เพชรสังเคราะห์บริสุทธิ์กว่า สวยกว่า และถูกกว่าเพชรธรรมชาติ

 (worksinprogress.co)
1 คะแนน โดย GN⁺ 2024-09-10 | 1 ความคิดเห็น | แชร์ทาง WhatsApp
  • คำว่าเพชรมาจากภาษากรีก ἀδάμας (adámas) ซึ่งมีความหมายว่า 'พิชิตไม่ได้'
  • เพชรมีโครงสร้างที่อะตอมคาร์บอนเรียงตัวเป็นโครงผลึกแบบลูกบาศก์สามมิติหรือหกเหลี่ยม
  • เพชรเป็นวัสดุที่แข็งที่สุดในธรรมชาติ และมีค่าการอัดตัวต่ำที่สุด
  • เพชรมีค่าการนำความร้อนสูงและมีความต้านทานไฟฟ้าสูง
  • สามารถทำให้เป็นสารกึ่งตัวนำได้ด้วยการเติมไนโตรเจน ฟอสฟอรัส หรือโบรอนในปริมาณเล็กน้อย
  • พื้นผิวของเพชรไม่ค่อยยึดติดกับวัสดุอื่นและเคลื่อนที่ได้อย่างลื่นไหล
  • เพชรมีความเฉื่อยทางเคมีและไม่เป็นพิษต่อเนื้อเยื่อชีวภาพ
  • เพชรในรูปแบบบริสุทธิ์ไม่มีสีและมีการกระจายแสงสูง
  • หากมีสิ่งเจือปนบางชนิด ก็อาจช่วยเพิ่มสีสันที่สวยงามให้กับอัญมณีเพชรได้
  • กว่าเพชรจะก่อตัวขึ้นในธรรมชาติต้องใช้เวลาหลายพันล้านปี
  • เพชรส่วนใหญ่ที่ได้จากธรรมชาติมีสิ่งเจือปนมากเกินกว่าจะนำไปใช้เป็นอัญมณีหรือในอุตสาหกรรมขั้นสูงได้
  • ในห้องแล็บสามารถสร้างเพชรได้เร็วกว่า บริสุทธิ์กว่า และถูกกว่า

วิธีการผลิตเพชร

  • ในปี 1773 นักเคมีชาวฝรั่งเศส อองตวน ลาวัวซีเยร์ ได้ทำการทดลองนำเพชรใส่ไว้ในภาชนะแก้วทรงระฆัง แล้วรวมแสงอาทิตย์เพื่อทำให้มันระเหย
  • ลาวัวซีเยร์สรุปว่าเพชรสามารถเปลี่ยนเป็นถ่านหินได้ภายใต้เงื่อนไขบางอย่าง
  • ในปี 1796 นักเคมีชาวอังกฤษ สมิธสัน เทนแนนต์ พิสูจน์ได้ว่าเพชรเป็นอัญรูปของคาร์บอน
  • นักเล่นแร่แปรธาตุในศตวรรษที่ 19 พยายามเปลี่ยนถ่านหินให้เป็นเพชรด้วยหลายวิธี แต่ล้มเหลว
  • ในปี 1886 นักเคมีชาวฝรั่งเศส อ็องรี มัวซ็อง พยายามสังเคราะห์เพชรแต่ไม่สำเร็จ

การสังเคราะห์ด้วยความดันสูงและอุณหภูมิสูง

  • ในปี 1950 ห้องปฏิบัติการของ General Electric เริ่มโครงการสังเคราะห์เพชร
  • ในปี 1954 นักเคมี Howard Tracy Hall สังเคราะห์เพชรได้โดยใช้เมล็ดเพชร
  • General Electric ประกาศว่าสามารถสังเคราะห์เพชรในห้องแล็บได้สำเร็จ
  • เพชรสังเคราะห์ที่ได้ถูกนำไปใช้ในงานอุตสาหกรรมเป็นหลัก

การสะสมไอเชิงเคมี

  • ในช่วงทศวรรษ 1950 เริ่มมีการวิจัยการสังเคราะห์เพชรด้วยเทคโนโลยีการสะสมไอเชิงเคมี (CVD)
  • เทคโนโลยี CVD เป็นวิธีเปลี่ยนคาร์บอนให้อยู่ในรูปก๊าซ แล้วทำให้ตกผลึกเป็นโครงสร้างเพชร
  • ในช่วงทศวรรษ 1960 สหรัฐอเมริกาและสหภาพโซเวียตได้ศึกษาวิจัยเทคโนโลยี CVD
  • ในช่วงทศวรรษ 1970 นักวิจัยญี่ปุ่นได้พัฒนาเทคโนโลยี CVD ให้ก้าวหน้าขึ้น
  • เตาปฏิกรณ์ CVD สมัยใหม่จะนำเมล็ดเพชรใส่ในห้องสุญญากาศ แล้วใช้ก๊าซปฏิกิริยาเพื่อให้เพชรเติบโต

การแยกแยะเพชรจากห้องแล็บ

  • เพชรจากห้องแล็บในรูปแบบบริสุทธิ์และเพชรธรรมชาติมีคุณสมบัติทางกายภาพ เคมี และเชิงแสงเหมือนกัน
  • เพชรจากห้องแล็บแทบไม่มีสิ่งเจือปน และอาจบริสุทธิ์กว่าเพชรธรรมชาติ
  • เพชรที่สังเคราะห์ด้วยความดันสูงและอุณหภูมิสูงอาจมีร่องรอยของตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะ
  • เพชร CVD อาจมีกราไฟต์ปนอยู่
  • สถาบันตรวจสอบเพชรจะสลักข้อความ 'LG' หรือ 'Laboratory-Grown' บนเพชรจากห้องแล็บ

อนาคตของอัญมณี

  • การที่เพชรกลายเป็นองค์ประกอบสำคัญของการขอแต่งงานนั้นเป็นผลมาจากแคมเปญโฆษณาของ De Beers
  • เพชรจากห้องแล็บแยกไม่ออกจากเพชรธรรมชาติ และมีราคาถูกกว่ามาก
  • เพชรจากห้องแล็บอาจบริสุทธิ์กว่าและมีสีที่สวยงามกว่า
  • ผู้บริโภคต้องการเทคนิคการเจียระไน การขัดเงา และงานออกแบบที่ดียิ่งขึ้น

สรุปโดย GN⁺

  • เพชรเป็นวัสดุที่แข็งที่สุดในธรรมชาติ และสามารถสังเคราะห์ในห้องแล็บได้เร็วกว่าและบริสุทธิ์กว่า
  • สามารถสังเคราะห์เพชรได้ผ่านเทคโนโลยีความดันสูงและอุณหภูมิสูง รวมถึงการสะสมไอเชิงเคมี
  • เพชรจากห้องแล็บแยกไม่ออกจากเพชรธรรมชาติ และมีราคาถูกกว่า
  • เพชรได้กลายเป็นสัญลักษณ์ของการขอแต่งงาน และเพชรจากห้องแล็บอาจเข้ามาแทนที่บทบาทนั้นได้

บทความที่เกี่ยวข้อง

1 ความคิดเห็น

 
GN⁺ 2024-09-10
ความเห็นจาก Hacker News

  • บทความนี้กล่าวถึงประวัติและพัฒนาการเชิงพาณิชย์ของเพชร

    • สามารถซื้อเครื่องผลิตเพชรแบบความดันสูง อุณหภูมิสูงจาก Alibaba ได้ในราคาราว 200,000 ดอลลาร์
    • Element Six ซึ่งเป็นฝ่าย R&D ของ De Beers จำหน่ายเพชรสังเคราะห์สำหรับเลเซอร์และการใช้งานเฉพาะทางอื่น ๆ
    • อุตสาหกรรมเพชรธรรมชาติได้นำเทคโนโลยีค้นหาเพชรด้วยระบบ X-ray มาใช้
    • กระบวนการตัดและเจียระไนเพชรถูกทำให้เป็นอัตโนมัติแล้ว และเครื่องจักรส่วนใหญ่ผลิตในจีนและอินเดีย
    • ตอนนี้สามารถซื้อเพชรเป็นกิโลกรัม บรรจุอยู่ในถุงพลาสติกได้แล้ว

  • ตลอด 10 ปีที่ผ่านมา การผลิตเพชรจากห้องแล็บและมอยซาไนต์ราคาถูกในจีนและอินเดียเพิ่มขึ้นอย่างระเบิด

    • เมื่อ 10 ปีก่อน ยังหาซื้อเพชรจากห้องแล็บคุณภาพดีในราคาสมเหตุสมผลได้ยาก
    • ตอนนี้การแข่งขันรุนแรงขึ้น ทำให้เพชรจากห้องแล็บมีคุณภาพสูงมากและราคาถูก
    • ปัจจุบันมอยซาไนต์ขายปลีกในราคาต่ำกว่า 5 ดอลลาร์ต่อกะรัต
    • คาดว่าภายใน 10 ปีข้างหน้า มูลค่าของเพชรจะหายไปแทบหมด

  • เพชรที่ปลูกในห้องแล็บมีราคาถูกกว่าเพชรที่ขุดจากเหมืองมาก

    • ยิ่งเพชรบริสุทธิ์มาก ราคายิ่งสูง แต่ถ้าบริสุทธิ์เกินไปก็จะถูกมองว่าเป็นเพชรจากห้องแล็บ ทำให้ราคาตก

  • เพชรจากห้องแล็บพิสูจน์หลักการที่ว่ามนุษย์สามารถทำสิ่งที่ธรรมชาติทำได้ให้ดีกว่า

    • แต่ก็มีความเห็นว่าการจะมั่นใจเช่นนั้นอาจเร็วเกินไป ตราบใดที่เรายังสร้างป่าเทียมที่มีความหลากหลายแบบธรรมชาติไม่ได้

  • มีการตั้งคำถามว่าในฐานะของขวัญหมั้นนั้น มีความทุกข์ที่แฝงอยู่มากพอหรือไม่

  • ตราบาปเก่าแก่เกี่ยวกับเพชรยังคงมีอยู่

    • ยังมีมุมมองว่าความรักแท้ต้องมีใครสักคนลงแรงขุดดิน

  • มีการแบ่งปันประสบการณ์ว่าหลังจากศึกษาข้อมูลเรื่องเพชรอย่างลึกซึ้งก่อนแต่งงาน จึงเลือกเพชรที่ผลิตในห้องแล็บ

    • ซื้อเพชรเม็ดใหญ่ไร้ตำหนิได้ในราคาพอ ๆ กับเพชร De Beers ขนาด 1 กะรัตคุณภาพต่ำ
    • คาดว่าราคาเพชรจะลดลงอีกในอนาคต แต่ก็หลีกเลี่ยงไม่ได้เพราะต้องแต่งงาน

  • เพชรเกรดลงทุนยังคงเป็นเพชรธรรมชาติที่มีน้ำหนักมากหรือมีสีสันโดดเด่นเป็นฝ่ายได้เปรียบ

    • เพชรเกรดอัญมณีที่ผลิตในห้องแล็บซึ่งมีขนาดใหญ่ที่สุดอยู่ที่ราว 30 กะรัต
    • คาดว่าอีกไม่กี่สิบปีข้างหน้าอาจเหนือกว่าธรรมชาติได้

  • มีแผนจะซื้อแหวนหมั้น และตั้งใจจะเลือกเพชรจากห้องแล็บ แล้วนำเงินไปลงกับโลหะของแหวนมากขึ้น

    • สงสัยว่าจะหาคนที่สามารถจับคู่เพชรจากห้องแล็บกับแหวนทองคุณภาพสูงได้หรือไม่

  • Wired เคยตีพิมพ์บทความยอดเยี่ยมเกี่ยวกับเพชรในปี 2003