تحت الجوهرة؛ فالألماس لا يتغير لونه، بينما يتحول لون المويسانيت الصناعي إلى اللون الأصفر ولكنه يعود إلى حالته الأصلية بعد التلدين.
③ طريقة التشتت
ضع الألماسة ووجهها لأسفل في طبق زجاجي ضحل ونظيف، مغمورة بالكامل في ماء الصنبور، وأضئها عمودياً باستخدام مصباح قلم؛ حيث يُظهر المويسانيت الصناعي ومضات لونية طيفية ساطعة، بينما يكون للماس ومضات لونية أقل سطوعاً.
④ طريقة الثقل النوعي
ضع الحجر الكريم في سائل ثنائي اليودوميثان الثقيل؛ حيث يطفو المويسانيت الصناعي للأعلى، ويغرق الألماس.
القسم الثالث الزمرد الاصطناعي
وتشمل طرق تصنيع الزمرد بشكل رئيسي طريقة الحرارية المائية وطريقة التدفق. وتتشابه الخصائص الفيزيائية، مثل معامل الانكسار والكثافة للمنتج المُصنَّع مع خصائص الزمرد الطبيعي، مع وجود اختلاف رئيسي في السمات الداخلية والخصائص الطيفية للأشعة تحت الحمراء. كما أن هناك اختلافات في عمليات الإنتاج المختلفة.
1. الطريقة الحرارية المائية لتخليق الزمرد
ويشمل التوليف الحراري المائي للزمرد الزمرد الروسي والزمرد الاصطناعي بطريقة ليند والزمرد الاصطناعي بطريقة بيرون والزمرد الاصطناعي بطريقة ليشليتنر والزمرد الاصطناعي بطريقة ليشليتنر والتوليف الحراري المائي للزمرد في غيلين بالصين. وترد خصائص الطرق الحرارية المائية المختلفة لتخليق الزمرد في الجدول 2-6.
الجدول 2-6 خصائص الطرق الحرارية المائية المختلفة لتخليق الزمرد.
| التنوع | معامل الانكسار | الانكسار البيريفيرينجي | الكثافة (جم/سم3) | تألق الأشعة فوق البنفسجية | الدمج | الخصائص الأخرى | الزاوية بين خطوط النمو والمحور Z |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ليشليتنر (أستراليا) | 1.570 ~ 1.605; 1.559 ~ 1.566 | 0.005 ~ 0.010; 0.003 ~ 0.004 | 2.65 ~ 2.73 | أحمر | بلورة البذور، كسور متصالبة | الطبقات المرئية في الغمر بالزيت، اختفاء الضوء المستقطب المتعامد المتموج | 30 ° |
| ليندي (الولايات المتحدة الأمريكية) | 1.567 ~ 1.572 | 0.005 | 2.67 ± | أحمر قوي | شوائب غازية وغازية ثنائية الطور تشبه الريش وشوائب غازية-سائلة تشبه الريش، وشوائب متوازية تشبه المسامير أو تشبه الإبر، وبريليوم السيليكات | يوجد امتصاص ل H2O في طيف الأشعة تحت الحمراء، الذي يحتوي على ماء من النوع الأول | 36 ~ 38 ° |
| طريقة التجمع المكرر (أستراليا) | 1.570 ~ 1.575 | 0.005 | 2.694 | ضعيف و لا شيء | سحابة -شبيهة بشاشة نافذة التضمينات | يوجد امتصاص ل H2O في طيف الأشعة تحت الحمراء، بما في ذلك Cl | 22 ~ 23 ° |
| الصين (قويلين) | 1.570 ~ 1.578 | 0.006 | 2.67 ~ 2.69 | أحمر فاتح | شوائب ثلاثية الطور على شكل صيد، تظهر أحيانًا بشكل فردي، تشبه شتلات القمح عندما تظهر في مجموعات، سيليكات البريليوم | يحتوي على ماء من النوع الأول والثاني | |
| بيرون (أستراليا) | 1.570 ~ 1.578 | 0.007 ~ 0.008 | 2.68 ~ 2.70 | أحمر قوي | شوائب ثنائية الشكل مسمارية الشكل، وبلورات سيليكات البريليوم، وجسيمات بيضاء على شكل مذنبات وجسيمات تشبه الخرز، وشوائب تشبه الريش المتدفق، وشوائب معدنية داكنة | يحتوي على ماء من النوع الأول والثاني، Cl | 32 ~ 40 ° |
| روسيا (القديمة) (جديدة) | 1.572~ 1.578; 1.579 ~ 1.584 | 0.006 ~ 0.007 | 2.68 ~ 2.70 | أحمر ضعيف | آلاف الجسيمات البنية الصغيرة، شكل سحابة بنية اللون | يحتوي على ماء من النوع الأول والثاني | 32 ~ 32 ° ; 43 ~ 47 ° |
(1) اللون
أخضر زاهي.
(2) هيكل المحتوى المائي
مياه النوع الأول هي السائدة، مع وجود بعض مياه النوع الثاني.
(3) التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء
على الرغم من أن التخليق الحراري المائي للزمرد يحتوي على كل من النوع الأول والنوع الثاني من الماء، إلا أنه يحتوي على مواضع ذروة وشدة مختلفة لذبذبات التمدد والانحناء لجزيئات الماء. يُظهر التخليق الحراري المائي للزمرد امتصاصًا في منتصف.
الأشعة تحت الحمراء عند 4357 سم-1، 4052 سم-1 و3490 سم-1، 2995 سم-1، 2830 سم-1، 2745 سم-1 الذي يمكن أن يميزه عن الزمرد الطبيعي (انظر الشكل 2-9).
(4) التضمينات
وغالباً ما توجد شوائب ثنائية الطور وشوائب شبيهة بالإبر أو شبيهة بالمسامير وفراغات، مع وجود شوائب صلبة سائلة موزعة على مستويات فردية ومرتبة بالتوازي مع بعضها البعض على نفس المستوى. في بعض الحالات، توجد بلورات ثنائية الانكسار، وتجاويف مملوءة بمراحل متعددة، وأشكال مستوية من بلورات البذور مع شوائب ملتوية تشبه الريش الأبيض وشبيهة بالريش والألياف والقطن. تتوزع الشوائب الشبيهة بالخبث بشكل مستوٍ، ويُظهر سطح البلورة تموجات نمو فريدة من نوعها. تكون خطوط النمو المتموجة أو المسننة وأشرطة الألوان داخل البلورة موازية في الغالب للوحة البلورة البذرية، بزاوية تقاطع مع المحور Z بين 22 درجة - 40 درجة، وتُظهر حدودًا غير منتظمة للحبوب الفرعية التي تكون عمودية تقريبًا على أشرطة الألوان، وتشكل أنماطًا زاويّة.
تكون حدود الحبيبات عمودية تقريبًا على نطاقات الألوان، وتشكل أنماطًا زاويّة.
وينتمي الزمرد الاصطناعي المنتج بالطريقة الحرارية المائية في قويلين بالصين إلى السلسلة الخالية من الكلور المحتوية على الكلور ولا يحتوي إلا على قمم مائية من النوع الأول. وغالباً ما تكون الشوائب على شكل خطاف موازية لمحور C هي الكريزوبيريل وأحياناً البريل. ويرتبط توزيع شوائب الطور الصلب بحدود بلورة البذرة ويكون اتجاه ترتيب الشوائب الشبيهة بالإبرة عمودياً على بلورة البذرة وسطح النمو الرئيسي.
(5) المؤثرات البصرية الخاصة
في ظل ظروف الخلفية السوداء، سيظهر اللون الأحمر في زوايا معينة عند إضاءته بمصدر ضوء قوي.
(6) التألق
تألق أحمر قوي.
(7) مراقبة مرشح الألوان
لون أحمر فاتح.
2. تخليق الزمرد باستخدام طريقة التدفق
تشمل الشركات المصنعة التي تنتج الزمرد الاصطناعي باستخدام طريقة التدفق كل من تشاتام وجيلسون ولينوكس. تختلف خصائص الزمرد الصناعي من مختلف المصنعين اختلافاً طفيفاً (انظر الجدول 2-7).
الجدول 2-7 خصائص الزمرد المركب بطرق تدفق مختلفة
| التنوع | معامل الانكسار | الانكسار البيريفيرينجي | الكثافة (جم/سم3) | تألق الأشعة فوق البنفسجية | الدمج | الخصائص الأخرى | حلقات النمو |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| تشاتام (الولايات المتحدة الأمريكية) | 1.560 ~ 1.563 | 0.007 | 2.65± | أحمر قوي | غلاف شبيه بالريشة وشبيه بالحجاب وبلورة التنتالوم السيليكوني | لا هـ2 O في طيف الأشعة تحت الحمراء | ج(0001)؛ م(1010)؛ ش(1120) |
| جيلسون I نوع جيلسون (فرنسي) | 1.559 ~ 1.569 | 0.005 | 2.65 ± 0.01 | برتقالي -أحمر | شوائب شبيهة بالريش، بلورات سيليكات البريليوم المستطيلة الشكل | لا هـ2 O في طيف الأشعة تحت الحمراء | |
| جيلسون II نوع جيلسون (فرنسي) | 1.562 ~ 1.567 | 0.003 ~ 0.005 | 2.65 ± 0.01 | أحمر | نفس ما ورد أعلاه | نفس ما ورد أعلاه، المنتج نادر جداً | |
| جيلسون ن نوع جيلسون (فرنسي) | 1.571 ~ 1.579 | 0.006 ~ 0.008 | 2.68 ~ 2.69 | لا يوجد | حزمة التدفق الليفي الصلب الشبيهة بالحزمة الليفية، سيليكات البلاتين والبريليوم | كما هو موضح أعلاه، يوجد امتصاص مميز عند 427 نانومتر | |
| لينيكس (بالفرنسية) | 1.556 ~ 1.566 | 0.003 | 2.65 ~ 2.66 | أحمر | عبوة أنبوبية غير شفافة، وحجر البريليوم السيليكوني وبلورات تشبه الزمرد، مملوءة بالتدفق في الشقوق | عبوة أنبوبية غير شفافة، وحجر البريليوم السيليكوني وبلورات تشبه الزمرد، مملوءة بالتدفق في الشقوق |
مقتبس من "نظام علم الأحجار الكريمة" (2006)
(1) طيف الأشعة تحت الحمراء
وبالتالي لا يوجد أي امتصاص للماء (انظر الشكل 2-9). وإذا أُضيف الحديد (من نوع جيلسون N)، يوجد نطاق امتصاص عند 427 نانومتر في المنطقة البنفسجية، وهو ما لا يوجد في الزمرد الطبيعي.
(2) التضمينات
غالبًا ما تملأ الشوائب الصلبة الذائبة التي لم تنصهر على طول الشقوق والتجاويف، وتظهر على شكل ريش أو ليفي أو متراصة، مثل ستائر النوافذ المترفرفة؛ شوائب تدفق خشنة الحبيبات تشبه الدرجات؛ بعض السمات المتوازية التي تشبه الشريط أو الخط، إما أن تمتد باستمرار نحو سطح المنشور سداسي الوجوه أو تشكل زاوية معينة مع سطح المنشور، وبعضها يظهر على طول اتجاه محور البلورة، مما يجعل المحيط الخارجي سداسي الوجوه يبدو وكأنه يحتوي على تجويف; وأحيانًا توجد شوائب صلبة من مادة البوتقة (البلاتين) وبريليوم السيليكات؛ وأحيانًا يمكن رؤية آثار بلورات البذور الطبيعية (أغمق لونًا)، مع وجود جزء زمردي داكن يحيط ببلورة البذور يظهر نفس خصائص الشوائب. يمكن تقسيم هذه الشوائب إلى خمسة أنواع:
- شوائب منحنية تشبه الريش تشبه الحجاب أو القش;
- شوائب تشبه الخطاف على شكل ضحك;
- نوع التضمين الغازي-السائل ثنائي الطور الغازي;
- نوع بلوري صغير يشبه الوبر;
- نوع نادر من الأجسام الملتفة المخروطية المخروطية الداكنة اللون.
(3) تحليل المكونات
يحتوي على كاتيونات معدنية مع عوامل تدفق مثل المونيوم والفيتامين V، بينما لا يحتوي الزمرد الطبيعي على ذلك.
(4) التلألؤ
التألق الأحمر. إن نفاذية زمرد تشاتام الاصطناعي تحت الموجة القصيرة (أقل من 230 نانومتر) أقوى بكثير من نفاذية الزمرد الطبيعي (الذي لا ينقل أقل من 295 نانومتر).
يتشابه الزمرد المُصنَّع بالتدفق المذكور أعلاه أو بالطريقة الحرارية المائية إلى حد كبير مع الزمرد الطبيعي ويصعب تمييزه بشكل عام. والأساس الرئيسي للتعرف عليها هو تحليل سماتها الداخلية وخصائصها الطيفية بالأشعة تحت الحمراء باستخدام المجهر ومقياس الطيف بالأشعة تحت الحمراء (الجدول 2-8).
الجدول 2-8 الاختلافات بين الزمرد الطبيعي والزمرد المُصنَّع بطريقة التدفق والطريقة الحرارية المائية
| الأنواع | تخليق الزمرد بطريقة التدفق | تخليق الزمرد بالطريقة الحرارية المائية | زمرد طبيعي | |
|---|---|---|---|---|
| الكثافة (جم/سم3) | 2.65 ~ 2.67 | 2.67 ~ 2.69 | 2.69 ~ 2.74 | |
| Ne | 1.560 ~ 1.563 | 1.566 ~ 1.576 | 1.565 ~ 1.586 | |
| No | 1.563 ~ 1.566 | 1.571 ~ 1.578 | 1.570 ~ 1.593 | |
| الانكسار البيريفيرينجي | 0.003 ~ 0.005 | 0.005 ~ 0.006 | 0.005 ~ 0.009 | |
| الخصائص الداخلية | حجر بريليوم السيليكون، صفيحة البلاتين، شقوق تشبه الوريد المنحني، شوائب ثنائية الطور | حجر بريليوم السيليكون، شوائب صغيرة ثنائية الطور | ميكا، وتريموليت، وأكتينوليت، وبيريت، وكالسيت، وشوائب ثلاثية الطور | |
| المياه | لا يوجد | يحتوي على ماء من النوع الأول وماء من النوع الثاني | يحتوي على ماء من النوع الأول وماء من النوع الثاني | |
| البوتاسيوم | متغير | لا يوجد | متغير | |
| طيف الأشعة تحت الحمراء | لا توجد ذروة امتصاص الماء |
(وفقًا لكورت ناسان، 1979)
القسم الرابع تخليق الأحجار الكريمة الياقوتية
1. طريقة الانصهار باللهب لتخليق أحجار الياقوت الأحمر الكريمة
(1) تركيب الياقوت
① نظيفة نسبياً من الداخل، مع عدم وجود فقاعات أو فقاعات تُرى أحياناً. تكون الفقاعات صغيرة وقليلة، كروية الشكل في الغالب، ونادراً ما تكون على شكل شرغوف. إذا كانت عملية الإنتاج غير مستقرة، فقد يشكل عدد كبير من الفقاعات الشبيهة بالنقاط تجمعات موزعة في أشرطة أو أنماط تشبه السحب. وفي بعض الأحيان، يظهر مسحوق أكسيد الألومنيوم غير الذائب ومسحوق أكسيد الكروم الأحمر على شكل فتات.
② الألوان الزاهية، النقية بشكل مفرط، يمكن أن يكون لها لون أحمر غامق، برتقالي-أحمر، أحمر بنفسجي، والعديد من الألوان الأخرى، مما يعطي شعورًا "مزيفًا".
③ لها نمط نمو على شكل قوس عريض يمتد عبر العينة بأكملها. وبفضل التحسينات التكنولوجية، انخفض نسبيًا انحناء نمط النمو، حيث يبدو مستقيمًا نسبيًا على نطاق أصغر. أثناء عملية المعالجة والتلميع، قد تحدث تشققات تشبه الريش، وقد تتشكل التشققات أيضًا أثناء المعالجة الحرارية اللاحقة. إذا تم حشوها بالراتنج، قد تتكون شقوق تشبه بصمة الإصبع الزائفة داخل الشقوق.
④ بما أن السطح موازٍ أو موازٍ تقريبًا لاتجاه المحور Z، فهناك ازدواجية ملحوظة في اتجاه السطح.
⑤ تحت ضوء الأشعة فوق البنفسجية، يُظهر تألقًا أحمر متوسط إلى قوي.
⑥ قد توجد ظاهرة فسفورية حمراء بعد التشعيع بالأشعة السينية.
(2) تخليق الياقوت الأزرق (2)
① ألوان مختلفة: يظهر الياقوت الأزرق أزرق من المنظر العلوي وأزرق أرجواني مائل إلى الأزرق من المنظر الجانبي.
② تتشابه الشوائب الغازية والشوائب الصلبة وخطوط النمو والفقاعات المتعددة الألوان مع الياقوت الاصطناعي، كما يظهر في أطياف التألق والامتصاص في الجدول 2-9. في بعض الأحيان، قد تتراكم المواد الزرقاء حول الفقاعات، مما يسهل اكتشافها.
③ قد يختفي خط امتصاص الحديد عند 450 نانومتر في الياقوت الطبيعي أو قد يكون ضعيفًا جدًا وغير واضح.
الجدول 2-9 مقارنة بين خصائص أحجار الياقوت الأحمر الاصطناعي المندمج باللهب
| أصناف الأحجار الكريمة | هيكلية النمو | التضمينات | الطيف | تألق الأشعة فوق البنفسجية | الخصائص الأخرى |
|---|---|---|---|---|---|
| روبي | شريط سداسي الشكل | الروتيل، شقوق التئام الشقوق | طيف Cr | وسط قوي واحد قوي واحد | المحور C العمودي |
| روبي صناعي | خطوط النمو المنحنية | فقاعات، مسحوق | الطيف الترددي | قوي جداً | لا يوجد توجيه |
| الياقوت | شريط ألوان سداسي الشكل | الروتيل، شقوق ملتئمة، شقوق ملتئمة، شوائب بلورية | 450 نانومتر ضيق النطاق 450 نانومتر | ضعيف، برتقالي-أحمر (موجة طويلة) | طقطقة مستقيمة |
| ياقوت صناعي | خطوط النمو المنحنية | فقاعات، تجمعات فقاعات صغيرة، مسحوق | مفقود | ضعيفة، زرقاء-بيضاء (موجة قصيرة) | شقوق منحنية |
| حجر الياقوت الأصفر| حجر الياقوت الأصفر | شريط ألوان سداسي الشكل | الروتيل، شقوق ملتئمة، شقوق ملتئمة، شوائب بلورية | 450 نانومتر ضيق النطاق، أو لا شيء | لا يوجد وسط، غير متوهج مع نطاقات امتصاص، على العكس من ذلك الفلورسنت الأصفر | في3+ أو Mg2+ هو عامل التلوين، ولا يحتوي على Ni |
| أصفر صناعي الياقوت | نطاق ألوان منحني (مرشح زجاجي أزرق) | فقاعات، مجموعات فقاعات صغيرة، بودرة | الغياب | ضعيف ولا شيء | تحتوي على النيكل، ني2+ عامل تلوين |
| أخضر الياقوت | شريط ألوان سداسي الأضلاع | الروتيل، الشفاء الكسور، شوائب الكريستال | نطاق ضيق 450 نانومتر | لا يوجد فلورة | في3+ Fe/ Ti عامل تلوين |
| اصطناعي ياقوت أخضر | المنحنى (د) خطوط النمو | فقاعات، مجموعات فقاعات صغيرة، بودرة | مفقود | مدرسة متوسطة ضعيفة، برتقالية اللون | ني، كو، ني2+ Co كعامل تلوين |
| ياقوت متغير اللون | شريط ألوان سداسي الشكل | الروتيل، شقوق ملتئمة شوائب بلورية | الطيف الترددي | ضعيف، أحمر | في3+ Fe/ Ti عاملان مولدان للون ولا يحتويان على V تقريبًا |
| ياقوت صناعي متغير اللون | خطوط النمو المنحنية | فقاعات، تجمعات فقاعات صغيرة، مسحوق | 470 نانومتر خط رفيع 470 نانومتر | ضعيف، أبيض مائل للزرقة (موجة قصيرة) | تحتوي على V، V3+ هو العامل المولد للون |
| ياقوت عديم اللون | نطاق لوني سداسي سداسي ضعيف | الروتيل، الكسور الملتئمة، والشوائب البلورية | لا يوجد | تألق أصفر ضعيف متوسط التألق | لا يوجد تأثير بلات |
| ياقوت صناعي عديم اللون | لا يوجد | فقاعات، تجمعات فقاعات صغيرة، مسحوق | لا يوجد | تألق متوسط الضعف، أزرق-أبيض مائل للأزرق | تأثير بلات |
(3) الياقوت الأزرق الياقوتي النجمي الصناعي (الأزرق)
① اللون والشفافية: الياقوت الأحمر الفاتح النجمي الاصطناعي باللون الوردي إلى الأحمر، وشبه الشفاف إلى الشفاف؛ الياقوت الأزرق الفاتح النجمي الاصطناعي باللون الأزرق اللبني إلى الأزرق، والأبيض إلى الرمادي، والأرجواني والأخضر والأخضر والأصفر والبني والأسود وشبه الشفاف.
② تكون خطوط النمو على شكل قوس موازية للقاعدة بشكل عام، وغالباً ما تتوزع الفقاعات على طول طبقات النمو على شكل قوس. تتوزع شوائب الروتيل الصغيرة بكثافة في ثلاثة اتجاهات، وتبدو ضبابية.
③ الخطوط النجمية دقيقة وضيقة وكاملة وواضحة وموزعة على سطح العينة دون كواكب.
ترد السمات المميزة للياقوت النجمي الاصطناعي (الأزرق) والأحجار الطبيعية في الجدول 2-10.
الجدول 2-10 خصائص الياقوت النجمي الاصطناعي المندمج باللهب (أزرق)
| البند | الاصطناعية | طبيعي | |
|---|---|---|---|
| ميزات السطح | ضوء النجوم | يطفو ضوء النجوم على السطح، ساطعًا بشكل استثنائي، وليس ناعمًا | ينبعث ضوء النجوم من داخل البلورة الناعمة |
| خطوط النجوم | تكون الخطوط النجمية متصلة ودقيقة ومستقيمة وموحدة؛ وتكون تقاطعات الخطوط النجمية واضحة، ولا توجد ظاهرة اتساع أو سطوع عند التقاطعات العائمة على السطح (لا يوجد بريق يشبه بريق الأحجار الكريمة) | تتفاوت خطوط النجوم في العرض، وتمتد إلى الأمام بنمط متموج، وتصبح تقاطعات خطوط النجوم أعرض وأكثر إشراقًا (المجد) | |
| الميزات الداخلية | يمكن ملاحظة خطوط نمو منحنية (واضحة بشكل خاص على الجزء الخلفي المحدب من الحجر الكريم) إلى جانب مسحوق أبيض ناعم للغاية وشوائب روتيل متناثرة | الشوائب الزاويّة مرئية، وتوجد ظاهرة النطاقات اللونية | |
| تألق الأشعة فوق البنفسجية | الموجة الطويلة | يُظهر الياقوت النجمي الاصطناعي لوناً أحمر ساطعاً قوياً جداً | يُظهر الياقوت النجمي الطبيعي لوناً أحمر ضعيفاً |
| الموجة القصيرة | يُظهِر الياقوت النجمي الاصطناعي لوناً أحمر ساطعاً قوياً جداً، ويُظهِر الياقوت الأزرق الاصطناعي لوناً أزرق مائل إلى الأبيض | يُظهر الياقوت النجمي الطبيعي لوناً أحمر ضعيفاً، بينما يُظهر الياقوت الأزرق النجمي الطبيعي جودة حسية | |
2. التخليق الحراري المائي للأحجار الكريمة الياقوتية
(1) الخصائص الخارجية للبلورات
① يكون شكل البلورات في الغالب على شكل صفيحة سميكة أو شبيهة بالصفائح، والأشكال الشائعة هي الأشكال السداسية ثنائية الأضلاع{2241} و{2243}، تليها المعينية{0111}، وأحياناً الأشكال الثلاثية ثنائية الأضلاع السالبة{3581} والأوجه المزدوجة المتوازية{0001}.
② عادةً ما تتطور أنماط نمو مختلفة على الأوجه البلورية السداسية ثنائية الهرم. وتشمل الأنماط الشائعة تلال نمو على شكل لسان أو على شكل قطرات، ومدرجات نمو تشبه الخطوات، وقوام نمو يشبه الشبكة، وتصدعات نمو غير منتظمة، مع خطوط ليفية شعاعية في بعض الأحيان. وترتبط أنماط النمو هذه ارتباطًا وثيقًا بدرجة الحرارة والضغط والمعادن واتجاه تدفق المذيبات وتدرج درجة الحرارة أثناء عملية نمو البلورة. وهي تمثل شكلاً من أشكال البنية الداخلية المدمجة للبلورة وخلخلة النمو.
③ يمكن أن تحدث ظواهر التشقق في البلورات. وهناك حالتان للتشقق في الياقوت الأصفر الاصطناعي: إحداهما التشقق على طول وجه البلورة البذري (ويرجع ذلك أساساً إلى الضغط الكبير بين البلورة والبلورة البذرية)؛ والأخرى هي التشقق الشبكي المنتظم على وجه البلورة {2243} (الذي تحدده بنية البلورة وظروف نموها). هناك ثلاثة أنواع من التشقق في بلورات الياقوت الأصفر الاصطناعية: أحدها عبارة عن مجموعتين من التشقق على طول اتجاه المعين البلوري؛ والآخر هو التشقق على طول مركز صفيحة البلورة البذرية؛ والآخر هو التشقق على طول الواجهة بين البلورة البذرية والبلورة. T سبب التشقق في النوع الأخير أكثر تعقيدًا، وقد يكون مرتبطًا بعدم تطابق الشبكة أو التشوه البلوري بين البلورة الدقيقة والبلورة. ومع ذلك، قد تكون بعض الشوائب القابلة للذوبان أو الخلط الميكانيكي الهلامي في البلورات، بالإضافة إلى التقلبات الحرارية الناجمة عن تأثير التدفق الحراري غير المتكافئ أثناء عملية النمو، هي الأسباب الرئيسية لتشقق بلورات الياقوت الأصفر الاصطناعي.
(2) الخصائص الداخلية
① شوائب غازية-سائلة ثنائية الطور. قد تكون موزعة بشكل منفصل أو في نمط يشبه بصمة الإصبع على سطح الكسر الملتئم، تشبه بنية شبكية. وهي تتمتع بإحساس ثلاثي الأبعاد أقوى وأكثر انتظاماً من الشوائب الشبيهة ببصمات الأصابع في الياقوت الطبيعي. وغالباً ما تكون الشوائب السائلة المميزة على شكل أظافر ذات توجه كثيف.
تكون حواف الشوائب المفردة في الياقوت الأصفر الاصطناعي ناعمة ومنتظمة نسبيًا، مع نسبة حجم غاز-سائل تبلغ 20%. أما الشوائب المنفردة أو الشوائب الموزعة على شكل حبة أو شبيهة بالخرز الموزعة على مرحلتين غازية وسائلة في بلورات الأحجار الكريمة الصفراء الاصطناعية فهي تقريباً بحجم 0.02 -0.05 مم، بيضاوية أو غير منتظمة الشكل، بنسبة غاز-سائل تبلغ 15%-25%، وهي معزولة وموزعة عموماً بعيداً عن بلورات البذور، وتتشابه خصائصها المورفولوجية إلى حد كبير مع الشوائب السائلة في الياقوت الأصفر الطبيعي. ويصعب التمييز بين الاثنين تحت المجهر.
② تظهر الفقاعات في مجموعات. في أحجار الياقوت الاصطناعية المبكرة، غالباً ما تتوزع العديد من مجموعات الفقاعات بكثافة على شكل فقاعات صغيرة جداً يبلغ قطرها 0.01 ملم على رقائق بلورات البذور أو أغطية بلورات البذور أو أسلاك الذهب المعلقة. من الصعب عموماً رؤية مثل هذه الشوائب في الأحجار الكريمة الياقوتية الاصطناعية.
③ وجود رقائق بلورية بذرة. إذا تم وضع بلورة الأحجار الكريمة في زيت غمر بروميد النفثالين، يمكن التعرف عليها من خلال حدود النمو غير المنتظمة المتموجة بين رقائق البلورة البذرية وطبقات النمو.
④ شوائب معدنية صلبة. مجاميع بلورات الذهب الدقيقة موزعة على شكل نقاط أو متكتلة، تنشأ من بطانة الذهب أو الأسلاك المعلقة في أوعية الضغط العالي.
أل(OH) أبيض مائل إلى الرمادي3 كما يمكن رؤية المسحوق في بلورات الياقوت الاصطناعي، ويشبه فتات الخبز، وهو غير شفاف. يتوزع في الغالب بطريقة منقطة ومستوية بالقرب من بلورة البذرة.
في بلورات الياقوت الأصفر الاصطناعية، يمكن أيضاً العثور على شوائب شوائب قابلة للانصهار، معظمها في أشكال شجيرية غير منتظمة أو شعاعية أو حبيبية غير منتظمة، عديمة اللون وشفافة، مع نتوءات متوسطة. تحت الضوء المستقطب المتعامد، يكون تسلسل اللون التداخلي مرتفعًا نسبيًا (مرتبط بالسمك)، وغالبًا ما يكون موزعًا بشكل غير متساوٍ في الواجهة بين البلورة والبلورة البذرية؛ يمكن أيضًا ملاحظة خليط ميكانيكي يشبه الهلام مع شكل شبكي منتظم أو غير منتظم، وهو عديم اللون أو أصفر-أخضر فاتح، وشفاف، مع نتوءات متوسطة إلى عالية، ويوجد فقط عند الشقوق بين البلورة والبلورة البذرية، وغالبًا ما يرتبط بشوائب شوائب قابلة للانصهار أو شوائب سائلة.
⑤ قوام النمو والنطاقات اللونية. تُظهر بلورات الياقوت الاصطناعية أشرطة نمو حمراء داكنة وبرتقالية حمراء مائلة إلى البرتقالي، موزعة في أنماط نطاقات مستقيمة تشبه "توأم البوليمر"؛ وتتميز بعض بلورات الياقوت الأصفر الاصطناعية بقوام نمو أكثر تطوراً بنمط الموجات الدقيقة، والتي تكون في الغالب اتجاهية وتمتد على طول اتجاه بلورة البذرة.
⑥ التشققات الدخانية. بسبب ظاهرة التشقق، يمكن رؤية التشققات الدخانية في الياقوت الاصطناعي المبكر، وهي متطورة نسبياً. حالياً، معظم بلورات الياقوت الاصطناعي الحراري المائي نظيفة نسبياً من الداخل.
(3) الخصائص الطيفية والأشعة فوق البنفسجية الفلورية
① الخصائص الطيفية للأشعة فوق البنفسجية إلى الضوء المرئي: ياقوت تم تصنيعه بالطريقة الحرارية المائية في غويلين. يعد النطاق الطيفي عند 241 نانومتر في منطقة الأشعة فوق البنفسجية دليلاً مهماً لتمييز الياقوت الطبيعي.
② الخصائص الطيفية للأشعة تحت الحمراء: تُظهر الياقوتات المُصنَّعة بالطريقة الحرارية المائية في غويلين عمومًا نطاقات طيفية اهتزازية ممتدة تبلغ 3307 سم-1, 3231 سم-1، 3184 سم-1، 3013 سم-1وسلسلة من أطياف الامتصاص بالأشعة تحت الحمراء لاهتزازات OH أو الماء البلوري في نطاق Al - OH و2364 سم -1 2348 سم-1.
③ خصائص التألق بالأشعة فوق البنفسجية: يُظهِر الياقوت المُصنَّع بالطريقة الحرارية المائية تألقاً أحمر أقوى وأكثر سطوعاً من الياقوت الطبيعي. الياقوت الأصفر الاصطناعي خامل تحت الموجات الطويلة، في حين أن معظم البلورات الاصطناعية تظهر تألقاً نطاقيًا تحت الموجات القصيرة؛ وتظهر بلورات البذور تألقاً متوسطاً إلى ضعيف باللونين الأزرق والأبيض، مع وجود عدد قليل منها خامل أيضاً تحت الموجات القصيرة.
3. خصائص الأحجار الكريمة من نوع الياقوت الأحمر المصنعة بطريقة التدفق
(1) يتم تصنيع الياقوت بطريقة التدفق.
① تبدو مونومرات الفقاعات مكسورة ولكنها غير منقطعة، متصلة ولكنها غير متصلة، مع تباين كبير مع البيئة المحيطة.
② يمكن رؤية شوائب عوامل التدفق الشبيهة بالكتل الصفراء إلى الوردية اللون، وتظهر في الغالب غير شفافة تحت الضوء المنقول، وتظهر صفراء فاتحة إلى حمراء برتقالية فاتحة مع بريق معدني تحت الضوء المنعكس. تأتي في أشكال مختلفة: متفرعة، وشبيهة بالسياج، وشبيهة بالشبكة، وشبيهة بالسحابة الملتوية، وأنبوبية، وشبيهة بالقطرات، وشبيهة بالمذنبات وغيرها.
③ البلاتين هو نوع شائع من الشوائب ذات البريق المعدني في أشكال مثلثة أو سداسية أو غيرها من الأشكال.
④ يمكن رؤية تجمعات فقاعية فريدة تشبه السحابة أو شوائب تشبه المكنسة حول بلورات البذور، مع وجود شوائب عوامل التدفق الخشنة في بعض الأحيان وبلورات البذور ذات الحواف الزرقاء.
⑤ قد يحتوي الياقوت الاصطناعي على رصاص، وباء وأنواع كاتيونات التدفق الأخرى.
⑥ تحت ضوء الأشعة فوق البنفسجية ذات الموجات القصيرة فوق البنفسجية، يُظهر تألقاً أحمر قوياً يختلف عن الياقوت الطبيعي (الذي يُظهر تألقاً أحمر ضعيفاً إلى متوسط). بعض الأصناف لها تألق خاص بسبب العناصر الأرضية النادرة التي يمكن استخدامها لتحديد الهوية.
➆ اللون غني جدًا، ويعرض درجات مختلفة من اللون الأحمر. قد تكون هناك ظاهرة تفاوت اللون الدوامي (في منتجات لامرا الاصطناعية)، وشرائط نمو مثلثة زرقاء (في المنتجات الاصطناعية الروسية)، وحلقات نمو مستقيمة، وكتل لونية غير متساوية.
(2) طريقة التدفق لتخليق الياقوت الأزرق (2)
① الخصائص الداخلية: التدفق المتبقي، وشرائط الألوان، ورقائق البلاتين، وما إلى ذلك، هي نفسها الموجودة في الياقوت المركب بطريقة التدفق.
② التألق: تحت ضوء الأشعة فوق البنفسجية، يمكن أن يظهر التدفق المتبقي ألوان فلورية قوية مختلفة مثل الوردي والأصفر والأخضر والبني والأخضر.
③ طيف الامتصاص: قد تكون خطوط الامتصاص مفقودة 460 نانومتر، 470 نانومتر . (انظر الشكل 2-10)
نسخ الكتابة على مجوهرات سوبلينج - مصنع مجوهرات حسب الطلب، مصنع مجوهرات OEM و ODM
4. خصائص الأحجار الكريمة الياقوتية الاصطناعية باستخدام طريقة سحب البلورات
تشمل أنواع الأحجار الكريمة الياقوتية التي يتم إنتاجها بطريقة السحب البلوري بشكل أساسي الياقوت الأزرق عديم اللون الاصطناعي والياقوت الاصطناعي.
(1) شوائب صلبة. وهي في الأساس شوائب متبقية متقشرة من عناصر معدنية مثل Mo، W، Fe، Pt، إلخ.
(2) مجموعات تشبه السحب من الفقاعات والشوائب الشبيهة بالمكنسة، أو شوائب غازية مستطيلة ذات خطوط نمو منحنية رائعة غير متساوية، تظهر أحيانًا مواد بيضاء دقيقة تشبه السحب تشبه الدخان.
5. خصائص الأحجار الكريمة الياقوتية الاصطناعية باستخدام طريقة توجيه القالب
(1) قد تكون هناك شوائب صلبة من معدن القالب.
(2) آثار بلورات البذور وعيوب بلورات البذور.
(3) فقاعات بقطر في حدود 0.25- 0.5 ميكرومتر موزعة بشكل غير متساوٍ.
6. خصائص الأحجار الكريمة الياقوتية الاصطناعية باستخدام طريقة الذوبان النطاقي
(1) إنه عالي النقاء ونظيف للغاية من الداخل.
(2) التألق أقوى من تألق الياقوت الطبيعي.
(3) الخطوط الطيفية للامتصاص تحت المنظار الطيفي أقل من تلك الموجودة في الأحجار الكريمة الياقوتية الطبيعية.
(4) التشطيب السطحي للأحجار الكريمة ليس جيدًا بما فيه الكفاية، مع وجود "علامات نارية" (علامات تشبه التموجات أو علامات تشبه التشققات تنتج أثناء عملية الصقل)، إلخ.
(5) أحجار كريمة اصطناعية رديئة الجودة ذات أنماط نمو فوضوية وألوان بلورية غير متساوية، إلخ.
7. خصائص الشوائب في أحجار الياقوت الأحمر الاصطناعية
وترد في الجدول 2-11 مقارنة لخصائص التضمين للأحجار الكريمة من نوع الياقوت الأحمر المُصنَّعة بعمليات إنتاج مختلفة.
الجدول 2-11 مقارنة بين خصائص التضمين لعمليات الإنتاج المختلفة للأحجار الكريمة الاصطناعية من نوع الكوراندوم
| عملية الإنتاج | خصائص جسم العبوة |
|---|---|
| طريقة الذوبان باللهب | (1) أنماط نمو على شكل قوس؛ (2) فقاعات (موزعة بشكل فردي أو في مجموعات) |
| طريقة التدفق | (1) بقايا التدفق (غير شفافة في الغالب تحت الضوء المنقول، رمادي-أسود؛ تظهر باللونين الأصفر والبرتقالي-الأحمر تحت الضوء المنعكس، مع بريق معدني؛ غنية بالتشكل السطحي) (2) شرائط لونية متوازية، لون غير متساوٍ كتل (3) قطع معدنية بلاتينية (منتظمة، عاكسة للون الفضة والفضة، بريق معدني) (4) بلورات البذور |
| الطريقة الحرارية المائية | (1) أنماط النمو (متموجة، مسننة، تشبه الشبكة) (2) شوائب على شكل مسمار (شوائب سائلة "على شكل مسمار"؛ شوائب أكبر حجمًا تحتوي على حشوات سائلة داكنة في مراكزها، وأحيانًا تكون الشوائب على شكل مسمار صغيرة جدًا، وتظهر على شكل إبر دقيقة مرتبة بكثافة) (3) شوائب معدنية (متعددة الأضلاع، غير شفافة، ذات بريق معدني) (4) بلورات البذور |
| طريقة السحب | ميزات تحديد الهوية المشابهة لطريقة دمج اللهب |
| طريقة القالب الدليل الذائب | (1) قذيفة معدنية (2) آثار بلورات البذور (3) فقاعات (بأحجام مختلفة، موزعة بشكل غير متساوٍ) |
| طريقة الذوبان في المنطقة | (1) أنماط نمو فوضوي (2) لون غير متساوٍ |
القسم الخامس الروتيل الاصطناعي
يتم إنتاج الروتيل الاصطناعي بشكل أساسي بطريقة الاندماج باللهب. وفيما يلي خصائص الروتيل الاصطناعي المنتج بطريقة الاندماج باللهب:
(1) اللون
تشمل الألوان الشائعة اللون الأصفر الفاتح، ولكن يمكن أن تكون أيضاً الأزرق والأزرق المائل للأخضر والبرتقالي وغيرها.
(2) الكثافة
4.24 ~ 4.26 جم/سم مكعب3
(3) طيف الامتصاص
يحتوي طيف امتصاص الروتيل الأصفر والأخضر على نطاق امتصاص قوي عند 430 نانومتر، مع امتصاص كامل تحت ذلك النطاق.
(4) التضمينات
جسم مغلف بفقاعات زجاجية مغلفة، جسم مغلف بمسحوق صلب غير مصهور متفتت.
(5) خصائص المظهر
قد يحتوي المقطع العرضي البلوري على حلقات نمو على شكل قوس معبأة بكثافة أو أشرطة لونية تشبه أخاديد التسجيل. صور مزدوجة قوية (انكسار مزدوج) وتشتت قوي (0.330).
القسم السادس الإسبنيل الاصطناعي
في أوائل القرن العشرين، حصل ل. باريس عن طريق الخطأ على الإسبنيل الاصطناعي أثناء استخدام طريقة الاندماج باللهب في الإسبنيل الاصطناعي، باستخدام ثاني أكسيد الكربون2O3 كعامل تلوين وأكسيد المغنيسيوم كعامل تدفق. والآن، يمكن للناس إنتاج الإسبنيل الصناعي بألوان مختلفة.
تشمل طرق تخليق الإسبنيل بشكل أساسي طريقة الانصهار باللهب وطريقة سحب البلورات.
1. خصائص الإسبنيل الاصطناعي باستخدام طريقة الانصهار باللهب
(1) محتوى الذكاء الاصطناعي2O3 البلورة البذرية أعلى بمقدار 2.5 مرة من القيمة النظرية. غالبًا ما يكون هناك العديد من الشوائب الدقيقة الشبيهة بالإبر التي تتكون من فائض الذكاء الاصطناعي2O3 البقايا غير الذائبة داخل البلورة، مما يتسبب في ظاهرة انعكاس المرآة في قاع البلورة وأحيانًا ينتج عنه تأثير نجمي.
(2) الظواهر البصرية الشاذة. تظهر ظواهر انقراض غير منتظمة وغير متساوية تشبه الشبكة ومتموجة تحت مجهر ضوئي مستقطب، ويمكن رؤية بقع من الصبغة (بقع لونية).
(3) خطوط نمو على شكل قوس أو أشرطة ملونة.
(4) الشوائب: فقاعات غازية على شكل مظلة أو على شكل زجاجة، مع ظهور شقوق على طول المحور البلوري العمودي.
(5) يكون اللون زاهيًا وموحدًا وباهتًا. تشمل الألوان الأحمر والوردي والأصفر والأخضر والأخضر والأخضر والأزرق الفاتح إلى الأزرق الداكن وعديم اللون، وما إلى ذلك، وقد تظهر أيضًا تأثيرات تغير اللون.
(6) معامل الانكسار مرتفع نسبيًا، بشكل عام 1.728 (+ 0.012، -0.008)، ومعامل الانكسار للإسبنيل الصناعي المتغير اللون هو 1.73، والإسبنيل الأحمر الصناعي هو 1.722- 1.725. كما أن كثافته أعلى قليلاً من كثافة الإسبنيل الطبيعي، بشكل عام 3.52-3.66 جم/سم3 .
(7) يُظهر الإسبنيل الأحمر الاصطناعي المحتوي على الكروم مضانًا أحمر أقوى من الإسبنيل الطبيعي.
(8) يظهر الإسبنيل الأزرق الاصطناعي باللون الأحمر تحت مرشح الألوان بسبب وجود الكوبالت ويظهر تألقاً أزرق قوياً تحت الضوء فوق البنفسجي القصير الموجة. يُظهر تألقًا أحمر قويًا تحت الأشعة فوق البنفسجية طويلة الموجة.
(9) طيف الامتصاص: الإسبنيل الاصطناعي الأحمر يُظهر خط تألق دقيق عند 686 نانومتر؛ والإسبنيل الاصطناعي الأزرق يفتقر إلى خط امتصاص عند 458 نانومتر؛ والإسبنيل الاصطناعي الأخضر له خط امتصاص قوي عند 425 نانومتر ونطاق امتصاص غامض عند 445 نانومتر; يحتوي الإسبنيل الاصطناعي الأخضر والأزرق على خط امتصاص قوي عند 425 نانومتر، ونطاق امتصاص غامض عند 443 نانومتر، وامتصاصات Co ضعيفة معقدة عند 554 نانومتر، و575 نانومتر، و595 نانومتر، و595 نانومتر، و622 نانومتر؛ الإسبنيل الاصطناعي المتغير اللون له نطاق امتصاص عريض عند، ونطاق انتقالي عند 400-480 نانومتر، ونطاق امتصاص عريض مركزه عند 580 نانومتر، وخط ضيق عند 685 نانومتر.
2. خصائص الإسبنيل الاصطناعي باستخدام طريقة السحب البلوري.
(1) الشوائب: المواد من البوتقة، وبقايا AI2O3 غير المنصهرة، والشوائب الغازية الممدودة، وأنماط النمو المنحنية.
(2) آثار بلورات البذور والخلخلة في الواجهة البينية بين بلورات البذور والبلورات.
3. خصائص الإسبنيل المُصنَّع بطريقة التدفق
يحتوي الإسبنيل المُصنَّع بطريقة التدفق على تركيبة مماثلة لتركيبة الإسبنيل الطبيعي، مع خصائص بصرية مماثلة؛ وتكمن الاختلافات الرئيسية في الشوائب وأطياف الامتصاص وخصائص التألق.
(1) الملامح الداخلية: بقايا التدفق البني المائل إلى البرتقالي إلى الأسود، موزعة بشكل فردي أو بنمط يشبه بصمات الأصابع، مثل رقائق البلاتين.
(2) خصائص التألق: الإسبنيل الاصطناعي الأحمر: قوي تحت الموجة الطويلة، أحمر أرجواني إلى أحمر برتقالي؛ تحت الموجة القصيرة، قوي إلى متوسط، أصفر برتقالي فاتح. الإسبنيل الاصطناعي الأزرق (ملون Co): ضعيف إلى متوسط تحت الموجة الطويلة، أحمر إلى أحمر أرجواني طباشيري؛ أقوى من الموجة الطويلة تحت الموجة القصيرة.
(3) طيف الامتصاص: الإسبنيل الأحمر الاصطناعي يشبه الإسبنيل الأحمر البورمي الطبيعي. الإسبنيل الاصطناعي الأزرق (ملون Co): 500- 650 نانومتر امتصاص قوي، لا يوجد نطاق امتصاص حديد أقل من 500 نانومتر.
القسم السابع البلورات الاصطناعية
خصائص البلورات المُصنَّعة بالطريقة الحرارية المائية
إن أنواع البلورات التي يتم تصنيعها بالطريقة الحرارية المائية واسعة جدًا، بما في ذلك البلورات عديمة اللون والملونة والسوداء وثنائية اللون ومتعددة الألوان، إلخ. وتتمثل الاختلافات بين البلورات الاصطناعية والبلورات الطبيعية فيما يلي.
(1) بلورة البذور:
توجد بلورة بذرة مسطحة تشبه الصفيحة في المركز. لا توجد الشوائب داخل نواة البلورة إلا داخل العمود الأساسي فقط، مما يعطي إحساسًا بأنها مكسورة وغير متصلة. تتوزع الفقاعات الموجودة بين النواة البلورية والبلورة الاصطناعية على طول جدران النواة البلورية، مما يشكل "جدران فقاعات" متوازية. تكون بعض الفقاعات على شكل شرغوف، مع توجيه الرؤوس في الغالب نحو الجدران وذيولها متجهة إلى الخارج.
(2) خصائص الإدراج:
لا توجد شوائب معدنية. شوائب مرئية على شكل "كسرات خبز" موزعة بشكل فردي أو في مجموعات، موازية لسطح بلورة البذرة وطبقة أو أكثر من شوائب على شكل "غبار الطاولة" التي تمر عبر البلورة بأكملها، وحطام من جدار البوتقة وإطار بلورة البذرة (NaAlSO)4نا3في2F12لي2سي2O5 وما إلى ذلك، تشبه خصلة من البيروكسين المخروطي المخروطي الشبيه بالشعيرات (NaFeSi2O6. 2H2O أو Na2فيسي2O6.2H2O) أو الكوارتز الجريزوفولفيني الذي يظهر على شكل شوائب غازية سائلة ممدودة عند واجهة نمو بلورة البذرة. تكون الشوائب الغازية-السائلة متعامدة على صفيحة البلورة البذرية، مع وجود أشرطة لونية موزعة بالتوازي مع صفيحة البلورة البذرية، مستقيمة وبدون زوايا.
(3) التوأمة:
مقعرة ومتعددة السطوح ومنتفخة وشبيهة بالزغب وتوأمة تشبه اللهب.
(4) بلورات ملونة:
ألوان زاهية وموحدة وباهتة. في الجمشت الاصطناعي، تشبه درجات اللون الأزرق داخل اللون الأرجواني نطاقات لونية سداسية مثل تلك الموجودة في الياقوت الأزرق. تكون درجات الألوان في العينات المجمعة متناسقة للغاية، حيث تظهر البلورات الأرجوانية "والصفراء خطوط نمو دقيقة متوازية تحت التكبير العالي، بينما يمكن رؤية مجموعة من الأشرطة اللونية أو خطوط النمو فقط تحت التكبير المنخفض أو بالعين المجردة. يتم ترتيب عناقيد اللون الأرجواني الغامق في الجمشت في اتجاهات متوازية تقريبًا تشبه الصفائح، متشابهة في الحجم والشكل، مع حدود واضحة.
(5) المحور البصري:
تكون المحاور الضوئية لبلورات البذور الاصطناعية موازية في الغالب لسطح الطاولة، وتتقاطع مع صفيحة بلورة البذور بزاوية 38.2 درجة؛ وتكون المحاور الضوئية للسترين الاصطناعي في الغالب عمودية على سطح الطاولة وعمودية على صفيحة بلورة البذور.
(6) الحساسية الحرارية:
لمس الجلد يعطي شعوراً بالدفء وليس البرودة (مقارنة بالكريستال الطبيعي). بريق الزجاج.
(7) طيف الأشعة تحت الحمراء:
يحتوي الجمشت الاصطناعي على نطاق امتصاص كبير عند 3545 سم-1 (الشكل 2-11)، تحتوي بلورة الكوبالت الأزرق الاصطناعية على نطاق امتصاص عند 640 نانومتر، و650 نانومتر، و490-500 نانومتر، ونطاق امتصاص عند 490 نانومتر.
(8) النفاذية:
وتختلف نفاذية البلورات الاصطناعية في نطاق الطول الموجي عن نفاذية البلورات الطبيعية التي يتراوح طولها بين 0.15 و4 ميكرومتر؛ انظر الشكل 2-12.
(9) عيوب أخرى:
قد توجد خلعات، و"أنفاق" من التآكل، وخطوط نمو.
القسم الثامن الكسندريت الاصطناعي
تشمل طرق تخليق الكسندريت طرق تصنيع الكسندريت الفلوري وسحب البلورات والصهر المنطقي، والتي لها نفس الخصائص الفيزيائية والتركيب الكيميائي والخصائص البصرية مثل الكسندريت الطبيعي، مع وجود اختلاف وحيد يتمثل في الخصائص الداخلية.
(1) الألوان الشائعة
يظهر باللون الأخضر المائل للأزرق في ضوء الشمس، والأحمر المائل للبني إلى الأحمر الأرجواني تحت الضوء المتوهج.
(2) الكثافة
3.72 (± 0.02) غم/سم3 )
(3) الصلابة: 8.5
(4) مضان الأشعة فوق البنفسجية
كل من تحت الموجة الطويلة والقصيرة حمراء متوسطة إلى قوية.
(5) التضمينات
① طريقة التدفق: يظهر التدفق المتبقي على شكل شوائب شبيهة بالعروق وشبيهة بالحجاب بمظهر ضبابي؛ رقائق بلاتينية معدنية سداسية أو مثلثة الشكل، شوائب ذات طبقات غالباً ما تكون موازية لتوزيع المستوى البلوري؛ أنماط نمو خطية واضحة للعيان موازية للمستوى البلوري.
② طريقة سحب البلورات: شوائب تشبه الإبرة، شوائب ليفية متموجة، أنماط نمو منحنية. يظهر تألق أبيض إلى أصفر ضعيف تحت الأشعة فوق البنفسجية قصيرة الموجة.
③ طريقة ذوبان المنطقة: فقاعات كروية الشكل، غير منتظمة الألوان تقدم بنية دوامة.
(6) طيف الامتصاص
إن عملية إنتاج الأحجار الكريمة الاصطناعية هي طريقة ذوبان ذات درجة حرارة عالية، لذلك لا توجد قمم امتصاص مميزة لجزيئات الماء.
القسم التاسع الكريزوبيريل الاصطناعي
يتم إنتاج الكريزوبيريل الاصطناعي بشكل رئيسي بطريقة التدفق. وتكمن السمات المميزة عن الكريزوبيريل الطبيعي في الشوائب؛ فالكريزوبيريل الطبيعي يُظهر شوائب ليفية تشبه بصمات الأصابع تحت التكبير. يمكن أن تُظهر الأحجار الكريمة الشفافة أنماط توأمة وأسطح نمو تشبه الخطوات. أما الشوائب الشائعة في الكريزوبيريل الاصطناعي فهي بقايا التدفق والرقائق البلاتينية المثلثة أو السداسية.
تتميز طريقة السحب لتخليق الكريزوبيريل بوجود شوائب تشبه الإبرة وخطوط نمو على شكل قوس؛ أما الكريزوبيريل المُخَلَّقة عن طريق الذوبان النطاقي فتتكون فقاعات كروية صغيرة وبنى تشبه الدوامة.
القسم X الزبرجد الصناعي
تختلف خصائص الزبرجد المركب بالطريقة الحرارية المائية عن خصائص الزبرجد الطبيعي:
(1) المكونات
المحتوى من الحديد ثنائي التكافؤ مرتفع نسبيًا (2.67%-2.99%)، وعناصر النيكل والكروم غائبة بينما المغنيسيوم2+ نا+ غائبة.
(2) طيف الأشعة تحت الحمراء
توجد فقط ذروة امتصاص الماء من النوع الأول في طيف الأشعة تحت الحمراء يمكن قياس النيكل والكروم في الأطياف فوق البنفسجية والمرئية;
(3) التضمينات
تشمل السمات شوائب ليفية وشبيهة بالمسامير وشبيهة بالإبر وواجهات بلورية بذور وبقايا صغيرة غير شفافة.
القسم الحادي عشر العقيق الاصطناعي
تم إنتاج أول أوبال اصطناعي من قبل شركة GILSON الفرنسية، التي بدأت في تصنيع الأوبال الأسود والأوبال الأبيض لسوق المجوهرات في السبعينيات. ويوجد حالياً المزيد والمزيد من أنواع الأوبال الاصطناعي في السوق. يتشابه المظهر والخصائص الفيزيائية الأساسية للأوبال المنتج بطرق الترسيب الكيميائي الشائعة مع الأوبال الطبيعي، مع تركيبة كيميائية من SiO2 H2O، ولكن المحتوى المائي غالبًا ما يكون أقل من محتوى الأوبال الطبيعي، وتحتوي بعض المنتجات الاصطناعية على كمية صغيرة من ZrO4 .
(1) الخصائص الهيكلية
السمة المميزة الرئيسية للأوبال الاصطناعي هي خصائص البقع اللونية، وأكثرها شيوعاً هي البقع اللونية العمودية، والبقع اللونية الفسيفسائية، والحدود الواضحة للبقع اللونية، والبنية الشبيهة بجلد السحلية على سطح البقعة اللونية. يحتوي الأوبال الطبيعي على بقع لونية حريرية، في حين أن الأوبال الاصطناعي غالباً ما يتميز ببقع لونية فريدة من نوعها بنقوش زهرية. وتتميز هذه البقع ببنية مميزة على شكل جلد السحلية أو على شكل قشور أو قرص العسل أو فسيفساء أو هياكل متدرجة ذات تأثير ثلاثي الأبعاد واضح وحدود لونية واضحة. قد تظهر بنية جلد السحلية بنمط متموج عند ملاحظتها تحت الضوء المنقول أو المنعكس. يتم ترتيب البقع اللونية لقرص العسل، التي تشبه الشبكات السداسية، بشكل منتظم، حيث تتشكل جدران قرص العسل بخطوط ساطعة، بينما يكون الجزء الداخلي من أقراص العسل الفردية أكثر قتامة. تتكون الخطوط السداسية الساطعة السداسية من ألوان التداخل المنبعثة من خلال الفجوات بين الجسيمات الكروية، بينما يرجع سبب قتامة الجزء الداخلي لأقراص العسل الفردية إلى ضعف انتقال الضوء من الجسيمات نفسها.
إن تشوّه الأوبال الاصطناعي له اتجاه نمو عمودي، وضمن منطقة عمودية محددة، يكون لون تلاعب الألوان متناسقاً. وإذا لوحظ في الاتجاه العمودي العمودي، يمكن أن يُظهر تلاعباً عمودياً بالألوان.
تنجم البقع الملونة الحريرية في الأوبال الطبيعي عن تداخل تدفق السائل وتغير الضغط والإجهاد الكامن في عملية تكوين SiO2 الكرات، مما ينتج عنه تشققات وعيوب في بنية شرائط الألياف بين الكرات، مما يؤدي إلى تشتت وانعكاس منتشر لضوء التداخل.
(2) الخصائص البصرية
قد يُظهر الجسم المتجانس انكسارًا ثنائي الانكسار شاذًا كبيرًا.
(3) الخصائص الفيزيائية
الكثافة 1.74 - 2.12 جم/سم مكعب3,أقل من 2.06 جم/سم بشكل عام3 وتختلف قليلاً من مصنع لآخر. صلابة موس 4.5-6 أقل من صلابة الأوبال الطبيعي.
(4) خصائص التألق
يُظهر الأوبال الأبيض تألقاً متوسط الشدة يتراوح بين الأزرق والأصفر تحت ضوء الموجة الطويلة، دون أي تألق فسفوري؛ وتحت ضوء الموجة القصيرة، يُظهر تألقاً متوسطاً إلى قوي يتراوح بين الأزرق والأصفر مع تألق فسفوري ضعيف. لا يُظهر الأوبال الأسود تألقاً أصفر متوسط الشدة إلى ضعيف تحت ضوء الموجة الطويلة، مع عدم وجود فسفورية؛ ولا يُظهر تألقاً أصفر إلى ضعيف تحت ضوء الموجة القصيرة.
(5) طيف الأشعة تحت الحمراء
يظهر أقوى نطاق امتصاص عند 3686 سم-1، يوجد نطاقان O-H عند 2980 سم-1 و2854 سم-1، تم امتصاصها كلها تحت 2000 سم3
يظهر الفرق عن الأوبال الطبيعي في الشكل 2-13.
(6) مقارنة الميزات
لتحديد خصائص الأوبال الطبيعي والاصطناعي والبلاستيكي، انظر الجدول 2-12.
الجدول 2-12 مقارنة تحديد هوية العقيق الطبيعي والعقيق الصناعي والعقيق البلاستيكي
| عنصر الاسم | أوبال طبيعي | أوبال اصطناعي | أوبال بلاستيك |
|---|---|---|---|
| التركيب الكيميائي | SiO2.ن هـ2O | SiO2-ن هـ هـ2O (لا يحتوي أوبال جيلسون على ماء تقريبًا) | المادة العضوية |
| عنصر التتبع | Cl، Zr (جزء) | ||
| معامل الانكسار | 1.42 ~ 1.47، العقيق الناري 1.37 ~ 1.40 | 1. 45 ~ 1.46 | 1. 50 ~ 1.52 |
| اللمعان | بريق زجاجي لامع | بريق زجاجي لامع | بريق شمعي |
| الكثافة (جم/سم3) | 2.08 ~ 2.15، أوبال النار 2.00 | 2.18 ~ 2.25 أو 1.88 ~ 1.98 | تعويم |
| الصلابة | 5 ~ 6.5 | 5.5 | أقل بكثير من 5 |
| تألق الأشعة فوق البنفسجية | لا شيء إلى متوسط | لا شيء أو قوي | ضعيف أو قوي |
| الفحص بالتكبير | البقع اللونية هي توزيع ثنائي الأبعاد (قشاري)، والحدود غير واضحة، والبقع اللونية ذات بريق حريري | تتوزع البقع الملونة في ثلاثة أبعاد (عمودية)، مع حدود فسيفسائية وبنية جلد السحلية | شبه طبيعي |
| طيف الأشعة تحت الحمراء | 5265 سم-1 | 5815 سم-1 ,5730 سم-1,1730 سم-1 | يختلف عن الأوبال الطبيعي |
| أخرى | قد تحتوي على شوائب معدنية طبيعية | بعض المنتجات النهائية ملونة بألوان زاهية | وغالبًا ما يتم دمجها |
القسم الثاني عشر الفيروز الاصطناعي
يوجد حالياً أربعة أنواع مختلفة من منتجات الفيروز. أحدها مصنوع من خليط من أنواع الأنهيدريد المائي ومضاف إليه
مادة لاصقة، مما ينتج عنه بنية حبيبية ذات بقع بيضاء مرئية؛ يتم تصنيعها باستخدام مواد خام AI2O3 والنحاس3（POO)4 بطريقة P-Gilson؛ وآخر يُصنع عن طريق تلبيد المسحوق الاصطناعي باستخدام تقنية السيراميك، وله تركيبة وبنية مشابهة للفيروز الطبيعي؛ والأخير هو ما يسمى بالفيروز المعاد تكوينه، وهو نموذج نفعي يتعلق بمنتج مصنوع من حبيبات الفيروز الطبيعي الرديئة ومسحوق مصبوغ بـ CuSO4 ثم الصمغ والضغط. ومن بين هذه المنتجات، فإن منتج "جيلسون" P-Gilson هو الوحيد الذي يُعتبر منتجاً مُعاد توليده من المواد الخام وليس فيروزاً صناعياً حقيقياً رغم أنه مُصنَّف على أنه اصطناعي. يحتوي الفيروز "جيلسون" الشائع في السوق على نوعين، أحدهما يحتوي على مواد خام نقية موحدة والآخر بمكونات تشبه مصفوفة الفيروز المضافة. والفرق بينه وبين الفيروز الطبيعي هو:
(1) الألوان الشائعة
أزرق وأزرق فاتح، ألوان مشابهة للفيروز الفارسي عالي الجودة. اللون موحد ومتساوٍ.
(2) التركيب
التركيبة موحدة نسبيًا.
(3) الخصائص الفيزيائية
معامل الانكسار منخفض نسبيًا، يتراوح بين 1.610 و1.650. الصلابة 5-6.
(4) طيف الامتصاص
تفتقر المادة الاصطناعية إلى طيف الامتصاص الذي يتميز به الفيروز الطبيعي.
(5) فحص مكبّر (5)
يتألف من عدد لا يحصى من الكريات الزرقاء الصغيرة (ما يسمى بتأثير العصيدة)، وقد يحتوي على "عروق" سوداء أو بنية داكنة تشبه الشبكة أو جزيئات صغيرة مدمجة من البيريت، مما يشكل "الفيروز المرصع بالذهب". تتوزع قوام أسلاك الحديد الاصطناعية على السطح ولا تحتوي عموماً على مسافات بادئة.
(6) طيف الأشعة تحت الحمراء
ونظراً للتوزيع غير المنتظم للجسيمات الدقيقة، ينتج نموذج طيف امتصاص واسع وسلس، في حين أن طيف الامتصاص للفيروز الطبيعي مفقود؛ انظر الشكل 2-14.
القسم الثالث عشر الملكيت الاصطناعي
يتشكل الملكيت المُصنَّع بطريقة الترسيب الكيميائي عن طريق خلط أمونيا النحاس المركب [Cu(NH3)4]2+محلول وكربونات النحاس CuCO3 محلول يسخن ببطء، ومع ارتفاع درجة الحرارة، تنخفض قابلية ذوبان أيونات النحاس لتصل إلى التشبع الفائق وتترسب، مكونةً الملكيت 2Cu(OH)2ثاني أكسيد الكربون3. يمكن تقسيمها إلى ثلاثة أنواع بناءً على الملمس: النطاقات والليفية والخلوية.
(1) ملاشيت صناعي بنطاقات (1)
ويتكون من بلورات الملكيت الشبيهة بالإبر أو الشبيهة بالصفائح والملكيت الحبيبي، ويتراوح عرض نطاقه من 0.03 إلى 4 مم، في شكل خط مستقيم أو منحني قليلاً أو منحنى معقد، ويتراوح لونه من الأزرق الفاتح إلى الأزرق الداكن أو حتى الأسود.
(2) الملكيت الليفي الاصطناعي الليفي
وهو عبارة عن ركام ليفي يتألف من بلورات مفردة سميكة يتراوح طولها بين 0.01 و0.1 مم وطولها عدة ملليمترات. ويمكن أن تُظهر البلورات المتوازية تأثير عين القط عند صقلها في سطح منحنٍ، بينما تُظهر البلورات العمودية، عند قطعها، مقطعاً عرضياً أسود.
(3) الملكيت الاصطناعي الخلوي (3)
هناك نوعان: شعاعي ومركزي ذو نطاقات. في النوع الشعاعي، تكون الخلايا مرتبة في نمط مبعثر من المركز إلى الخارج، مع انتقال لون الخلايا من الأسود في المركز إلى الأخضر الفاتح من الخارج؛ وفي النوع النطاقي المركزي، يتكون كل نطاق من حبيبات يتراوح حجمها بين 0.01 -3 مم تقريباً، وتتراوح ألوانها بين الأخضر الفاتح والأخضر الداكن.
والمالكيت الاصطناعي الخلوي هو أعلى درجة من بين هذه الأصناف الثلاثة، ويمكن مقارنته بالمالكيت الأورال الروسي الشهير.
يحتوي الملكيت الاصطناعي على نفس التركيب الكيميائي والخصائص الفيزيائية مثل الملكيت الطبيعي، مع اختلاف أن الملكيت الاصطناعي له قمتا امتصاص في منحنى الحراري التفاضلي، بينما الملكيت الطبيعي له قمة امتصاص واحدة فقط. ومع ذلك، فإن التحليل الحراري التفاضلي هو طريقة تحديد مدمرة.
القسم الرابع عشر اللازورد الاصطناعي
يتكون اللازورد الطبيعي من اللازورد واللازورد والأزوريت والنطروليت وكميات صغيرة من الكالسيت والبيريت. وقد يحتوي أيضاً على الديوبسيد والميكا والهورنبليند.
في عام 1954، استخدمت ألمانيا طريقة الانصهار باللهب لتقليد اللازورد، مما أدى إلى مادة متعددة البلورات تحتوي على الإسبنيل والبيريت. وبحلول عام 1974، ظهرت أربعة أنواع من تقليد اللازورد: أحدها مصنوع من أنواع أنهيدريد الحمض اللامائي، مع إضافة مادة لاصقة، ويتميز ببنية حبيبية ذات بقع بيضاء. والنوع الثاني هو منتج صناعي أنتجه ب. جيلسون باستخدام طريقة الترسيب الكيميائي؛ والنوع الثالث مصنوع عن طريق تلبيد المسحوق الصناعي باستخدام تقنيات السيراميك، ومن بين هذه الأنواع تلك التي تحتوي على بقع بيضاء وكوارتز وكالسيت وأزرق من الكالسيت الصوديوم والحجر الأزرق، وهي ليست لازورد حقيقي؛ والنوع الرابع هو اللازورد المعاد بناؤه. من بين هذه الأنواع، المنتجات المصنوعة بطريقة الترسيب الكيميائي لـ ب. جيلسون هي نسخ طبق الأصل، وليست مواد اصطناعية حقيقية، ولكنها تحتوي على كمية أعلى من فوسفات الزنك المائي. وخصائصها هي:
(1) الشفافية
معتم تماماً.
(2) اللون
أزرق، بنفسجي-أزرق، مع توزيع لوني متساوٍ.
(3) الكثافة
بشكل عام أقل من 2.45 جم/سم مربع3، ومع ارتفاع مساميتها، سيزداد وزنها بعد وضعها في الماء لفترة، وهو أمر فعال بشكل خاص في تحديد الأحجار الكريمة المرصعة.
(4) التضمينات
آثار دقيقة جداً وموزعة بالتساوي من البيريت والكالسيت. البيريت له شكل زاوي بسيط ذو حواف مستقيمة، ويظهر بقعاً أرجوانية عميقة مميزة تحت الضوء المنعكس موزعة بانتظام، مع عدم وجود حلقات زرقاء عميقة حوله.
(5) الفلورة:
لا يوجد تألق.
القسم الخامس عشر اليشم الصناعي
منذ عام 1963، عندما اكتشف بيل وروزبوم أن اليشم معدن منخفض الحرارة وعالي الضغط، بدأت محاولات تصنيع اليشم. وفي ثمانينيات القرن العشرين، أبلغت الجماعة الإسلامية العالمية عن منتجات شركة جنرال إلكتريك (GE) في عام 2002.
(1) التركيب الكيميائي
SiO2 هو 59.741.74%-61.72%، AI2O3 هو 23.90%-24.97%، Na2O هو 13.65%-14.85%، Cr2O3 0.05%-0.07%، K2O هو 0.02%-0.04%، وCaO هو 0.02% -0.04%. وبالمقارنة مع اليشم الطبيعي، يتميز بانخفاض محتواه من الحديد، كما أن الكالسيوم الكالسيوم والمغنيسيوم أقل بكثير.
(2) اللون
في الغالب أخضر وأصفر مائل للأخضر، ملون بشكل رئيسي بالكروم3+.
(3) الشفافية واللمعان
شفاف. بريق زجاجي.
(4) الهيكل
بنية بلورية دقيقة وحبيبات دقيقة، مع بلورات الجاديت الدقيقة مرتبة جزئياً في بنية متوازية الاتجاه أو بنية تشبه الموجة الملتفة.
(5) الكثافة
3.31-3.37 جم/سم3
(6) معامل الانكسار
1.66 (قياس النقاط).
(7) التألق
يتميز اللون الأزرق-الأبيض المائل للأزرق-الأبيض بتألق ضعيف، بينما يتميز اللون الرمادي-الأخضر المائل للأخضر المائل للرمادي بتألق قوي.
(8) طيف الامتصاص
تحت مقياس الطيف المحمول باليد، يمكن رؤية ثلاثة نطاقات امتصاص ضيقة ذات شدة امتصاص متفاوتة في المنطقة الحمراء.
(9) طيف الأشعة تحت الحمراء
نطاق الامتصاص بالأشعة تحت الحمراء الناتج عن اهتزازات تمدد الهيدروكسيل 3373 سم-1، 3470 سم-1، 3614 سم-1 يشير إلى أن الجاديت الاصطناعي يتبلور تحت درجات حرارة متوسطة إلى منخفضة وضغط مرتفع ووجود الماء (الشكل 2-15). وعمومًا، فإن الاختلافات في نطاقات الامتصاص بالأشعة تحت الحمراء بين الجاديت الاصطناعي والجاديت الطبيعي من شركة جنرال إلكتريك ضئيلة في منطقة البصمة الطيفية للأشعة تحت الحمراء.
القسم السادس عشر تخليق الزركونيا المكعبة
تم تصنيع أكسيد الكوبالت المكعب، المعروف أيضًا باسم "الماس CZ"، لأول مرة على يد علماء سوفييت وتم تسويقه بنجاح كبديل للماس في السبعينيات، ويشار إليه أيضًا باسم "الماس الروسي" (تم إيقاف هذا الاسم الآن).
1. خصائص التعرف على الزركونيا المكعبة الاصطناعية
(1) اسم المادة
الزركونيا المكعبة الاصطناعية (ملاحظة: هناك تقارير عن أكسيد الرصاص المكعب الموجود طبيعياً، وهو غير مستقر للغاية ويتحول بسهولة إلى خام الرصاص المتقوّس).
(2) التركيب الكيميائي
ZrO2 وغالبًا ما يتم دمجها مع CaO أو Y2O3 كمثبتات وعناصر تلوين مختلفة.
(3) الحالة البلورية
بلازما الكريستال
(4) النظام البلوري والأشكال البلورية الشائعة.
نظام بلوري متساوي القياس، غالباً ما يكون على شكل قطع.
(5) الألوان الشائعة
يمكن أن تظهر بألوان مختلفة، عادةً ما تكون عديمة اللون أو وردية أو حمراء أو صفراء أو برتقالية أو برتقالية أو زرقاء أو سوداء أو غير ذلك.
(6) الصلابة: 8.5
(7) الكثافة: 5.6 - 5.6.0 جم/سم3
(8) الكسر
كسر على شكل صدفة.
(9) معامل الانكسار
2.15- 2.18، أقل بقليل من الماس (2.417).
(10) اللمعان
بريق شبه لامع إلى بريق الألماس.
(11) طيف الامتصاص
المواد عديمة اللون والشفافة لها نفاذية جيدة في نطاق الضوء المرئي؛ قد يكون للمواد الملونة قمم امتصاص وتظهر امتصاصًا قويًا في الضوء فوق البنفسجي. يمكن ملاحظة الأطياف الأرضية النادرة.
(12) مضان الأشعة فوق البنفسجية
تختلف حسب اللون. عديم اللون: ضعيف إلى متوسط في الموجة القصيرة، أصفر برتقالي: متوسط إلى قوي في الموجة الطويلة، أصفر أخضر أو أصفر برتقالي أو أصفر برتقالي.
(13) فحص التكبير
نظيفة بشكل عام، قد تحتوي على بقايا زركونيا غير ذائبة، وتظهر أحياناً على شكل فتات مع فقاعات.
(14) الخواص الكيميائية
مستقر للغاية، مقاوم للأحماض والقواعد، مع مقاومة جيدة للتآكل الكيميائي.
(15) المؤثرات البصرية الخاصة
التشتت قوي جدًا (0.060).
2. التعرف على الزركونيا المكعبة الاصطناعية والماس
خصائص الزركونيا المكعبة الاصطناعية قريبة جداً من خصائص الماس. وتبلغ صلابة موس للزركونيا المكعبة الاصطناعية 8.5، وهي أقل بقليل من صلابة الياقوت والياقوت الأزرق، مما يسمح بوجود جوانب حادة ومثالية عند صقلها، كما أن السطح الأملس لا يُخدش أو يُهترأ بسهولة. علاوةً على ذلك، يمكن إنتاج الزركونيا المكعبة الاصطناعية بشفافية ممتازة وبمنتجات عديمة اللون تماماً. وبالتالي، عندما يتم صقلها في أحجار مستديرة لامعة مستديرة، فإنها تبدو تماماً مثل الألماس ولا يمكن تمييزها تقريباً. وبالإضافة إلى الأحجار عديمة اللون والشفافة، فإن إضافة كمية صغيرة من عناصر التلوين إلى الزركونيا المكعبة الاصطناعية يمكن أن ينتج عنها منتجات حمراء وصفراء وخضراء وخضراء وزرقاء وأرجوانية وأرجوانية نابضة بالحياة.
على الرغم من أن الزركونيا المكعبة الاصطناعية تبدو مثل الألماس عند تقطيعها إلى أحجار كريمة، إلا أنه توجد بعض الطرق البسيطة لتمييزها.
تبلغ كثافة الزركونيا المكعبة الاصطناعية حوالي6.0 جم/سم3التي تبلغ 1.7 ضعف كثافة الألماس عند 3.5 جم/سم3مما يجعلها أثقل في اليد؛ أو يمكنك الرسم على سطح العينة بقلم زيتي، تاركًا خطوطًا واضحة ومتصلة على سطح الماس، بينما تظهر قطرات صغيرة متقطعة على سطح الزركونيا المكعبة الاصطناعية؛ أو يمكنك تعفير العينة بأنفاسك، حيث تكون العينة التي تتضبد بسرعة هي الماس، والتي تتضبد ببطء هي الزركونيا المكعبة الاصطناعية. وبالطبع، للتمييز بينهما بدقة، من الأفضل استخدام أدوات للتعرف عليهما، مثل أجهزة قياس الانعكاس، ومقاييس التوصيل الحراري، والمجاهر المجهرية، وما إلى ذلك.
10 Responses
منشور جميل. كنت أتحقق باستمرار من هذا
بلوق وأنا insρired! مفيدة للغاية іnfo على وجه التحديد
أفضل طريقة للحصول على مثل هذه المعلومات
كثيراً. كنت أبحث عن هذه المعلومات بالتحديد منذ وقت طويل جدًا.
شكرًا وحظًا موفقًا.
منشور رائع! Ꮃنحن نربط هذا المحتوى الرائع على موقعنا.
استمر في الكتابة الجيدة.
مرحبًا! لقد كنت أقرأ موقع الويب الخاص بك منذ فترة طويلة الآن وأخيرًا حصلت على فرصة للمضي قدمًا وإعطائك صيحة من
بورتر تكس! أردت فقط أن أخبركم أن تواصلوا العمل الرائع!
إنه لأمر مدهش بالنسبة لي أن يكون لدي موقع على شبكة الإنترنت، مع تصميم مفيد لي
المعرفة. شكراً أيها المشرف
منشور رائع. كنت أتصفح هذه المدونة باستمرار وأنا معجب بها!
معلومات مفيدة للغاية ⅼ معلومات مفيدة للغاية خاصةً في آخر قطعة فنية :
) أنا أتعامل مع مثل هذه المعلومات كثيرًا. اعتدت أن أبحث عن هذه المعلومات بالذات لفترة طويلة.
شكرًا وحظًا موفقًا.
هل لديك أي فيديو لذلك؟ أود معرفة ذلك
بعض المعلومات الإضافية.
المقالات المتاحة حاليًا هي المقالات فقط، وسيتم تحميل مقاطع الفيديو لاحقًا.
إذا كنت ترغب في زيادة خبراتك ببساطة احتفظ بما يلي
زيارة صفحة الويب هذه والاطلاع على آخر الأخبار المنشورة هنا.
طريقتك في شرح كل شيء في هذه القطعة الكتابية
هو في الواقع جيد، كل شخص قادر على فهمه دون صعوبة,
شكراً جزيلاً
شكرًا لك، لقد كنت أبحث مؤخرًا عن معلومات حول هذا الموضوع لفترة من الوقت وموضوعك هو
أعظم ما اكتشفته حتى الآن. ولكن، ماذا عن الخط السفلي؟
هل أنت متأكد بشأن العرض؟