سنگ قیمتی (که به آن نگین ، جواهر ، سنگ قیمتی ، سنگ نیمه قیمتی یا به طور ساده گوهر نیز گفته می شود ) قطعه ای از کریستال معدنی است که هنگام برش یا صیقل دادن، برای ساخت جواهرات یا سایر زینت ها استفاده می شود . [1] [2] [3] برخی از سنگها (مانند لاجورد ، عقیق ، و ابسیدین ) و گاهی اوقات مواد آلی غیر معدنی (مانند کهربا ، جت و مروارید ) نیز ممکن است برای جواهرات استفاده شوند و بنابراین اغلب استفاده میشوند. به عنوان سنگ های قیمتی نیز در نظر گرفته می شود. [4] [5] بیشتر سنگهای قیمتی سخت هستند، اما برخی از مواد معدنی نرمتر مانند برزیلیانیت ممکن است در جواهرات استفاده شوند [6] به دلیل رنگ یا درخشندگی یا سایر خواص فیزیکی که ارزش زیبایی دارند . با این حال، به طور کلی، کانی های نرم به دلیل شکنندگی و عدم دوام معمولاً به عنوان سنگ های قیمتی استفاده نمی شوند. [7]
صنعت سنگ های قیمتی رنگی (یعنی هر چیزی غیر از الماس) که در سرتاسر جهان یافت می شود، در حال حاضر تا سال 2023 حدود 1.55 میلیارد دلار تخمین زده می شود و پیش بینی می شود که تا سال 2033 به طور پیوسته به ارزش 4.46 میلیارد دلار آمریکا افزایش یابد. [8]
گوهرشناس گوهرشناس است ، گوهرساز را لاپیداریست یا گوهرتراش می گویند . الماس تراش دیامانتیر نامیده می شود .
طبقه بندی سنتی در غرب، که به یونانیان باستان برمی گردد ، با تمایز بین گرانبها و نیمه قیمتی آغاز می شود . تمایزات مشابهی در فرهنگ های دیگر وجود دارد. در استفاده مدرن، سنگهای قیمتی زمرد ، یاقوت ، یاقوت کبود و الماس هستند و تمام سنگهای قیمتی دیگر نیمه قیمتی هستند. [9] این تمایز نشاندهنده کمیاب بودن سنگهای مربوطه در دوران باستان و همچنین کیفیت آنها است: همه شفاف ، با رنگهای ظریف در خالصترین شکلهایشان (به جز الماس بیرنگ)، و بسیار سخت با نمره سختی 8 هستند. تا 10 در مقیاس Mohs . [10] سنگ های دیگر بر اساس رنگ، شفافیت و سختی طبقه بندی می شوند. تمایز سنتی لزوماً منعکس کننده ارزش های مدرن نیست. برای مثال، در حالی که گارنت ها نسبتاً ارزان هستند، یک گارنت سبز به نام tsavorite می تواند بسیار ارزشمندتر از زمرد با کیفیت متوسط باشد. [11] اصطلاح سنتی دیگر برای سنگ های قیمتی نیمه قیمتی که در تاریخ هنر و باستان شناسی استفاده می شود سنگ سخت است . استفاده از اصطلاحات «گرانبها» و «نیمه قیمتی» در یک زمینه تجاری، مسلماً گمراهکننده است، زیرا نشان میدهد که برخی از سنگها زمانی که در ارزش واقعی بازار منعکس نمیشوند، ارزشمندتر از سنگهای دیگر هستند، اگرچه به طور کلی درست است. اگر اشاره به مطلوبیت باشد.
در دوران مدرن سنگ های قیمتی توسط گوهرشناسان شناسایی می شوند که گوهرها و ویژگی های آنها را با استفاده از اصطلاحات فنی خاص در زمینه گوهرشناسی توصیف می کنند . اولین ویژگی یک گوهرشناس برای شناسایی یک سنگ قیمتی ترکیب شیمیایی آن است . به عنوان مثال، الماس از کربن ( C ) و یاقوت سرخ از اکسید آلومینیوم ( Al) ساخته شده است .
2O
3). بسیاری از جواهرات بلورهایی هستند که بر اساس سیستم کریستالی خود مانند مکعب یا تریگونال یا مونوکلینیک طبقه بندی می شوند . اصطلاح دیگری که استفاده میشود عادت است ، شکلی که معمولاً جواهر در آن یافت میشود. [12] برای مثال، الماسها که دارای سیستم بلوری مکعبی هستند، اغلب به صورت هشتوجهی یافت میشوند . [13]
سنگ های قیمتی به گروه ها ، گونه ها و گونه های مختلف طبقه بندی می شوند . [14] [15] به عنوان مثال، یاقوت سرخ رنگ گونه کوراندوم است ، در حالی که هر رنگ دیگری از کوراندوم یاقوت کبود در نظر گرفته می شود. نمونههای دیگر زمرد (سبز)، آکوامارین (آبی)، بریل قرمز (قرمز)، گوشنیت (بی رنگ)، هلیدور (زرد) و مورگانیت (صورتی) هستند که همگی انواعی از گونههای معدنی بریل هستند .
گوهرها از نظر رنگ (رنگ، تن و اشباع)، پدیده های نوری، درخشندگی، ضریب شکست ، انکسار دوگانه ، پراکندگی ، وزن مخصوص ، سختی ، شکاف و شکست مشخص می شوند . [16] [17] آنها ممکن است پلئوکریسم یا انکسار مضاعف نشان دهند . آنها ممکن است دارای لومینسانس و طیف جذب متمایز باشند . سنگ های قیمتی را می توان از نظر "آب" نیز طبقه بندی کرد. این درجه بندی شناخته شده ای از درخشش، شفافیت یا "درخشندگی" گوهر است. [18] گوهرهای بسیار شفاف " آب اول " در نظر گرفته می شوند، در حالی که گوهرهای "آب دوم" یا "آب سوم" آنهایی هستند که شفافیت کمتری دارند. [19] علاوه بر این، مواد یا عیوب در سنگ ممکن است به عنوان آخال وجود داشته باشد . [20]
سنگ های قیمتی هیچ سیستم درجه بندی پذیرفته شده جهانی ندارند. الماس ها با استفاده از سیستمی که توسط موسسه گوهرشناسی آمریکا (GIA) در اوایل دهه 1950 توسعه یافته بود، درجه بندی می شوند. از لحاظ تاریخی، تمام سنگ های قیمتی با استفاده از چشم غیر مسلح درجه بندی می شدند. سیستم GIA شامل یک نوآوری بزرگ بود: معرفی بزرگنمایی 10 برابر به عنوان استاندارد برای وضوح درجه بندی. سایر سنگ های قیمتی هنوز با استفاده از چشم غیر مسلح درجه بندی می شوند (با فرض بینایی 20/20). [21]
یک دستگاه یادگاری ، "چهار Cs" (رنگ، برش، شفافیت و قیراط)، برای کمک به توصیف عوامل مورد استفاده برای درجه بندی الماس معرفی شده است. با اصلاح، این دسته بندی ها می توانند در درک درجه بندی تمام سنگ های قیمتی مفید باشند. این چهار معیار بسته به اینکه برای سنگ های قیمتی رنگی یا الماس های بی رنگ به کار می روند، وزن های متفاوتی دارند. در الماس، برش عامل اصلی تعیین کننده ارزش و به دنبال آن شفافیت و رنگ است. یک الماس برش ایدهآل میدرخشد، تا نور را به رنگهای رنگینکمان تشکیلدهندهاش تجزیه کند (پراکندگی)، آن را به قطعات کوچک روشن (سوزن) خرد کرده و به چشم برساند (درخشندگی). در شکل کریستالی خشن خود، الماس هیچ یک از این کارها را انجام نمی دهد. نیاز به مد مناسب دارد و به آن «کات» می گویند. در سنگ های قیمتی دارای رنگ، از جمله الماس های رنگی، خلوص و زیبایی آن رنگ، تعیین کننده اولیه کیفیت است. [22]
ویژگیهای فیزیکی که سنگ رنگی را ارزشمند میکند عبارتند از رنگ، شفافیت تا حدی کمتر (زمرد همیشه تعدادی اجزاء دارد)، برش، پدیدههای نوری غیرمعمول درون سنگ مانند پهنهبندی رنگ (توزیع ناهموار رنگها در یک جواهر) . 23] و آستریا (اثرات ستاره).
جدا از سنگ های قیمتی عمومی تر و رایج تر مانند الماس ، یاقوت ، یاقوت کبود ، و زمرد ، مروارید و عقیق [24] نیز به عنوان گرانبها در تجارت جواهرات تعریف شده اند. تا زمان اکتشافات آمتیست فله ای در برزیل در قرن نوزدهم، آمتیست نیز به عنوان یک "سنگ قیمتی" در نظر گرفته می شد که به یونان باستان باز می گردد. حتی در قرن گذشته برخی از سنگها مانند آکوامارین ، پریدوت و چشم گربهای ( سیموفان ) رایج بوده و از این رو به عنوان گرانبها در نظر گرفته میشوند، بنابراین این تصور را تقویت میکند که نادر بودن یک ماده معدنی ممکن است در طبقهبندی آن به عنوان یک سنگ قیمتی دخیل باشد و در نتیجه به آن کمک کند. به ارزش آن
امروزه تجارت سنگ های قیمتی دیگر چنین تمایزی ایجاد نمی کند. [25] بسیاری از سنگهای قیمتی حتی در گرانترین جواهرات استفاده میشوند، بسته به نام تجاری طراح، روند مد، عرضه بازار، روشها و غیره. سنگ های قیمتی دیگر [26]
سنگهای قیمتی کمیاب یا غیر معمول، که عموماً شامل آن دسته از سنگهایی میشوند که به ندرت در کیفیت جواهر یافت میشوند که به جز برای خبرهها به ندرت شناخته میشوند، شامل آندالوزیت ، اکسینیت ، کاسیتریت ، کلینوهومیت ، پینیت و بریل قرمز میشوند . [27]
قیمت و ارزش سنگ های قیمتی توسط عوامل و ویژگی های کیفیت سنگ تعیین می شود. از جمله این ویژگی ها می توان به شفافیت، کمیاب بودن، عاری بودن از عیوب، زیبایی سنگ و همچنین تقاضا برای چنین سنگ هایی اشاره کرد. اینفلوئنسرهای قیمت گذاری متفاوتی هم برای سنگ های قیمتی رنگی و هم برای الماس وجود دارد. قیمت سنگ های رنگی بر اساس عرضه و تقاضای بازار تعیین می شود، اما الماس پیچیده تر است. [28]
علاوه بر هدف زیبایی شناختی و تزئینی/تزیینی سنگ های قیمتی، طرفداران بسیاری از طب انرژی نیز وجود دارند که سنگ های قیمتی را بر اساس قدرت شفابخش ادعایی آنها نیز ارزش قائل هستند . [29]
یکی از سنگهای قیمتی که محبوبیت آن در حال افزایش است تورمالین کوپرین البایت است که به آن «تورمالین پارایبا» نیز میگویند. اولین بار در اواخر دهه 1980 در پارایبا، برزیل و بعداً در موزامبیک و نیجریه کشف شد. [30] به خاطر رنگ آبی نئون درخشانش مشهور است. تورمالین پارایبا به دلیل رنگ خود به یکی از محبوب ترین سنگ های قیمتی اخیر تبدیل شده است و به گفته گوبلین جملب پس از یاقوت، زمرد و یاقوت کبود یکی از سنگ های قیمتی مهم محسوب می شود. با وجود اینکه تورمالین است، تورمالین پارایبا یکی از گران ترین سنگ های قیمتی است. [31]
تعدادی آزمایشگاه وجود دارد که سنگ های قیمتی را درجه بندی و گزارش می دهند. [25]
هر آزمایشگاه روش خود را برای ارزیابی سنگ های قیمتی دارد. یک سنگ می تواند توسط یک آزمایشگاه "صورتی" نامیده شود در حالی که آزمایشگاه دیگر آن را "padparadscha" می نامد. یک آزمایشگاه می تواند به این نتیجه برسد که سنگ درمان نشده است، در حالی که آزمایشگاه دیگر ممکن است به این نتیجه برسد که این سنگ تحت عملیات حرارتی قرار گرفته است. [25] برای به حداقل رساندن چنین تفاوتهایی، هفت مورد از معتبرترین آزمایشگاهها، AGTA-GTL (نیویورک)، CISGEM (میلانو)، GAAJ-ZENHOKYO (توکیو)، GIA (کارلزباد)، GIT (بانکوک)، گوبلین (لوسرن) و SSEF (بازل)، کمیته هماهنگ سازی کتابچه راهنمای آزمایشگاهی (LMHC) را برای استانداردسازی گزارش های عبارت، ترویج روش های تحلیلی خاص و تفسیر نتایج ایجاد کرده است. به دلیل کشف مداوم مکان های منبع جدید، گاهی اوقات تعیین کشور مبدا دشوار بوده است. بنابراین تعیین "کشور مبدا" بسیار دشوارتر از تعیین سایر جنبه های یک جواهر (مانند برش، وضوح و غیره) است. [33]
فروشندگان جواهر از تفاوت های بین آزمایشگاه های گوهر آگاه هستند و از مغایرت ها برای دریافت بهترین گواهی ممکن استفاده خواهند کرد. [25]
چند سنگ قیمتی به عنوان جواهرات در کریستال یا اشکال دیگری که در آنها یافت می شود استفاده می شود. با این حال، بیشتر آنها برای استفاده به عنوان جواهرات بریده و جلا می شوند. دو طبقه بندی اصلی به شرح زیر است:
سنگ هایی که مات یا نیمه مات هستند مانند عقیق ، فیروزه ، واریسیت و غیره معمولاً به صورت کابوشون تراشیده می شوند. این جواهرات به گونه ای طراحی شده اند که رنگ، درخشندگی و سایر خواص سطحی سنگ را بر خلاف ویژگی های بازتاب داخلی مانند درخشندگی نشان دهند. [34] چرخ های سنگ زنی و مواد صیقل دهنده برای سنگ زنی، شکل دادن و صیقل دادن شکل گنبد صاف سنگ ها استفاده می شود. [35]
جواهراتی که شفاف هستند معمولاً دارای وجه هستند، روشی که با به حداکثر رساندن نور منعکس شده که توسط بیننده به عنوان درخشش درک می شود، خواص نوری داخلی سنگ را به بهترین نحو نشان می دهد. اشکال متداول زیادی برای سنگ های وجهی وجود دارد . وجوه باید در زوایای مناسب بریده شوند که بسته به خواص نوری جواهر متفاوت است. اگر زاویه ها خیلی تند یا خیلی کم عمق باشند، نور از آن عبور می کند و به سمت بیننده بازتاب نمی شود. از دستگاه فیتینگ برای نگه داشتن سنگ روی یک دامان صاف برای برش و صیقل دادن وجوه صاف استفاده می شود. [36] به ندرت، برخی از برشها از لبههای منحنی خاصی برای برش و جلا دادن وجوه منحنی استفاده میکنند.
رنگ هر ماده ای به دلیل ماهیت خود نور است. نور روز که اغلب نور سفید نامیده می شود، همه رنگ های طیف ترکیبی است. هنگامی که نور به یک ماده برخورد می کند، بیشتر نور جذب می شود در حالی که مقدار کمتری از فرکانس یا طول موج خاصی منعکس می شود. قسمتی که منعکس می شود به عنوان رنگ درک شده به چشم می رسد. [37] یاقوت قرمز به نظر می رسد زیرا تمام رنگ های دیگر نور سفید را در حالی که قرمز را منعکس می کند جذب می کند.
ماده ای که عمدتاً یکسان است می تواند رنگ های متفاوتی را نشان دهد. به عنوان مثال، یاقوت کبود و یاقوت کبود ترکیب شیمیایی اولیه یکسانی دارند (هر دو کوراندوم هستند ) [38] اما به دلیل ناخالصیهایی که طول موجهای مختلف نور را جذب و منعکس میکنند، رنگهای متفاوتی از خود نشان میدهند. حتی یک سنگ قیمتی با نام مشابه میتواند در رنگهای مختلف وجود داشته باشد: یاقوتهای کبود سایههای آبی و صورتی متفاوتی را نشان میدهند و "یاقوت کبود فانتزی" طیف کاملی از رنگهای دیگر از زرد تا نارنجی مایل به صورتی را به نمایش میگذارد که دومی " یاقوت کبود padparadscha " نامیده میشود. [39]
این تفاوت رنگ بر اساس ساختار اتمی سنگ است. اگرچه سنگ های مختلف به طور رسمی ترکیب شیمیایی و ساختار یکسانی دارند، اما دقیقاً یکسان نیستند. هرازگاهی یک اتم با یک اتم کاملاً متفاوت جایگزین می شود، گاهی اوقات به تعداد یک در یک میلیون اتم. این ناخالصیها برای جذب برخی رنگها کافی هستند و رنگهای دیگر را بیتأثیر میگذارند. به عنوان مثال، بریل که به شکل معدنی خالص بی رنگ است، با ناخالصی های کروم تبدیل به زمرد می شود. اگر منگنز به جای کروم اضافه شود ، بریل تبدیل به مورگانیت صورتی می شود . با آهن تبدیل به آکوامارین می شود. برخی از درمانهای سنگهای قیمتی از این واقعیت استفاده میکنند که این ناخالصیها را میتوان «دستکاری کرد»، بنابراین رنگ جواهر را تغییر میدهد.
سنگ های قیمتی اغلب برای افزایش رنگ یا شفافیت سنگ مورد استفاده قرار می گیرند. [40] در برخی موارد، درمان اعمال شده بر روی سنگ قیمتی نیز می تواند دوام آن را افزایش دهد. حتی اگر سنگهای قیمتی طبیعی را میتوان با استفاده از روش سنتی برش و صیقل تبدیل کرد، گزینههای درمانی دیگر اجازه میدهند ظاهر سنگ بهبود یابد. [41] بسته به نوع و میزان درمان، می توانند بر ارزش سنگ تأثیر بگذارند. برخی از درمان ها به دلیل پایداری جواهر حاصل به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند، در حالی که برخی دیگر معمولاً پذیرفته نمی شوند زیرا رنگ جواهر ناپایدار است و ممکن است به رنگ اصلی بازگردد. [42]
قبل از ابداع ابزارهای امروزی، هزاران سال پیش، مردم از تکنیکهای مختلفی برای درمان و تقویت سنگهای قیمتی استفاده میکردند. برخی از اولین روشهای درمان سنگهای قیمتی به دوران مینوسی بازمیگردد، به عنوان مثال فویل کردن، جایی که از فویل فلزی برای تقویت رنگ سنگ قیمتی استفاده میشود. [43] روش های دیگری که 2000 سال پیش در کتاب تاریخ طبیعی توسط پلینی بزرگ ثبت شده است شامل روغن کاری و رنگرزی/لکه کردن است.
گرما می تواند رنگ یا شفافیت سنگ های قیمتی را بهبود بخشد یا از بین ببرد. فرآیند گرم کردن قرن ها برای معدنچیان و تراش دهندگان جواهر به خوبی شناخته شده است و در بسیاری از انواع سنگ گرم کردن یک روش معمول است. بیشتر سیترین با حرارت دادن آمتیست ساخته می شود و گرمایش جزئی با گرادیان قوی منجر به " آمترین " می شود - سنگی که بخشی از آن آمتیست و قسمتی سیترین است. آکوامارین اغلب برای حذف رنگهای زرد یا تغییر رنگهای سبز به آبی مطلوبتر یا افزایش رنگ آبی موجود آن به آبی عمیقتر گرم میشود. [42]
تقریباً تمام تانزانیت در دمای پایین گرم می شود تا ته رنگ قهوه ای از بین برود و رنگ آبی/بنفش مطلوب تری بدهد. [44] بخش قابل توجهی از تمام یاقوت کبود و یاقوت سرخ با انواع عملیات حرارتی برای بهبود رنگ و شفافیت درمان می شوند.
هنگامی که جواهرات حاوی الماس برای تعمیر حرارت داده می شود، الماس باید با اسید بوریک محافظت شود . در غیر این صورت، الماس، که کربن خالص است، می تواند روی سطح بسوزد یا حتی به طور کامل بسوزد. هنگامی که جواهرات حاوی یاقوت کبود یا یاقوت سرخ گرم می شوند، آن سنگ ها نباید با اسید بوریک (که می تواند سطح را حک کند) یا هر ماده دیگری پوشانده شود. لازم نیست مانند الماس از سوختن محافظت شوند (اگرچه سنگها باید با غوطه ور کردن بخشی از جواهرات با سنگ در آب در هنگام گرم شدن قطعات فلزی، از شکستگی ناشی از استرس حرارتی محافظت شوند).
فرآیند تابش به طور گسترده در صنعت جواهرسازی انجام می شود [45] و باعث ایجاد رنگ های سنگ های قیمتی می شود که وجود ندارند یا در طبیعت بسیار نادر هستند. [46] با این حال، به ویژه هنگامی که در یک راکتور هسته ای انجام شود ، فرآیندها می توانند سنگ های قیمتی را رادیواکتیو کنند. خطرات بهداشتی مربوط به رادیواکتیویته باقیمانده سنگ های قیمتی درمان شده منجر به قوانین دولتی در بسیاری از کشورها شده است. [46] [47]
تقریباً تمام توپازهای آبی ، هم رنگهای آبی روشنتر و هم سایههای آبی تیرهتر مانند آبی «لندن»، برای تغییر رنگ از سفید به آبی تحت تابش قرار گرفتهاند. بیشتر کوارتزهای سبز (Oro Verde) نیز برای رسیدن به رنگ زرد-سبز تحت تابش قرار می گیرند. الماس ها عمدتاً برای تبدیل شدن به سبز آبی یا سبز تابش می شوند، اگرچه رنگ های دیگر نیز امکان پذیر است. هنگامی که الماس های زرد روشن تا متوسط با اشعه گاما درمان می شوند ممکن است سبز شوند. با پرتو الکترونی پر انرژی، آبی. [48]
زمردهای حاوی شکاف های طبیعی را گاهی با موم یا روغن پر می کنند تا آنها را پنهان کند. این موم یا روغن نیز رنگی می شود تا زمرد رنگ بهتری داشته باشد و همچنین شفافیت داشته باشد. فیروزه نیز معمولاً به روشی مشابه درمان می شود.
پرکننده شکستگی برای سنگ های قیمتی مختلفی مانند الماس، زمرد و یاقوت کبود مورد استفاده قرار گرفته است. در سال 2006 "یقوت های پر از شیشه" تبلیغاتی دریافت کردند. یاقوتهای بیش از 10 قیراط (2 گرم) با شکستگیهای بزرگ با شیشههای سربی پر شدند، بنابراین ظاهر (به ویژه یاقوتهای بزرگتر) به طرز چشمگیری بهبود یافت. تشخیص چنین درمان هایی نسبتاً آسان است.
یکی دیگر از روش های درمانی که معمولا برای درمان سنگ های قیمتی استفاده می شود، بلیچینگ است. در این روش از یک ماده شیمیایی برای کاهش رنگ نگین استفاده می شود. پس از سفید کردن، یک درمان ترکیبی را می توان با رنگ کردن سنگ قیمتی پس از حذف رنگ های ناخواسته انجام داد. پراکسید هیدروژن رایج ترین محصول مورد استفاده برای تغییر سنگ های قیمتی است و به ویژه برای درمان یشم و مروارید استفاده می شود. درمان بلیچینگ همچنین میتواند با آغشتهسازی دنبال شود که باعث میشود دوام سنگ قیمتی افزایش یابد. [41]
پویایی های اجتماعی-اقتصادی صنعت سنگ های قیمتی توسط نیروهای بازار و ترجیحات مصرف کننده شکل می گیرد و معمولاً مورد بحث قرار نمی گیرد. تغییرات در تقاضا و قیمتها میتواند به طور قابلتوجهی بر معیشت افرادی که در استخراج و تجارت سنگهای قیمتی دست دارند، به ویژه در کشورهای در حال توسعه که این صنعت به عنوان منبع درآمد حیاتی عمل میکند، تاثیر بگذارد. [49]
وضعیتی که در نتیجه این امر به وجود می آید، بهره برداری از منابع طبیعی و نیروی کار در عملیات استخراج سنگ های قیمتی است. بسیاری از معادن، به ویژه در کشورهای در حال توسعه، با چالش هایی مانند اقدامات ایمنی ناکافی، دستمزدهای پایین و شرایط بد کاری مواجه هستند. [49] معدنچیان ، اغلب از پس زمینه های محروم، شرایط کاری خطرناک را تحمل می کنند و دستمزد ناچیزی دریافت می کنند که به چرخه های فقر و استثمار کمک می کند. [50] عملیات استخراج سنگ های قیمتی اغلب در مناطق دورافتاده یا توسعه نیافته انجام می شود، فاقد زیرساخت مناسب و دسترسی به خدمات ضروری مانند مراقبت های بهداشتی و آموزش. این امر بیشتر به نابرابری های اجتماعی-اقتصادی از قبل موجود کمک می کند و مانع از توسعه جامعه می شود، به طوری که مزایای استخراج سنگ های قیمتی ممکن است به اندازه کافی به دست افرادی که مستقیماً در این فرآیند دخیل هستند نرسد. [51]
موضوع دیگری از این دست حول تخریب محیط زیست ناشی از فعالیت های معدنی است. تخریب محیط زیست می تواند تهدیدهای بلندمدتی برای اکوسیستم ها و تنوع زیستی ایجاد کند و وضعیت اجتماعی-اقتصادی در مناطق آسیب دیده را بدتر کند. [52] شیوههای استخراج غیرقانونی معدن اغلب منجر به جنگلزدایی ، فرسایش خاک ، و آلودگی آب میشود و در نتیجه اکوسیستمها و تنوع زیستی را تهدید میکند . [53] فعالیتهای معدنی غیرقانونی میتواند باعث کاهش منابع طبیعی شود و در نتیجه چشمانداز توسعه پایدار را کاهش دهد . [54] اثرات زیست محیطی استخراج سنگ های قیمتی نه تنها تهدیدی برای اکوسیستم ها به شمار می رود، بلکه با کاهش کیفیت و کمیت منابع موجود، حیات بلندمدت صنعت را نیز تضعیف می کند.
علاوه بر این، صنعت سنگ های قیمتی نیز مستعد مسائل مربوط به شفافیت و اخلاق است که بر تولیدکنندگان و مصرف کنندگان تأثیر می گذارد. فقدان فرآیندهای صدور گواهینامه استاندارد و رواج اقدامات غیرقانونی، یکپارچگی و اعتماد بازار را تضعیف می کند. [55] فقدان شفافیت و پاسخگویی در زنجیره تامین، نابرابری های از قبل موجود را تشدید می کند، زیرا واسطه ها و شرکت ها اغلب سهم نامتناسبی از سود را به دست می آورند. در نتیجه، توزیع نابرابر سود در طول زنجیره تامین کمک چندانی به بهبود نابرابریهای اجتماعی-اقتصادی، به ویژه در مناطقی که سنگهای قیمتی استخراج میشود، ندارد.
پرداختن به این چالشهای اجتماعی-اقتصادی نیازمند تلاش شدید ذینفعان مختلف از جمله دولتها، مدیران صنعت و جامعه برای ترویج شیوههای پایدار و تضمین نتایج عادلانه برای همه طرفهای درگیر است. اجرای و اجرای مقررات برای اطمینان از شیوه های کار منصفانه، پایداری زیست محیطی، و منابع اخلاقی ضروری است. علاوه بر این، سرمایهگذاری در پروژههای توسعه اجتماعی، مانند طرحهای آموزش و مراقبتهای بهداشتی، میتواند به کاهش فقر و توانمندسازی جوامع حاشیهنشین وابسته به صنعت سنگهای قیمتی کمک کند. همکاری در بخشها برای تقویت تجارت عادلانهتر و پایدارتر سنگهای قیمتی که به نفع تولیدکنندگان و مصرفکنندگان و در عین حال احترام به حقوق بشر و یکپارچگی زیستمحیطی است، حیاتی است.
سنگ های قیمتی مصنوعی از جواهرات تقلیدی یا شبیه سازی شده متمایز هستند.
جواهرات مصنوعی از نظر فیزیکی، نوری و شیمیایی با سنگ طبیعی یکسان هستند، اما در آزمایشگاه ساخته می شوند. [56] سنگ های تقلیدی یا شبیه سازی شده از نظر شیمیایی با سنگ طبیعی متفاوت هستند، اما ممکن است کاملا شبیه به آن به نظر برسند. آنها می توانند به راحتی سنگ های قیمتی مصنوعی از مواد معدنی مختلف ( اسپینل )، شیشه، پلاستیک، رزین یا سایر ترکیبات تولید کنند.
نمونه هایی از سنگ های شبیه سازی شده یا شبیه سازی شده عبارتند از زیرکونیای مکعبی ، متشکل از اکسید زیرکونیوم ، موسانیت مصنوعی ، و کوراندوم مصنوعی یا اسپینل های بدون رنگ . که همگی شبیه ساز الماس هستند . شبیهسازها ظاهر و رنگ سنگ واقعی را تقلید میکنند اما نه ویژگیهای شیمیایی و نه فیزیکی آنها را ندارند. به طور کلی، همه سختی کمتری نسبت به الماس دارند. Moissanite در واقع ضریب شکست بالاتری نسبت به الماس دارد و هنگامی که در کنار الماسی با اندازه و تراش هم اندازه ارائه شود "آتش" بیشتری نشان می دهد.
سنگهای قیمتی پرورشیافته، مصنوعی یا "آزمایشگاهی" تقلیدی نیستند: مواد معدنی و عناصر رنگآمیزی در هر دو یکسان هستند. برای مثال، الماس ، یاقوت ، یاقوت کبود و زمرد در آزمایشگاههایی ساخته شدهاند که دارای ویژگیهای شیمیایی و فیزیکی مشابه انواع طبیعی هستند. کوراندوم مصنوعی (آزمایشگاهی) از جمله یاقوت و یاقوت کبود بسیار رایج است و قیمت بسیار کمتری نسبت به سنگ های طبیعی دارد. الماس های مصنوعی کوچک در مقادیر زیادی به عنوان ساینده های صنعتی تولید می شوند ، اگرچه الماس های مصنوعی با کیفیت جواهر بزرگتر در قیراط های متعدد در دسترس هستند. [57]
چه یک سنگ قیمتی یک سنگ طبیعی یا مصنوعی باشد، ویژگی های شیمیایی، فیزیکی و نوری یکسان است: آنها از یک ماده معدنی تشکیل شده اند و با مواد کمیاب یکسان رنگ می شوند، سختی و چگالی و استحکام یکسانی دارند و نشان دهنده طیف رنگی یکسان ، ضریب شکست و انکسار دوگانه (در صورت وجود). سنگهای آزمایشگاهی رنگ زندهتری دارند زیرا ناخالصیهای رایج در سنگهای طبیعی در سنگ مصنوعی وجود ندارد. مواد مصنوعی عاری از ناخالصیهای معمولی طبیعی ساخته میشوند که شفافیت یا رنگ جواهر را کاهش میدهند، مگر اینکه عمداً به منظور ایجاد ظاهری بیرحم و طبیعیتر یا فریب یک سنجشگر اضافه شوند. [ نیاز به ذکر منبع ] از سوی دیگر، مواد مصنوعی اغلب نقص هایی را نشان می دهند که در سنگ های طبیعی دیده نمی شوند، مانند ذرات ریز فلز خورده شده از سینی های آزمایشگاهی که در طول سنتز استفاده می شوند. [ نیازمند منبع ]
سنتز برخی از سنگ های قیمتی دشوارتر از سایرین است و تلاش برای سنتز همه سنگ ها از نظر تجاری قابل دوام نیستند. اینها رایج ترین در بازار در حال حاضر هستند. [58]
کوراندوم مصنوعی شامل یاقوت سرخ (تغییر قرمز) و یاقوت کبود (سایر تغییرات رنگی) است که هر دو بسیار مورد علاقه و با ارزش هستند. [ 58] یاقوت سرخ اولین سنگ قیمتی بود که توسط آگوست ورنوی با توسعه فرآیند همجوشی شعله ای در سال 1902 سنتز شد . همچنین از طریق رشد شار و رشد هیدروترمال تولید می شود. [60]
رایج ترین بریل سنتز شده زمرد (سبز) است. بریل های زرد، قرمز و آبی ممکن است اما بسیار نادرتر هستند. زمرد مصنوعی با توسعه فرآیند رشد شار امکان پذیر شد و از این طریق و به خوبی رشد هیدروترمال تولید می شود. [61]
انواع کوارتز مصنوعی شامل سیترین، رز کوارتز و آمتیست است. کوارتز طبیعی نادر نیست، اما با این وجود به صورت مصنوعی تولید می شود زیرا کاربرد عملی آن خارج از اهداف زیبایی شناختی دارد. کوارتز هنگامی که تحت فشار است جریان الکتریکی تولید می کند و در ساعت ها، ساعت ها و نوسان سازها استفاده می شود. [62]
اسپینل مصنوعی اولین بار به طور تصادفی تولید شد. [ توضیحات مورد نیاز ] میتوان آن را در هر رنگی ایجاد کرد و باعث محبوبیت شبیهسازی سنگهای قیمتی مختلف طبیعی میشود. از طریق رشد شار و رشد هیدروترمال ایجاد می شود. [58]
دو دسته اصلی برای ایجاد این مواد معدنی وجود دارد: فرآیندهای مذاب یا محلول. [58]
فرآیند همجوشی شعله اولین فرآیندی بود که با موفقیت مقادیر زیادی سنگ های قیمتی مصنوعی را برای فروش در بازار ایجاد کرد. [63] امروزه این روش مقرون به صرفه ترین و رایج ترین روش ایجاد کوراندوم است.
فرآیند همجوشی شعله در یک کوره Verneuil کامل می شود. این کوره از یک مشعل لوله دمنده معکوس تشکیل شده است که یک شعله اکسیژن بسیار داغ، یک دستگاه پخش پودر و یک پایه سرامیکی تولید می کند. [64] یک پودر شیمیایی که مربوط به سنگ قیمتی مورد نظر است از میان این شعله ها عبور داده می شود. این مواد را ذوب می کند که در یک بشقاب ریخته می شود و به کریستالی به نام بول تبدیل می شود . [64] برای کوراندوم شعله باید 2000 درجه سانتیگراد باشد. این فرآیند ساعت ها طول می کشد و کریستالی با همان خواص مشابه طبیعی آن به دست می آید.
برای تولید کوراندوم از پودر آلومینیوم خالص با افزودنی های مختلف برای دستیابی به رنگ های مختلف استفاده می شود. [64]
در سال 1918 این فرآیند توسط J. Czocharalski [64] توسعه یافت و به عنوان روش "کشش کریستال" نیز نامیده می شود. در این فرآیند، مواد سنگ های قیمتی مورد نیاز به یک بوته اضافه می شود. یک سنگ دانه در مذاب در بوته قرار می گیرد. هنگامی که نگین روی دانه شروع به کریستال شدن می کند، دانه کنده می شود و نگین به رشد خود ادامه می دهد. [58] این روش برای کوراندوم استفاده می شود اما در حال حاضر کم محبوب ترین روش است. [63]
فرآیند رشد شار اولین فرآیندی بود که توانست زمرد را سنتز کند. [61] رشد شار با بوته ای شروع می شود که می تواند گرمای زیاد را تحمل کند. گرافیت یا پلاتین که با مایع مذابی که به آن شار گفته می شود پر شده است. [65] مواد خاص گوهر اضافه شده و در این مایع حل میشوند و برای تشکیل سنگ جواهر مورد نظر مجدداً متبلور میشوند. این فرآیند در مقایسه با فرآیند همجوشی شعله طولانیتر است و بسته به اندازه نهایی مورد نظر میتواند دو ماه تا یک سال طول بکشد. [66]
فرآیند رشد هیدروترمال تلاش می کند تا از روند رشد طبیعی مواد معدنی تقلید کند. مواد جواهر مورد نیاز در یک ظرف آب بسته شده و تحت فشار شدید قرار می گیرند. آب فراتر از نقطه جوش گرم می شود که اجازه می دهد تا مواد معمولی نامحلول حل شوند. از آنجایی که پس از مهر و موم شدن ظرف نمی توان مواد بیشتری اضافه کرد، به منظور ایجاد یک جواهر بزرگتر، فرآیند با یک سنگ "دانه" از دسته قبلی شروع می شود که ماده جدید روی آن متبلور می شود. این فرآیند چند هفته طول می کشد تا کامل شود.
سنگهای قیمتی مصنوعی خواص شیمیایی و فیزیکی با سنگهای قیمتی طبیعی دارند، اما تفاوتهای جزئی وجود دارد که میتوان برای تشخیص مصنوعی از طبیعی استفاده کرد. [67] این تفاوت ها جزئی هستند و اغلب به میکروسکوپ به عنوان ابزاری برای تشخیص تفاوت ها نیاز دارند. اگر مواد مصنوعی غیرقابل شناسایی بتوانند به عنوان سنگ های قیمتی طبیعی کمیاب به فروش برسند، بازار را تهدید می کنند. [ نیاز به منبع ] به همین دلیل گوهرشناسان به دنبال ویژگی های خاصی هستند. هر کریستال برای محیط و فرآیند رشدی که تحت آن ایجاد شده است مشخص است.
سنگ های قیمتی ایجاد شده از فرآیند همجوشی شعله ممکن است داشته باشند
سنگ های قیمتی ایجاد شده از فرآیند ذوب شار ممکن است داشته باشند
سنگ های قیمتی ایجاد شده از رشد هیدروترمال ممکن است داشته باشند
قبل از توسعه فرآیندهای سنتز، جایگزین های موجود در بازار برای سنگ های قیمتی طبیعی تقلیدی یا تقلبی بودند. در سال 1837، اولین سنتز موفقیت آمیز یاقوت سرخ رخ داد. [63] شیمیدان فرانسوی مارک گاودین موفق شد بلورهای کوچکی از یاقوت را از ذوب سولفات آلومینیوم پتاسیم و کرومات پتاسیم از طریق چیزی که بعداً به عنوان فرآیند مذاب شار شناخته شد تولید کند. [64] به دنبال این، یک شیمیدان فرانسوی دیگر فرمی توانست مقادیر زیادی بلورهای کوچک یاقوت را با استفاده از شار سرب رشد دهد. [65]
چند سال بعد جایگزینی برای مذاب شار ایجاد شد که منجر به معرفی چیزی شد که با عنوان "یاقوت بازسازی شده" به بازار معرفی شد. یاقوت بازسازیشده بهعنوان فرآیندی فروخته میشد که یاقوتهای بزرگتر را از ذوب تکههای یاقوت طبیعی بهوجود میآورد. [66] در تلاشهای بعدی برای بازسازی این فرآیند مشخص شد که امکانپذیر نیست و اعتقاد بر این است که یاقوتهای بازسازیشده به احتمال زیاد با استفاده از روش چند مرحلهای ذوب پودر یاقوت ساخته شدهاند. [64]
آگوست ورنویل، دانشجوی فرمی، در ادامه به توسعه همجوشی شعله ای به عنوان جایگزینی برای روش شار مذاب پرداخت. او کورههای بزرگی ساخت که میتوانست مقادیر زیادی کوراندوم را کارآمدتر تولید کند و بازار سنگهای قیمتی را به طرز چشمگیری تغییر داد. [69] این فرآیند هنوز هم امروزه مورد استفاده قرار می گیرد و کوره ها نسبت به طرح اولیه تغییر چندانی نکرده اند. [70] تولید جهانی کوراندوم با استفاده از این روش به 1000 میلیون قیراط در سال می رسد.
نولون لروی خواننده و ترانه سرای فرانسوی برای آلبوم Gemme (به معنای سنگ قیمتی در زبان فرانسوی) و تک آهنگی به همین نام در سال 2017 از سنگ های قیمتی الهام گرفت. [74]