De ce există diamante artificiale, dar nu și aur artificial?

În zilele noastre, diamantele artificiale nu mai sunt ceva ciudat. Sunt create în laborator, au o structură, o duritate și o frumusețe aproape identice cu diamantele naturale, dar prețul este mult mai mic. Datorită acestui fapt, diamantele nu mai sunt doar ceva destinat membrilor familiei regale sau nobililor. super-bogații la îndemână. Chiar și pentru oamenii obișnuiți, visul de a deține o bijuterie cu diamante nu mai este prea departe.

Diamantele sunt mult mai scumpe decât aurul și pot fi „popularizate” datorită producției artificiale, așa că de ce nu producem aur artificial, în timp ce cererea pentru acest metal prețios este întotdeauna foarte mare? Aceasta este întrebarea multor oameni.

Totuși, ceea ce îi face pe mulți oameni să se întrebe este de ce piața este plină de diamante sintetice, dar nu există aur sintetic. Motivul este că producția de aur sintetic este aproape imposibilă.

Diferența dintre producția artificială de aur și diamante

Motivul pentru care oamenii produc diamante artificiale și nu aur artificial constă în fezabilitate și eficiență economică . Aurul și diamantele sunt similare ca raritate, dar producția lor este fundamental diferită.

Pentru a înțelege acest lucru, trebuie să înțelegeți structura lor. Aurul este un element (un element este o colecție de atomi de același tip, o substanță pură, care nu poate fi descompusă în substanțe mai simple prin reacții chimice normale), alcătuit din atomi de Au. Nu este un compus sau un cristal format din mulți atomi diferiți, ci un element chimic care este stabil în natură.

Diamantul este o formă cristalină a elementului Carbon (C). În condiții de temperatură și presiune extrem de ridicate, atomii de carbon sunt legați strâns împreună într-o structură tetraedrică, formând cristale de diamant (de asemenea, carbonul, dar în condiții diferite, va crea o formă moleculară cu o structură diferită, formând alte materiale, cum ar fi cărbunele).

Aceasta înseamnă că, pentru a produce diamante sintetice, trebuie doar să creăm condiții geologice (presiune și temperatură ridicate) pentru a „comprima” carbonul în diamante, fără a fi nevoie să producem atomi de carbon. Între timp, pentru a produce aur sintetic, trebuie să creăm atomi de aur din particule mai mici, ceea ce necesită intervenție la nivel nuclear.

Pe scurt, crearea diamantelor înseamnă „rearanjarea atomilor”, în timp ce crearea aurului înseamnă „crearea de noi atomi” - iar aceasta este granița dintre ingineria industrială și fizica nucleară.

Oamenii au fost de mult timp capabili să producă diamante artificiale, iar aceasta este o activitate extrem de eficientă din punct de vedere economic. (Foto: Etsy)

De ce este aproape imposibil să existe aurul sintetic?

Diamantele sintetice au fost produse cu succes de oameni încă din anii 1950, folosind două metode principale:

- Metoda HPHT (presiune înaltă, temperatură înaltă): Simulează condițiile naturale prin crearea unei temperaturi și a unei presiuni extrem de ridicate pentru a forța carbonul să cristalizeze în diamante.

- Metoda CVD (Depunere chimică din vapori): Utilizează gaz care conține carbon (cum ar fi metanul) în camera de reacție și depune atomi de carbon strat cu strat pe substratul de diamant pentru a forma cristale noi.

Astăzi, diamantele sintetice pot atinge aceeași calitate și puritate ca și diamantele naturale sau chiar le pot depăși. În special, costurile de producție mai mici și natura mai ecologică fac ca diamantele sintetice să fie larg acceptate în industria bijuteriilor și în cea industrială.

Dar cum rămâne cu aurul? De fapt, oamenii au produs aur artificial, dar numai într-un mediu de laborator, și nu este atât de simplu pe cât cred mulți oameni. Crearea atomilor de aur din alți atomi se poate face doar prin schimbarea structurii nucleare, adică prin convertirea unui element în altul – un domeniu care aparține fizicii nucleare, nu chimiei sau tehnologiei materialelor.

În 1980, fizicianul Glenn Seaborg, laureat al Premiului Nobel, a reușit să transforme plumbul în aur prin bombardarea atomilor de plumb cu neutroni într-un accelerator de particule. Drept urmare, o parte din nucleele de plumb au fost convertite în aur - o modalitate practică de „rafinare a aurului”.

Totuși, acest proces este extrem de costisitor din punct de vedere al energiei, echipamentelor și timpului. Cantitatea de aur produsă este extrem de mică, insuficientă pentru aplicații practice. O parte din aurul produs este, de asemenea, ușor radioactiv, nefiind sigur pentru utilizare în viața de zi cu zi.

Prin urmare, chiar dacă ar fi posibil să se producă aur prin transmutație nucleară, costul ar fi de milioane sau miliarde de ori mai mare decât extragerea aurului natural, ceea ce ar face-o neeconomică din punct de vedere economic.

Mineritul aurului este de milioane, miliarde de ori mai economic decât producerea de aur artificial. (Foto: Nature)

Cea mai mare diferență dintre producția de aur artificial și cea de diamante este următoarea: producția de diamante artificiale este un proces industrial, care poate fi realizat de mașini cu materii prime comune (carbon); în timp ce producția de aur artificial este un proces nuclear, care necesită tehnologie precum cea din centrele de cercetare atomică, folosind energie extrem de mare și echipamente super scumpe.

O fabrică actuală de diamante artificiale poate produce sute de diamante pe zi, dar dacă s-ar dori să se „producă” aur folosind un accelerator de particule, costul pentru a produce 1 gram de aur ar putea fi de miliarde de ori mai mare decât valoarea sa.

Aurul de pe Pământ nu se epuizează niciodată

Un motiv mai profund pentru care oamenii nu s-au obosit să creeze aur sintetic este acela că aurul este foarte durabil. Nu se oxidează, nu corodează, nu se decolorează în timp - spre deosebire de multe alte materiale.

Cu alte cuvinte, aurul este aproape „pentru totdeauna” în starea sa naturală. Cantitatea de aur extrasă din cele mai vechi timpuri se află încă în circulația economică. Nu există aproape nicio pierdere de aur în natură, așa că „mai multă producție” nu este necesară – cu excepția cazului în care cererea depășește cu adevărat oferta, ceea ce este puțin probabil să se întâmple.

Diamantele, deși strălucesc, pot fi produse artificial - prin urmare, valoarea lor scade în timp. Însă aurul nu poate fi reprodus prin tehnologia convențională. Simplul fapt că oamenii nu pot produce aur l-a transformat în standardul de valoare și durabilitate de-a lungul istoriei omenirii.

Pe scurt, diamantele sintetice pot fi produse în masă deoarece sunt doar o formă specială de carbon, în timp ce aurul este un element chimic, așa că pentru a-l crea trebuie să schimbăm structura nucleară a materiei – ceva ce depășește cu mult capacitățile industriale actuale.

Oamenii au reușit să creeze materiale mai dure decât diamantele și mai strălucitoare decât metalele, dar producerea de elemente prețioase precum aur pentru a aproviziona piața este încă o poveste a viitorului foarte îndepărtat - dacă nu chiar imposibilă.

Și poate, de aceea valoarea aurului Crește doar și nu scade niciodată, este întotdeauna un simbol al eternității, nu poate fi duplicat.

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