نوع الماس
يُعدّ تصنيف الألماس طريقة علمية لتصنيف الألماس حسب مستوى ونوع شوائبه الكيميائية. يُصنّف الألماس إلى خمسة أنواع: النوع IaA، والنوع IaB، والنوع Ib، والنوع IIa، والنوع IIb. تُقاس الشوائب على المستوى الذري داخل الشبكة البلورية لذرات الكربون ، ولذلك، على عكس الشوائب الداخلية ، يتطلب الكشف عنها استخدام مطياف الأشعة تحت الحمراء . [ 1 ]
تتفاعل أنواع الألماس المختلفة بطرق مختلفة مع تقنيات تحسين الألماس . ويمكن أن تتعايش أنواع مختلفة داخل حجر واحد؛ فالألماس الطبيعي غالباً ما يكون مزيجاً من النوعين Ia و Ib، ويمكن تحديد ذلك من خلال طيف امتصاص الأشعة تحت الحمراء . [ 2 ]
أنواع الألماس
النوع الأول
تحتوي الماسات من النوع الأول ، وهي الأكثر شيوعًا، على ذرات النيتروجين كشوائب رئيسية، بنسبة تركيز تبلغ عادةً 0.1%. تمتص الماسات من النوع الأول الضوء في كل من نطاق الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية ، بدءًا من 320 نانومتر. كما أنها تتميز بخصائص فلورية مميزة وطيف امتصاص مرئي (انظر الخصائص البصرية للماس ).
النوع Ia
تشكل الماسات من النوع Ia حوالي 95% من جميع الماسات الطبيعية. تتجمع شوائب النيتروجين، التي تصل نسبتها إلى 0.3% (3000 جزء في المليون)، داخل الشبكة الكربونية، وهي منتشرة على نطاق واسع نسبيًا. يمكن أن يتسبب طيف امتصاص تجمعات النيتروجين في امتصاص الماس للضوء الأزرق ، مما يجعله يبدو أصفر باهتًا أو عديم اللون تقريبًا. معظم الماسات من النوع Ia هي مزيج من مادتي IaA وIaB؛ تنتمي هذه الماسات إلى سلسلة كيب، نسبةً إلى المنطقة الغنية بالماس المعروفة سابقًا باسم مقاطعة كيب في جنوب إفريقيا ، والتي تتكون رواسبها في الغالب من النوع Ia. غالبًا ما تُظهر الماسات من النوع Ia نطاقات امتصاص حادة، مع النطاق الرئيسي عند 415.5 نانومتر (N3) وخطوط أضعف عند 478 نانومتر (N2)، و465 نانومتر، و452 نانومتر، و435 نانومتر، و423 نانومتر (خطوط كيب)، والناتجة عن مراكز النيتروجين N2 وN3 . كما تُظهر هذه الماسات تألقًا أزرقًا عند تعرضها للأشعة فوق البنفسجية طويلة الموجة، وذلك بفضل مراكز النيتروجين N3 (لا تؤثر مراكز N3 على اللون المرئي، ولكنها دائمًا ما تكون مصحوبة بمراكز N2 التي تؤثر عليه). وتُظهر الماسات البنية أو الخضراء أو الصفراء حزمة في اللون الأخضر عند 504 نانومتر (مركز H3)، مصحوبة أحيانًا بحزمتين ضعيفتين إضافيتين عند 537 نانومتر و495 نانومتر (مركز H4، وهو مُركّب كبير يُفترض أنه يتضمن 4 ذرات نيتروجين بديلة وفراغين في الشبكة البلورية). [ 3 ]
- النوع IaA ، حيث تكون ذرات النيتروجين في أزواج؛ هذه لا تؤثر على لون الماس.
- النوع IaB ، حيث توجد ذرات النيتروجين في تجمعات كبيرة ذات أعداد زوجية؛ وهذا ما يضفي لونًا أصفر إلى بني.
النوع Ib
يشكل الماس من النوع Ib حوالي 0.1% من إجمالي الماس الطبيعي. يحتوي هذا النوع على ما يصل إلى 0.05% (500 جزء في المليون) من النيتروجين، لكن الشوائب فيه أكثر انتشارًا: إذ تتوزع الذرات في جميع أنحاء البلورة في مواقع معزولة. يمتص الماس من النوع Ib الضوء الأخضر بالإضافة إلى الأزرق، ويتميز بلون أصفر أو بني أكثر كثافة أو قتامة من الماس من النوع Ia. تتميز هذه الأحجار بلون أصفر زاهٍ أو أحيانًا لون بني ؛ وينتمي الماس الكناري النادر إلى هذا النوع، الذي لا يمثل سوى 0.1% من الماس الطبيعي المعروف. طيف الامتصاص المرئي متدرج، دون وجود نطاقات امتصاص حادة. [ 4 ]
النوع الثاني
لا تحتوي الماسات من النوع الثاني على شوائب نيتروجين قابلة للقياس. تمتص هذه الماسات الأشعة تحت الحمراء في نطاق مختلف، وتنفذ الأشعة فوق البنفسجية التي تقل أطوال موجاتها عن 225 نانومتر، على عكس الماسات من النوع الأول. كما تتميز بخصائص تألق ضوئي مختلفة. تميل بلوراتها، كما وُجدت، إلى أن تكون كبيرة وغير منتظمة الشكل. تشكلت الماسات من النوع الثاني تحت ضغط عالٍ للغاية ولفترات زمنية طويلة.
النوع الثاني أ
تشكل ماسات النوع IIa ما بين 1-2% من إجمالي الماس الطبيعي (1.8% من الماسات النفيسة). تتميز هذه الماسات بنقائها الشديد أو شبه التام من الشوائب، ولذلك فهي عادةً عديمة اللون وتتمتع بأعلى موصلية حرارية . كما أنها شفافة للغاية في نطاق الأشعة فوق البنفسجية، حتى 230 نانومتر. أحيانًا، أثناء اندفاع ماسات النوع IIa نحو سطح الأرض، قد يتسبب الضغط والتوتر في حدوث تشوهات هيكلية ناتجة عن التشوه اللدن أثناء نمو البنية البلورية رباعية الأوجه ، مما يؤدي إلى ظهور عيوب . يمكن أن تُضفي هذه العيوب لونًا أصفر أو بنيًا أو برتقاليًا أو ورديًا أو أحمر أو بنفسجيًا على الماسة. يمكن "إصلاح" التشوهات الهيكلية في ماسات النوع IIa من خلال عملية الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية ( HPHT )، مما يُزيل جزءًا كبيرًا من لون الماسة أو كله. [ 5 ] تُشكل ماسات النوع IIa نسبة كبيرة من الإنتاج الأسترالي. العديد من الماسات الكبيرة الشهيرة، مثل كولينان ، وكوه نور ، وليسيدي لا رونا ، ولولو روز، تنتمي إلى النوع الثاني أ. كما أن الماسات الاصطناعية التي تُصنع باستخدام عملية الترسيب الكيميائي للبخار (CVD) تنتمي عادةً إلى هذا النوع.
النوع الثاني ب
تشكل ماسات النوع IIb حوالي 0.1% من إجمالي الماس الطبيعي، مما يجعلها من أندر أنواع الماس الطبيعي وأكثرها قيمة. فبالإضافة إلى احتوائها على مستويات منخفضة جدًا من شوائب النيتروجين تُضاهي مستويات ماسات النوع IIa، تحتوي ماسات النوع IIb على نسبة عالية من شوائب البورون . يتسبب طيف امتصاص البورون في امتصاص هذه الأحجار الكريمة للضوء الأحمر والبرتقالي والأصفر، مما يُضفي على ماسات النوع IIb لونًا أزرق فاتحًا أو رماديًا، مع العلم أن بعض الأنواع ذات المستويات المنخفضة من شوائب البورون قد تكون عديمة اللون. [ 1 ] تُصنف هذه الماسات أيضًا كأشباه موصلات من النوع p ، على عكس أنواع الماس الأخرى، وذلك بسبب وجود فجوات إلكترونية غير مُعاوضة (انظر الخصائص الكهربائية للماس )؛ ويكفي وجود جزء واحد فقط في المليون من البورون لإحداث هذا التأثير. مع ذلك، قد يظهر اللون الأزرق الرمادي أيضًا في ماسات النوع Ia، وهو لون لا علاقة له بالبورون. [ 6 ] تُظهر ماسات النوع IIb طيف امتصاص مميزًا للأشعة تحت الحمراء، وتزداد امتصاصها تدريجيًا باتجاه الجانب الأحمر من الطيف المرئي.
لا يقتصر الأمر على نوع معين، فالألماس الأخضر يستمد لونه من التعرض لكميات متفاوتة من الإشعاع المؤين . [ 1 ]
معظم الماسات ذات اللون الأزرق الرمادي المستخرجة من منجم أرجيل في أستراليا ليست من النوع IIb، بل من النوع Ia؛ إذ تحتوي هذه الماسات على تركيزات عالية من العيوب والشوائب (وخاصة الهيدروجين والنيتروجين)، ولا يزال أصل لونها غير مؤكد. [ 6 ]
انظر أيضاً
مراجع
- 1 2 3 ووكر، ج. (1979). "الامتصاص الضوئي والتألق في الماس". تقارير عن التقدم في الفيزياء . 42 (10): 1605-1659 . Bibcode : 1979RPPh...42.1605W . CiteSeerX 10.1.1.467.443 . doi : 10.1088/0034-4885/42/10/001 . S2CID 250857323 .
- ↑ "الخواص البصرية للألماس" . Allaboutgemstones.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19-03-2010 .
- ↑ سا، إي إس دي (1977). "دراسات الإجهاد أحادي المحور للأحزمة الاهتزازية الإلكترونية 2.498 إلكترون فولت (H4) و2.417 إلكترون فولت و2.536 إلكترون فولت في الماس". وقائع الجمعية الملكية أ . 357 (1689): 231. رمز Bibcode : 1977RSPSA.357..231S . doi : 10.1098/rspa.1977.0165 . S2CID 98842822 .
- ↑ "أخبار أرشيفية من شركة جيم وورلد إنترناشونال" . موقع Gemguide.com. مؤرشف من الأصل بتاريخ 4 نوفمبر 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 مارس 2010 .
- ↑ كولينز، أ. ت. وآخرون (2005). "التلدين عالي الحرارة للمراكز البصرية في الماس من النوع الأول". مجلة الفيزياء التطبيقية 97 (8): 083517–083517–10. Bibcode : 2005JAP....97h3517C . doi : 10.1063/1.1866501 .
- 1 2 ياكوبوفسكي، ك؛ أدريانسنز، جي جي (2002). "الخصائص البصرية لألماس أرجيل الطبيعي" (ملف PDF) . الألماس والمواد ذات الصلة . 11 : 125. Bibcode : 2002DRM....11..125I . doi : 10.1016/S0925-9635(01)00533-7 .
- الماس
