Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Kemi

Hvordan kan diamanter fremstilles kunstigt. adskiller sig syntetisk fra naturlige omkostninger?

Making Diamonds:Et kig på den kunstige proces

Diamonds er lavet kunstigt gennem en proces kaldet højtryk/høj-temperatur (HPHT) syntese . Denne proces gentager de forhold, der findes dybt inde i jorden, hvor naturlige diamanter dannes. Her er en sammenbrud:

1. Startmateriale: Kulstof i form af grafit bruges som råmateriale.

2. Højtryksmiljø: Grafit er placeret i en specialiseret presse, der kan skabe tryk på 5–6 gigapascals (GPA), hvilket er ca. 50.000 gange presset ved havoverfladen.

3. Højtemperaturmiljø: Pressen opvarmes til ca. 1573 K (1300 ° C), hvilket yderligere efterligner jordens forhold.

4. Katalysator: En metalkatalysator (som nikkel eller kobolt) bruges ofte til at fremskynde konverteringsprocessen.

5. Krystallisation: Under disse ekstreme forhold arrangerer carbonatomerne sig ind i diamantstrukturen og danner en krystal.

6. Afkøling og ekstraktion: Processen afkøles omhyggeligt, og de syntetiserede diamanter ekstraheres fra pressen.

Omkostninger og forskel:

Omkostninger: Mens syntetiske diamanter kan fremstilles i et laboratorium, er processen dyr på grund af det krævede høje energi og specialudstyr.

forskel: Syntetiske diamanter er kemisk og fysisk identiske med naturlige diamanter. De deler den samme hårdhed, glans og kemisk sammensætning. Den vigtigste forskel ligger i deres oprindelse:

* Naturlige diamanter: Dannet over millioner af år dybt inde i jordens mantel.

* Syntetiske diamanter: Oprettet i et kontrolleret laboratoriemiljø.

Omkostningssammenligning:

* Naturlige diamanter: Typisk dyrere på grund af sjældenheds- og minedriftprocesserne.

* Syntetiske diamanter: Normalt markant billigere på grund af den kontrollerede fremstillingsproces.

Andre faktorer:

* Størrelse og kvalitet: Syntetiske diamanter i større og højere kvalitet kan koste mere end mindre naturlige diamanter af lavere kvalitet.

* etiske bekymringer: Nogle mennesker foretrækker syntetiske diamanter, fordi de undgår de potentielle etiske bekymringer forbundet med diamantminedrift, såsom miljøpåvirkning og menneskerettighedsovertrædelser.

Konklusion:

Syntetiske diamanter tilbyder et etisk og overkommeligt alternativ til naturlige diamanter, mens de deler deres ønskelige kvaliteter. Selvom de ikke er så sjældne, tilbyder de en smuk og bæredygtig mulighed for dem, der søger en diamant uden den traditionelle prismærke.

Varme artikler