Elmas
Vikipedi, özgür ansiklopedi
Bilinen en sert maddelerden biri ve değerli bir taştır. Karbon elementinin bir modifikasyonu grafit, diğeri ise elmastır. Elmasın saf karbon olduğu ilk olarak Fransız kimyacı Lavoisier tarafından keşfedilmiştir. Lavoisier, elması yakmış ve yanma gazının sadece karbondioksit olduğunu görünce elmasın karbon olduğu hükmüne varmıştır.
Konu başlıkları |
[değiştir] Özellikleri
En belirgin özelliği sertliğidir. Mineralojide kullanılan mohs sertlik göstergesinde en yüksek rakamla (10) gösterilir. Bu, diğer bütün mineralleri çizebilmesi demektir. Sertliğinden dolayı endüstriyel aletlerde kullanılması büyük önem kazanmıştır. Keza dayanıklılığından ve ışığı çok iyi kırmasından dolayı kıymetli bir zînet eşyâsıdır. Elmas mineralinin her cihetteki sertliği aynı değildir. Fakat X ve Gama ışınları ile en sert yönüne doğru yönlendirilerek, aletlerde kesici olarak kullanılması sağlanır. Endüstriyel kullanım amaçlı yapay elmas üretilir, fakat elmasın yapay ya da doğal olduğu kolayca anlaşılır ve yapay olanının ziynet eşyası olarak bir değeri yoktur.
Elmas, ametalik özellikler gösterir. Erime noktası 3500°C’dir. Yoğunluğu yaklaşık 3,5 gr/cm3tür. Havada 850°C’de yanar. Havasız ortamda 1500°C’de grafite dönüşür. Oda sıcaklığında hiçbir madde etki etmez. Florla 750°C’de, karbon tetra florür (CF4) bileşiğini meydana getirir. Diğer halojenlerle birleşmez. Elmas izometrik bir sistemde kristallenir. Her karbon atomu kendisini çevreleyen dört karbon atomuyla düzgün dörtyüzlü meydana getirecek şekilde bağlanmıştır. Daha doğrusu iki tâne kare tabanlı piramidin taban tabana gelmiş şekli görünümündedir. 12 yüzlü ve kübik kristal yapıları da vardır. Kristallerin rengi beyaz, kahverengi, siyah veya renksiz olabilir. Mineralin içinde yabancı atom mevcudiyeti de söz konusu olabilir. Fakat her 10.000 karbon atomu başına ancak bir tâne yabancı atom bulunur. Hattâ güzel tabiî elmasta 100.000 atom başına ancak 1 tane yabancı atom bulunur.
Elmasın tartılmasında ölçü birimi olarak kırat kullanılır (1 kırat 205 miligrama eşittir).
Elmasın optik özellikleri ona güzellik ve kıymetli zînet eşyâsı özelliğini vermektedir. Işığı kırma indisi çok yüksektir (2,417). Yâni içeri kabul ettiği ışın yansıttığı ışına göre fazladır. Kezâ ışını disperse etme (yâni, beyaz ışını renklere ayırma) kâbiliyeti de oldukça yüksektir. Radyasyonları tutma özelliklerine göre iki tiptedirler.
Birinci tip, görünen ışını absorbe edenler (soğuranlar, emenler); ikinci tip ise, morötesi ve kızılötesi ışınları absorbe edenlerdir. İkinci tip elmaslar tabiî hâlde mâvi renklidirler.
Elmas, mükemmel bir elektrik izolatörüdür. Kezâ ısı iletkenliği en yüksek olan maddedir. Bu özelliğinden dolayı zarar görmeden kesilebilir.
[değiştir] Bulunuşu
Elmas orijinal olarak yalnız kimberlit kayalarında bulunur. Diğer kayalarda bulunan elmas, muhtemelen kimberlitten aşınmayla veya tortuların başkalaşım geçirmelerinden meydana gelmiştir. Kimberlit kayasında bâzan elmas bulunmayabilir. Bulunma nisbeti ancak ortalama kırk milyonda birdir. Kimberlit, yüksek nispette magnezyum ve demir bulunduran volkanik kaya kalıntısıdır. Bu kayalarda birçok başka mineral de bulunur. Kalsit, olivin, ilmenit, mika vs. gibi. Kimberlit yer kabuğunun derin tabakalarında kanallar şeklinde bulunur. Elmasın bâzı yer kabuğu hareketleriyle yukarıya çıktığı kabul edilmektedir. Kısmen de bâzı bölgelerde nehir kumlarına karışmıştır. Elmasın en çok bulunduğu yerler olarak, Güney Afrika (Kimberley’de), Güney Amerika, Endonezya ve Hindistan sayılabilir.
[değiştir] Üretimi
Elmasın kazanılması, diğer minerallerin işlenmesi gibidir. Yalnız kristaller o kadar bol değildir. Çok dağınık olup, tespitleri bile güçtür. Yeryüzüne yakın cevherler olduğu gibi, 300 metre derinlerde olan cevherler de vardır. Cevher kayaları, borular daldırılarak kırılır. Çıkarılan balçıklı, kumlu cevher iki ameliyeden geçirilir. Cevher önce yoğun bir sıvıda yüzdürülür. Çok ağır olan mineraller dibe çöker. Daha sonra kumlu-çamurlu karışım bir nevi elekte aşağı-yukarı titreşim verilerek, elmasın dibe çöktürülmesi sağlanır.
Ayrı bir sistemle hem kesilmiş, hem de parlatılmış hâle getirilebilen yegâne mineral, elmastır. Birçok elmas kristali kendiliğinden pırlanta olacak şekildedir. Fakat bir kısmı da kesilmek zorundadır. Kesilmesi dikkat ve titizlik ister. Elmasların kıymeti dört faktörle ilgilidir: Kesilme, renk, büyüklük(karat) ve parlaklıktır. Çatlak olup olmaması da çok önemlidir. Çünkü, çatlaklık, ışık girişini zorlaştırmaktadır. Sarı ve kahverengi elmaslar pek istenmez.Pembe, menekşe rengi ve yeşil elmaslar çok makbuldur. Kesilme şekli belki de en mühim faktördür ve parça büyüklüğü ile kıymeti artar. De Beers dünyanın en büyük üreticisi İngiliz bir firmadır.
[değiştir] Kullanılışı
Elmas ziynet eşyası olarak ve yüzük taşı olarak çok yaygın bir şekilde kullanılır. Elmasın güzelliği eskilerin de çok dikkatini çekmiş ve hattâ hastalık ve zehirlenmeyi önlediği sanılmıştır. Elmasın esas kıymeti kesme tekniğinin gelişmesinden sonra (17. yüzyılın sonlarına doğru) başlamıştır. Elmasın kesilmesi yine elmasla yapılmaktadır. Zînet eşyâlarından başka endüstriyel âletlerde de elmas kıymetini devâm ettirmektedir. Endüstride kullanılan miktarı % 75-80 kadardır. Fakat kıymet olarak % 25-30 civârındadır. Endüstride cam kesici, taş yontucu, delici ve perdahlayıcı âletlerde kullanılır
[değiştir] Sanayi elması
Rengi ve biçimi açısından kıymetli taş olarak kabul edilemeyen ve sanâyide çeşitli maksatlarla kullanılan elmaslardır. Başlıca üç çeşit tabiî sanâyi elması vardır. Bunlar, ballas, bort ve karbonado isimlerini alır. Ballas, çok sert ve tok bir elmas çeşididir. Bort çeşidi, umûmiyetle bozuk renkli veya biçimsiz elmasları ihtivâ eder. Küçük olanları elmas matkap takımlarında kullanılır. Siyah renkli karbonado ise, torna tezgahlarında, cam kesme âletlerinde, pikap iğnelerinde vb. kullanılır.
[değiştir] Sentetik elmas
Elmasın karbon olduğu anlaşılınca, kömürün, grafitin elmasa dönüştürülebileceği düşünülerek, bu hususta birçok çalışmalar yapıldı. Nitekim bugün, grafitin elmasa dönüştürülmesi mümkündür. Termodinamik hesaplamalar grafitin elmasa dönüştürülmesi için en az 10.000 atmosfer basınç gerektiğini göstermiştir. Bununla beraber ilk defa 1955 yılında 100.000 atmosfer basınç altında 2500°C sıcaklıkta ve krom katalizör kullanılarak sentetik elmas elde edilmiştir. Ancak parçalar genellikle küçük ve siyah renkli olup, nâdiren mücevher evsafında olabilmektedir. 1962’de yapılan bir çalışmada 200.000 atmosfer basınç ve 5000°C sıcaklıkta katalizörsüz olarak grafit elmasa dönüştürülmüştür.
Sentetik elmasın üretimi için gerekli olan yüksek sıcaklık ve basınç şartları patlayıcılardan faydalanılarak elde edilir. Sentetik elmas üreticilerinden Du Pont Company bu tekniği uygular.
