Proč existují umělé diamanty, ale ne umělé zlato?

V dnešní době už umělé diamanty nejsou ničím zvláštním. Jsou vytvářeny v laboratoři, mají strukturu, tvrdost a krásu téměř identickou s přírodními diamanty, ale cena je mnohem nižší. Díky tomu dnes diamanty nejsou jen záležitostí královských členů nebo šlechty, superbohatí na dosah ruky. I pro obyčejné lidi už sen o vlastnictví diamantového šperku není příliš vzdálený.

Diamanty jsou mnohem dražší než zlato a díky umělé výrobě se dají „zpopularizovat“, tak proč nevyrábíme umělé zlato, když je poptávka po tomto drahém kovu vždy velmi vysoká? To je otázka mnoha lidí.

Mnoho lidí si však klade otázku, proč je trh plný syntetických diamantů, ale žádné syntetické zlato? Důvodem je, že výroba syntetického zlata je téměř nemožná.

Rozdíl mezi umělou výrobou zlata a diamantů

Důvod, proč lidé vyrábějí umělé diamanty a ne umělé zlato, spočívá v proveditelnosti a ekonomické efektivitě. Zlato a diamanty jsou si vzácností podobné, ale jejich produkce se zásadně liší.

Abyste tomu porozuměli, musíte pochopit jejich strukturu. Zlato je prvek (prvek je soubor atomů stejného typu, čistá látka, kterou nelze běžnými chemickými reakcemi rozložit na jednodušší látky), složený z atomů Au. Není to sloučenina ani krystal mnoha různých atomů, ale chemický prvek, který je v přírodě stabilní.

Diamant je krystalická forma prvku uhlíku (C). Za extrémně vysokých teplot a tlaků jsou atomy uhlíku pevně vázány dohromady v tetraedrické struktuře a tvoří krystaly diamantu (také uhlík, ale za jiných podmínek vytvoří molekulární formu s jinou strukturou, čímž vznikají další materiály, například uhlí).

To znamená, že k výrobě syntetických diamantů stačí vytvořit geologické podmínky (vysoký tlak a teplotu) pro „stlačení“ uhlíku do diamantů, aniž bychom museli produkovat atomy uhlíku. Naproti tomu k výrobě syntetického zlata musíme atomy zlata vytvářet z menších částic, což vyžaduje zásah na jaderné úrovni.

Stručně řečeno, vytváření diamantů je „přeuspořádávání atomů“, zatímco vytváření zlata je „vytváření nových atomů“ – a to je hranice mezi průmyslovým inženýrstvím a jadernou fyzikou.

Lidé jsou schopni vyrábět umělé diamanty již dlouho a je to vysoce ekonomicky efektivní činnost. (Foto: Etsy)

Proč je syntetické zlato téměř nemožné?

Syntetické diamanty byly lidmi úspěšně vyráběny od 50. let 20. století dvěma hlavními metodami:

- Metoda HPHT (vysoký tlak, vysoká teplota): Simuluje přírodní podmínky vytvořením extrémně vysoké teploty a tlaku, které donutí uhlík krystalizovat do diamantů.

- Metoda CVD (chemická depozice z plynné fáze): V reakční komoře se používá plyn obsahující uhlík (například metan) a atomy uhlíku se ukládají vrstvu po vrstvě na diamantový substrát za vzniku nových krystalů.

Dnes mohou syntetické diamanty dosáhnout stejné kvality a čistoty jako přírodní diamanty, nebo je dokonce překonat. Zejména nižší výrobní náklady a šetrnější povaha činí syntetické diamanty široce přijímanými v klenotnictví a průmyslovém průmyslu.

A co zlato? Lidé sice zlato uměle vyrábějí, ale pouze v laboratorním prostředí, a není to tak jednoduché, jak si mnoho lidí myslí. Vytvoření atomů zlata z jiných atomů je možné pouze změnou struktury jádra, tedy přeměnou jednoho prvku na jiný – což je oblast, která patří do jaderné fyziky, nikoli do chemie nebo materiálové technologie.

V roce 1980 se nositeli Nobelovy ceny za fyzik Glennu Seaborgovi podařilo přeměnit olovo na zlato bombardováním atomů olova neutrony v urychlovači částic. V důsledku toho se některá jádra olova přeměnila na zlato – praktický způsob „rafinace zlata“.

Tento proces je však extrémně nákladný z hlediska energie, vybavení a času. Množství vyrobeného zlata je extrémně malé, nestačí pro praktické aplikace. Část vyrobeného zlata je také mírně radioaktivní, takže není bezpečná pro použití v každodenním životě.

Proto, i kdyby bylo možné vyrobit zlato jadernou transmutací, náklady by byly miliony nebo miliardykrát vyšší než těžba přírodního zlata, což by z ekonomického hlediska činilo neekonomické.

Těžba zlata je miliony, miliardykrát ekonomičtější než produkce umělého zlata. (Foto: Nature)

Největší rozdíl mezi výrobou umělého zlata a diamantů spočívá v tom, že: Výroba umělých diamantů je průmyslový proces, který lze provádět pomocí strojů s běžnými surovinami (uhlík); zatímco výroba umělého zlata je jaderný proces, který vyžaduje technologii, jako je tomu v atomových výzkumných centrech, s využitím extrémně vysoké energie a super drahého vybavení.

Současná továrna na umělé diamanty dokáže vyrobit stovky diamantů denně, ale pokud by někdo chtěl „vyrobit“ zlato pomocí urychlovače částic, náklady na výrobu 1 gramu zlata by mohly být miliardkrát vyšší než jeho hodnota.

Zlato na Zemi se nikdy nevyčerpá

Hlubším důvodem, proč se lidé neobtěžovali vytvořit syntetické zlato, je to, že zlato je velmi odolné. Neoxiduje, nekoroduje a časem nebledne – na rozdíl od mnoha jiných materiálů.

Jinými slovy, zlato je téměř „navždy“ ve svém přirozeném stavu. Množství zlata vytěženého od starověku je stále v ekonomickém oběhu. V přírodě nedochází téměř k žádným ztrátám zlata, takže „další produkce“ není nutná – pokud poptávka skutečně nepřevyšuje nabídku, což se pravděpodobně nestane.

Diamanty, ačkoliv se třpytí, lze uměle vyrobit – proto jejich hodnota s časem klesá. Zlato však nelze replikovat konvenční technologií. Právě skutečnost, že lidé neumí zlato vyrobit, z něj udělala standard hodnoty a trvanlivosti v průběhu lidských dějin.

Stručně řečeno, syntetické diamanty lze vyrábět hromadně, protože jsou jen speciální formou uhlíku, zatímco zlato je chemický prvek, takže k jeho vytvoření musíme změnit jadernou strukturu hmoty – něco, co daleko přesahuje současné průmyslové možnosti.

Lidé byli schopni vytvořit materiály tvrdší než diamanty a jasnější než kovy, ale produkce drahých prvků, jako je zlato, pro zásobování trhu je stále příběhem velmi vzdálené budoucnosti – ne-li nemožné.

A možná, právě proto hodnota zlata Pouze se zvětšuje a nikdy se nezmenšuje, je vždy symbolem věčnosti, nelze ho duplikovat.

Zdroj: https://baolangson.vn/vi-sao-co-kim-cuong-nhan-tao-ma-khong-san-xuat-vang-nhan-tao-5062869.html