การปลูกหินเทียมเป็นงานที่ทีมนักวิทยาศาสตร์ต้องดิ้นรนต่อสู้มาหลายปี “ช่างฝีมือ” สงสัยมานานแล้วว่าจะปลูกเพชรที่บ้านได้อย่างไร บางคนถึงกับค้นพบวิธีการเพื่อให้ได้มันมา
การสร้างเพชรเทียม
โดยธรรมชาติแล้ว เพชรก่อตัวขึ้นภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิสูง (มากกว่า 1,600 ° C) และความดันสูง (60-100,000 บรรยากาศ) ภายใต้สภาวะทางธรรมชาติ การก่อตัวของเพชรต้องใช้เวลาหลายแสนหรือหลายล้านปี เพชรเทียมที่มีลักษณะทางกายภาพสอดคล้องกับเพชรธรรมชาติอย่างสมบูรณ์ สามารถปลูกได้ภายในไม่กี่เดือน ในการทำเช่นนี้จำเป็นต้องสร้างสภาพธรรมชาติของการก่อตัวขึ้นมาใหม่
ยังไม่มีใครสามารถสร้างอุปกรณ์ที่บ้านที่สามารถรักษาอุณหภูมิที่สูงและความดันที่ต้องการได้ แต่ “ผู้เชี่ยวชาญ” บางคนแบ่งปันเคล็ดลับว่ายังคงสามารถทำได้อย่างไร ตัวอย่างเช่น ขอแนะนำให้ใช้ท่อผนังหนา กราไฟท์ และทีเอ็นที จากนั้นใส่ TNT และกราไฟท์ลงในท่อแล้วเชื่อม ว่ากันว่าถ้าคุณระเบิด TNT แล้วค้นหาซากท่อ คุณจะพบเพชรเม็ดเล็กๆ อยู่ในนั้น ในทางปฏิบัติ โอกาสที่จะได้รับบาดเจ็บมีมากกว่าโอกาสที่จะได้เพชรด้วยวิธีนี้หลายร้อยเท่า
“ช่างฝีมือ” คนอื่นๆ เสนอวิธีการสร้างเพชรที่ปลอดภัยกว่า สิ่งที่คุณต้องมีคือดินสอ ลวด น้ำ (โดยเฉพาะไนโตรเจนเหลว) และแหล่งกำเนิดไฟฟ้าแรงสูง (เช่น เครื่องเชื่อม) นำไส้ดินสอออกจากดินสอแล้วผูกลวดไว้ที่ปลายทั้งสองข้าง วางตะกั่วพร้อมลวดลงในภาชนะที่มีน้ำแล้วแช่แข็ง (หรือใช้ไนโตรเจนเหลวเพื่อการนี้) ถอดตะกั่วออกจากช่องแช่แข็งแล้วต่อสายไฟเข้ากับเครื่องเชื่อม เชื่อกันว่าทันทีที่คุณส่งกระแสน้ำแรงผ่านการออกแบบของคุณ ตะกั่วก็จะกลายเป็นเพชรแทบจะในทันที แน่นอนว่าวิธีนี้สามารถทดสอบได้เพื่อการทดลอง แต่คุณไม่ควรวางใจในการได้รับเพชรเทียมอย่างจริงจัง
การสร้างอัญมณีเทียม
อัญมณีอื่นๆ หลายชนิดสามารถปลูกได้ที่บ้านต่างจากเพชร ในการทำเช่นนี้คุณต้องสร้างหรือซื้ออุปกรณ์ Verneuil และตุนรีเอเจนต์ ตัวอย่างเช่น ในการสร้างทับทิมเทียม เกลือของอะลูมิเนียมไดออกไซด์ที่ผสมโครเมียมออกไซด์เล็กน้อยจะมีประโยชน์ วางไว้ในอ่างเก็บน้ำสำหรับเตาแล้วละลาย โดยดูว่า "ทับทิม" งอกขึ้นมาต่อหน้าต่อตาคุณในเวลาไม่กี่ชั่วโมง การใช้เกลือที่แตกต่างกันเป็นรีเอเจนต์ คุณสามารถรับอัญมณีประเภทอื่นได้
คริสตัลที่กำลังเติบโต
หากคุณพิจารณาว่าความเป็นไปได้ในการปลูกหินเป็นประสบการณ์ที่น่าสนใจ และไม่ใช่วิธีที่จะร่ำรวย คุณสามารถไปทางอื่นและไม่ปลูกหิน แต่เป็นคริสตัลหลากสีจากเกลือ น้ำตาล หรือคอปเปอร์ซัลเฟต
หากต้องการสร้างผลึกเกลือ ให้ทำสารละลายอิ่มตัวโดยเติมเกลือลงในแก้วน้ำกลั่นอุ่นๆ จนกระทั่งหยุดละลาย เพื่อให้ได้คริสตัลหลากสี น้ำสามารถย้อมสีด้วยสีผสมอาหารได้ หลังจากนั้น ให้แขวนผลึกเกลือเล็กๆ ไว้เหนือกระจกเพื่อให้จมลงในสารละลายจนหมด ภายในไม่กี่วันคริสตัลก็จะเติบโต ผลึกคอปเปอร์ซัลเฟตปลูกในลักษณะเดียวกัน
ทุกคนสามารถปลูกคริสตัลทับทิมที่บ้านได้ งานนี้ไม่จำเป็นต้องมีห้องปฏิบัติการที่มีอุปกรณ์ครบครัน ได้รับความรู้ทั้งภาคทฤษฎีและปฏิบัติในสาขาแร่วิทยา หรือการซื้อสารเคมีชนิดพิเศษ ทุกสิ่งที่คุณต้องการมีอยู่ในห้องครัว
ขอแนะนำให้เริ่มปลูกทับทิมในปริมาณน้อย ขั้นแรกให้ได้รับประสบการณ์ กระบวนการทั้งหมดเป็นที่เข้าใจ จากนั้นงานระบบโดยตรงก็เริ่มต้นขึ้น การสร้างมือสังเคราะห์ของคุณเองจะไม่ด้อยกว่าความสวยงามและความน่าดึงดูดของแร่ธาตุจากธรรมชาติ
หินเหล่านี้เป็นที่ต้องการของนักอัญมณี ดังนั้นประสบการณ์ที่ประสบความสำเร็จสามารถนำมาซึ่งรายได้เพิ่มเติมหากพบตลาด
มีหลายวิธีในการเติบโต พวกเขาแนะนำให้คุณลองใช้ตัวเลือกทั้งหมด จากนั้นจึงเลือกตัวเลือกที่คุณชอบ
หินล้ำค่าเทียมที่มนุษย์สร้างขึ้นนั้นไม่เหมือนกับหินธรรมชาติในแง่ของปริมาณทางเคมีและคุณสมบัติทางกายภาพ ข้อดีของเทคโนโลยีในบ้านคือช่วยให้คุณสร้างสายพันธุ์แท้ที่สมบูรณ์แบบได้ ในธรรมชาติสิ่งนี้เกิดขึ้นน้อยมาก คุณภาพเครื่องประดับของตัวอย่างในห้องปฏิบัติการค่อนข้างดี ข้อดีอีกอย่างของแร่ก็คือต้นทุน หินเหล่านี้มีราคาถูกกว่าของแท้ซึ่งมาจากเหมืองลึก
เกลืออินทรีย์
- มันง่ายที่จะเติบโตผลึกทับทิมจากเกลือต่างๆ:
- โพแทสเซียมสารส้ม
- เกลือปกติ
กระบวนการที่ใช้เกลือยาวนานที่สุด ตัวอย่างที่สวยงามที่สุดได้มาจากกรดกำมะถัน การผลิตผลึกทับทิมขึ้นอยู่กับขั้นตอนต่อไปนี้:
- การเตรียมภาชนะ ควรเก็บเกลือและสารละลายเกลือน้ำอิ่มตัว พวกเขาใช้น้ำร้อน กระบวนการนี้เป็นแบบค่อยเป็นค่อยไป เจือจางสองช้อนโต๊ะกับน้ำแล้วผสมให้เข้ากัน จากนั้นจึงเติมเกลือและผสม คุณต้องโรยจนเกลือหยุดละลาย เพื่อรักษาสัดส่วน ให้ใช้คำใบ้: ตารางความสามารถในการละลายของเกลือต่าง ๆ ในน้ำ 100 มล. ความสัมพันธ์กับอุณหภูมิของของเหลว
- การกรองสารละลาย สารละลายจะต้องสะอาด สิ่งสกปรกที่เจือปนจะทำให้โครงสร้างของหินเสียหาย ข้อบกพร่องจะปรากฏให้เห็นในนั้น สารละลายยังคงอยู่เป็นเวลา 24 ชั่วโมง ในช่วงเวลานี้ ผลึกจะก่อตัวที่ด้านล่างของภาชนะ พวกเขาจะกลายเป็นพื้นฐานของทับทิม
- การเจริญเติบโตของแร่เทียม สายเบ็ดผูกอยู่กับหินที่อยู่ก้นแก้ว พันรอบดินสอหรือแท่งไม้ อุปกรณ์ได้รับการติดตั้งบนคอนเทนเนอร์ คริสตัลอยู่ในสารละลาย อยู่ในสถานะแขวนลอย น้ำมีแนวโน้มที่จะระเหยออกไป น้ำเกลืออิ่มตัวจะปล่อยส่วนเกินออกมา ซึ่งติดอยู่กับตัวอย่างที่ได้
- การเติมสารละลายเกลือ คุณต้องมีน้ำในปริมาณที่พอเหมาะเสมอ ถ้ามันน้อยเกินไป คริสตัลจะหยุดเติบโต ที่อุณหภูมิห้องปกติ ให้เติมน้ำทุกๆ 2 สัปดาห์
ในบทความนี้:
“เพชรทำอย่างไร?” - คำถามนี้ถูกถามเมื่อต้นศตวรรษที่ผ่านมา ขึ้นอยู่กับการค้นหาคำตอบเป็นอย่างมาก เนื่องจากเพชรเป็นแร่ธาตุที่แข็งที่สุดในโลก จึงสามารถนำมาใช้ในกิจกรรมต่างๆ ได้ เพชรเป็นองค์ประกอบสำคัญของเครื่องประดับ และบทบาทในอุตสาหกรรมก็มีความสำคัญเช่นกัน
เรื่องราว
เพชรสังเคราะห์เม็ดแรกซึ่งมีคุณภาพไม่ด้อยไปกว่าแร่ธรรมชาติ ถูกสังเคราะห์ขึ้นในปี พ.ศ. 2510 โดยนาย Bonroy ช่างทำอัญมณีจากเบลเยียม พื้นฐานของแร่คือผลึกขนาด 1 มิลลิเมตรที่ได้จากห้องปฏิบัติการในเคียฟ
การค้นพบเพชรเทียมเกิดขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวโซเวียต Ovsey Ilyich Lepunsky
แนวคิดเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการผลิตเพชรเทียมไม่ใช่เรื่องใหม่ในเวลานี้ การพัฒนาในทิศทางนี้ดำเนินไปตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 19 มีการสร้างโกเมนและทับทิมสังเคราะห์ขึ้น ในปี 1939 นักวิทยาศาสตร์จากสหภาพโซเวียต O.I. Leypunsky ได้เสนอทฤษฎีที่ว่าที่อุณหภูมิอย่างน้อย 2,000 องศาและความดันมากกว่า 6 GPa กราไฟท์จะกลายเป็นเพชร
ไม่มีหลักฐานสำหรับคำกล่าวในเวลานั้น: อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการไม่เพียงพอในช่วงปลายทศวรรษที่ 40 ไม่อนุญาตให้ทำการทดลองใด ๆ
อุปกรณ์สำหรับทำการทดลองสร้างเพชรปรากฏขึ้นเพียง 20 ปีต่อมา ในปี 1960 ที่สถาบันฟิสิกส์แรงดันสูงแห่งมอสโก มีการทดลองเพื่อเปลี่ยนกราไฟท์ให้เป็นเพชร กระบวนการนี้นำโดยนักวิชาการ L. F. Vereshchagin
ในเวลาต่อมา ที่สถาบัน Superhard Materials ในเคียฟ ภายใต้การดูแลของ V.N. Bakul อุปกรณ์ได้ถูกสร้างขึ้นซึ่งทำให้สามารถสร้างเพชรในระดับอุตสาหกรรมได้
วิธีการรับแร่ธาตุ
เพชรธรรมชาติก่อตัวขึ้นภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิและความดันที่สูง พบการสะสมของเพชรในท่อคิมเบอร์ไลต์ทั่วโลก ไปป์คิมเบอร์ไลท์ที่ใหญ่ที่สุดตั้งอยู่ในแอฟริกาใต้ แคนาดา และยาคุเตีย เพชรที่พบนั้นก่อตัวขึ้นระหว่างการก่อตัวของเปลือกโลก เมื่อแมกมาร้อนถูกผลักไปที่พื้นผิวโลก และผ่านหินที่มีคาร์บอนอิ่มตัว
กระบวนการขึ้นรูปเพชรจำเป็นต้องสร้างเงื่อนไขที่ใกล้เคียงกับที่อธิบายไว้ข้างต้น ซึ่งทำให้เราไม่สามารถตอบคำถามว่าจะสร้างเพชรได้อย่างไรได้อย่างคลุมเครือ มีหลายวิธีในการรับเพชรสังเคราะห์:
1) การสร้างเพชรภายใต้สภาวะแรงดันสูง น่าเชื่อถือและมีประสิทธิภาพมากที่สุด การก่อตัวของแร่เกิดขึ้นภายใต้สภาวะที่ใกล้เคียงกับธรรมชาติมากที่สุด เพื่อให้ได้เพชร คุณจะต้องใช้เครื่องอัดที่สามารถรักษาแรงดันสูงได้ กระบอกวางอยู่ใต้แท่นพิมพ์ซึ่งมีกราไฟท์อยู่ด้านใน กระบอกมีรูสำหรับน้ำและสารทำความเย็น
น้ำเข้าสู่กระบอกสูบภายใต้ความกดดัน บีบอัดกราไฟท์ และเร่งกระบวนการแช่แข็ง ห้องกราไฟท์ถูกทำให้เย็นลงที่อุณหภูมิลบ 12 องศาเซลเซียส ในขณะเดียวกัน การบีบอัดของกระบอกสูบยังคงดำเนินต่อไป โดยเพิ่มขึ้นเป็น 20,000 บรรยากาศเมื่อสิ้นสุดกระบวนการ หลังจากแช่แข็งแล้ว กระแสไฟฟ้าจะถูกส่งผ่านกราไฟท์ หลังจากนั้นครู่หนึ่ง ห้องจะละลายน้ำแข็ง และเพชรจะถูกเอาออกจากกระบอกสูบ
แร่ที่สร้างขึ้นในลักษณะนี้จะเหมือนกันทุกประการกับเพชรแท้ ข้อยกเว้นคือเฉดสี - สีเทาเพชร ความแข็งแรงของแร่ธาตุดังกล่าวสูงกว่าธรรมชาติหลายเท่าซึ่งทำให้สามารถใช้งานได้ในกิจกรรมทางอุตสาหกรรมหลายด้าน การใช้แรงกดและแรงกดทำให้ได้เพชรทางเทคนิคที่ไม่ได้ใช้ในการทำเครื่องประดับ
2) การสร้างเพชรในมีเทน ต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ แร่นี้ก่อตัวขึ้นในทรงกลมที่ไม่มีอากาศและเต็มไปด้วยมีเทน แร่ที่เสร็จแล้วจะมีรูปทรงลูกบาศก์ มีโครงสร้างเป็นผลึก และทาสีดำ จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ มันถูกใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางเทคนิค แต่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มันถูกพบการประยุกต์ใช้ในการสร้างเครื่องประดับ
3) การสร้างเพชรในกระบวนการระเบิด การก่อตัวของแร่ธาตุบนโลกยังไม่สมบูรณ์ ในระหว่างการปะทุของภูเขาไฟแต่ละครั้ง ลาวาจะปรากฏขึ้นบนพื้นผิวโลก โดยผ่านเส้นทางเดียวกันกับแมกมาที่ระเบิดจากแกนกลางของโลกระหว่างการก่อตัว การสร้างเงื่อนไขที่จำลองการระเบิดทำให้เกิดเพชรที่แข็งและใสซึ่งสามารถนำมาใช้สร้างเครื่องประดับได้ กราไฟท์จะถูกอุ่นเพื่อสร้างเพชร ในระหว่างการระเบิด จะเกิดเศษเพชรที่เป็นผลึก
เพชรที่เสร็จแล้วจะเข้ากันกับเพชรจริงในทุกพารามิเตอร์ทางเคมีและกายภาพ รวมถึงสีด้วย ข้อเสียอย่างเดียวคือขนาดที่เล็ก
4) การได้รับแร่ธาตุที่อุณหภูมิต่ำ เพื่อที่จะตอบคำถามว่าเพชรจะเติบโตได้อย่างไร จำเป็นต้องเข้าใจว่าการก่อตัวของโครงผลึกของแร่นั้นสัมพันธ์กับอุณหภูมิ ยิ่งมีค่าสูงเท่าไร โอกาสที่จะเกิดการก่อตัวของหินก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น
แหวนประดับเพชรเทียม
การวิจัยในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาแสดงให้เห็นว่าไม่เพียงแต่อุณหภูมิมีความสำคัญเท่านั้น แต่ยังรวมถึงตัวเร่งปฏิกิริยาของโลหะด้วย หลังสามารถลดความดันและอุณหภูมิให้อยู่ในระดับที่ไม่จำเป็นต้องสร้างการติดตั้งแบบพิเศษ
กราไฟท์ โคบอลต์ นิกเกิล เหล็ก และตัวทำละลายถูกวางไว้ในห้องเพาะเลี้ยง ชั้นจะเกิดขึ้นระหว่างเหล็กกับตัวเร่งปฏิกิริยา ซึ่งภายในเพชรจะเติบโตที่อุณหภูมิ 600 องศาเซลเซียส และความดัน 1.5 บรรยากาศ
ขนาดของเพชรมีความสัมพันธ์โดยตรงกับขนาดของชั้นที่อยู่ระหว่างชั้นกลาง ด้วยวิธีนี้จึงสามารถได้รับแร่ธาตุที่มีน้ำหนักมากถึง 50 กรัม ใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางเทคนิคเท่านั้น
เมื่อวันที่ 26 พฤษภาคม 2558 สถาบันอัญมณีนานาชาติ (IGI) ในฮ่องกงได้ออกใบรับรองสำหรับเพชรที่มีประวัติผิดปกติ โดยมีน้ำหนัก 10.02 กะรัต E color และความสะอาด VS1 อัญมณีดังกล่าวไม่ได้หายากนักในโลกของเครื่องประดับ แต่ความพิเศษของกรณีนี้คือหินไม่ได้ขุดจากบาดาลของโลก แต่ถูกตัดจากคริสตัลเพชรสังเคราะห์ 32 กะรัตที่ปลูกโดย บริษัท New Diamond ของรัสเซีย เทคโนโลยี (NDT) “นี่ไม่ใช่บันทึกแรกของเรา” Nikolai Kikhinashvili ผู้อำนวยการทั่วไปของบริษัทกล่าว “อันก่อนหน้า 5 กะรัตกินเวลาเพียงสองเดือน”
Roman Kolyadin ผู้อำนวยการฝ่ายผลิตแสดงให้ฉันเห็นเวิร์กช็อปเล็ก ๆ ในสวนสาธารณะเทคโนโลยีแห่งหนึ่งใกล้กับ Sestroretsk เวิร์กช็อปถูกทิ้งร้าง มีเครื่องอัดไฮดรอลิกเพียงโหลเดียวที่เรียงตามผนัง นี่คือ "เงินฝาก" - เพชรไร้ตำหนิจะเติบโตภายในแท่นอัดภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิและความดันสูง ไมครอนต่อไมครอน พารามิเตอร์ปัจจุบันจะสะท้อนให้เห็นบนแผงควบคุมของตัวควบคุมสำหรับการกดแต่ละครั้ง แต่ Roman ขอให้ถ่ายภาพเพื่อไม่ให้ข้อมูลนี้เข้าไปในเฟรม: “หลักการทั่วไปของการสังเคราะห์เพชรเป็นที่รู้จักและถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรม เป็นเวลากว่าครึ่งศตวรรษ แต่รายละเอียดของโหมดการสังเคราะห์เป็นหนึ่งในความรู้ของบริษัทเรา” ฉันให้ความสนใจกับเครื่องปรับอากาศที่มีความแม่นยำซึ่งรักษาระดับปากน้ำในเวิร์คช็อปด้วยความแม่นยำระดับหนึ่งในสิบ จำเป็นต้องมีความแม่นยำขนาดนั้นจริงหรือ? “จำได้ไหมว่าเราปิดประตูทันทีเพื่อหลีกเลี่ยงกระแสลมได้อย่างไร - อธิบายโรมัน — การเบี่ยงเบนของอุณหภูมิเล็กน้อยอาจส่งผลกระทบร้ายแรงต่อคุณภาพของเพชร และไม่ได้ส่งผลดีขึ้นแต่อย่างใด และเรามุ่งมั่นที่จะบรรลุถึงคุณภาพที่สมบูรณ์แบบเสมอ”
กระบวนการปลูกเพชรผลึกเดี่ยวที่อุณหภูมิสูง (ประมาณ 1,500 °C โดยมีความลาดชันที่ต้องการ) และแรงดันสูง (50-70,000 atm.) เครื่องอัดไฮดรอลิกจะบีบอัดภาชนะพิเศษ ซึ่งภายในบรรจุโลหะหลอม (เหล็ก นิกเกิล โคบอลต์ ฯลฯ) และกราไฟท์ เมล็ดหนึ่งหรือหลายเมล็ด—ผลึกเพชรเม็ดเล็ก—ถูกวางลงบนพื้นผิว กระแสไฟฟ้าไหลผ่านห้องเพาะเลี้ยง ทำให้ของเหลวร้อนขึ้นจนถึงอุณหภูมิที่ต้องการ ภายใต้สภาวะเหล่านี้ โลหะจะทำหน้าที่เป็นตัวทำละลายและตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการตกผลึกของคาร์บอนบนเมล็ดพืชในรูปของเพชร กระบวนการปลูกผลึกขนาดใหญ่หนึ่งหรือหลายผลึกเล็กจะใช้เวลา 12-13 วัน
สอดแนมในธรรมชาติ
ประวัติความเป็นมาของเพชรสังเคราะห์เริ่มต้นเมื่อปลายศตวรรษที่ 18 เมื่อนักวิทยาศาสตร์ได้ตระหนักว่าเพชรก้อนนี้มีส่วนประกอบของคาร์บอน ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 มีความพยายามที่จะเปลี่ยนคาร์บอนราคาถูก (ถ่านหินหรือกราไฟต์) ให้กลายเป็นเพชรที่แข็งและแวววาว การอ้างสิทธิ์ในการสังเคราะห์ที่ประสบความสำเร็จเกิดขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงหลายคน เช่น นักเคมีชาวฝรั่งเศส อองรี มอยส์ซอง หรือนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ วิลเลียม ครูกส์ อย่างไรก็ตามต่อมาพบว่าไม่มีผู้ใดประสบความสำเร็จจริง ๆ และเพชรสังเคราะห์เม็ดแรกได้มาในปี 1954 ในห้องปฏิบัติการของ บริษัท General Electric เท่านั้น
กระบวนการสะสมเพชรที่ถูกกว่าจากสภาพแวดล้อมก๊าซไฮโดรคาร์บอนที่แตกตัวเป็นไอออนบนพื้นผิวที่ให้ความร้อนถึง 600−700°C การปลูกผลึกเดี่ยวโดยใช้ CVD ต้องใช้ซับสเตรตเพชรผลึกเดี่ยวที่ปลูกโดยใช้ HPHT เมื่อวางลงบนซิลิคอนหรือเพชรโพลีคริสตัลไลน์ จะได้เวเฟอร์โพลีคริสตัลไลน์ ซึ่งมีการใช้งานที่จำกัดในด้านอิเล็กทรอนิกส์และออพติก อัตราการเติบโต - ตั้งแต่ 0.1 ถึง 100 µm/ชั่วโมง โดยปกติความหนาของแผ่นจะถูกจำกัดไว้ที่ 2-3 มม. ดังนั้นเพชรที่เจียระไนจากมันจึงสามารถใช้เป็นเครื่องประดับได้ แต่ตามกฎแล้วขนาดของมันจะต้องไม่เกิน 1 กะรัต
กระบวนการที่ใช้ในการสังเคราะห์ที่ GE ได้รับแรงบันดาลใจจากธรรมชาติ เชื่อกันว่าเพชรบนพื้นดินก่อตัวขึ้นในเนื้อโลกซึ่งอยู่ต่ำกว่าพื้นผิวโลกหลายร้อยกิโลเมตร ที่อุณหภูมิสูง (ประมาณ 1,300 ° C) และความดันสูง (ประมาณ 50,000 บรรยากาศ) จากนั้นจึงถูกนำขึ้นสู่พื้นผิวด้วยหินอัคนีดังกล่าว เหมือนคิมเบอร์ไลต์และแลมโพรวต์ นักพัฒนา GE ใช้เครื่องอัดเพื่อบีบอัดเซลล์ที่มีกราไฟท์และสารหลอมของเหล็ก นิกเกิล โคบอลต์ ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวทำละลายและตัวเร่งปฏิกิริยา กระบวนการนี้เรียกว่า HPHT (แรงดันสูง อุณหภูมิสูง - แรงดันสูง อุณหภูมิสูง) วิธีนี้เป็นวิธีที่ต่อมากลายเป็นเชิงพาณิชย์สำหรับการผลิตเพชรอุตสาหกรรมและผงเพชรราคาไม่แพง (ปัจจุบันผลิตได้หลายพันล้านกะรัตต่อปี) และในทศวรรษ 1970 ด้วยความช่วยเหลือดังกล่าว พวกเขาได้เรียนรู้วิธีทำอัญมณีอัญมณีที่มีน้ำหนักมากถึง 1 กะรัต แม้ว่าคุณภาพจะธรรมดามากก็ตาม
เทคโนโลยีหลักสองประการสำหรับการผลิตเพชรสังเคราะห์ทางอุตสาหกรรมคือ HPHT และ CVD นอกจากนี้ยังมีวิธีการแปลกใหม่อีกหลายวิธี เช่น การสังเคราะห์เพชรนาโนคริสตัลจากกราไฟท์ระหว่างการระเบิด หรือวิธีทดลองเพื่อผลิตเพชรขนาดไมครอนจากการแขวนลอยของอนุภาคกราไฟท์ในตัวทำละลายอินทรีย์ภายใต้อิทธิพลของโพรงอากาศอัลตราโซนิก
วิธีแก้ปัญหา
นับตั้งแต่ทศวรรษ 1960 เป็นต้นมา โลกได้พัฒนาวิธีการสังเคราะห์เพชรอีกวิธีหนึ่ง - CVD (การสะสมไอสารเคมี การสะสมเฟสก๊าซ) ในนั้น เพชรจะสะสมอยู่บนพื้นผิวที่ให้ความร้อนของก๊าซไฮโดรคาร์บอน ซึ่งถูกแตกตัวเป็นไอออนโดยใช้รังสีไมโครเวฟหรือถูกให้ความร้อนที่อุณหภูมิสูง ด้วยวิธีการสังเคราะห์นี้ ในช่วงต้นทศวรรษ 2000 ทั้งสตาร์ทอัพขนาดเล็กและบริษัทขนาดใหญ่ เช่น Element Six ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่ม De Beers เริ่มตั้งความหวังอย่างมากกับวิธีนี้
จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ วิธี HPHT ยังคงถูกประเมินต่ำไปอย่างมาก “เมื่อเราซื้ออุปกรณ์เมื่อหลายปีก่อน เราทุกคนได้รับแจ้งอย่างเป็นเอกฉันท์ว่าแท่นพิมพ์ทางอุตสาหกรรมเหมาะสำหรับการสังเคราะห์ผงเพชรเท่านั้น” Nikolai Kikhinashvili กล่าว ทรัพยากรทั้งหมดได้รับการจัดสรรเพื่อการพัฒนา CVD และเทคโนโลยี HPHT ถือเป็นกลุ่มเฉพาะ ไม่มีผู้เชี่ยวชาญคนใดเชื่อว่าจะสามารถนำมาใช้เพื่อเพิ่มขนาดผลึกขนาดใหญ่เพียงพอได้ อย่างไรก็ตาม ตามที่ Nikolai กล่าวไว้ ผู้เชี่ยวชาญของบริษัทสามารถพัฒนาเทคโนโลยีการสังเคราะห์ของตนเองได้ ซึ่งก่อให้เกิดผลกระทบจากการระเบิดในอุตสาหกรรมอย่างแท้จริง เมื่อหลายปีก่อน มีการเขียนรายงานจากห้องปฏิบัติการอัญมณีแห่งหนึ่งว่า “น้ำหนักของเพชรนี้คือ 2.30 กะรัต! จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ ขนาดของเพชรดังกล่าวเป็นเครื่องรับประกันถึงแหล่งกำเนิดตามธรรมชาติของมัน”
การเจียระไนเพชรเพื่อให้ได้เพชรแวววาวเป็นกระบวนการที่ใช้เวลานานและไม่น่าประทับใจนักสำหรับผู้ที่ไม่ได้ฝึกหัด ทั้งเพชรที่โตแล้วและเพชรธรรมชาติได้รับการประมวลผลในลักษณะเดียวกันทุกประการ
เพื่อนรักของสาวๆ
“แน่นอนว่าเราไม่ใช่กลุ่มเดียวที่ปลูกเพชรที่มีขนาดใหญ่กว่า 5-6 กะรัต” นิโคเลย์อธิบาย “แต่ส่วนที่เหลือทั้งหมดเป็นไปตามหลักการ “สองในสาม”: ขนาดใหญ่ คุณภาพสูง และทำกำไรได้ในเชิงพาณิชย์ เราเป็นคนแรกที่ได้เรียนรู้วิธีรับคริสตัลเพชรคุณภาพสูงขนาดใหญ่ในราคาที่เอื้อมถึง ด้วยการกด 32 ครั้ง เราสามารถผลิตได้ประมาณ 3,000 กะรัตต่อเดือน และหินเหล่านี้เป็นเพชรคุณภาพสูงมาก - เพชรที่มีสี D, E, F และความใสตั้งแต่ IF ที่บริสุทธิ์ที่สุดถึง SI ซึ่งส่วนใหญ่เป็นประเภท II 80% ของผลิตภัณฑ์ของเราเป็นเพชรจิวเวลรี่ที่มีน้ำหนักตั้งแต่ 0.5 ถึง 1.5 กะรัต แม้ว่าเราจะปลูกเพชรตามขนาดที่ต้องการก็ตาม” เพื่อเป็นการพิสูจน์ นิโคไลยื่นคริสตัลขนาดเหรียญ 10 รูเบิลให้ฉัน: “ตัวอย่างเช่น 28 กะรัต” ถ้าคุณเจียระไนคุณจะได้เพชร 15 กะรัต”
ในช่วงต้นทศวรรษ 2000 De Beers ผู้ผูกขาดเพชรระดับโลกกังวลอย่างมากเกี่ยวกับการที่เพชรสังเคราะห์เข้าสู่ตลาดจิวเวลรี่ที่กำลังจะเกิดขึ้น โดยกลัวว่าสิ่งนี้อาจส่งผลเสียต่อธุรกิจของบริษัท แต่เวลาได้แสดงให้เห็นว่าไม่มีอะไรต้องกลัว เพชรสังเคราะห์ครองส่วนแบ่งตลาดจิวเวลรี่เพียงเล็กน้อย นอกจากนี้ ในช่วงเวลานี้ได้มีการพัฒนาวิธีการวิจัยที่ทำให้สามารถระบุเพชรที่ปลูกได้อย่างมั่นใจ สัญญาณของการสังเคราะห์คือการเจือปนของโลหะ ส่วนการเจริญเติบโตสามารถเห็นได้ในเพชรสี นอกจากนี้ HPHT, CVD และเพชรธรรมชาติยังมีรูปแบบการเรืองแสงที่แตกต่างกันในรังสียูวี
เพชรถูกจัดประเภทเป็นหนึ่งในสองประเภทหลัก ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับปริมาณไนโตรเจน เพชรประเภท 1 มีไนโตรเจนมากถึง 0.2% โดยอะตอมจะอยู่ที่ตำแหน่งของผลึกขัดแตะในกลุ่ม (Ia) หรือเดี่ยวๆ (Ib) ประเภทที่ 1 มีอิทธิพลเหนือกว่าเพชรธรรมชาติ (98%) ตามกฎแล้วหินดังกล่าวไม่ค่อยไม่มีสี เพชรประเภท IIa ไม่มีไนโตรเจนเลย (น้อยกว่า 0.001%) ซึ่งคิดเป็นสัดส่วนเพียง 1.8% ของหินธรรมชาติ ที่พบได้น้อยกว่า (0.2%) ก็คือเพชรไร้ไนโตรเจนที่มีส่วนผสมของโบรอน (IIb) อะตอมของโบรอนในบริเวณโครงตาข่ายคริสตัลเป็นตัวกำหนดค่าการนำไฟฟ้าและทำให้เพชรมีโทนสีน้ำเงิน
“ผู้บริโภครู้สึกอย่างไรกับเพชรที่ปลูก? เป็นเรื่องดี” นิโคไลกล่าว “โดยเฉพาะเยาวชนในปัจจุบัน สิ่งสำคัญสำหรับพวกเขาคือเพชรเหล่านี้ปราศจากความขัดแย้งและสร้างขึ้นโดยผู้ที่ใช้เทคโนโลยีชั้นสูงโดยไม่รบกวนธรรมชาติ ราคาก็ถูกกว่าประมาณครึ่งนึง แน่นอนว่าใบรับรองบอกว่าหินโตแล้ว แต่สวมแหวนเพชร ไม่ใช่ใบรับรอง! และในแง่คุณสมบัติทางกายภาพและเคมี เพชรของเราก็มีความเหมือนกันกับเพชรธรรมชาติ”
จนถึงขณะนี้กำไรส่วนใหญ่มาจากการผลิตเพชรสำหรับตลาดจิวเวลรี่ อย่างไรก็ตาม มีแนวโน้มว่าจะมีความต้องการอย่างมากในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าสำหรับเพชรที่ปลูกแล้วและเวเฟอร์เพชรสำหรับเลนส์พิเศษ ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ และการใช้งานทางอุตสาหกรรมที่มีเทคโนโลยีสูงอื่นๆ
จากเครื่องประดับสู่อุตสาหกรรม
เครื่องประดับเพชรเป็นส่วนสำคัญของธุรกิจของ NDT แต่วันพรุ่งนี้จะอยู่ที่อื่น Alexander Kolyadin ผู้อำนวยการด้านเทคนิคของ NDT ชอบพูดว่า: “หากไม่มีสิ่งใดที่สามารถทำจากเพชรได้ ก็จงสร้างเพชรขึ้นมา” ที่จริงแล้ว ตลาดที่มีแนวโน้มมากที่สุดสำหรับเพชรสังเคราะห์ขนาดใหญ่และมีคุณภาพสูงก็คืออุตสาหกรรม “ไม่ใช่เพชรธรรมชาติสักเม็ดเดียวที่เหมาะสำหรับใช้ในเลนส์พิเศษหรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์” Alexander Kolyadin กล่าว - พวกเขามีข้อบกพร่องมากเกินไป และแผ่นที่ตัดจากเพชรของเราก็มีโครงตาข่ายคริสตัลที่เกือบจะสมบูรณ์แบบ องค์กรวิจัยบางแห่งที่เราจัดหาตัวอย่างเพื่อการศึกษาแทบจะไม่เชื่อพารามิเตอร์ที่วัดได้ - พวกมันสมบูรณ์แบบมาก และไม่ใช่แค่ตัวอย่างเดี่ยวๆ เท่านั้น เรามั่นใจได้อย่างมั่นใจถึงความสามารถในการทำซ้ำของคุณลักษณะต่างๆ ซึ่งมีความสำคัญต่ออุตสาหกรรม เพชรเป็นแผงระบายความร้อน เป็นหน้าต่างสำหรับเลนส์พิเศษและซินโครตรอน และแน่นอนว่าเป็นไมโครอิเล็กทรอนิกส์กำลัง ซึ่งขณะนี้กำลังได้รับการพัฒนาทั่วโลก”
“ปัจจุบันภาคอุตสาหกรรมคิดเป็น 20% ของการผลิตของเรา แต่ในอีก 3 ปีเราวางแผนที่จะเพิ่มเป็น 50% โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อความต้องการเติบโตอย่างรวดเร็ว ตอนนี้เราทำเพลตขนาด 4 x 4 และ 5 x 5 มม. เป็นหลัก เราได้ตัดเพลตขนาด 7 x 7 และ 8 x 8 มม. และแม้แต่เพลตขนาด 10 x 10 มม. บางส่วนตามสั่ง แต่นี่ยังไม่ใช่การผลิตจำนวนมาก เป้าหมายถัดไปของเรา Nikolai Kikhinashvili กล่าวคือก้าวไปสู่การผลิตแผ่นเพชรขนาดนิ้ว นี่คือขั้นต่ำที่เป็นที่ต้องการอย่างมากในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์และออปติคัลจำนวนมาก เพื่อให้ได้จานดังกล่าว คุณต้องปลูกคริสตัลเพชรที่มีน้ำหนักหนึ่งร้อยกะรัต นี่คือแผนของเราสำหรับอนาคตอันใกล้นี้" “เป็นเวลาหนึ่งทศวรรษ?” — ฉันชี้แจง. นิโคไลมองมาที่ฉันด้วยความประหลาดใจอย่างยิ่ง:“ ทศวรรษเหรอ? เราจะทำก่อนสิ้นปีนี้"
กาลครั้งหนึ่งในบทความของฉันฉันบอกว่าถึงเวลาแล้วฉันจะพูดถึงวิธีปลูกเพชรธรรมชาติที่บ้าน
คนขี้ระแวงสามารถหัวเราะ นอนบนโซฟาต่อไปแล้วบอกว่ามันเป็นไปไม่ได้ เพราะมันไม่มีทางเป็นไปได้ คุณต้องการอุณหภูมิมหาศาล ความกดดันหลายพันบรรยากาศ ฯลฯ ฯลฯ
ฉันสงสัยมานานแล้วว่ามันคุ้มค่าที่จะอุทิศใครให้กับการค้นพบของฉันนี้หรือไม่ วันนี้ฉันตัดสินใจที่จะทำเช่นนี้ ฉันได้ทำการทดลองปลูกเพชรธรรมชาติด้วยกล้องจุลทรรศน์มาหลายปีแล้ว และตอนนี้เด็กนักเรียนทุกคนตั้งแต่ชั้นประถมศึกษาปีที่ 5 หรือชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 ก็สามารถทำเช่นนี้ได้ ที่บ้าน ฉันทำซ้ำกระบวนการตามธรรมชาติของการเกิดเพชร มันเปิดออกง่ายมากเหมือนทุกอย่างที่ชาญฉลาด แต่ฉันใช้เวลาหลายปีในการคิดและทดลองกับคิมเบอร์ไลท์ กราไฟท์ ฯลฯ ขณะนี้ฉันกำลังหาวิธี "ทำให้" ผลึกเล็กๆ เหล่านี้เติบโตได้ทุกขนาด จนถึงไข่ไก่
ดังนั้นฉันจึงบอกคุณ
สิ่งที่คุณต้องการสำหรับกระบวนการปลูกเพชร?
1. ขวดหรือแก้วเคมีทนความร้อนที่มีปริมาตร 2-3 ลิตร (สามารถบรรจุได้สูงสุด 10 ลิตร)
2. ขวดที่สองมีขนาดเล็กกว่า (อาจเป็นหนึ่งลิตร)
3. กระดาษกรอง (ใส่กาแฟได้)
4. ครกและสาก
5. กล้องจุลทรรศน์หรือกล้องส่องทางไกล
6. ถ่านสำหรับทำบาร์บีคิว
7. เมล็ดพันธุ์. (คริสตัลเพชรธรรมชาติขนาดเล็ก)
และนั่นคือทั้งหมด!
การค้นพบของฉันมีจุดประสงค์อะไร? ความจริงก็คือ เพื่อให้เพชรเติบโตได้ พวกมันจำเป็นต้องมีสารละลายคาร์บอนที่มีความอิ่มตัวสูง นักวิทยาศาสตร์บอกเราว่าลึกลงไปใต้ดิน (400-600 กม.) มีน้ำสำรองจำนวนมาก (ทั้งมหาสมุทร) และโดยธรรมชาติแล้วจะมีอุณหภูมิสูง สิ่งเดียวที่ฉันสามารถเพิ่มได้ก็คือ มหาสมุทรเหล่านี้มีคาร์บอนอิ่มตัวมากเกินไป และเมื่อมี “การรั่วไหล” เกิดขึ้น กระแสของสารละลายนี้จะพุ่งขึ้นด้านบน และเย็นลงที่ชั้นบนของโลก ก่อตัวเป็นฟองอากาศที่กลายเป็นผลึกเพชรภายใน ไม่กี่นาที ในตอนแรก คริสตัลจะมีลักษณะกลม (ทรงกลม) และมีรูปร่างไม่แน่นอน จากนั้นจึงเกิดขอบขึ้นในระยะเวลาอันยาวนาน
ดังนั้น. เราเริ่มกระบวนการปลูกเพชรขนาดเล็กจนมีขนาดเล็กถึงหนึ่งมิลลิเมตร
บดถ่านสำหรับเคบับในครก ไม่จำเป็นต้องบดให้เป็นฝุ่น 3-5 มม. ก็เพียงพอแล้ว
เติมถ่านหินนี้ลงในขวดขนาดใหญ่ของเราลงครึ่งหนึ่ง เราไม่เทน้ำมากเกินไป เพราะถ้าคุณเทถ่านหินทีละเยอะๆ หรือเทน้ำเยอะๆ ในคราวเดียว ทุกอย่างจะออกมาเมื่อมันเดือด เมื่อถ่านหินเดือดสักพักจนเปียก ให้เติมน้ำเพิ่ม น้ำควรจะสะอาดมาก โดยควรกลั่นหรือโพรเทียม (ฉันใช้โพรเทียมเท่านั้น) เราวางมันลงบนเตาแล้วเริ่มเคี่ยวด้วยไฟอ่อน ๆ เป็นเวลานาน (วันหรือวัน) เมื่อมันระเหย เราก็เติมน้ำอีกครั้ง นั่นคือ ระเหยสารละลายและทำให้อิ่มตัวด้วยอะตอมของคาร์บอน
เมื่อสารละลายของเราอิ่มตัวด้วยคาร์บอน ปล่อยให้ระเหยไปสองในสาม ปิดเตาอบและกรองสารละลายทั้งหมดลงในขวดแก้วโดยใช้ตัวกรองสองชั้นหรือสามชั้น จากนั้นใส่กรวยที่สะอาดลงในขวดขนาดเล็กและกรองสารละลายที่ได้อีกครั้งผ่านตัวกรองใหม่ มันจะมีโทนสีเหลืองเล็กน้อย เทน้ำลงในขวดขนาดใหญ่ที่มีถ่านหินอีกครั้งแล้วระเหยอีกครั้ง วางขวดเล็กไว้บนเตาอีกอันและเริ่มระเหยไป (แต่ไม่ทั้งหมด) เมื่อน้ำในขวดใหญ่ระเหยไปสองในสามอีกครั้ง ให้ทำซ้ำทุกอย่างอีกครั้ง ดังนั้นคุณต้องขับถ่านหินหลาย ๆ ครั้งและระเหยสารละลายที่เกิดขึ้นในขวดเล็กไปพร้อม ๆ กัน ภายในสองถึงสามวันคุณจะได้รับสารละลายคาร์บอนที่มีความเข้มข้นมาก มาถึงช่วงเวลาสุดท้ายและสำคัญมากแล้ว ในขวดเล็กๆ คุณจะมีสารละลายที่มีสีเหลืองอ่อนชัดเจน นำขวดแก้ว เทสารละลายลงไป ลดคริสตัลเพชรที่คุณต้องการปลูกให้มีปริมาตรมากขึ้น และวางขวดโหลนี้ไว้ที่ใดที่หนึ่งบนแบตเตอรี่ (เพื่อให้กระบวนการเติบโตเร็วขึ้นสามถึงสี่เท่า) และในบางครั้งให้เติมสารละลายคาร์บอนสดลงในขวด หลังจากนั้นสักครู่สารละลายสีน้ำตาลเบจจะเกิดขึ้นที่ด้านล่าง - นี่คือคาร์บอนอย่าเทออกไม่ว่าในกรณีใด ๆ คริสตัลจะเติบโตเร็วกว่ามากในสารละลายนี้ กระบวนการสร้างผลึกเพชรตามธรรมชาตินั้นใช้เวลานานมาก ตัวอย่างเช่น ฉันเพิ่มน้ำหนักเพชร 0.01 กะรัตเป็น 0.02 กะรัตภายในหนึ่งปีเท่านั้น ดังนั้นยิ่งคริสตัล "เมล็ด" มีขนาดใหญ่เท่าไรก็ยิ่งเติบโตเร็วขึ้นเท่านั้น
...วันหนึ่ง เพื่อนของฉันได้เรียนรู้เกี่ยวกับจุดประสงค์ของการทดลองของฉันว่า: "ถ้าคนที่จริงจังรู้ว่าคุณกำลังทำอะไรอยู่ พวกเขาจะฆ่าคุณทันที ถ้างานของคุณกลายเป็นเรื่องที่ถูกต้องและคุณก็จัดการได้จริงๆ ปลูกเพชร แล้วคนอื่นจะเริ่มทำแบบเดียวกัน คุณจะทำลายตลาดเพชรทั้งโลก" จากนั้นฉันก็คิดถึงคำพูดของเขาและเงียบไปหลายปี วันนี้ฉันเล่าให้ทุกคนฟังเกี่ยวกับการค้นพบของฉัน... ตอนนี้พวกเขาจะไม่ฆ่าฉันแน่นอน... เพราะมันสายเกินไป คุณยิ้มไหม?
และตอนนี้เพื่อน ๆ คุณสามารถไปทำงานและทำซ้ำทุกสิ่งที่ฉันทำ
ขอให้ทุกคนโชคดี สุขภาพและความสำเร็จในทุกสิ่ง!
ขอแสดงความนับถือ Andrey Kostebelov
(สวัสดีสถาบันและบรรดานักวิทยาศาสตร์เพชรทุกท่าน)
17 มีนาคม 2018.
เรียนผู้อ่าน! เพียงไม่กี่ชั่วโมงเท่านั้นที่ฉันเผยแพร่บทความนี้ในสองฟอรัมและบนเว็บไซต์นี้ ในช่วงเวลานี้ ฉันได้รับจดหมายประมาณสองโหล (ส่วนใหญ่มาจากฟอรัม) หลายคนมีปฏิกิริยาเชิงลบต่อบทความนี้มาก โดยไม่ต้องพยายามอะไรเลยโดยไม่ต้องทำซ้ำงานนี้ (การทดลอง) เพราะในแง่ของเวลามันเป็นไปไม่ได้เลยพวกเขารีบกล่าวหาฉันถึง "บาปร้ายแรง" ที่สุด - ขาดการศึกษา การสมัครเล่นและอื่น ๆ ฉันรู้จักสาธารณชน "ทางวิทยาศาสตร์" นี้เป็นอย่างดี โดยพื้นฐานแล้วคนเหล่านี้คือคนเหล่านั้น - นักธรณีวิทยาที่เรียกว่าซึ่งหลังจากวิทยาลัยทำงานภาคสนามเป็นเวลาสองหรือสามฤดูกาลและตามกฎแล้วอย่างเงียบ ๆ ด้วยเหตุผลทางครอบครัวไปที่ห้องทดลอง สถาบัน หรือตำแหน่งการสอนเพื่ออ่านข้อความ บาปและเรื่องไร้สาระแบบเดียวกับที่พวกเขา "กิน" เป็นเวลาห้าปีขณะเรียนอยู่ที่มหาวิทยาลัยเดียวกัน ฉันทำงานในสาขานี้ประมาณสามสิบปี ในจำนวนนี้เป็นเวลายี่สิบปีในแคนาดาและอลาสกา ฉันเดิน คลาน และเดินทางนับหมื่นกิโลเมตร พรวนดินนับร้อยตัน และมีเวลาหลายร้อยคืนและหลายพันชั่วโมงแห่งความสันโดษใกล้กองไฟยามค่ำคืนเพื่อคิด คนที่แม้จะไม่พยายามทำสิ่งที่ฉันทำและปฏิเสธทุกสิ่งในทันทีก็เป็นผู้แพ้ผู้แพ้ "วัตถุ" แบบสุ่มโดยสิ้นเชิงในธรณีวิทยา ฉันตอบทุกคนอย่างใจเย็น - ทำซ้ำสิ่งที่ฉันทำ (มันง่ายมาก) แล้วก้าวไปข้างหน้าไปไกลกว่าฉัน
คำถามที่สองที่ถูกถามบ่อยที่สุดคือตอนนี้ฉันกำลังทำอะไรอยู่? ฉันได้กล่าวไปแล้วว่าขณะนี้ฉันกำลังดำเนินการเพื่อพัฒนาเพชรให้เติบโตอย่างไม่จำกัด ฉันยังเริ่มทำงานกับกราไฟท์แบบผงโดยใช้รูปแบบเดียวกัน และประการที่สาม ใช้ถ่านหินตามรูปแบบเดียวกัน เนื่องจากกราไฟท์และถ่านหินเป็นคาร์บอนชนิดเดียวกับถ่าน แต่อยู่ในรูปแบบที่ต่างกันเท่านั้น
เมื่อใช้โอกาสนี้ ฉันต้องการแสดงความคิดเห็นและสมมติฐานของฉันเกี่ยวกับการก่อตัวของถ่านหินและน้ำมัน
หากเราใช้ทฤษฎีพื้นฐานที่ว่ามหาสมุทรใต้ดินเหล่านี้ประกอบด้วยน้ำที่มีความเข้มข้นมหาศาลของอะตอมคาร์บอน และยอมให้มีความเป็นไปได้ที่จะเกิดน้ำกระเซ็นภายใต้อิทธิพลของเหตุผลใดๆ ก็ตาม (การระเบิดของภูเขาไฟที่ยังคุกรุ่นในช่วงเวลาประวัติศาสตร์บางช่วง สงครามนิวเคลียร์ของ อารยธรรมก่อนหน้านี้ ฯลฯ) ลงบนผิวโลกของน้ำคาร์บอนนี้และการระเหยของน้ำในเวลาต่อมา จากนั้นเราสามารถอธิบายการก่อตัวของน้ำมัน และการเปลี่ยนจากน้ำมันเป็นถ่านหินได้ และความจริงที่ว่ารอยประทับของพืชโบราณ กระดูกสัตว์ และแม้กระทั่งสิ่งของในครัวเรือนของอารยธรรมโบราณนั้นพบได้ในถ่านหิน เช่น การปล่อยออกมาจากที่ลึกมากอย่างรวดเร็วและการรั่วไหลของน้ำมันบนพื้นผิว อธิบายทฤษฎีการก่อตัวของถ่านหินของฉันได้ ท้ายที่สุดแล้ว นักธรณีวิทยาน้ำมันคนใดก็ตามรู้ดีว่าแหล่งน้ำมันที่ถูกสูบออกมานั้นได้รับการฟื้นฟูอย่างรวดเร็ว แต่ด้วยเหตุนี้จึงไม่มีใครอธิบายได้จริงๆ อย่างน้อยฉันก็ไม่พบคำอธิบายดังกล่าว อาจเนื่องมาจากการเติมเต็มอย่างต่อเนื่องจากมหาสมุทรคาร์บอนใต้ดิน?
ฉันขอย้ำอีกครั้งว่านี่เป็นเพียงทฤษฎีและการคาดเดาของฉัน (ถ่านหินและน้ำมัน)
28.03.2018
ฉันเสร็จสิ้นการทดลองกับถ่านหินโดยใช้รูปแบบเดียวกันกับถ่าน
ฉันเทถ่านหินบดสองกิโลกรัมลงในขวดทนความร้อนขนาดสี่ลิตรเติมน้ำโปรเทียมจนเกือบถึงด้านบนแล้วต้มด้วยไฟอ่อน ๆ เป็นเวลาหลายวัน จากนั้นฉันกรองสองครั้งและได้สารละลายที่เหลือหนึ่งลิตร สารละลายมีความโปร่งใสไม่เหมือนกับถ่าน จากนั้นในขวดลิตร สารละลายลิตรนี้ระเหยเป็น 50-70 มิลลิลิตร ฉัน "ขับ" ถ่านหินนี้ 15 ครั้งในช่วงสองสัปดาห์ นั่นคือภายในสองสัปดาห์ ฉันระเหยสารละลายคาร์บอนประมาณ 15 ลิตรจนมีปริมาตรรวม 200 มล. (ด้วยการระเหยซ้ำๆ สารละลายยังคงเป็นสีเหลือง) ฉันทิ้งสารละลายนี้ไว้ในห้องมืดเป็นเวลา 10 วัน วันนี้ฉันศึกษาผลการทดลอง เกิดอะไรขึ้น พื้นผิวทั้งหมดของสารละลายคาร์บอนถูกปกคลุมด้วยแผ่นโปร่งใสทั้งหมดและคริสตัลเพชรขนาดเล็ก (คริสตัลบางอันมีขอบ) ส่วนล่างของสารละลายจะอิ่มตัวด้วย "ข้าวต้ม" ของจาน เมื่อเขย่าสารละลาย แผ่นทั้งหมดในสารละลายจะเริ่มเปล่งประกายแวววาวเป็นเพชร แต่ที่ด้านล่างสุดของสารละลาย หลังจากล้างอย่างระมัดระวัง ฉันพบเมล็ดละเอียดสีน้ำตาลอ่อนจำนวนมาก (บางครั้งก็ขยายเป็นสายโซ่) ซึ่งฉันไม่สามารถระบุได้ บางทีอาจเป็นอินทรียวัตถุบางชนิด นอกจากนี้ถ่านหินสองชิ้นที่มีขนาด 1 x 3 มม. ก็รวมอยู่ในสารละลายด้วย (น่าจะเกิดจากความประมาทระหว่างการกรอง) ในแต่ละชิ้นส่วนของทั้งสองชิ้นในสถานะที่ยึดติดกันนั้น มีคริสตัลเพชรหลายเม็ดที่มีขอบที่ชัดเจน
ฉันคิดว่าการทดลองนี้ประสบความสำเร็จอย่างสมบูรณ์ ผลลัพธ์ที่ได้สูงกว่าการทดลองกับถ่าน
การทดลองกับถ่านหินและถ่านได้ยืนยันทฤษฎีของฉันเกี่ยวกับการก่อตัวของเพชรและความเป็นไปได้ในการเพาะปลูกแบบประดิษฐ์อย่างสมบูรณ์ทั้งในห้องปฏิบัติการและที่บ้าน