مویزنایت چیست؟ تشخیص و تفاوت مویزنایت با الماس

مویزنایت (Moissanite) اولین بار توسط آنری مواسان شیمیدان فرانسوی (Henri Moissan) در سال 1893 هنگامی که در حال تحقیق در دهانه شهاب‌‌سنگی کانیون دیابلو آریزونا بود کشف شد. ابتدا وی تصور میکرد که آنها الماس هستند ولی یک سال بعد وی متوجه شد که بر خلاف الماس که از کربن خالص تشکیل شده است، یافته هایش دارای فرمول شیمیایی SiC یا سیلیکون کارباید می باشند. البته ادوارد گودریچ آچسون دو سال قبل از این کشف سیلیکن کارباید مصنوعی را در آزمایشگاهش سنتز کرده بود.

در سال 1905، کانز از انجمن علمی CIAAW به افتخار مواسان، این کانی را مویزنایت نامگذاری کرد. البته جالب است بدانید که آنری مواسان به خاطر خدمات بزرگش در تحقیق و تجزیه عنصر فلئور، و نیز وارد کردن کوزهٔ برقی به خدمت علوم، کوره‌ای به نام او خوانده می‌شود. وی در سال ۱۹۰۶ برنده جایزه نوبل شیمی از استکهلم سوئد شد. صورت تصادفی در یک سال پس از دریافت این جایزه در فوریه 1907 در پاریس درگذشت.

جدول مشخصات کانی مویزنایت

مویزنایت نوعی سیلیکون کارباید با سختی 9.25 است. رنگ‌ها در مویزنیت می توانند محدوده گسترده ای داشته باشند و در بازه I-J-K از معیار رتبه بندی رنگ الماس قرار بگیرند. در جدول زیر مشخصات کانی شناسی مویزنیت آمده است:

منشا کانی مویزنایت

مویزنایت در شکل طبیعی خودش بسیار نادر است تا جایی که برخی دانشمندان معتقداند موزنایت منشا خارج از کره زمین را داراست. بررسی ها روی شهاب سنگ های کندریتی کربنی مورچیسون (Murchison) و ذرات سیلیکون کارباید روی این اجرام آسمانی نشان داد که نسبتهای ناهمگون ایزوتوپی کربن و سیلیسیم در آنها وجود دارد که نشان میدهد این ساختار خارج از منظومه شمسی است.

از آنجایی که تقریبا ۹۹٪ این دانه‌های سیلیکون کارباید در اطراف ستاره‌های غول سرخ غنی از کربن به تشکیل شده‌اند. با آزمایشات طیف مادون قرمز این ستاره‌ها مشخص شد که کاربید سیلیکن معمولاً در اطراف آن‌ها یافت می‌شود.

تا دهه ۱۹۵۰ منشاء دیگری غیر از سنگ‌های آسمانی مشاهده نشد. در سال های بعد از آن مویزنایت به صورت ناخالصی در کیمبرلیت (kimberlite) در یک معدن الماس واقع در جمهوری یاقوتستان در سال ۱۹۵۹ و در سال 1958 در سازند گرین ریور (Green river Formation) واقع در وایومینگ (Wyoming) پیدا شد. وجود مویزنایت در طبیعت حتی در سال ۱۹۸۶ توسط چارلز میلتون زمین‌شناس آمریکایی مورد سؤال قرار گرفت. کشفیات تازه نشان داده که کانی مویزنایت به صورت طبیعی به عنوان ناخالصی در الماسها، زنولیت‌ها و سنگ‌های اولترامافیک (ultramafic) مانند کیمبرلیت و لمپوریت میتواند وجود داشته باشد.

ساختار بلوری

در ابتدا، سردرگمی قابل توجهی برای محققان در مورد ساختار انواع سازه های کریستال های مویزنایت پیش آمد. تعدادی از محققان به داشتن سیستم مکعب (C) ، شش ضلع (H) ، و رومبوهدرال (R)تقارن اعتقاد داشتند. این پیچیدگی حاصل از وجود انواع ساختمان مختلف بود که نشان دهنده توالی انباشته مختلف شش ضلعی لایه اتم می باشد. بیش از 151 گونه شناخته شده در مورد کاربید سیلیکون وجود دارد، که همه از آن به درستی به عنوان “مویزنایت” یاد میکنند. رایجترین سیستم بلوری مویزنایت هگزاگونال است.

تنها گونه، حاضر حال در 4H و 6H از آلفاSiC- می تواند به شکل توده رشد نماید. هر دو گونه ها هگزاگونال، و هر دوعملکرد مواد نزدیک به بی رنگ میباشند. موزنیت مصنوعی نزدیک بی رنگ به صورت فرم 6H است.گونه های4H ، که دارای خواص بسیار نزدی به گونه هایی از 6H می باشند ، در حال حاضر برای نیمه هادی ها که تولید می شوند استفاده میشود. تمایز کلیدی گونه هایی از 6H جذب بسیار ضعیف زیر 425 نانومتر درطیف مرئی می باشد. بتا وSic ، از گونه های 3C ، کوبیک است و دارای ساختار بلوری حتی نزدیک به گونه هایی از الماس از 4H و 6H می باشد.

بزرگترین مویزنایت یافت شده در جهان

بزرگترین مویزنایت طبیعی یافت شده تا کنون فقط 4.1 ميليمتر طول دارد! این موزنایت توسط کمپانی شفا یمین در اطراف رودخانه کیشون (Kishon) اسرائیل در سال 2012 یافت شد. این موزنیت توسط GIA نیز تایید و بررسی شده است همچنین این شرکت توانسته نمونه های زیادی را با رنگهای متنوع در آن منطقه استخراج نماید.

انواع مویزنیت های در بازار

1- مویزنایت کلاسیک (Classic Moissanite):

این نمونه که جزو اولین مویزنایت های ساخته شده توسط بشر هستند، بی رنگ نیستند. در حقیقت بسیاری از موزنایت های کلاسیک شبیه الماس های سرتیفیکت شده GIA با رنگ K یعنی زرد (quite yellow) هستند. به علاوه زیر نور، این دسته سایه رنگ زرد مایل به سبز (greenish-yellow) نشان میدهند. به همین دلیل بود که چارز و کلارد از پیشگامان تولید مویزنایت جواهری، به فکر ساخت دو نوع دیگر شبیه الماس شفاف و بی رنگ بیوفتند.

2-  مویزنیت بی رنگ و نزدیک به بی رنگ (FOREVER ONE MOISSANITE):

FOREVER ONE لقبیست برای دسته ای از مویزنایت های نزدیک به بی رنگ که بعد از تلاش های دو دانشمند Charles & Colvard برای اولین بار تولید شد. آزمایشات بعدی آنها سبب شد که موزنیت هایی کاملا بی رنگ همانند الماسی با رنگ E تولید کنند. انواع سایز و تراش مختلف سبب شد که از استقبال خوبی برخوردار شوند.

کاربرد موزنایت در صنعت

بدلیل رسانندگی گرمایی همانند الماس از مویزنایت سنتتیک در الکترونیک و کاربردهای حرارتی استفاده میشود. سختی بالای مویزنایت سبب شده که در آزمایش‌های فشار بالا مانند سندان الماس بکار برد. از آنجا که الماس‌های بزرگ معمولاً خیلی گران هستند، در آزمایش‌های که نیاز به سندان بزرگتر دارد معمولاً از مویزنایت مصنوعی استفاده می‌شود.

ادوارد جی آچسن (1983) به نظر می رسد اولین کسی بود سختی و پتانسیل آن را به عنوان ساینده به رسمیت شناخت. او کاربید سیلیکون را به طور تصادفی درحالی که تالش برای رشد الماس با عبور یک قوس الکتریکی بینالکترودهای کربنی از طریق ترکیبی از کربن و خاک رس (یک سیلیکات آلومینیوم) ساخت. او ماده جدید را “کربوراندوم” نام نهاد که بعدا به نام تجاری تبدیل شد. پس از آن، او با استفاده از ترکیبی از کربن و شن و ماسه عملکرد بهتری به دست آورد. این روش هنوز نیز برای تولید کاربید سیلیکون های ساینده استفاده می شود.

تفاوت مویزنایت با الماس از نظر ظاهری

از سال 1998 که مویزنیت به بازار جواهرات وارد شد، به دلیل تشابه خود از نظر اپتیکی به الماس، قیمت بسیار پایینتر، سهولت در استخراج سبب شد که استفاده از آن در جواهر آلات مورد استقبال قرار گیرد. هر دو میتوانند رنگهای متفاوتی را داشته باشند. برخی از تفاوت‌ها عبارت اند از:

1- جرقه و درخشندگی بیشتر!

همانطور که در این تصویر متحرک میبینید مویزنایت سمت راست نسبت به الماس سمت چپ جرقه یا آتش یا sparkle بیشتری دارد. موزنایت انعکاس نور و درخشندگی dispersion بیشتری از الماس را داراست. جالب است بدانید بدلیل اینکه موزنایت از سیلیکن تشکیل شده است، کمتر چربی و یا کثیفی را جذب میکند و درنتیجه بیشتر خاصیت بازی آتشین بیشتری نسبت به الماس در حالت بدون تمیز کردنشان داراست.

2- سختی کمتر

مویزنایت با سختی 9.25 در مقیاس موهس دارای سختی کمتر از الماس با سختی 10 است. امروزه برخی از سختی سنج ها میتوانند مویزنایت یا الماس را تشخیص دهند ولی درصد خطا در این دستگاه ها بخصوص نمونه های غیر استاندارد بالاست. من تا کنون با چند دستگاه تشخیص مویزنایت یا الماس تست کرده ام و گاهی خطا های آشکاری را دارا بودند.

3- قیمت کمتر

قیمت مویزنایت بسیار کمتر از الماس میباشد. یک مویزنایت باکیفیت بی رنگ و پاک نهایتا قیراطی 500 دلار است. این درحالی است که نمونه های معمولی تر آن از سی هزار تومان برای هر قیراط تا یک میلیون تومان هم در بازار ایران وجود دارد. مویزنیت های رنگی قیمتی پایین تر از سفید و شفاف خود دارا هستن. جدول زیر تفاوت قیمت مویزنیت را با الماس شناسنامه دار از GIA (رنگ I و پاکی VS2) نشان میدهد:

4- رسانندگی

رسانندگی الکتریکی مویزنیت بالاتر از الماس هست. این در حالی است که رسانندگی گرمایی هردو مشابه است.

روش تشخیص مویزنایت از الماس

در سالهای اخیر مویزنایت با توجه به شباهت های گوهر شناسی تقریبا مشابه به الماس در رنگ های گوناگون وارد بازار شده و در صنعت جواهر سازی به عنوان جانشینی برای الماس مورد استفاده قرار میگرد. مهمترین روش تشخیص مویزنایت برای گوهرشناسان میتواند انکسار دوگانه آن باشد که فست های دوگانه یا به عبارتی فست ها به صورت دو بینی و محو در زیر میکروسکوپ دیده میشوند.

اگر بخواهم مثالی بزنم مثل این است که یک فرد با چشم های ضعیف آستیگمات بخواهد زیرنویس یک فیلم را مشاهده کند! این در حالی است که الماس تک شکستی (SR) بوده و چنین ویژگی ای ندارد.

البته برای تشخیص این ویژگی را با یک لوپ 10X ساده نیز میتوانید کمک بگیرید. بهتر است از پاویلیون نگین و فست bezel آن را بررسی کنید. در مویزنایت این فست بصورت محو ولی در الماس شارپ و واضح است. دقت کنید سنگهای مشابه مویزنایت مانند کوبیک زیرکونیا نیز میتوانند شما را به اشتباه بیاندازند و نیاز به اندازه گیری فاکتور های دیگری مانند ضریب شکست نور، وزن مخصوص و.. دارید.

یکی دیگر از مواردی که میتواند در حالت مقایسه ای با الماس به شما در تشخیص مویزنیت کمک کند مقدار جرقه بیشتر آن است که قبلا توضیح دادیم. همچنین مویزنایت خاصیت گرماتابی (Thermoluminescence) داشته و چنانچه به صورت تدریجی به آن حرارت دهید سبب رنگ در حدود ۱۵۰ درجه فارنهایت می‌شود. این در حالی است که الماس در حرارت های بسیار بالا بدون تغییر رنگ می ماند (به جز الماس چملئون).

پاسخ برخی سوالات رایج: