كيفية تصنيع الألماس

تم العثور على الألماس في نوع من الصخور النارية المعروفة باسم الكمبرلايت مثل الصخور النارية الأخرى، تشكل الكمبرلايت على مدى آلاف السنين بفعل بركاني حدث أثناء تكوين قشرة الأرض، يوجد داخل الكمبرلايت رواسب متقطعة من الماس وهو أحد المعادن العديدة الموجودة.

تاريخ صناعة الألماس:

يُعتقد أنّ الألماس تم اكتشافه لأول مرة في الهند منذ حوالي 6000 عام في مجاري الأنهار، كان التجار يجلبون الأحجار الكريمة إلى أقصى الشرق مثل الصين وأبعد الغرب مثل روما خلال العصور الكلاسيكية وأوائل العصور الوسطى، كان الصينيون أول من هزم الطبيعة القاسية بشكل غير عادي للأحجار الكريمة واستخدموها كأداة لقطع الأحجار الأخرى.

كتب بليني الأكبر الباحث الروماني عن الألماس في القرن الأول، الكلمة نفسها مشتقة من المصطلح اليوناني (adamas) الذي يعني “لا يقهر”، منذ الأيام الأولى كان الألماس مشبع بالغموض والخرافات ولأنه كان نادر، وجد في البداية فقط في الهند، فقد أصبح من الخرافات الشائعة أنّ الألماس منح مرتديها قوى خاصة، كما تم ارتداؤه في المعارك لضمان النصر واستخدموه كمضاد للسم.

من الخرافات الأخرى المرتبطة بالألماس هو التحذير من أنّ وضعه في الفم سيؤدي إلى فقدان الأسنان، في حالات أخرى كان يُعتقد أن الألماس المطحون المحول إلى مسحوق هو سم فعال، في الواقع يتفق الخبراء على أنّه حتى في شكل مسحوق، فإن الحدة الفريدة للمعادن من شأنها أن تمزق ثقوب صغيرة في الجهاز الهضمي؛ لأنه أصعب وأندر المواد الطبيعية في آن واحد.

كما جلب الألماس أسعار مرتفعة للغاية، حيث أنّ القيمة القصوى للحجر جعلت منه شكلاً محمولاً من الثروة في وقت الحروب والتوترات، يمكن إرجاع التعدين بشكل فعلي للماس كصناعة إلى الهند إلى حوالي 800 قبل الميلاد، كانت الهند المصدر الوحيد للصخور لأكثر من 1000 عام حتى تم اكتشافها في بورنيو حوالي 600 ميلادي، وخلال العصور الوسطى طغت بعض الأحجار الكريمة الملونة مثل الياقوت والزمرد على الماس.

في القرن الثامن عشر تمّ اكتشاف رواسب الماس في البرازيل بكميات صغيرة، وبعد ذلك في أسترالياوالولايات المتحدة وروسيا، نُقلت الأحجار الكريمة البرازيلية لأول مرة إلى الهند وشُحنت إلى أوروبا على أنها ألماس هندي، حيث اعتبر الناس الأحجار غير الهندية أقل قيمة، في القرن العشرين كان منجم أمريكي بالقرب من مورفريسبورو مفتوح للتعدين مقابل رسوم رمزية.

تطبيقات صناعية للألماس:

أصبح الماس في العصر الحديث لا غنى عنه للصناعة، كان قطب السيارات هنري فورد أول من اكتشف الاستخدامات الصناعية المعاصرة للحجر، حيث قام برعاية البحث في تطبيقاته لقطاع التصنيع خاصةً كمادة كاشطة منخفضة التكلفة، وأصبحت منطقة ديترويت مركز لتجار أدوات الماس، اتبعت صناعة الطائرات ريادة قطاع السيارات وأصبحت مستخدم شغوف للمنتجات القائمة على الماس.

عادةً ما يكون الماس المستخدم في التطبيقات الصناعية من درجة أقل من تلك الموجودة في سوق الأحجار الكريمة، لكنها تحتفظ بنفس خصائص الصلابة والمتانة، الماس من الأدوات لفترة أطول بكثير من تلك المصنوعة من مصادر أخرى وتوفر دقة لا مثيل لها تقريباً في تقطيع المواد الأخرى، بالإضافة إلى ذلك تعمل هذه الأدوات بشكل أسرع وأكثر هدوء من البدائل الأخرى.

تُستخدم الأدوات المصنوعة من الماس الصناعي في مجالات التصنيع المرآة والبصرية، وكذلك في محاولات التنقيب عن الغاز والنفط وفي صناعة النسيج، تستخدم الأجهزة المصنوعة من الماس لقص الأنماط، في الطب تُستخدم أدوات القطع المصنوعة من الماس لتقطيع العظام والأنسجة بشكل نظيف، كما تستخدم صناعة البناء أدوات ماسية في طحن وقطع الخرسانة والأرصفة.

من الناحية الهيكلية يمكن وصف الماس بأنه ثماني السطوح، هذا يعني أن هناك أهرامات مزدوجة من أربعة جوانب من سلاسل الكربون بالداخل تلتقي ببعضها البعض في القواعد، تم العثور على مكعبات داخل الحجر، في بعض الأحيان يمكن ملاحظة جيوب صغيرة مثلثة الشكل تسمى تريغونات، تم العثور على الماس في الطبيعة في مجموعة متنوعة من الأشكال.

الماس عديم اللون أو الأبيض هو الأكثر شيوعاً في حين أنّ بعض الأحجار الملونة نادرة وقيمة، قد تكون الظلال صفراء أو زرقاء أو وردية أو خضراء أو كهرمانية، من الشائع في جنوب أفريقيا رؤية الماس البرتقالي كمجوهرات، لكن هذه عادة لم تشق طريقها إلى بقية العالم، بعض أشهر أنواع الألماس في العالم هي الماسات الملونة مثل الماس الأخضر الثقيل وماسة الأمل سيئة السمعة.

كيفية تصنيع الألماس:

الاستخراج والتكرير:

يتم استخراج الماس إما من أنابيب الكمبرلايت تحت سطح الأرض أو من الرواسب الغرينية، حدثت الترسبات الغرينية (قاع النهر) عندما حمل النشاط البركاني الكمبرلايت والمعادن الأخرى من مركز النشاط إلى أنظمة الري التي تشكل بشكل طبيعي، في التعدين الغريني يجب أولاً إزالة كميات كبيرة من الرمال من المنطقة، تسمى الرمل والمكونات الأخرى بالحمل الزائد وتستخدم الكاشطات الميكانيكية الكبيرة لتحريكها عن الطريق.

ثم يتم نقل الأكوام إلى مصنع غربلة، حيث يُستخرج الماس، في التعدين الغريني من الضروري الوصول إلى صخر الأساس تحت طبقة الحصى أو في بعض الأحيان حتى أسفل الصخر نفسه؛ من أجل الكشف عن رواسب الماس، يجب تفتيش حجر الأساس بدقة، في بعض الأحيان يتم استخدام جهاز تفريغ ضخم يسمى (Vacuveyer)، مع تقدم عملية التعدين بطريقة أفقية يتم ترسيب الطبقة الغطائية التي تمت إزالتها مرة أخرى لملء المواقع المحفورة.

تعدين الألماس:

تجويف الكتل هو الطريقة الأكثر استخدام في حفر الماس من رواسب الكمبرلايت، توفر هذه الطريقة أعلى عائد، وبالتالي فهي الأكثر فعالية من حيث التكلفة، أولاً يتم حفر حفرة عمودية كبيرة يبلغ قطرها عادةً 1750 قدم توضع المستويات كل 40 قدم، على طول هذه المستويات توجد أنفاق أفقية تُعرف باسم انجرافات الكاشطة، في الانجرافات توجد فتحات صغيرة مائلة على شكل مخروطي على فترات كل 11 قدم أو نحو ذلك.

سحق الألماس:

في عملية التكسير التي تحدث في منشآت التعدين تحت الأرض يتم تقسيم قطع كبيرة من الكمبرلايت إلى أجزاء يسهل نقلها بسهولة أكبر، بعد التكسير الأولي يمر الكمبرلايت من خلال أشيب أو مجموعة من قضبان الحديد، إذا لم تمر الكتل المكسرة عبر الأشهب فإنها لا تزال كبيرة، ويتم إعادتها لمزيد من التكسير، ثم يتم أخذ الكمبرلايت المسحوق فوق السطح لمزيد من المعالجة.

فصل الألماس:

يجب فصل الماس الفعلي عن الصخر الذي يحيط به، يعتبر سحق أو طحن المادة المحفورة هو الخطوة الأولى، ولكن يتم ذلك في شكل بدائي حتى لا تتلف الأحجار الكريمة المحتملة بالداخل، بعد ذلك يتم استخدام جهاز قائم على الجاذبية لفرز الأجزاء المحتوية على الألماس تسمى المركز من المخلفات أو صخور الحشو، واحدة من أكثر الطرق شيوعاً للفصل بين الاثنين هي نوع من حوض الغسيل الذي تم تطويره في جنوب إفريقيا في سبعينيات القرن التاسع عشر.

تشحيم الألماس:

بعد هذا الفصل ينتقل المركز إلى منطقة التشحيم، وهو ابتكار آخر في تصنيع الماس تم تطويره في جنوب إفريقيا في أواخر القرن التاسع عشر، يُمزج مع الماء ويوضع مزيج الكمبرلايت والألماس على حزام أو طاولة مدهونة بالدهون، تعمل الطريقة على أساس أنّ الماس المستخرج حديثاً لن يبلل عند ملامسته للماء، بدلاً من ذلك سوف يلتصقون بالشحم.