Yapay safirler: ne oldukları ve nasıl üretildikleri?

Yapay zeka suç işlerse nasıl ...

Sentetik safirler, takı pazarında yaygın olarak bulunmaktadır. Doğal taşlar değerli olarak kabul edilir ve yüksek bir fiyata sahiptir. Alternatif seçenek de takılarda soylu bir görünüm sergiler ve estetik özellikleri açısından ilk seçeneğe büyük ölçüde benzer.

Bu nedir?

Doğal değerli taş, belirli bir ortamda milyonlarca yıl boyunca oluşur. Fiyatı oldukça yüksektir, ancak talep yine de iyidir.

Doğal mineraller, dünya kabuğunda bazı jeolojik işlemler sonucunda oluşur; bu işlemler zaman ve mekân açısından birbirleriyle bağlantılıdır.

Su, yüksek sıcaklık ve güçlü basınç, maden damarlarının oluşumunu sağlar. Bunlar, farklı kristallerin biriktiği yerlerdir. Safir yataklarında, yıllarca kapalı alanlarda dönen sıvı gazlar da bulunur.

Laboratuvarlarda nanominerallerin üretildiği ortamlarda, bilim insanları doğal koşulları yeniden oluşturmuşlardır. Ancak yetiştirilen kristalin yeterli büyüklükte olması için birkaç ay gereklidir. Nano safirler daha hızlı büyür ve bu nedenle doğal muadillerinden daha ucuzdur. Sentetik taşların maliyeti daha düşük olsa da, bunları sıradan camlarla karşılaştıracak kadar düşük değildir. Sentetik kristallerin renk derinliği ve saflığı, doğal minerallerden daha iyidir. Hidrotermal safir, doğal taşların işlenmesine gerek kalmadan kullanılabilir. Bu yöntemler, ayrıca pahalıdır ve ek yatırımlar gerektirir.

Sentetik safir, korundun bir çeşididir. Aynı zamanda yakut ve zümrütlerin temelini oluşturur. Safirlerin mavi rengi, titanyum ve demir sayesinde oluşur. Sentezde ayrıca ısıtılmış beril de yer alır. Üretim koşulları göz önüne alındığında, sentetik taşların yetiştirilmediği, aksine kaynatıldığı söylenebilir. Bir karışımın temelinde, normalde beyaz bir madde olarak görünen alüminyum oksit bulunur. Bu madde, ancak 2200 derece Celsius’ta safire dönüşebilir. Sentetik safirlerin kristalleşme hızı saatte 4 mm’dir. Daha büyük kristaller için daha fazla zamana ihtiyaç vardır. Daha sonra, gerekirse, bunlar parçalara ayrılır ve doğal yataklara benzer bir şekilde işlenir.

Sentetik Safir Üretimi

Sentetik kristallerin üretiminde temel yöntem, özel bir Verneuil fırını gerektirir. Bu fırın, onlarca yıldır kullanılmaktadır. Bu yöntemle, alüminyum oksit, hidrojen-oksijen alevinde eritilir. Verneuil fırınında sıvı damlalar oluşturulur. Yavaşça soğudukça bu damlalar kristale dönüşür. Safir dışında, bu teknoloji yakut ve diğer değerli taşların üretimi için de uygundur. Fark, uygun rengi sağlayan farklı metal oksitleri karıştırma aşamasındadır.

20. yüzyılın başında icat edilen bu teknoloji hâlâ kullanılmaktadır. Sadece küçük değişiklikler geçirmiş ve üretim süreçlerinin ölçeklenmesine olanak sağlamıştır.

Teknolojinin yaygın kullanımı 1932 yılından itibaren başlamış ve özellikle II. Dünya Savaşı yıllarında hız kazanmıştır. Üretimde, belirli fiziksel ve kimyasal özelliklere sahip ham malzemelerin karışımı kullanılır. Fırına yüklenen homojen bileşenlere “şıkta” denir.

Şıktanın mikropartiküllerinin boyutu 1 ile 20 mikrometre arasında değişir. Toz halindeki maddeler, delikleri olan bir bunkere dökülür. Buradan maddeler fırına gider ve hidrojeni yakar. Şıfta erir ve başlangıç kristali büyütülür. Başlangıç kristali döner bir haznede yer alır ve böylece eşit büyüme ve ısınma sağlanır. Büyüdükçe, başlangıç kristali alt kısımda kalır ve üst kısmı kenar halini alır.

Şıftanın şekli, genişleyen bir koni gibi görünür. Temel malzemenin tüketimi doğrultusunda, uzun kristaller elde edilir. Tüketim dışında, gazların verilme hızı, döner hız ve ısınma kalitesi gibi faktörler de önemlidir. Bu yöntemin belirgin avantajları şunlardır:

Yöntemin dezavantajları:

Oluşan kristallerin şekli ve boyutları, üretilen parçaların parametreleriyle genellikle uyumlu değildir. Bu nedenle, malzemenin işlenmesi çoğu zaman gereklidir. Mekanik işleme için standart torna, freze veya delik açma makineleri kullanılmaz. Ürünler kırılgan olduğundan, işleme yalnızca aşındırıcılar ile yapılabilir. Elmas diskler veya taşlama makineleri, süspansiyonlar veya özel macunlar kullanılabilir.

Genellikle aşındırıcı malzemenin parçacıkları, işlenen malzemenin yüzeyine itilerek mikro çatlaklar oluşmasına yol açar. Bu çatlaklar, işleme süreciyle derinlere iner. İleri işlemeler, çatlakların bir ağ şeklinde birikmesine neden olur. Bu çatlaklar birleşerek, belirli alanlarda kırılmalara yol açar. Kırıklar, yüzeyden tabaka tabaka kaldırılarak ürüne istenilen şekil verilir.

Aşındırıcı malzemeler, işleme amaçlı olarak sertliğe göre sınıflandırılır.

Bu özellik, mekanik veya kimyasal direnç olarak ifade edilen aşındırıcı kapasiteyi etkiler.

Uzmanlar, gerekli aşındırıcıyı mineralojik Mohs ölçeğine göre seçerler. Minerallerin temel farklılıklarına göre, elmas onuncu sınıfa, korund ise dokuzuncu sınıfa aittir. Safirleri işlemek için özel taşlama makineleri veya süspansiyonlar uygundur.

Taşlama makineleri, aşındırıcı mikro tozlarla kaplanmış dökme demir, cam, çelik, bakır veya pirinç parçalarından oluşur. Mikro tozların tane büyüklüğü M14’ten M5’e kadar olabilir. Yetiştirilen kristalin taşlanmasının ardından, cilalanması gerekmektedir. Bu işlem için, yüzeye homojen bir şekilde dağılana kadar uygulanan aşındırıcı süspansiyon seçilir. Cila işlemi iki aşamada yapılır ve her aşama için farklı tane boyutlarına sahip aşındırıcılar seçilir.

Doğal taşlardan farkı nedir?

Sentetik korund, doğal yataklar gibi mavi veya koyu mavi tonlardadır. Laboratuvar ortamında üretilen bu analog, genellikle doğal taşın taklididir ve ayırt edilmesi zor olabilir. Uzmanlar, sentetik ürünü çatlak ve hasar olmadan yetiştirirler; bu kalite, kuyumcular tarafından tercih edilir. Ürünü dışsal özelliklerine göre test edebilirsiniz:

Bu arada, her iki taş türünün kimyasal ve fiziksel özellikleri tamamen benzerdir. Uzmanlar, büyüme yapısındaki hatalardan kaynaklanan ince farkları ayırt edebilirler. Doğal ve laboratuvar yapımı taşların sertlikleri farklıdır.

Safire benzeyen bir taşı incelemek için özel cihazlar gereklidir, örneğin, ışık kırılma parametrelerinin ölçülmesini sağlayan bir refraktometre kullanılır.

Doğal mineraller 1,762 – 1,778 arasında bir değere sahiptir.

Başka bir yöntem, özel bir sıvı kullanmayı içerir. Monobromnaftalin, beyaz kağıt arka planına yerleştirilen bir kaba konulur. Eğilmiş renkli çizgiler, taşın sentetik kökenli olduğunu gösterir. Ayrıca kısa dalga boylu ultraviyole ışınlar da kullanılabilir. Bu ışınlar altında, gerçek taş renk değiştirmaz. Yetiştirilen örnek ise beyaz veya kirli yeşil ışık yayar. Işık, kırmızımsı bir ton da alabilir. Bu, şıkta karışımdaki kullanılan safsızlıklara bağlıdır.

Sentetik safirlerin üretim teknolojilerindeki gelişmelerle birlikte, bunları basit yöntemlerle ayırt etmek giderek zorlaşmaktadır. Tam ve doğru sonuçları sadece bu alanda yetkin profesyoneller verebilir. Taşın belirli özelliklerinin bilinmesi de bu konuda yardımcı olabilir.

Özellikler

Sentetik safir, doğal taşla aynı içsel özelliklere sahiptir. Takı endüstrisinin yanı sıra, saat üretiminde veya yarı iletken malzeme olarak da yaygın bir şekilde kullanılır. Tüm yarı iletkenler, elektriksel özelliklere karşı yüksek hassasiyet gösterir. Yarı iletkenler, farklı cihazların devrelerinde aktif olarak kullanılır. Günümüzün hemen hemen tüm entegre devrelerinde, yarı iletken bileşenler bulunmaktadır.

Kristal maddeler, elektrik akımını iletme yeteneğine sahiptir, ancak sıcaklık değişimlerinden, ışık ışınlarının etkisinden ve diğer maddelerin safsızlıklarından etkilenebilirler. Yarı iletkenlerin kullanım alanları oldukça geniştir: radyo teknolojisi, optik elektronik. Alternatif tıpta, safir birçok zehirli maddeye karşı bir antidot olarak bilinir. Safirin şifalı özellikleri, antik çağlardan itibaren temiz düşünceler, ruhsal huzur ve denge sağlamak, çıkarcılıktan arınmak için kullanılmıştır.

Seçim ve Bakım

Laboratuvar ortamında üretimi en zor olan taşlardan biri, çivit mavisi safirdir. Bu tonun yaratılması, dikkatli profesyonel hazırlık olmadan mümkün değildir. Teknik veriler tam olarak sağlanmalıdır. Bu renk tonuna sahip doğal taş yalnızca Hindistan’da bulunur. Bu ülkede, ritüel ve törensel bir koruyucu olarak kabul edilir. Kalp yetmezliği tedavisinde, psikolojik dayanıklılık kazanılmasında kullanılır. Taş evde tutulursa, mutlaka refah gelir ve ev sahibine liderlik kazandırır. En güzel doğal safir örnekleri, aşağıdaki ülkelerin özel koleksiyonlarında korunmaktadır:

Rusya’da, 19. yüzyılda üretilen bir çivit mavisi safir bulunmaktadır ve bu taş, ülkenin elmas koleksiyonunda saklanmaktadır. Taş, inanılmaz bir dayanıklılık ve uzun ömürlülük özelliklerine sahiptir. Evde safirli takılar ekstra bakım gerektirir. Takılar için düzenli nem, doğrudan güneş ışığı ve toz zararlıdır. Ürünler, düzenli temizlikle güzelleştirilebilir. Temizlemek için normal sabunlu solüsyonlar veya duş jelleri kullanılabilir. Kullanılan maddeler daha sonra soğuk suyla durulanmalıdır.

Takı mağazalarında, değerli taşlar için bakım ürünleri bulunabilir. Genellikle spreyler veya tek kullanımlık temizleme bezi şeklinde olur. Bu ürünler pahalıdır, bu yüzden takıların ciddi şekilde kirlenmesi durumunda kullanılması tavsiye edilir. Safir, nadiren ilk parlaklığını kaybettiği için, her evde bulunan normal ev temizleyicileriyle temizlik yapmak yeterli olacaktır.

Sentetik safirlerin nasıl yetiştirildiğini öğrenmek için videoyu izleyebilirsiniz.




Bu makaleyi değerlendirin