مویزانایت چیست؟
مویزانایت (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.
جدول مشخصات کانی مویزانایت
مویزانایت نوعی سیلیکون کارباید با سختی 9.25 است. رنگها در مویزانایت 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 مویزانایت آمده است:
جدول خصوصیات مویزانایت | |
---|---|
ترکیب شیمیایی | سیلکون کارباید SiC |
سیستم کریستالی | 6H polytype |
رنگ | بی رنگ، سبز ، زرد |
رنگ خاکه | خاکستری مایل به سفید |
شفافیت | شفاف |
رخ | نامشخص |
شکستگی | صدفی |
جلا | جلای الماسی تا متالیک |
ضریب شکست نور | 2.691 – 2.648 |
شکست دوگانه | دارد |
سختی موهس | 9.25 |
وزن مخصوص | 3.22 – 3.218 |
فلورسانس | نارنجی – قرمز |
منشا کانی مویزانایت
مویزانایت در شکل طبیعی خودش بسیار نادر است تا جایی که برخی دانشمندان معتقداند مویزانایت 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 مویزانایت 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 مویزانایت در طبیعت حتی در سال ۱۹۸۶ توسط چارلز میلتون زمینشناس آمریکایی مورد سؤال قرار گرفت. کشفیات تازه نشان داده که کانی مویزانایت 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 مویزانایت 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 “مویزانایت ” یاد میکنند. رایجترین سیستم بلوری مویزانایت 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. مویزانایت 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 موزانایت یافت شده در جهان
بزرگترین مویزانایت طبیعی یافت شده تا کنون فقط 4.1 ميليمتر طول دارد! این مویزانایت توسط کمپانی شفا یمین در اطراف رودخانه کیشون (Kishon) اسرائیل در سال 2012 یافت شد. این مویزانایت توسط GIA نیز تایید و بررسی شده است همچنین این شرکت توانسته نمونه های زیادی را با رنگهای متنوع در آن منطقه استخراج نماید.
کاربرد موزانایت در صنعت
بدلیل رسانندگی گرمایی همانند الماس از مویزانایت سنتتیک در الکترونیک و کاربردهای حرارتی استفاده میشود. سختی بالای مویزانایت 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 مویزانایت 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 تلاش 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 مویزانایت با الماس از نظر ظاهری
از سال 1998 که مویزانایت 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.
انواع مویزانایت های در بازار
مویزانایت کلاسیک (Classic Moissanite)
مویزانایت بی رنگ و نزدیک به بی رنگ (FOREVER ONE MOISSANITE)
روش تشخیص مویزانایت از الماس
در سالهای اخیر مویزانایت 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.