Download
1 / 15
350 likes | 664 Views
الماس. تقديم الطالبة : شذى زهرة. بإشراف المعلمة : كاملة رجب.
E N D
الماس تقديم الطالبة : شذى زهرة بإشراف المعلمة : كاملة رجب
مم يصنع الماس؟ إنه مصنوع في الحقيقة من المادة نفسها التي يصنع منها الفحم وقلم الرصاص وهي الكربون، لكن الذرات مرتبة بطريقة تجعل الروابط الكيميائية قوية جداً.تتشكل الروابط عندما يكون الكربون على درجات حرارة عالية وتحت ضغط مرتفع جداً. أما الماس الطبيعي فيتشكل في باطن الأرض، على عمق 180 كم تحت السطح، حيث تكون درجات الحرارة والضغط المرتفعان موجودين بالطبيعة. وتحت قشرة الأرض يوجد اللب الأرضي، المكون من الصخور والمعادن والمواد الأخرى المنصهرة. إن درجة الحرارة عالية جداً على هذا العمق – تتراوح بين 1100 إلى 1400 درجة مئوية. تنتج الضغوطات العالية من وزن 180 كم من الصخور التي تضغط عليها إلى الأسفل. إلى جانب الكربون، هناك ذرات صغيرة جداًَ من مواد أخرى، مثل النيتروجين والكبريت الذي قد ينحصر داخل البلورة عندما تتشكل في لب الأرض. قد تعطي هذه المواد الملوثة لوناً للماسة. إن أكثرها ندرة الماس الوردي اللون. والخاتم منه يساوي ثلاثة ملايين دولار أمريكي.
الماسة الجرافيت سلسلة الكربون
من أين يأتي الكربون لصنع الماس؟ يصنع معظم الماس من الكربون الموجود في لب الأرض منذ تشكلها، لكن بعض الماس مصنوع من الكربون الناجم عن أجسام الكائنات العضوية المجهرية وقشورها مثل الطحالب في المحيطات القديمة. دفن هذا الكربون العضوي في الصخور التي سحبت بدورها للأسفل إلى لب قشرة الأرض بسبب حركة الصفائح الأرضية والانجرافات القارية. كافة الكائنات الحية على الأرض تستند إلى الكربون. إذا سقطت أنا أو أنت في خندق محيط يكون على حافة صفيحة أرضية حيث تسحب الصخور إلى أسفل الصفيحة، فقد نظهر بعد ملايين السنين على شكل ماس!
الماسالماس في البراكين الماسالماس في البراكين الماسالماس في البراكين بركان منفجر يبين الأنبوب العامودي
تبين هذه الصور مناجم الماس في مراكز براكين هامدة. يجب عليهم الحفر من خلال أنبوب كيمبرلايت للعثور على الماس. إن أنبوب كيمبرلايت في منجم ماس "كيمبيرلي" في جنوب إفريقيا محفور على عمق أكثر من 1000 م (3.500 قدم) تحت السطح.
تم العثور على الماس أيضاً في الأنهار والجداول وفي الصخور حول البراكين الهامدة. هذا لأن الصخور البركانية التي تشكل البركان تتعرض للحت بفعل الرياح والمطر على مر السنين. يتم حمل قطع من الصخور البركانية والماس بواسطة الرياح أو في الجداول والأنهار، عبر سنوات عديدة، ويمكن أن تلتصق معاً مع العديد من قطع الرمل والطين لتشكل الصخور الرسوبية.
الكتابة على الماس يدعى هذا الأسلوب الكتابة بواسطة الشعاع الأيوني. إن الأيونات جسيمات صغيرة جداً مشحونة. عندما يتم إطلاقها على سطح ماسة فإنها تقوم بتحويل الماس إلى جرافيت في أشكال أو كتابة بمقدار 1/40 من سمك شعرة الإنسان. لون الجرافيت رمادي ولذا فهو مغاير للماس الشفاف. حتى بلورات الماس الصغيرة يمكن الكتابة عليها. تقوم بعض الشركات بالحفر على كل ماسة تستخرج من منجم حتى يتم تعرفها في مرحلة لاحقة على أنها قادمة من ذلك المنجم بالتحديد. ألا تعتقد أن هذا سيستغرق الكثير من الوقت والجهد للكتابة على كل ماسة؟ حسناً، هناك الآن آلات خاصة يمكنها الحفر بشكل آلي على كل بلورة في أقل من ثانية. عندما يستخرج الماس من الأرض يكون خاماً، وله شكل بلوري لكنه يكون مخدوشاً وله أسطح خشنة. لجعل الماس يبدو لامعاً وجميلا كالذي نراه في الخواتم، والعقود يجب قطعه وصقله. يمكن استخدام أسلوب الحفر على الماس المقطوع والمصقول، يمكن وضع اسم صائغ المجوهرات أو الشركة التي وردت الماس للصائغ. بلورات خام من الماس (في الاعلى)ماسة مقطوعة ومصقولة (في الأسفل)
إضافة إلى الأسماء، يمكن حفر معلومات أخرى على الماسة. للبضائع في السوبرماركت شريط رموز – بتمريرة واحدة يظهر اسم المادة ووزنها وسعرها على الدرج. يمكن إضافة شريط رموز للماس أيضاً. لكن أشرطة الرموز على أية حال كبيرة نسبياً، لذا فقد تم تطوير أسلوب جديد حيث يتم حفر شكل من القطع البيضاء والسوداء يدعى مصفوفة على الماس. يعتمد ترتيب القطع على المعلومات المخزنة في قاعدة بيانات كمبيوتر. بمسح المصفوفة يمكن الحصول على كافة المعلومات المتعلقة بتاريخ الماسة من قاعدة البيانات. والميزة الكبرى هي أنه يمكن عمل المصفوفة بشكل صغير جداً. ماسة محفورة باسم صائغ مجوهرات مصفوفة بيانات صغيرة محفورة على ماسة وتقدم تفاصيل عن تاريخها
هذه الأساليب من كتابة أحرف المصفوفة على ماسة تدعى التأشير. ولكن سيئة التأشير أنه يلحق ضرراً بالماس قليلاً. أثناء المعالجة، يتم تحويل منطقة صغيرة إلى جرافيت. حديثاً، تم تطوير أسلوب جديد لتعريف كل ماسة مقطوعة. يتم تسليط شعاع ليزر على كل ماسة مما يؤدي إلى نمط مبعثر فريد يشبه النجمة من الضوء المنعكس. لن تكون هناك قطعتا ماس متشابهتان تماماً حتى لو تم قطعهما بالطريقة نفسها بالضبط، حيث سيكون لكل بلورة احتواءات وعيوب فريدة في تركيبها. تم تصوير نمط الضوء، الذي يعتبر فريداً تماماً مثل بصمة الاصبع أو عينة DNA "الحامض النووي"، وحفظه في قاعدة بيانات. تحتوي قاعدة البيانات على معلومات عن الماس والتي قد تكون مهمة في المستقبل، بما في ذلك وزن الماسة، ومن أين تم استخراجها ومن قام ببيعها ولمن.
استخدام الماس للتنقيب عن النفط في الأعلى: لقمة حفر ونظام توجيه يتم تجهيزه للحفرفي الأسفل: يتم توجيه الآبار من خلال طبقات الصخور تحت الأرض نحو خزانات النفط والغاز
الماس، أقسى مادة معروفة للإنسان، وهو أقسى عشر مرات من الفولاذ، وأقسى مرتين، وأكثر مقاومة للاهتراء بعشر مرات من كربيد التنغستن، ويتمتع بقوة ضاغطة أكثر بعشرين مرة من الغرانيت. بدأ العلماء الجيولوجيون باستخدم الماس الحقيقي للحفر أول مرة حوالي عام 1910 في لقمات مجوفة من الداخل تقوم بقطع حفر على شكل الكعك المحلى (دونات) ويحصلون على أعمدة مستردة من الصخور التي تم حفرها للتحليل. تم استخدام الماس أولاً في اللقم المجوفة بالكامل لآبار البترول في بداية العشرينات من القرن الماضي وهي مستخدمة بشكل واسع اليوم. تستخدم لقم الماس الطبيعي أحجاراً طبيعية من درجة صناعية -ليست حجراً كريماً- وعادة يتم سحقها ومعالجتها لإنتاج الأحجام المعينة والأشكال الدائرية المنتظمة. تقطع لقمة الحفر من خلال الصخور القاسية باستخدام ماس طبيعي مرتب في أشكال في شفرات كربيد التنغستن.
تحتوي لقمة الحفر "المهجنة" هنا على كل من ملقمات قطع PDC ومسامير مغطاة بالماس. يبين هذا المنظر أيضاً الفوهات بين الشفرات في نهاية اللقمة. يتم ضخ طين خاص من خلال هذه الفوهات لتبريد اللقمة وشطف قطع الصخر بعيداً عن حواف القطع، من خلال الحفرة إلى السطح، حيث يتم تحليل قطع الصخور من قبل علماء الجيولوجيا. الأقراص السوداء في حافة قطع الشفرات على لقمة الحفر هي ملقمات PDC
لقم دوارة معدنية مخروطية الشكل تقوم بالدوران وحدها. لكل مخروط أسنان مصنوعة من فولاذ قاس، وكربيد التنغستون، و PDC، والماس أو خليط من هذه المواد كلها.
