ข้ามไปเนื้อหา

เพชร

แก้ไขลิงก์
จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
(เปลี่ยนทางจาก Diamond)
บทความนี้เกี่ยวกับเพขรอัญรูปของคาร์บอน สำหรับเพชรที่เป็นเครื่องประดับ ดูที่ เพชร (รัตนชาติ) สำหรับความหมายอื่น ดูที่ เพชร (แก้ความกำกวม)
เพชร
เพชรดิบที่มีเฉดสีน้ำตาลที่ปรากฏโดยเกิดจากสิ่งเจือปนของธาตุเหล็กบนพื้นผิว ซึ่งเป็นหลักฐานบ่งชี้ถึงสภาพทางธรณีวิทยาของตะกอนชั้นหินที่เพชรดิบเม็ดนี้ถูกค้นพบ เป็นไปได้ว่าสีที่แท้จริงนั้นคือไร้สี[1]
การจำแนก
ประเภทแร่ธรรมชาติ
สูตรเคมีC
คุณสมบัติ
มวลโมเลกุล12.01
สีโดยทั่วไปสีเหลือง, น้ำตาล หรือเทา ไปจนถึงไม่มีสี น้อยครั้งที่จะเป็นสีฟ้า, เขียว, ดำ, ขาวขุ่น, ชมพู, ม่วง, ส้ม และแดง
รูปแบบผลึกทรงแปดหน้า
โครงสร้างผลึกสี่เหลี่ยมจัตุรัส-สามมิติ (เหลี่ยมลูกบาศก์)
แนวแตกเรียบ111 (สมบูรณ์แบบใน 4 ทิศทาง)
รอยแตกไม่สม่ำเสมอ
ค่าความแข็ง10 มีการแตกได้ยาก
ความวาวมีความวาว
ความวาวจากการขัดเงามีความวาว
ดรรชนีหักเห2.418 (ที่ 500 nm)
คุณสมบัติทางแสงไอโซทรอปิก
ค่าแสงหักเหสองแนวไม่มี
การกระจายแสง0.044
การเปลี่ยนสีไม่มี
สีผงละเอียดไม่มีสี
ความถ่วงจำเพาะ3.52 ± 0.01
ความหนาแน่น3.5–3.53
จุดหลอมเหลวขึ้นกับความดันบรรยากาศ
ความโปร่งโปร่งแสง กึ่งโปร่งแสง ถึง เป็นฝ้าทึบ
อ้างอิง: [2][3]
ประเทศผู้ผลิตเพชรรายหลัก

เพชร (อังกฤษ: Diamond) เป็นรูปแบบหนึ่งของธาตุคาร์บอนในสถานะของแข็ง ซึ่งมีอะตอมของคาร์บอนจัดเรียงตัวในโครงสร้างผลึกแบบลูกบาศก์เพชร (diamond cubic) เพชรในฐานะที่เป็นรูปแบบหนึ่งของคาร์บอนมีลักษณะไร้รส ไร้กลิ่น แข็งเปราะ ไร้สีในรูปบริสุทธิ์ นำไฟฟ้าได้ไม่ดี และไม่ละลายในน้ำ รูปแบบของคาร์บอนในสถานะของแข็งอีกชนิดหนึ่งที่เรียกว่าแกรไฟต์ (graphite) เป็นรูปแบบที่มีเสถียรภาพทางเคมีภายใต้อุณหภูมิและความดันห้อง อย่างไรก็ตาม เพชรเป็นรูปแบบกึ่งเสถียร (metastable) ซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงไปเป็นแกรไฟต์ได้แม้จะมีอัตราการเปลี่ยนแปลงที่น้อยมากภายใต้เงื่อนไขดังกล่าว เพชรมีความแข็งและค่าการนำความร้อนสูงที่สุดในบรรดาวัสดุธรรมชาติ ซึ่งคุณสมบัติดังกล่าวถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมอย่างกว้างขวาง โดยเฉพาะในการผลิตเครื่องมือตัดและขัด นอกจากนี้ คุณสมบัติเหล่านี้ยังเป็นสาเหตุที่ทำให้เซลล์ทั่งเพชร (diamond anvil cell) สามารถสร้างแรงดันสูงเทียบเท่ากับที่พบในชั้นลึกของโลกได้อีกด้วย

เนื่องจากโครงสร้างการจัดเรียงอะตอมในเพชรมีความแข็งแกร่งเป็นอย่างยิ่ง ทำให้มีเพียงสิ่งเจือปนบางประเภทเท่านั้นที่สามารถปนเปื้อนเข้าไปได้ (ยกเว้นสองประเภทได้แก่ โบรอนและไนโตรเจน) ความบกพร่องหรือสิ่งเจือปนเพียงเล็กน้อย (ประมาณหนึ่งอะตอมต่ออะตอมในโครงผลึกล้านอะตอม) สามารถทำให้เพชรมีสีต่าง ๆ ได้ เช่น สีฟ้า (โบรอน) สีเหลือง (ไนโตรเจน) สีน้ำตาล (ความบกพร่องในตัวผลึก) สีเขียว (การสัมผัสรังสี) รวมถึงสีม่วง ชมพู ส้ม หรือแดง นอกจากนี้ เพชรยังมีดัชนีหักเหของแสงสูงมาก และมีการกระจายของแสงค่อนข้างสูงอีกด้วย

เพชรธรรมชาติโดยส่วนใหญ่มักมีอายุระหว่าง 1,000 ถึง 3,500 ล้านปี เพชรส่วนใหญ่ก่อตัวขึ้นในบริเวณชั้นแมนเทิลของโลกที่ความลึกระหว่าง 150 ถึง 250 กิโลเมตร (93 ถึง 155 ไมล์) แม้ว่าบางเม็ดอาจมีต้นกำเนิดจากความลึกมากถึง 800 กิโลเมตร (500 ไมล์) ภายใต้สภาวะความดันและอุณหภูมิสูง ของไหลที่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบจะย่อยสลายแร่ธาตุต่าง ๆ และแทนที่ด้วยเพชร ต่อมาในช่วงเวลาที่ใกล้กับปัจจุบัน (หลายร้อยถึงหลายสิบล้านปีก่อน) เพชรถูกนำพาขึ้นสู่ผิวโลกโดยการระเบิดของภูเขาไฟ และตกผลึกอยู่ในหินอัคนีที่เรียกว่าคิมเบอร์ไลต์ (kimberlite) และแลมโปรไอต์ (lamproite)

เพชรสังเคราะห์สามารถผลิตขึ้นได้จากคาร์บอนบริสุทธิ์สูงภายใต้สภาวะความดันและอุณหภูมิสูง หรือจากก๊าซไฮโดรคาร์บอนโดยกระบวนการตกสะสมไอสารเคมี (chemical vapor deposition: CVD) การแยกความแตกต่างระหว่างเพชรธรรมชาติและเพชรสังเคราะห์มักกระทำโดยใช้เทคนิคทางแสงหรือการวัดค่าการนำความร้อนเป็นหลัก

โดยทั่วไปการเจียระไนเพชรกลมเป็น 57 เหลี่ยม (หากรวมก้นเพชรจะได้เป็น 58 เหลี่ยม) หรือที่เรียกว่าเหลี่ยมเกสรนั้นนับว่าสวยที่สุด เพชรเป็นสัญลักษณ์ของอำนาจและความแข็งแกร่ง

สัญลักษณ์ตามระบบ IMA ของเพชรคือ Dia[4]

คุณสมบัติ

[แก้]
บทความหลัก: สมบัติเชิงวัสดุของเพชร

เพชรเป็นรูปแบบของคาร์บอนบริสุทธิ์ในสถานะของแข็ง ซึ่งอะตอมจัดเรียงตัวในโครงสร้างผลึก คาร์บอนในสถานะของแข็งสามารถปรากฏได้ในหลายรูปแบบที่เรียกว่าอัญรูป โดยแต่ละแบบขึ้นอยู่กับลักษณะของพันธะเคมี อัญรูปที่พบได้บ่อยที่สุดของคาร์บอนบริสุทธิ์คือเพชรและแกรไฟต์ ในแกรไฟต์นั้นพันธะระหว่างอะตอมเป็นแบบออร์บิทัลผสม sp² ซึ่งอะตอมจะจัดเรียงตัวในระนาบโดยแต่ละอะตอมจะเชื่อมโยงกับอะตอมที่ใกล้ที่สุดสามอะตอมในมุม 120 องศา ส่วนในเพชรนั้นพันธะจะเป็นแบบ sp³ ซึ่งอะตอมจัดเรียงเป็นโครงสร้างสี่หน้า (tetrahedron) โดยแต่ละอะตอมเชื่อมโยงกับอะตอมที่ใกล้ที่สุดสี่อะตอม[5][6] โครงสร้างแบบสี่หน้าเป็นโครงสร้างที่แข็งแรงและมั่นคง และในบรรดาวัสดุทั้งหมดที่เป็นที่รู้จัก เพชรมีจำนวนอะตอมต่อหนึ่งหน่วยปริมาตรมากที่สุด จึงเป็นเหตุผลที่เพชรเป็นวัสดุที่มีความแข็งและบีบอัดได้ยากที่สุด[7][8] นอกจากนี้เพชรยังมีความหนาแน่นสูง โดยเพชรธรรมชาติมีความหนาแน่นอยู่ในช่วง 3,150 ถึง 3,530 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร (มากกว่าน้ำกว่า 3 เท่า) และเพชรบริสุทธิ์มีค่าประมาณ 3,520 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร[9] สำหรับแกรไฟต์นั้นแม้ว่าพันธะระหว่างอะตอมที่อยู่ใกล้เคียงจะแข็งแรงกว่า ทว่าพันธะระหว่างระนาบที่ขนานกันนั้นอ่อนแอ ทำให้ระนาบสามารถเลื่อนผ่านกันได้ง่าย จึงทำให้แกรไฟต์อ่อนนุ่มกว่ามากเมื่อเทียบกับเพชร อย่างไรก็ตาม ความแข็งแรงของพันธะในระนาบทำให้แกรไฟต์ติดไฟได้ยากกว่า[10]

เพชรถูกนำไปใช้ในหลากหลายวัตถุประสงค์ เนื่องจากคุณสมบัติทางกายภาพที่ยอดเยี่ยมเป็นพิเศษของวัสดุชนิดนี้ เพชรมีค่าการนำความร้อนสูงที่สุดและมีค่าความเร็วของคลื่นเสียงสูงที่สุดในบรรดาวัสดุทั้งหมด อีกทั้งยังมีแรงยึดเกาะและแรงเสียดทานต่ำ รวมถึงมีสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนที่ต่ำมาก ในด้านคุณสมบัติทางแสง เพชรมีความโปร่งใสตั้งแต่ช่วงอินฟราเรดไกล (far infrared) ไปจนถึงอัลตราไวโอเลตคลื่นสั้น และมีค่าการกระจายของแสงสูง นอกจากนี้ เพชรยังมีความต้านทานไฟฟ้าสูงมาก มีความเฉื่อยทางเคมี ไม่เกิดปฏิกิริยากับสารกัดกร่อนส่วนใหญ่ และมีความเข้ากันได้ทางชีวภาพอย่างยอดเยี่ยม[11]

อุณหพลศาสตร์

[แก้]
แผนผังวัฏภาคสำหรับคาดการณ์ทางทฤษฎีของคาร์บอน

สภาวะดุลยภาพของความดันและอุณหภูมิสำหรับการเปลี่ยนสถานะระหว่างแกรไฟต์และเพชรได้รับการยืนยันทั้งทางทฤษฎีและจากการทดลอง โดยค่าความดันสมดุลจะแปรผันตามอุณหภูมิอย่างเป็นเส้นตรง ตั้งแต่ประมาณ 1.7 กิกะปาสกาลที่อุณหภูมิ 0 เคลวิน ไปจนถึงประมาณ 12 กิกะปาสกาลที่อุณหภูมิ 5,000 เคลวิน (ซึ่งเป็นจุดร่วมสามของเพชร, แกรไฟต์ และของเหลว)[12][13] อย่างไรก็ตาม สถานะของคาร์บอนดังกล่าวนี้สามารถคงอยู่ร่วมกันได้อย่างกว้างขวางบริเวณเส้นแห่งดุลยภาพนี้ ในที่อุณหภูมิและความดันมาตรฐานซึ่งก็คือ 20 องศาเซลเซียส (293 เคลวิน) และความดันพื้นฐานที่ 1 บรรยากาศ (0.10 เมกะปาสกาล) สถานะที่เสถียรของคาร์บอนคือแกรไฟต์ ส่วนเพชรจัดเป็นสถานะกึ่งเสถียรซึ่งมีกำแพงพลังงานเชิงจลน์สูงที่อะตอมต้องเอาชนะเพื่อเปลี่ยนสู่สภาวะพลังงานต่ำกว่า[14] ด้วยเหตุนี้ อัตราการเปลี่ยนจากเพชรเป็นแกรไฟต์จึงต่ำมาก โดยใช้เวลานับล้านถึงพันล้านปี[8][14] อย่างไรก็ตาม ที่อุณหภูมิสูงกว่า 4,500 เคลวิน เพชรจะเปลี่ยนเป็นแกรไฟต์อย่างรวดเร็ว และการทดลองพบว่า เมื่อมีน้ำ (H₂O) อยู่ร่วมด้วยเพชรจะผ่านสถานะคาร์บอนเชิงเส้นระหว่างกลางก่อนเปลี่ยนเป็นแกรไฟต์[15]

การเปลี่ยนแปลงจากแกรไฟต์เป็นเพชรอย่างรวดเร็วนั้นจำเป็นต้องใช้ความดันที่สูงกว่าค่าสมดุลดุงกล่าวนี้เป็นอย่างมาก โดยที่อุณหภูมิ 2,000 เคลวินนั้นจะต้องใช้ความดันประมาณ 35 กิกะปาสกาล (ประมาณ 350,000 ความดันบรรยากาศมาตรฐาน)[12]

เหนือจุดร่วมสามของแกรไฟต์–เพชร–คาร์บอนเหลว จุดหลอมเหลวของเพชรจะเพิ่มขึ้นอย่างเชื่องช้าตามความดันที่เพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม เมื่อความดันสูงถึงระดับหลายร้อยกิกะปาสกาลแล้วนั้นจุดหลอมเหลวของเพชรจะลดลง[16] ภายใต้ความดันสูงนั้นซิลิกอนและเจอร์เมเนียมจะมีโครงสร้างผลึกแบบลูกบาศก์แบบกลางตัว (body-centered cubic) ชนิด BC8 และมีการคาดการณ์ว่าคาร์บอนจะเปลี่ยนไปมีโครงสร้างที่คล้ายกันในสภาวะความดันสูง โดยที่อุณหภูมิ 0 เคลวินนั้นการเปลี่ยนแปลงนี้คาดว่าจะเกิดขึ้นที่ความดันประมาณ 1,100 กิกะปาสกาล[17]

ผลการวิจัยที่เผยแพร่ในวารสารเนเจอร์ฟิสิกส์ (Nature Physics) เมื่อปี ค.ศ. 2010 ระบุว่าภายใต้สภาวะที่มีความดันและอุณหภูมิสูงยิ่งยวด (ประมาณ 10 ล้านบรรยากาศ หรือ 1 เทราปาสกาล และ 50,000 องศาเซลเซียส) เพชรสามารถหลอมละลายกลายเป็นของเหลวที่มีสมบัติเป็นโลหะได้ สภาวะที่รุนแรงเช่นนี้สามารถพบได้ภายในดาวเคราะห์น้ำแข็งยักษ์ เช่น ดาวเนปจูนและยูเรนัส ซึ่งมีองค์ประกอบเป็นคาร์บอนประมาณร้อยละ 10 และในทางทฤษฎีอาจมีมหาสมุทรของคาร์บอนเหลวอยู่ภายใน และเนื่องจากโลหะเหลวที่มีปริมาณมากก็สามารถส่งผลต่อสนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์ได้ ดังนั้นสิ่งนี้จึงอาจเป็นคำอธิบายที่เป็นไปได้ว่าเหตุใดขั้วดาวทางภูมิศาสตร์และขั้วแม่เหล็กของดาวเคราะห์ทั้งสองจึงไม่ตรงกัน[18][19]

โครงสร้างผลึก

[แก้]
ดูเพิ่ม: ข้อบกพร่องทางผลิกศาสตร์ในเพชร
หน่วยเซลล์ (unit cell) ของเพชรที่แสดงให้เห็นถึงโครงสร้างทรงสี่หน้า

โครงสร้างผลึกที่พบได้บ่อยที่สุดของเพชรเรียกว่าลูกบาศก์เพชร ซึ่งประกอบขึ้นจากหน่วยเซลล์ (unit cells) ที่เรียงซ้อนกัน (ดูภาพประกอบ) แม้ในภาพจะปรากฏอะตอมจำนวน 18 อะตอม แต่อะตอมที่อยู่ที่มุมของเซลล์หนึ่ง ๆ จะถูกใช้งานร่วมกันกับเซลล์หน่วยอื่นอีกเจ็ดเซลล์ และอะตอมที่อยู่กึ่งกลางของแต่ละหน้าเซลล์จะถูกใช้ร่วมกับอีกหนึ่งหน่วยเซลล์ ดังนั้น จำนวนอะตอมสุทธิที่แท้จริงในหนึ่งหน่วยเซลล์จะเท่ากับ 8 อะตอม[20] ความยาวของแต่ละด้านของหน่วยเซลล์ ซึ่งแทนด้วยตัวแปร a มีค่าเท่ากับ 3.567 อังสตรอม[21]

ระยะห่างระหว่างอะตอมที่ใกล้ที่สุดในโครงข่ายผลึกหรือที่เรียกว่าแลตทิซ (lattice) ของเพชรนั้นมีค่าเท่ากับ 1.732a/4 โดยที่ a คือค่าคงที่ของแลตทิซ ซึ่งโดยปกติจะแสดงค่าในหน่วยอังสตรอม โดยมีค่า a เท่ากับ 3.567 Å หรือ 0.3567 นาโนเมตร

แลตทิซผลึกแบบลูกบาศก์เพชรนั้นสามารถถูกมองได้ว่าเป็นแลตทิซแบบลูกบาศก์แบบกลางหน้า (face-centered cubic) สองชุดที่แทรกสอดกัน โดยชุดหนึ่งมีการเลื่อนตำแหน่งไป ¼ ส่วนของเส้นทแยงมุมของเซลล์ลูกบาศก์ หรืออาจมองเป็นแลตทิซเดียวที่มีอะตอมสองอะตอมต่อหนึ่งจุดแลตทิซ[21] เมื่อมองจากทิศทางเชิงผลิกศาสตร์แบบ <1 1 1> แล้วนั้นโครงข่ายนี้จะประกอบด้วยชั้นที่เรียงตัวซ้ำกันในรูปแบบ ABCABC... นอกจากนี้เพชรยังสามารถจัดเรียงตัวในรูปแบบ ABAB... ได้เช่นกัน ซึ่งเรียกว่าผลึกเพชรหกเหลี่ยมหรือลอนส์เดไลต์ (lonsdaleite) แต่พบได้ไม่บ่อยนัก และจะเกิดขึ้นภายใต้เงื่อนไขที่แตกต่างจาคาร์บอนในรูปแบบของลูกบาศก์[22]

ลักษณะผลึก

[แก้]
หนึ่งในหน้าของผลึกเพชรทรงแปดหน้า (octahedral) ที่ยังไม่ได้เจียระไน แสดงให้เห็นร่องลึกสามเหลี่ยม (trigon) ซึ่งอาจมีลักษณะนูนขึ้นหรือลึกลง โดยเกิดจากการกัดกร่อนทางเคมีตามธรรมชาติ

เพชรส่วนใหญ่มักปรากฏอยูในรูปแบบลักษณะสมบูรณ์ (euhedral) หรือทรงแปดหน้าแบบกลมมน รวมถึงรูปแบบผลึกแฝดของทรงแปดหน้าซึ่งเรียกว่ามาเคิล (macle) เนื่องจากโครงสร้างผลึกของเพชรมีการจัดเรียงอะตอมในแบบลูกบาศก์ จึงสามารถมีเหลี่ยมมุมที่เป็นไปตามรูปทรงเรขาคณิตต่าง ๆ เช่น ลูกบาศก์, ทรงแปดหน้า, รอมบิโกซิโดเดคาฮีดรอน (rhombicosidodecahedron), เตตราคิสเฮกซาฮีดรอน (tetrakis hexahedron) หรือดิสไดยากิสโดเดคาฮีดรอน (disdyakis dodecahedron) ผลึกเพชรอาจมีขอบที่มนและไม่เด่นชัดหรือมีรูปร่างยาวเรียว เพชร (โดยเฉพาะที่มีผิวผลึกโค้งมน) มักถูกพบว่ามีสารเคลือบผิวที่เรียกว่านิฟ (nyf) ซึ่งมีลักษณะทึบแสงคล้ายยางเหนียว[23]

เพชรบางชนิดมีเส้นใยทึบแสงอยู่ภายใน โดยจะถูกเรียกว่า opaque หากเส้นใยเหล่านั้นเจริญเติบโตจากสารตั้งต้นผลึกใส หรือจะถูกเรียกว่า fibrous หากเส้นใยนั้นแผ่กระจายไปทั่วทั้งผลึก สีของเพชรชนิดนี้มีตั้งแต่เหลือง, เขียว ไปจนถึงเทา และบางครั้งมีสิ่งเจือปนลักษณะคล้ายเมฆสีขาวถึงเทา รูปร่างที่พบได้บ่อยที่สุดคือทรงลูกบาศก์ (cuboidal) แต่อาจพบในรูปแบบทรงแปดหน้า (octahedra), ทรงสิบสองหน้า (dodecahedra), มาเคิล หรือรูปแบบผสมอื่น ๆ โครงสร้างของเพชรประเภทนี้เป็นผลมาจากสิ่งเจือปนจำนวนมากซึ่งมีขนาดอยู่ในช่วง 1 ถึง 5 ไมครอน เป็นไปได้ว่าเพชรเหล่านี้อาจจะก่อตัวขึ้นในแมกมาคิมเบอร์ไลต์ (kimberlite) และดูดซับสารระเหยจากสิ่งแวดล้อมในกระบวนการนั้น[24]

นอกจากนี้เพชรยังสามารถก่อตัวเป็นกลุ่มรวมหลายผลึก (polycrystalline aggregates) ได้อีกด้วย ซึ่งได้มีความพยายามในการจัดจำแนกเพชรชนิดนี้ออกเป็นกลุ่มต่าง ๆ โดยใช้ชื่อเช่นบอร์ต (boart), บัลลัส (ballas), สตูวาร์ไทต์ (stewartite) และเฟรมีไซต์ (framesite) อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีเกณฑ์การจำแนกใดที่ได้รับการยอมรับอย่างแพร่หลาย[24] คาร์บอนาโด (Carbonado) เป็นประเภทหนึ่งของเพชรหลายผลึกที่ซึ่งเม็ดเพชรขนาดเล็กถูกเชื่อมประสานกันด้วยกระบวนการเผาผนึก (การหลอมรวมโดยไม่หลอมเหลว โดยใชัความร้อนและความดัน) มีลักษณะเป็นสีดำและแข็งแกร่งกว่าเพชรผลึกเดี่ยว[25] ปัจจุบันยังไม่เคยพบคาร์บอนาโดในหินภูเขาไฟ และแม้จะมีทฤษฎีมากมายเกี่ยวกับแหล่งกำเนิดของมัน ซึ่งรวมถึงการก่อตัวในดาวฤกษ์ แต่ยังคงไม่มีข้อสรุปที่ชัดเจน[24][26][27]

เชิงกล

[แก้]

ความแข็ง

[แก้]
ความแข็งอย่างยิ่งของเพชรในทิศทางการเรียงตัวของผลึกในบางทิศทางได้ทำให้มันมีประโยชน์อย่างมากในวิทยาศาสตร์วัสดุ ตัวอย่างเช่น เพชรทรงพีระมิดที่ฝังอยู่บนพื้นผิวของส่วนที่ถูกใช้งานของเครื่องทดสอบความแข็งวิกเกอร์ส (Vickers hardness tester)

เพชรเป็นวัสดุที่แข็งที่สุดตามมาตราโมสในเชิงคุณภาพ (qualitative Mohs scale) ในการทดสอบความแข็งแบบวิคเกอร์ส (Vickers hardness test) ซึ่งเป็นการทดสอบในเชิงปริมาณ (quantitative) นั้นตัวอย่างวัสดุจะถูกกดด้วยวัตถุทรงพีระมิดที่มีขนาดมาตรฐานภายใต้แรงที่กำหนดโดยใช้ผลึกเพชรเป็นหัวกดเพื่อให้สามารถทดสอบวัสดุได้หลากหลายชนิด จากขนาดของรอยกดที่เกิดขึ้นนั้นจะสามารถคำนวณค่าความแข็งแบบวิคเกอร์สของวัสดุนั้นได้ ความแข็งอันมหาศาลของเพชรเมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุอื่นเป็นสิ่งที่มนุษย์รู้จักมาตั้งแต่สมัยโบราณจึงเป็นที่มาของชื่อ "เพชร" อย่างไรก็ตาม ความแข็งของเพชรไม่ได้หมายความว่ามันจะแข็งอย่างไม่มีที่สิ้นสุด หรือทำลายไม่ได้ หรือไม่สามารถเกิดรอยขีดข่วนได้[28] เพราะในความเป็นจริงแล้วนั้นเพชรสามารถถูกขีดข่วนได้โดยเพชรชิ้นอื่น[29] และสามารถสึกหรอได้เมื่อใช้งานเป็นเวลานาน แม้กระทั่งกับวัสดุที่อ่อนกว่าอย่างเช่นแผ่นเสียงไวนิล[30]

ความแข็งของเพชรนั้นขึ้นอยู่กับความบริสุทธิ์, ความสมบูรณ์ของผลึก และทิศทางการเรียงตัวของผลึก โดยเพชรที่มีความบริสุทธิ์สูง, ปราศจากตำหนิ และจัดเรียงในทิศทาง <111> (ซึ่งเป็นแนวทแยงที่ยาวที่สุดของแลตทิซผลึกลูกบาศก์ของเพชร)[31] จะมีความแข็งสูงที่สุด ดังนั้น แม้ว่าบางครั้งเพชรบางชนิดอาจถูกขีดข่วนได้ด้วยวัสดุอื่น เช่น โบรอนไนไตรด์ แต่เพชรที่แข็งที่สุดจะสามารถถูกขีดข่วนได้เฉพาะกับเพชรด้วยกันเองหรือกลุ่มผลึกเพชรระดับนาโนเท่านั้น

ความแข็งของเพชรเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้เพชรเหมาะสมสำหรับการใช้เป็นอัญมณีหรือรัตนชาติ ด้วยคุณสมบัติที่จะถูกขีดข่วนได้เฉพาะเพชรด้วยกันเท่านั้น เพชรจึงสามารถรักษาความเงางามของพื้นผิวได้อย่างยอดเยี่ยม แตกต่างจากรัตนชาติอื่นหลายชนิด เพชรมีความทนทานต่อรอยขีดข่วนสูงจึงทำให้เหมาะสมสำหรับการสวมใส่ในชีวิตประจำวัน ซึ่งอาจเป็นเหตุผลหนึ่งที่ทำให้เพชรได้รับความนิยมอย่างสูงในฐานะรัตนชาติของแหวนหมั้นหรือแหวนแต่งงานที่มักถูกสวมใส่เป็นประจำทุกวัน

เพชรธรรมชาติที่มีความแข็งที่สุดส่วนใหญ่นั้นมาจากแหล่งเพชรในโคเพตันและบิงการาในพื้นที่นิวอิงแลนด์ รัฐนิวเซาท์เวลส์ ประเทศออสเตรเลีย ซึ่งเพชรจากแหล่งเหล่านี้มักมีขนาดเล็ก เป็นผลึกทรงแปดหน้าที่สมบูรณ์ไปจนถึงกึ่งสมบูรณ์ และมักถูกใช้ในการขัดเกลาเพชรชิ้นอื่น ความแข็งของเพชรเหล่านี้เกี่ยวข้องกับลักษณะการเติบโตของผลึก ซึ่งเป็นการเติบโตของผลึกแบบขั้นตอนเดียว (single-stage crystal growth) ในขณะที่เพชรจากแหล่งอื่นส่วนใหญ่นั้นจะแสดงหลักฐานของการเติบโตหลายขั้นตอน ซึ่งทำให้เกิดสิ่งตกค้าง ข้อบกพร่อง และระนาบที่ผิดปกติภายในแลตทิซของผลึก ซึ่งส่งผลต่อความแข็งโดยรวม อย่างไรก็ตาม เราสามารถนำเพชรทั่วไปเข้าสู่กระบวนการที่ใช้แรงดันและอุณหภูมิสูงร่วมกันเพื่อสร้างเพชรที่มีความแข็งยิ่งกว่าเพชรที่ใช้เป็นมาตรฐานในการวัดความแข็งได้[32]

เพชรสามารถตัดแห้วได้ แต่ความสามารถนี้ไม่สามารถยืนยันได้อย่างแน่ชัดเสมอไปว่าเกิดจากเพชร เนื่องจากวัสดุอื่น เช่น ควอตซ์ ซึ่งมีค่าความแข็งสูงกว่าแก้วในมาตราโมสก็สามารถตัดแก้วได้เช่นกัน เพชรสามารถขีดข่วนเพชรด้วยกันเองได้ แต่ก็อาจทำให้เพชรทั้งสองชิ้นเกิดความเสียหายได้เช่นกัน การทดสอบความแข็งเช่นนี้จึงไม่นิยมนำมาใช้ในอัญมณีศาสตร์เชิงปฏิบัติเพราะอาจทำให้เกิดความเสียหายได้[33] เนื่องด้วยความแข็งและมูลค่าที่สูงของเพชร เพชรจึงมักถูกขัดเงาอย่างเชื่องช้า ด้วยเทคนิคดั้งเดิมที่พิถีพิถันและใส่ใจในรายละเอียดมากกว่าอัญมณีชนิดอื่น[34] ส่งผลให้ได้เหลี่ยมเพชรที่เรียบเป็นพิเศษ เงางาม และมีขอบเหลี่ยมคมอย่างเด่นชัด นอกจากนี้เพชรยังมีค่าดัชนีหักเหของแสงที่สูงมากและมีค่าการกระจายแสงที่ค่อนข้างสูง ซึ่งเมื่อนำมารวมกันจะส่งผลอย่างมากต่อรูปลักษณ์โดยรวมของเพชรที่ถูกเจียระไน ด้วยเหตุนี้ ช่างเจียระไนเพชร (diamantaire) ส่วนใหญ่จึงยังคงพึ่งพาทักษะและประสบการณ์ในการใช้แว่นขยายลูป (loupe) เพื่อระบุเพชรด้วยตาเปล่า[35]

ความเหนียว

[แก้]

คุณสมบัติเชิงกลที่เกี่ยวข้องกับความแข็งอย่างหนึ่งคือความเหนียว (toughness) ซึ่งหมายถึงความสามารถของวัสดุในการต้านทานการแตกหักจากแรงกระแทกอย่างรุนแรง ความเหนียวของเพชรธรรมชาติถูกวัดได้อยู่ที่ 50–65 MPa·m1⁄2[36][37] ซึ่งถือว่าสูงเมื่อเทียบกับวัสดุเซรามิกชนิดอื่น แต่ยังถือว่าต่ำเมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุวิศวกรรมทั่วไป เช่น โลหะผสมทางวิศวกรรมซึ่งมักมีค่าความเหนียวเกินกว่า 80 MPa·m1⁄2 และเช่นเดียวกับวัสดุชนิดอื่นนั้นรูปร่างโดยรวมของเพชรในระดับมหภาคก็มีส่วนช่วยในการต้านทานการแตกหักด้วย นอกจากนี้ เพชรยังมีระนาบการแตก (cleavage plane) อีกด้วย ฉะนั้นมันจึงเปราะบางในบางทิศทางมากกว่าทิศทางอื่น ซึ่งคุณสมบัตินี้เป็นสิ่งที่ช่างเจียระไนเพชรใช้เพื่อแยกเพชรออกก่อนการเจียระไน[38] และสำหรับเพชรสังเคราะห์ในอุตสาหกรรม "ค่าความเหนียวต่อแรงกระแทก" (impact toughness) ถือเป็นหนึ่งในตัวชี้วัดหลักเพื่อประเมินคุณภาพของเพชรเหล่านั้น

กำลังคราก

[แก้]

เพชรมีค่าความทนแรงอัดคราก (Compressive yield strength) อยู่ที่ 130–140 GPa[39] ซึ่งเป็นค่าที่สูงอย่างยิ่ง คุณสมบัตินี้ร่วมกับความแข็งและความโปร่งใสของเพชรจึงได้ทำให้เซลล์ทั่งเพชร กลายเป็นเครื่องมือหลักในการทดลองภายใต้ความดันสูง[40] โดยสามารถสร้างแรงดันได้ถึง 600 GPa[41] และคาดว่าแรงดันที่สูงกว่านี้อาจเป็นไปได้หากใช้เพชรแบบผลึกนาโน (nanocrystalline diamond) ในการผลิต[40][41]

ความยืดหยุ่นและความแข็งแรงดึง

[แก้]

โดยทั่วไปแล้วนั้นการพยายามเปลี่ยนรูปผลึกเพชรก้อนใหญ่ด้วยแรงดึงหรือการบิดงอมักจะนำไปสู่การแตกร้าวแบบเปราะ อย่างไรก็ตาม เมื่อเพชรผลึกเดี่ยวอยู่ในรูปของเส้นลวดหรือเข็มขนาดไมโคร/นาโน (มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 100–300 นาโนเมตร และยาวระดับไมโครเมตร) จะสามารถยืดตัวแบบยืดหยุ่นได้ถึง 9–10 เปอร์เซ็นต์ของความเค้นดึงโดยไม่เกิดความเสียหาย[42] โดยมีความเค้นดึงเฉพาะที่สูงสุดอยู่ที่ประมาณ 89–98 GPa[43] ซึ่งใกล้เคียงกับขีดจำกัดทางทฤษฎีของวัสดุนี้มาก[44]

การนำไฟฟ้า

[แก้]

การใช้งานเฉพาะทางรูปแบบอื่นนั้นมีอยู่หรือกำลังอยู่ระหว่างการพัฒนา เช่น การใช้เพชรเป็นสารกึ่งตัวนำ: เพชรสีน้ำเงินบางชนิดสามารถนำไฟฟ้าได้โดยธรรมชาติ ซึ่งตรงข้ามกับเพชรทั่วไปที่เป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดีมาก ความสามารถในการนำไฟฟ้าและสีฟ้าหรือน้ำเงินของเพชรเหล่านี้มีต้นกำเนิดจากการเจือปนโดยโบรอน โดยอะตอมของโบรอนจะเข้ามาแทนที่อะตอมของคาร์บอนในแลตทิซของผลึกเพชร ซึ่งก่อให้เกิดรูโหว่ขึ้นในแถบวาเลนซ์[45]

การนำไฟฟ้าในระดับสูงมักพบได้ในเพชรที่ไม่ได้ผ่านการโด๊ป ซึ่งก่อตัวขึ้นมาด้วยกระบวนการตกสะสมไอสารเคมี (CVD) คุณสมบัติการนำไฟฟ้าเช่นนี้เกี่ยวข้องกับสปีชีส์ที่เกี่ยวข้องกับไฮโดรเจนซึ่งถูกดูดซับที่ผิวของเพชร และสามารถถูกกำจัดออกได้โดยการอบอ่อน (annealing) หรือการบำบัดพื้นผิวด้วยวิธีการอื่น[46][47]

เข็มเพชรขนาดเล็กสามารถนำไปปรับค่าช่องว่างพลังงาน (band gap) จากค่าปกติที่ประมาณ 5.6 อิเล็กตรอนโวลต์ให้เหลือใกล้กับศูนย์ได้โดยการเปลี่ยนแปลงรูปร่างทางกลอย่างเฉพาะเจาะจง[48]

แผ่นเวเฟอร์เพชรความบริสุทธิ์สูงขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 เซนติเมตรจะแสดงคุณสมบัติเป็นฉนวนสมบูรณ์ในทิศทางหนึ่ง และเป็นสื่อนำไฟฟ้าอย่างสมบูรณ์ในอีกทิศทางหนึ่ง ซึ่งเปิดโอกาสในการนำมาใช้สำหรับการจัดเก็บข้อมูลเชิงควอนตัม วัสดุนี้มีปริมาณไนโตรเจนเพียง 3 ส่วนในล้านส่วน และถูกสังเคราะห์ขึ้นบนสารตั้งต้นที่มีลักษณะเป็นขั้นบันได ซึ่งช่วยป้องกันการแตกร้าว[49]

คุณสมบัติพื้นผิว

[แก้]

เพชรมีคุณสมบัติตามธรรมชาติเป็นไลโปฟิลิกและไฮโดรโฟบิก ซึ่งหมายความว่าพื้นผิวของเพชรไม่สามารถถูกทำให้เปียกน้ำได้ แต่สามารถถูกทำให้เปียกและเกาะติดด้วยน้ำมันได้อย่างง่ายดาย คุณสมบัตินี้สามารถนำมาใช้ประโยชน์ในการสกัดเพชรโดยใช้น้ำมันในกระบวนการผลิตเพชรสังเคราะห์ได้ อย่างไรก็ตาม เมื่อพื้นผิวของเพชรถูกปรับเปลี่ยนทางเคมีด้วยไอออนบางชนิด คาดว่าจะทำให้เพชรมีความเป็นไฮโดรฟิลิกสูงจนสามารถคงสภาพชั้นของน้ำแข็งได้หลายชั้นที่อุณหภูมิร่างกายมนุษย์[50]

พื้นผิวของเพชรจะถูกออกซิไดซ์บางส่วนตามธรรมชาติ ซึ่งสามารถลดสภาพออกซิไดซ์นี้ได้ด้วยการอบด้วยความร้อนภายใต้กระแสไฮโดรเจน กล่าวคือ การอบด้วยความร้อนจะช่วยขจัดกลุ่มฟังก์ชันที่มีออกซิเจนบางส่วนออกไป อย่างไรก็ตาม โครงสร้างของเพชร (sp³C) จะไม่เสถียรเมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิสูง (มากกว่า 400 °C หรือ 752 °F) ภายใต้ความดันบรรยากาศ โดยโครงสร้างจะค่อยจะเปลี่ยนเป็น sp²C อย่างเชื่องช้าเมื่ออุณหภูมิสูงเกินจุดนี้ ดังนั้น การลดสภาพออกซิไดซ์ของเพชรจึงควรทำที่อุณหภูมิต่ำกว่าค่านี้[51]

เสถียรภาพทางเคมี

[แก้]

ภายใต้อุณหภูมิห้อง เพชรจะไม่ทำปฏิกิริยาใด ๆ กับตัวทำปฏิกิริยาทางเคมี ซึ่งรวมถึงกรดและด่างที่รุนแรงชนิดต่าง ๆ

ในบรรยากาศที่มีเพียงออกซิเจนบริสุทธิ์นั้นเพชรจะมีจุดติดไฟอยู่ในช่วง 690 °C (1,274 °F) ถึง 840 °C (1,540 °F); โดยผลึกขนาดเล็กจะติดไฟได้ง่ายกว่า เมื่อได้รับความร้อนเพชรจะเปลี่ยนจากสีแดงไปเป็นสีขาว และเผาไหม้ด้วยเปลวไฟสีฟ้าอ่อน และจะยังคงเผาไหม้ต่อแม้จะนำแหล่งความร้อนออกไปแล้วก็ตาม ในทางตรงข้าม ในสภาพอากาศปกตินั้นการเผาไหม้จะหยุดลงทันทีเมื่อแหล่งความร้อนถูกนำออก เพราะออกซิเจนในอากาศจะถูกเจือจางด้วยไนโตรเจน เพชรใสที่ไม่มีตำหนิจะถูกเปลี่ยนเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ทั้งหมด ส่วนสิ่งเจือปนจะเหลือเป็นขี้เถ้า[52] ความร้อนที่เกิดจากการเจียระไนเพชรจะไม่ส่งผลให้เพชรติดไฟ[53] และไฟแช็กสำหรับจุดบุหรี่ก็ไม่สามารถจุดไฟเพชรจนเกิดการเผาไหม้ได้เช่นกัน[54] แต่ไฟจากเหตุเพลิงไหม้ในบ้านหรือเปลวไฟจากหัวเป่าโลหะนั้นสามารถทำให้เพชรติดไฟได้ ช่างอัญมณีจึงต้องระมัดระวังขณะหลอมโลหะจากแหวนเพชร[55]

ผงเพชรที่มีขนาดเม็ดที่เหมาะสม (ประมาณ 50 ไมครอน) จะเผาไหม้เป็นประกายไฟพวยพุ่งออกมาหลังจากที่ติดไฟด้วยเปลวไฟ ดังนั้นจึงสามารถเตรียมส่วนผสมของดอกไม้ไฟที่ใช้ผงเพชรสังเคราะห์เป็นพื้นฐานได้ ประกายไฟที่ได้จะมีสีแดง-ส้มคล้ายส่วนผสมจากถ่านไม้ แต่มีแนวการพุ่งเป็นเส้นตรงมากกว่า ซึ่งอธิบายได้จากความหนาแน่นสูงของเพชร[56] นอกจากนี้ เพชรยังสามารถทำปฏิกิริยากับก๊าซฟลูออรีนเมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 700 °C (1,292 °F)

สี

[แก้]
บทความหลัก: สีของเพชร
เพชรสีน้ำตาล ณ พิพิธภัณฑ์ทางประวัติศาสตร์ธรรมชาติแห่งชาติสหรัฐอเมริกาในกรุงวอชิงตัน ดี.ซี.
เพชรโฮปคือเพชรสีที่มีชื่อเสียงที่สุด

เพชรมีช่องว่างพลังงานที่กว้างที่ 5.5 eV ซึ่งสอดคล้องกับความยาวคลื่นรังสีอัลตราไวโอเลตลึกที่ 225 นาโนเมตร ซึ่งหมายความว่าเพชรบริสุทธิ์ควรส่งผ่านแสงที่มองเห็นได้และปรากฏเป็นผลึกใสไม่มีสี สีในเพชรนั้นเกิดจากข้อบกพร่องในแลตทิซของผลึกและสิ่งเจือปน ซึ่งแลตทิซผลึกของเพชรนั้นมีความแข็งแรงเป็นพิเศษ และมีเพียงอะตอมของไนโตรเจน โบรอน และไฮโดรเจนเท่านั้นที่สามารถแทรกตัวเข้าสู่เพชรในระหว่างการเจริญเติบโตได้ในระดับความเข้มข้นที่มีนัยสำคัญ (สูงถึงระดับอะตอมเปอร์เซ็นต์) โลหะทรานซิชันอย่างนิกเกิลและโคบอลต์ซึ่งมักถูกใช้ในการสร้างเพชรสังเคราะห์ด้วยเทคนิคแรงดันและอุณหภูมิสูงนั้นสามารถพบได้ในเพชรในรูปอะตอมเดี่ยว โดยที่นิกเกิลมีความเข้มข้นสูงสุดอยู่ที่ 0.01%[57] และโคบอลต์ในปริมาณที่น้อยกว่า อย่างไรก็ตาม ไม่ว่าธาตุใด ๆ ก็สามารถแทรกลงในเพชรได้โดยใช้การฝังประจุ (ion implantation)[58]

ไนโตรเจนเป็นสิ่งเจือปนที่พบได้บ่อยที่สุดในเพชรอัญมณี และเป็นสาเหตุหลักของสีเหลืองและสีน้ำตาลในเพชร ขณะที่โบรอนเป็นตัวการที่ทำให้เพชรมีสีฟ้า[59] นอกจากนี้สีของเพชรยังสามารถเกิดได้จากอีกสองแหล่ง ได้แก่ การแผ่รังสี (มักเป็นอนุภาคแอลฟา) ซึ่งก่อให้เกิดสีเขียวในเพชร และการเปลี่ยนรูปแบบพลาสติก (plastic deformation) ในแลตทิซของผลึกเพชร ซึ่งเป็นสาเหตุของสีในเพชรสีน้ำตาลบางชนิด[60] และอาจรวมถึงสีชมพูและสีแดงด้วย[61] หากเรึยงลำดับตามความหายากแล้วนั้นเพชรสีเหลืองพบได้บ่อยที่สุด รองลงมาคือสีน้ำตาล ไร้สี สีฟ้า สีเขียว สีดำ สีชมพู สีส้ม สีม่วง และสีแดง[38] เพชร "สีดำ" หรือที่เรียกว่าคาร์โบนาโดนั้นแท้จริงแล้วไม่ใช่สีดำโดยธรรมชาติ แต่มีสิ่งเจือปนสีเข้มจำนวนมากแทรกอยู่ภายใน ทำให้ดูมืดทึบ เพชรสีมีสีขึ้นมาได้เนื่องจากสิ่งเจือปนหรือข้อบกพร่องในตัวแลตทิซของผลึก ในขณะที่เพชรบริสุทธิ์หรือเกือบบริสุทธิ์จะโปร่งใสและไม่มีสี โดยทั่วไปนั้นสิ่งเจือปนในเพชรมักจะเข้ามาแทนที่อะตอมของคาร์บอนในแลตทิซ ซึ่งเรียกว่าตำหนิคาร์บอน (carbon flaw) สิ่งเจือปนที่พบบ่อยที่สุดคือไนโตรเจน ซึ่งก่อให้เกิดสีเหลืองในระดับต่าง ๆ ตั้งแต่จางจนถึงเข้ม ขึ้นอยู่กับชนิดและความเข้มข้นของไนโตรเจน[38] สถาบันอัญมณีวิทยาแห่งอเมริกา (Gemological Institute of America: GIA) ได้ทำการจัดประเภทเพชรสีเหลืองและน้ำตาลที่มีความอิ่มตัวของสีในระดับต่ำให้อยู่ในกลุ่มเพชรสีปกติ และใช้มาตราสีตั้งแต่ “D” (ไร้สี) ไปจนถึง “Z” (เหลืองจาง) สำหรับเพชรสีเหลืองที่มีความอิ่มตัวของสีสูง หรือเพชรที่มีสีอื่น เช่น สีชมพูหรือสีฟ้า จะถูกจัดเป็นเพชรสีแฟนซี (fancy colored diamonds) และใช้เกณฑ์การจัดอันดับอีกระบบหนึ่งที่แยกจากกัน[38]

ในปี ค.ศ. 2008 เพชรวิตเติลสบาค (Wittelsbach diamond) ซึ่งเป็นเพชรสีน้ำเงินขนาด 35.56 กะรัต (7.112 กรัม) ที่เคยเป็นสมบัติของพระมหากษัตริย์แห่งสเปนได้ถูกประมูลไปในราคากว่า 24 ล้านดอลลาร์สหรัฐ ที่งานประมูลของคริสตีส์ (Christie's)[62] ต่อมาในเดือนพฤษภาคม ค.ศ. 2009 เพชรสีน้ำเงินขนาด 7.03 กะรัต (1.406 กรัม) ได้สร้างสถิติราคาต่อกะรัตสูงที่สุดที่เคยจ่ายเพื่อซื้อเพชร ซึ่งถูกขายในการประมูลด้วยมูลค่า 10.5 ล้านฟรังก์สวิส (6.97 ล้านยูโร หรือประมาณ 9.5 ล้านดอลลาร์สหรัฐในขณะนั้น)[63] อย่างไรก็ตาม สถิติดังกล่าวได้ถูกทำลายลงในปีเดียวกันเมื่อเพชรสีชมพูสดขนาด 5 กะรัต (1.0 กรัม) ถูกขายไปในราคา 10.8 ล้านดอลลาร์สหรัฐที่ฮ่องกงเมื่อวันที่ 1 ธันวาคม ค.ศ. 2009[64]

ความบริสุทธิ์

[แก้]

ความบริสุทธิ์ (Clarity) เป็นหนึ่งในองค์ประกอบ 4 ประการ หรือที่เรียกว่า 4C ได้แก่ สี (Color), ความบริสุทธิ์ (Clarity), การเจียระไน (Cut) และน้ำหนักกะรัต (Carat Weight) ซึ่งใช้ในการประเมินคุณภาพของเพชร สถาบันอัญมณีวิทยาแห่งอเมริกาได้พัฒนาการจัดระดับความบริสุทธิ์ของเพชรจำนวน 11 ระดับ เพื่อใช้กำหนดมูลค่าในการจำหน่าย โดยระดับความบริสุทธิ์ของทางสถาบันแห่งนี้นั้นเริ่มตั้งแต่ Flawless (FL) หรือไร้ตำหนิสมบูรณ์ จนถึง Included (I) หรือมีตำหนิอย่างเห็นได้ชัด โดยมีระดับที่อยู่ระหว่างนั้นซึ่งได้แก่ Internally Flawless (IF), Very Very Slightly Included (VVS), Very Slightly Included (VS) และ Slightly Included (SI) ตำหนิหรือสิ่งเจือปนในเพชรธรรมชาติมักเกิดจากแร่ธาตุและออกไซด์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ การจัดระดับความบริสุทธิ์นั้นขึ้นอยู่กับสี ขนาด ตำแหน่ง และปริมาณของตำหนิที่สามารถมองเห็นได้ภายใต้แว่นขยายขนาด 10 เท่า[65] ตำหนิภายในเพชรสามารถตรวจพบและประเมินได้ด้วยวิธีทางแสง โดยกระบวนการนี้จะประกอบด้วยการถ่ายภาพก่อนการแก้ตำหนิ การระบุตำแหน่งของตำหนิที่จะนำออก และสุดท้ายคือการลบเหลี่ยมเพชรและกำจัดตำหนินั้นออก[66]

การเรืองแสง

[แก้]
สร้อยคอเพชรหยาบภายใต้แสงยูวี (บน) และแสงปกติ (ล่าง)

เพชรธรรมชาติราว 25% ถึง 35% แสดงคุณสมบัติการเรืองแสงในระดับหนึ่งเมื่อถูกตรวจสอบภายใต้แสงอัลตราไวโอเลตคลื่นยาวที่มองไม่เห็น หรือภายใต้แหล่งรังสีพลังงานสูง เช่น รังสีเอกซ์และเลเซอร์[67] ทั้งนี้แสงจากหลอดไส้จะไม่กระตุ้นให้เพชรเกิดการเรืองแสง เพชรสามารถเรืองแสงออกมาในหลากหลายสี เช่น สีฟ้า (พบมากที่สุด), สีส้ม, สีเหลือง, สีขาว, สีเขียว และในบางกรณีที่พบได้น้อยมากนั้นอาจมีสีแดงหรือสีม่วง แม้ว่ากลไกที่แท้จริงของการเรืองแสงนี้ยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างสมบูรณ์ แต่เชื่อว่าสาเหตุหนึ่งอาจเกิดจากความแปรผันในโครงสร้างอะตอมของเพชร เช่นจำนวนของอะตอนไนโตรเจนที่มีอยู่ภายในโครงผลึก

การนำความร้อน

[แก้]

การระบุเอกลักษณ์ของเพชรนั้นสามารถระบุได้จากการนำความร้อนที่สูงมาก (900–2320 วัตต์·เมตร⁻¹·เคลวิน⁻¹)[68] อีกทั้งค่าดรรชนีการหักเหของแสงที่สูงก็สามารถใช้เป็นตัวบ่งชี้ได้เช่นกัน อย่างไรก็ตาม ยังมีวัสดุอื่นที่มีค่าดรรชนีการหักเหของแสงที่ใกล้เคียงกัน

ธรณีวิทยา

[แก้]

เพชรเป็นแร่ที่พบเจอได้อย่างยากยิ่ง โดยมีความเข้มข้นในหินต้นกำเนิดเพียงไม่เกินส่วนในพันล้านส่วน (parts per billion) เท่านั้น[24] ก่อนศตวรรษที่ 20 เพชรส่วนใหญ่ถูกค้นพบในแหล่งสะสมตะกอนน้ำหลาก (alluvial deposit) นอกจากนี้ยังสามารถพบเพชรที่หลุดลอยได้ตามแนวชายฝั่งทั้งในปัจจุบันและในอดีต ซึ่งเพชรมักจะสะสมตัวตามแนวชายฝั่งเนื่องจากขนาดและความหนาแน่นของมัน[69]:149 อย่างไรก็ตาม การค้นพบเพชรในตะกอนน้ำแข็ง (glacial till) เช่นในรัฐวิสคอนซินและอินดีแอนาของสหรัฐอเมริกานั้นถือว่าพบได้น้อยมาก และแหล่งเหล่านี้ไม่มีคุณภาพในเชิงพาณิชย์[69]:19 แหล่งสะสมประเภทนี้ล้วนมีต้นกำเนิดจากการผุพังของมวลหินอัคนีแทรกซอนเฉพาะจุดซึ่งเพชรเหล่านั้นได้ถูกพัดพาออกไปด้วยลมหรือน้ำ[70]

เพชรส่วนใหญ่นั้นมีต้นกำเนิดจากเนื้อโลก และเนื้อหาในส่วนนี้จะกล่าวถึงเพชรจากแหล่งดังกล่าวเป็นหลัก อย่างไรก็ตาม ยังคงมีแหล่งกำเนิดเพชรจากกระบวนการอื่นอีกด้วยเช่นกัน ตัวอย่างเช่น กลุ่มหินเปลือกโลกบางส่วน หรือที่เรียกว่าศิลาภูมิประเทศ (terrane) นั้นอาจถูกฝังลึกลงไปในขณะที่เปลือกโลกหนาขึ้นจนได้ประสบกับกระบวนการแปรสภาพภายใต้ความดันสูงยิ่งยวด (ultra-high-pressure metamorphism) ซึ่งก่อให้เกิดเพชรระดับไมโครที่กระจายตัวอย่างสม่ำเสมอในหินโดยไม่แสดงหลักฐานของการเคลื่อนย้ายผ่านแมกมา นอกจากนี้ เมื่ออุกกาบาตพุ่งชนพื้นผิวโลก แรงกระแทกนั้นสามารถสร้างอุณหภูมิและความดันสูงเพียงพอที่จะก่อให้เกิดเพชรระดับไมโครและเพชรระดับนาโนได้[70] เพชรไมโครชนิดที่เกิดจากแรงกระแทกนี้ยังสามารถใช้เป็นตัวบ่งชี้ถึงหลุมอุกกาบาตยุคโบราณได้อีกด้วย[71] ตัวอย่างเช่น โครงสร้างหลุมอุกกาบาตโปปิไก (Popigai impact structure) ในประเทศรัสเซียนั้นอาจเป็นแหล่งเพชรที่ใหญ่ที่สุดในโลก โดยคาดว่ามีปริมาณเพชรหลายล้านล้านกะรัต ซึ่งเกิดจากการพุ่งชนของดาวเคราะห์น้อย[72]

ความเข้าใจผิดที่พบได้บ่อยคือเพชรเกิดจากการบีบอัดอย่างสูงของถ่านหิน อย่างไรก็ตาม ความจริงคือถ่านหินเกิดจากซากพืชในยุคดึกดำบรรพ์ที่ถูกฝังอยู่ใต้ดิน ในขณะที่เพชรส่วนใหญ่ที่ผ่านการวิเคราะห์อายุนั้นมีอายุมากกว่าพืชบกชุดแรกอย่างมาก แม้ว่าเพชรอาจสามารถก่อตัวจากถ่านหินในเขตมุดตัวของเปลือกโลก (subduction zones) ได้ แต่เพชรที่เกิดจากกระบวนการนี้ถือว่าหาได้ยาก และแหล่งคาร์บอนที่เป็นต้นกำเนิดของเพชรในกรณีนี้มักเป็นหินคาร์บอเนตและคาร์บอนอินทรีย์ในตะกอนมากกว่าถ่านหิน[73][74]

การกระจายตัวบนพื้นผิว

[แก้]

การสำรวจ

[แก้]

อายุ

[แก้]

จุดกำเนิดในชั้นเนื้อโลก

[แก้]

แหล่งคาร์บอน

[แก้]

การก่อตัวและการเติบโต

[แก้]

การนำพาสู่พื้นผิว

[แก้]

เพชรคู่

[แก้]

ในอวกาศ

[แก้]

อุตสาหกรรม

[แก้]

เพชรสังเคราะห์, เพชรเลียนแบบ และการเพิ่มประสิทธิภาพ

[แก้]

ศัพท์มูลวิทยา, การใช้งานยุคแรก และการค้นพบองค์ประกอบ

[แก้]

คำว่า เพชร ในภาษาไทย มาจาก वज्र (วชฺร) ในภาษาสันสกฤต หมายถึง สายฟ้า หรืออัญมณีชนิดนี้ก็ได้ ส่วนในภาษาอังกฤษ "diamond" มีรากศัพท์มาจากภาษากรีกโบราณ αδάμας (adámas) ซึ่งมีความหมายว่า "สมบูรณ์" "เปลี่ยนแปลงไม่ได้" "แข็งแกร่ง" "กล้าหาญ" มาจาก ἀ- (a-) มีความหมายว่า "ไม่-" + δαμάω (damáō), "เอาชนะ" "ขี้ขลาด" ภายหลังได้แผลงเป็น adamant, diamaunt, diamant และ diamond ในที่สุด

เพชรมีการกล่าวถึงและทำเหมืองเพชรครั้งแรกในประเทศอินเดีย โดยเฉพาะชั้นหินที่เกิดจากการทับถมของตะกอนน้ำพาเป็นเวลาหลายศตวรรษตามแม่น้ำเพนเนอร์ กฤษณะ และ โคธาวารี เพชรเป็นที่รู้จักในประเทศอินเดียมาไม่น้อยกว่า 3,000 ปีแต่ไม่เกิน 6,000 ปี

อัญมณีเพชรกลายเป็นสิ่งมีค่าเมื่อมีการนำไปใช้เป็นรูปเคารพทางศาสนาในอาณาจักรอินเดียโบราณ นอกจากนี้ ยังมีการใช้งานเพชรเป็นเครื่องมือแกะสลักตั้งแต่สมัยต้นประวัติศาสตร์ของมนุษย์อีกด้วย ความนิยมของเพชรได้เพิ่มขึ้นตั้งแต่คริสต์ศตวรรษที่ 19 เนื่องจากอุปทานที่เพิ่มขึ้น เทคนิคการตัดและขัดเกลาที่ดีขึ้น การเติบโตของเศรษฐกิจโลก และการปฏิรูปและความสำเร็จของการโฆษณาเผยแพร่

ในปี ค.ศ. 1772 อ็องตวน ลาวัวซีเยได้ใช้แว่นขยายรวมรังสีดวงอาทิตย์ไปบนเพชรในบรรยากาศที่มีแต่ออกซิเจน ซึ่งแสดงให้เห็นว่า ผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้มีเพียงแต่คาร์บอนไดออกไซด์ เป็นการพิสูจน์ว่าเพชรเป็นองค์ประกอบของคาร์บอน ต่อมาในปี ค.ศ. 1797 สมิทสัน เท็นแนนต์ (Smithson Tennant) ได้ทำซ้ำและเพิ่มเติมการทดลองนี้ โดยแสดงให้เห็นว่าการเผาไหม้เพชรและกราไฟท์จะปลดปล่อยก๊าซที่มีองค์ประกอบเดียวกัน สมิทสันได้สร้างสมดุลสมการเคมีของสารเหล่านี้ขึ้นมา

การใช้งานเพชรส่วนมากในปัจจุบันเป็นการใช้ในเชิงอัญมณีซึ่งใช้ทำเครื่องประดับ การใช้งานในลักษณะนี้สามารถนับย้อนไปได้ถึงในสมัยโบราณ การกระจายของแสงขาวในสเปกตรัมสีเป็นลักษณะพื้นฐานทางด้านอัญมณีวิทยาของอัญมณีเพชร ในคริสต์ศตวรรษที่ 20 ผู้เชี่ยวชาญในด้านอัญมณีวิทยาได้พัฒนาวิธีแบ่งระดับของเพชรและอัญมณีชนิดอื่นบนพื้นฐานของลักษณะที่สำคัญในเชิงมูลค่าของอัญมณี 4 ลักษณะหรือที่รู้จักกันในชื่อ 4 ซี ถูกใช้เป็นพื้นฐานการบ่งชี้ของเพชร ประกอบด้วย กะรัต (carat) การตัด (cut) สี (color) และ ความสะอาด (clarity) เพชรไม่มีตำหนิที่มีขนาดใหญ่ที่สุดรู้จักกันในชื่อ พารากอน

หลักสากล 4Cs

[แก้]
ดูเพิ่ม: เพชร (รัตนชาติ)

ดูเพิ่มเติม

[แก้]

อ้างอิง

[แก้]
  1. ↑ "Gold and Diamonds from Brazil". Royal Treasure Museum. สืบค้นเมื่อ April 18, 2025.{{cite web}}: CS1 maint: url-status (ลิงก์)
  2. ↑ อ้างอิงผิดพลาด: ป้ายระบุ <ref> ไม่ถูกต้อง ไม่มีการกำหนดข้อความสำหรับอ้างอิงชื่อ mindat
  3. ↑ "Diamond". WebMineral. เก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ January 7, 2019. สืบค้นเมื่อ July 7, 2009.
  4. ↑ Warr, Laurence N. (2021-06). "IMA–CNMNC approved mineral symbols". Mineralogical Magazine (ภาษาอังกฤษ). 85 (3): 291–320. doi:10.1180/mgm.2021.43. ISSN 0026-461X. {{cite journal}}: ตรวจสอบค่าวันที่ใน: |date= (help)
  5. ↑ Delhaès, Pierre, บ.ก. (2001). Graphite and precursors. World of carbon. Amsterdam [u.a]: Gordon and Breach. ISBN 978-90-5699-228-6.
  6. ↑ Marinescu, Ioan D.; Tönshoff, H. K.; Inasaki, Ichiro, บ.ก. (2000). Handbook of ceramic grinding and polishing. Materials science and process technology series. Ceramic and other materials--processing and technology. Park Ridge, N.J Norwich, N.Y: Noyes Publications. ISBN 978-0-8155-1739-9.
  7. ↑ International School of Physics "Enrico Fermi (1997). Paoletti, A.; Tucciarone, A. (บ.ก.). The physics of diamond: Varenna on Lake Como, Villa Monastero, 23 July-2 August, 1996. Proceedings of the International School of Physics "Enrico Fermi 0074-784X. International School of Physics "Enrico Fermi", Società italiana di fisica, IOS Press. Amsterdam Washington, DC: IOS Press. ISBN 978-1-61499-220-2.
  8. ↑ 8.0 8.1 Rock PA (1983). Chemical Thermodynamics. University Science Books. pp. 257–260. ISBN 978-1-891389-32-0.
  9. ↑ "Diamond: Diamond mineral information and data". web.archive.org. 2009-05-06. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2009-05-06. สืบค้นเมื่อ 2025-05-06.{{cite web}}: CS1 maint: bot: original URL status unknown (ลิงก์)
  10. ↑ "Gone In a Flash: Burning Diamonds With a Torch and Liquid Oxygen | Popular Science". web.archive.org. 2020-03-07. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2020-03-07. สืบค้นเมื่อ 2025-05-06.{{cite web}}: CS1 maint: bot: original URL status unknown (ลิงก์)
  11. ↑ Chen, Yiqing; Zhang, Liangchi (2013). Polishing of diamond materials: mechanisms, modeling and implementation. Engineering materials and processes. London New York: Springer. ISBN 978-1-84996-408-1.
  12. ↑ 12.0 12.1 Bundy, F.P.; Bassett, W.A.; Weathers, M.S.; Hemley, R.J.; Mao, H.U.; Goncharov, A.F. (1996). "The pressure-temperature phase and transformation diagram for carbon; updated through 1994". Carbon (ภาษาอังกฤษ). 34 (2): 141–153. doi:10.1016/0008-6223(96)00170-4.
  13. ↑ Yang, Guowei, บ.ก. (2012). Laser ablation in liquids: principles and applications in the preparation of nanomaterials. Singapore: Pan Stanford Publishing. ISBN 978-981-4241-52-6.
  14. ↑ 14.0 14.1 "Why do diamonds last forever?". Science Questions with Surprising Answers (ภาษาอังกฤษแบบอเมริกัน). สืบค้นเมื่อ 2025-05-06.
  15. ↑ O'Bannon, E.; Xia, G.; Shi, F.; Wirth, R.; King, A.; Dobrzhinetskaya, L. (2020-10). "The transformation of diamond to graphite: Experiments reveal the presence of an intermediate linear carbon phase". Diamond and Related Materials (ภาษาอังกฤษ). 108: 107876. doi:10.1016/j.diamond.2020.107876. {{cite journal}}: ตรวจสอบค่าวันที่ใน: |date= (help)
  16. ↑ Wang, Xiaofei; Scandolo, Sandro; Car, Roberto (2005-10-25). "Carbon Phase Diagram from Ab Initio Molecular Dynamics". Physical Review Letters (ภาษาอังกฤษ). 95 (18). doi:10.1103/PhysRevLett.95.185701. ISSN 0031-9007.
  17. ↑ Correa, Alfredo A.; Bonev, Stanimir A.; Galli, Giulia (2006-01-31). "Carbon under extreme conditions: Phase boundaries and electronic properties from first-principles theory". Proceedings of the National Academy of Sciences (ภาษาอังกฤษ). 103 (5): 1204–1208. doi:10.1073/pnas.0510489103. ISSN 0027-8424. PMC 1345714. PMID 16432191.
  18. ↑ "Diamond Oceans Possible on Uranus, Neptune  : Discovery News". Discovery News (ภาษาอังกฤษ). คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2012-11-25. สืบค้นเมื่อ 2025-05-06.
  19. ↑ Silvera, Isaac (2010-01). "Molten under pressure". Nature Physics (ภาษาอังกฤษ). 6 (1): 9–10. doi:10.1038/nphys1491. ISSN 1745-2473. {{cite journal}}: ตรวจสอบค่าวันที่ใน: |date= (help)
  20. ↑ Rajendran V (2004). Materials science. Tata McGraw-Hill Pub. p. 2.16. ISBN 978-0-07-058369-6.
  21. ↑ 21.0 21.1 Neil W. Ashcroft (1976). Solid state physics. Internet Archive. Holt, Rinehart and Winston. ISBN 978-0-03-083993-1.
  22. ↑ Bandosz TJ, Biggs MJ, Gubbins KE, Hattori Y, Iiyama T, Kaneko T, Pikunic J, Thomson K (2003). "Molecular models of porous carbons". In Radovic LR (ed.). Chemistry and physics of carbon. Vol. 28. Marcel Dekker. pp. 46–47. ISBN 978-0-8247-0987-7.
  23. ↑ Webster, Robert (2000). Read, Peter G. (บ.ก.). Gems: their sources, descriptions and identification (5. ed., repr ed.). Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-1674-4.
  24. ↑ 24.0 24.1 24.2 24.3 Cartigny, Pierre; Palot, Médéric; Thomassot, Emilie; Harris, Jeff W. (2014-05-30). "Diamond Formation: A Stable Isotope Perspective". Annual Review of Earth and Planetary Sciences (ภาษาอังกฤษ). 42 (1): 699–732. doi:10.1146/annurev-earth-042711-105259. ISSN 0084-6597.
  25. ↑ Fukura, Satoshi; Nakagawa, Tatsuo; Kagi, Hiroyuki (2005-11). "High spatial resolution photoluminescence and Raman spectroscopic measurements of a natural polycrystalline diamond, carbonado". Diamond and Related Materials (ภาษาอังกฤษ). 14 (11–12): 1950–1954. doi:10.1016/j.diamond.2005.08.046. {{cite journal}}: ตรวจสอบค่าวันที่ใน: |date= (help)
  26. ↑ Garai, Jozsef; Haggerty, Stephen E.; Rekhi, Sandeep; Chance, Mark (2006-12-20). "Infrared Absorption Investigations Confirm the Extraterrestrial Origin of Carbonado Diamonds". The Astrophysical Journal (ภาษาอังกฤษ). 653 (2): L153–L156. doi:10.1086/510451. ISSN 0004-637X.
  27. ↑ "nsf.gov - News - Diamonds from Outer Space: Geologists Discover Origin of Earth's Mysterious Black Diamonds - US National Science Foundation (NSF)". web.archive.org. 2007-12-09. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2007-12-09. สืบค้นเมื่อ 2025-05-08.{{cite web}}: CS1 maint: bot: original URL status unknown (ลิงก์)
  28. ↑ "Diamonds Are Indestructible, Right? | Dominion Jewelers". web.archive.org. 2020-09-26. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2020-09-26. สืบค้นเมื่อ 2025-05-09.{{cite web}}: CS1 maint: bot: original URL status unknown (ลิงก์)
  29. ↑ "The abrasion of diamond". Proceedings of the Royal Society of London. Series A. Mathematical and Physical Sciences (ภาษาอังกฤษ). 248 (1254): 379–393. 1958-11-25. doi:10.1098/rspa.1958.0250. ISSN 0080-4630.
  30. ↑ "Service". web.archive.org. 2023-03-26. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2023-03-26. สืบค้นเมื่อ 2025-05-09.{{cite web}}: CS1 maint: bot: original URL status unknown (ลิงก์)
  31. ↑ Neves, A. J.; Nazaré, Maria Helena; INSPEC (Information service); Institution of Electrical Engineers, บ.ก. (2010). Properties, growth and applications of diamond. EMIS datareviews series. London: IEE. ISBN 978-0-85296-785-0.
  32. ↑ "Diamonds on Demand | Science & Nature | Smithsonian Magazine". web.archive.org. 2012-03-02. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2012-03-02. สืบค้นเมื่อ 2025-05-12.
  33. ↑ Read, Peter G. (2005). Gemmology (3rd ed ed.). Amsterdam ; Boston: Elsevier Butterworth Heinemann. ISBN 978-0-7506-6449-3. {{cite book}}: |edition= has extra text (help)
  34. ↑ Hazen, Robert M. (2000). The diamond makers (Repr ed.). Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-65474-6.
  35. ↑ O'Donoghue, Michael (1997). Synthetic, imitation, and treated gemstones. Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-3173-0.
  36. ↑ Weber, Marvin J. (2018). Handbook of Optical Materials. Laser and Optical Science and Technology Ser. Boca Raton: Chapman and Hall/CRC. ISBN 978-0-8493-3512-9.
  37. ↑ Marinescu, Ioan D.; Tönshoff, Hans Kurt; Inasaki, Ichiro; 稲崎, 一郎 (2000). Handbook of ceramics grinding and polishing: properties, processes, technology, tools and typology. Materials science and process technology series. Ceramic and other materials--processing and technology. Park Ridge, N.J. Norwich, N.Y: Noyes Publications William Andrew Pub. ISBN 978-0-8155-1424-4.
  38. ↑ 38.0 38.1 38.2 38.3 Harlow, George E.; American Museum of Natural History, บ.ก. (1998). The nature of diamonds. Cambridge, U.K.: Cambridge Univ. Press [u.a.] ISBN 978-0-521-62935-5.
  39. ↑ Eremets, Mikhail I.; Trojan, Ivan A.; Gwaze, Patience; Huth, Joachim; Boehler, Reinhard; Blank, Vladimir D. (2005-10-03). "The strength of diamond". Applied Physics Letters (ภาษาอังกฤษ). 87 (14). doi:10.1063/1.2061853. ISSN 0003-6951.
  40. ↑ 40.0 40.1 Dubrovinsky, Leonid; Dubrovinskaia, Natalia; Prakapenka, Vitali B; Abakumov, Artem M (2012-10-23). "Implementation of micro-ball nanodiamond anvils for high-pressure studies above 6 Mbar". Nature Communications (ภาษาอังกฤษ). 3 (1). doi:10.1038/ncomms2160. ISSN 2041-1723. PMC 3493652. PMID 23093199.
  41. ↑ 41.0 41.1 "Improved diamond-anvil cell allows higher pressures than ever before - physicsworld.com". web.archive.org. 2018-01-02. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2018-01-02. สืบค้นเมื่อ 2025-05-13.{{cite web}}: CS1 maint: bot: original URL status unknown (ลิงก์)
  42. ↑ Dang, Chaoqun; Chou, Jyh-Pin; Dai, Bing; Chou, Chang-Ti; Yang, Yang; Fan, Rong; Lin, Weitong; Meng, Fanling; Hu, Alice; Zhu, Jiaqi; Han, Jiecai; Minor, Andrew M.; Li, Ju; Lu, Yang (2021-01). "Achieving large uniform tensile elasticity in microfabricated diamond". Science (ภาษาอังกฤษ). 371 (6524): 76–78. doi:10.1126/science.abc4174. ISSN 0036-8075. {{cite journal}}: ตรวจสอบค่าวันที่ใน: |date= (help)
  43. ↑ Banerjee, Amit; Bernoulli, Daniel; Zhang, Hongti; Yuen, Muk-Fung; Liu, Jiabin; Dong, Jichen; Ding, Feng; Lu, Jian; Dao, Ming; Zhang, Wenjun; Lu, Yang; Suresh, Subra (2018-04-20). "Ultralarge elastic deformation of nanoscale diamond". Science (ภาษาอังกฤษ). 360 (6386): 300–302. doi:10.1126/science.aar4165. ISSN 0036-8075.
  44. ↑ LLorca, Javier (2018-04-20). "On the quest for the strongest materials". Science (ภาษาอังกฤษ). 360 (6386): 264–265. doi:10.1126/science.aat5211. ISSN 0036-8075.
  45. ↑ "The optical and electronic properties of semiconducting diamond". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series A: Physical and Engineering Sciences (ภาษาอังกฤษ). 342 (1664): 233–244. 1993-02-15. doi:10.1098/rsta.1993.0017. ISSN 0962-8428.
  46. ↑ Landstrass, M. I.; Ravi, K. V. (1989-09-04). "Resistivity of chemical vapor deposited diamond films". Applied Physics Letters (ภาษาอังกฤษ). 55 (10): 975–977. doi:10.1063/1.101694. ISSN 0003-6951.
  47. ↑ Zhang, Wenying; Ristein, Jürgen; Ley, Lothar (2008-10-09). "Hydrogen-terminated diamond electrodes. II. Redox activity". Physical Review E (ภาษาอังกฤษ). 78 (4). doi:10.1103/PhysRevE.78.041603. ISSN 1539-3755.
  48. ↑ Shi, Zhe; Dao, Ming; Tsymbalov, Evgenii; Shapeev, Alexander; Li, Ju; Suresh, Subra (2020-10-06). "Metallization of diamond". Proceedings of the National Academy of Sciences (ภาษาอังกฤษ). 117 (40): 24634–24639. doi:10.1073/pnas.2013565117. ISSN 0027-8424. PMC 7547227. PMID 33020306.
  49. ↑ Irving M (April 28, 2022). "Two-inch diamond wafers could store a billion Blu-Ray's worth of data". New Atlas. Retrieved April 29, 2022.
  50. ↑ Wissner-Gross, Alexander D.; Kaxiras, Efthimios (2007-08-27). "Diamond stabilization of ice multilayers at human body temperature". Physical Review E (ภาษาอังกฤษ). 76 (2). doi:10.1103/PhysRevE.76.020501. ISSN 1539-3755.
  51. ↑ Fujimoto, Ayaka; Yamada, Yasuhiro; Koinuma, Michio; Sato, Satoshi (2016-06-21). "Origins of sp 3 C peaks in C 1s X-ray Photoelectron Spectra of Carbon Materials". Analytical Chemistry (ภาษาอังกฤษ). 88 (12): 6110–6114. doi:10.1021/acs.analchem.6b01327. ISSN 0003-2700.
  52. ↑ Bauer M (2012). Precious Stones. Vol. 1. Dover Publications. pp. 115–117. ISBN 978-0-486-15125-0.
  53. ↑ "Diamond Care and Cleaning Guide". www.gia.edu (ภาษาอังกฤษ). เก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2025-01-24. สืบค้นเมื่อ 2025-05-22.
  54. ↑ Jones, Carl A.; Gg, Gia (2023-09-17). "Diamonds Are Flammable! How To Safeguard Your Jewelry - Diamond Masters". www.dmia.net (ภาษาอังกฤษแบบอเมริกัน). สืบค้นเมื่อ 2025-05-22.
  55. ↑ "Can you light diamond on fire?". Science Questions with Surprising Answers (ภาษาอังกฤษแบบอเมริกัน). สืบค้นเมื่อ 2025-05-22.
  56. ↑ Lederle, Felix; Koch, Jannis; Hübner, Eike G. (2019-02-21). "Colored Sparks". European Journal of Inorganic Chemistry (ภาษาอังกฤษ). 2019 (7): 928–937. doi:10.1002/ejic.201801300. ISSN 1434-1948.
  57. ↑ Collins, Alan T.; Kanda, Hisao; Isoya, J.; Ammerlaan, C.A.J.; van Wyk, J.A. (1998-02). "Correlation between optical absorption and EPR in high-pressure diamond grown from a nickel solvent catalyst". Diamond and Related Materials (ภาษาอังกฤษ). 7 (2–5): 333–338. doi:10.1016/S0925-9635(97)00270-7. {{cite journal}}: ตรวจสอบค่าวันที่ใน: |date= (help)
  58. ↑ Zaitsev, A. M. (2000-05-15). "Vibronic spectra of impurity-related optical centers in diamond". Physical Review B (ภาษาอังกฤษ). 61 (19): 12909–12922. doi:10.1103/PhysRevB.61.12909. ISSN 0163-1829.
  59. ↑ Walker, J (1979-10-01). "Optical absorption and luminescence in diamond". Reports on Progress in Physics. 42 (10): 1605–1659. doi:10.1088/0034-4885/42/10/001. ISSN 0034-4885.
  60. ↑ Hounsome, L. S.; Jones, R.; Martineau, P. M.; Fisher, D.; Shaw, M. J.; Briddon, P. R.; Öberg, S. (2006-03-30). "Origin of brown coloration in diamond". Physical Review B (ภาษาอังกฤษ). 73 (12). doi:10.1103/PhysRevB.73.125203. ISSN 1098-0121.
  61. ↑ Wise, Richard W. (2009). Secrets of the gem trade: the connoisseur's guide to precious gemstones (1. paperback ed., 2. print ed.). Lenox, Mass: Brunswick House Press. ISBN 978-0-9728223-8-1.
  62. ↑ "Blue grey diamond belonging to King of Spain has sold for record £16.3m". The Telegraph (ภาษาอังกฤษ). 2008-12-10. สืบค้นเมื่อ 2025-05-24.
  63. ↑ "Rare blue diamond sells for record $9.5 million". Reuters (ภาษาอังกฤษแบบอเมริกัน). 2009-05-12. สืบค้นเมื่อ 2025-05-24.
  64. ↑ ""Vivid pink" diamond sells for record $10.8 million". Reuters (ภาษาอังกฤษแบบอเมริกัน). 2009-12-01. สืบค้นเมื่อ 2025-05-24.
  65. ↑ Cowing, Michael D. (2014). "Objective Diamond Clarity Grading". The Journal of Gemmology. 34 (4): 316–332. doi:10.15506/JoG.2014.34.4.316.
  66. ↑ Wang, Wenjing; Cai, Lilong (2019-09-16). "Inclusion extraction from diamond clarity images based on the analysis of diamond optical properties". Optics Express (ภาษาอังกฤษ). 27 (19): 27242. doi:10.1364/OE.27.027242. ISSN 1094-4087.
  67. ↑ GIA (2018-03-27). "Fact Checking Diamond Fluorescence: 11 Myths Dispelled". GIA 4Cs (ภาษาอังกฤษแบบอเมริกัน). สืบค้นเมื่อ 2025-05-30.
  68. ↑ Wei, Lanhua; Kuo, P. K.; Thomas, R. L.; Anthony, T. R.; Banholzer, W. F. (1993-06-14). "Thermal conductivity of isotopically modified single crystal diamond". Physical Review Letters (ภาษาอังกฤษ). 70 (24): 3764–3767. doi:10.1103/PhysRevLett.70.3764. ISSN 0031-9007.
  69. ↑ 69.0 69.1 Erlich, Edward I. (2003). Diamond Deposits: Origin, Exploration, and History of Discovery. W. Dan Hausel (1st ed ed.). Littleton: SME. ISBN 978-0-87335-213-0. {{cite book}}: |edition= has extra text (help)
  70. ↑ 70.0 70.1 Shirey, Steven B.; Shigley, James E. (2014-02-01). "Recent Advances in Understanding the Geology of Diamonds". Gems & Gemology. 49 (4): 188–222. doi:10.5741/GEMS.49.4.188.
  71. ↑ Carlson, R. W. (2005). The Mantle and Core: Treatise on Geochemistry, Second Edition, Volume 2. Treatise on Geochemistry. Oxford: Elsevier Science & Technology. ISBN 978-0-08-044848-0.
  72. ↑ Deutsch, Alexander; Masaitis, Victor L.; Langenhorst, Falko; Grieve, Richard A. F. (2000-03-01). "Popigai, Siberia—well preserved giant impact structure, national treasury, and world's geological heritage". Episodes (ภาษาอังกฤษ). 23 (1): 3–11. doi:10.18814/epiiugs/2000/v23i1/002. ISSN 0705-3797.
  73. ↑ "How Do Diamonds Form? | They Don't Form From Coal!". geology.com. สืบค้นเมื่อ 2025-06-12.
  74. ↑ "10 common scientific misconceptions". Christian Science Monitor. ISSN 0882-7729. สืบค้นเมื่อ 2025-06-12.

แหล่งข้อมูลอื่น

[แก้]
วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับ เพชร
วิกิตำรามีตำราในหัวข้อ การอ่านใบเซอร์เพชร
วิกิพจนานุกรม มีความหมายของคำว่า เพชร
เข้าถึงจาก "https://th.wikipedia.org/w/index.php?title=เพชร&oldid=12365202"