हिऱ्याला सुंदरता (Beauty), दुर्मिळता (Rarity) व टिकाऊपणा (Durability) या तीन वैशिट्यांमुळे महत्त्व आहे. हिरा पूर्णपणे कार्बन या मूलद्रव्यापासून बनलेला असून ज्ञात असलेल्या नैसर्गिक पदार्थांपैकी सर्वांत कठीण (काठिण्य 10) पदार्थ आहे. सौंदर्य व कठिणता या गुणांमुळे रत्न म्हणून दागदागिन्यात तसेच कर्तर हत्यारे (Cutting tools) म्हणून उद्योगधंद्यात मोठ्या प्रमाणावर यांचा वापर होतो.
भूवैज्ञानिकांच्या मते उत्पत्ती काळातच पृथ्वी ही द्रवरूपातून घनरूपात थंड होत असतांना अनुकूल स्फटिकिकरण (Crystallization) परिस्थितीत तिच्या पोटात कोट्यवधी वर्षांपूर्वी हिरे तयार झाले असावेत. काही हिरे ३००० द.ल.वर्षांपेक्षाही जुने असल्याचे आढळलेले आहे. सुमारे ४००० वर्षांपासून हिऱ्याचे मूल्य ओळखणारा देश म्हणून भारत जगामध्ये अग्रेसर आहे. वेद आणि पुराणांमध्ये १४ रत्नांचे रंग, गुणवत्ता, आकार, मूल्ये इत्यादि विषयी विस्तृत वर्णन आले आहे. कोहिनूर, होप, रिजेन्ट, ऑटलोन अशा बऱ्याच प्रसिद्ध हिऱ्यांची निर्मिती भारतात झाली आहे.
गुणधर्म : हिऱ्याचे घनीय समूहाचे स्फटिक (Crystal) अष्टफलकीय (Octahedral), द्वादशफलकीय (Dodecahedral) व घनरूपाचे (Cubic form) असतात. घनीय स्फटिकांच्या संरचनेत सर्व कार्बन अणूंमध्ये सहसंयुजी (Covalent bond) भक्कम बंध असल्यामुळे हिरा सर्वांत कठीण पदार्थ म्हणून ज्ञात आहे. परंतु त्यांच्या विपत्रण (Cleavage) या गुणधर्मामुळे विशिष्ट दिशांमध्ये हिऱ्यावर आघात केल्यास तो त्या दिशांमधे सहजपणे तडकतो. हिरा कापण्यासाठी वा कोरण्यासाठी इतर कोणत्याही साहित्याची गरज नसून फक्त हिराच उपयुक्त आहे. हिऱ्याचा अपवर्तनांक (Refractive index) व अपस्करण (Dispersion, सात रंगांमध्ये प्रकाशाचा फैलाव) यांच्या एकत्रित परिणामांमुळे हिरा कापून त्याला पॉलिश केल्यावर त्याची तेजस्विता व झळाळी/लकाकी प्राप्त होते. इतर द्रव्यांच्या तुलनेत हिऱ्याची उष्मीय संवाहकता सर्वोच्च असते. निसर्गामध्ये काळा, उदी, निळा, हिरवा, गुलाबी अशा विविध रंगछटांमध्ये हिरे आढळतात. पूर्णपणे पारदर्शक रंगहीन हिरे हे सर्वोच्च गुणवत्तेचे सर्वांत दुर्मिळ व मूल्यवान असतात. हिऱ्यांच्या स्फटिक जालकात कार्बनची जागा काही रचनांमध्ये फक्त नायट्रोजन व बोरॉन या दोन मूलद्रव्यांनी घेतली असल्याचे आढळलेले आहे.
उत्पत्ती व आढळ : भूकवचाखालील प्रावरणाच्या वरच्या भागात सु. १८० किमी. खोलीवर व ९००° ते १,३००° सेंटीग्रेड अशा उच्च तापमानाच्या व उच्च दाबाच्या पट्ट्यात अनुकूल परिस्थितीत किंबर्लाइट, लॅंप्राइट, पेरिडोटाइट व इक्लोगाइट या आश्रयी खडकातून हिरे स्फटिकभूत झालेले आढळतात. एवढ्या जास्त पातालिय खोलीवरून हे हिरेयुक्त आश्रयी खडक पुरातन भूशास्त्रीय कालखंडात कालौघात झालेल्या ज्वालामुखी उद्रेकांमुळे भूकवचात अरुंद स्फोटजन्य नलिकाद्वारे छिद्र वा निर्गमद्वार तयार होऊन ज्वालामुखी नळांमध्ये भरलेले आढळतात. भूशास्त्रीय काळातील अखंड चालणार्‍या अपक्षरणाने जमिनीची धूप होते. किंबर्लाइट व लॅंप्राइट या खडकांचे वातावरणातील घटकांमुळे कालौघात अपक्षरण होते. यामुळे त्यातील हिरे सुटे झाल्याने नैसर्गिक वहन प्रक्रियेतून त्यांचे पुढे नदीच्या निस:रण प्रणालीत वहन होऊन वाळू – गोटे समवेत निक्षेपण होते. अशा प्रकारे तयार झालेल्या हिऱ्यांना जलोढीय हिरे म्हणतात.
हिऱ्यांची उत्पत्ती ज्वालामुखी उद्रेकाद्वारे झाली आहे. त्याचप्रमाणे काही हिऱ्यांचे कण पृथ्वीवर आघात करणाऱ्या अशनींमध्ये सापडले आहेत. किंबर्लाइटपासून व लॅंप्राइटपासून प्राथमिक हिऱ्यांचे उत्पादन करण्यात दक्षिण अफ्रिका, अंगोला, झायरे, झिंबाब्वे, टांझानिया, ब्राझील, रशिया, ऑस्ट्रेलिया, कॅनडा, इत्यादि देश आघाडीवर आहेत.
नैसर्गिक हिरे प्रक्रिया : जमिनीखालील खाणीतून काढलेल्या आश्रयी खडकांतून हिर्‍यांचे स्फटिकी खनिज वेगळे करून त्यांचे पृथ:करण व वर्गीकरण केले जाते. हिर्‍याला पैलू पाडणे ही एक विशेष कला व ज्ञान असून यात नावीन्य आणि कल्पकतेला कायम आव्हान असते. मोठ्या आकारांच्या स्फटिकांना पैलू पाडताना किंवा त्याच्या अचानक भंगण्यामुळे तयार होणारा चुरा वा बारीक तुकडे यांचा लहान हिरे किंवा इतर उपयुक्त ठिकाणी वापर केला जातो.
भारतात हिरे मिळण्याचे प्रमाण कमी असले तरी हिऱ्यांवर पैलू पाडण्याचे कौशल्य असलेले व कमी मजुरीत उत्कृष्ट काम करणारे कारागीर हे येथेच आहेत. अगदी लहान आकारांच्या गोल हिऱ्यांनासुद्धा भारतातील कारागीर अनेक पैलू पाडू शकतात. याचमुळे भारताचे जगाच्या हिरे बाजारात अनन्य साधारण महत्त्व आहे.
लहान आकार व प्रमाणातील, जलोढीय निक्षेपातील हिरे मिळविण्यासाठी चाळणे (Panning), पाखडणे (Jigging) व शोधणे/निवडणे (Search) या पध्दती वापरतात. या प्रक्रियेमुळे उत्तम हिरे मिळण्याचे प्रमाण वाढते. तरीसुद्धा शोधलेल्या नदीच्या निक्षेपातील गाळाच्या प्रमाणात मिळालेल्या हिऱ्यांचे प्रमाण अगदीच नगण्य असते. परंतु हिऱ्याची अमूल्यता, दुर्मिळता व मागणी यामुळे जिकिरीचे असले तरी अशा प्रकारची प्रक्रिया करण्याचे काम हाती घेतले जाते.
उपयोग : दाग – दागिन्यातील प्रमुख उपयुक्ततेबरोबरच हिऱ्यांचे इतर उद्योगधंद्यात अनेक उपयोग आहेत. विशिष्ट प्रकारांतील कर्तर हत्यारे (Cutting tools) बनविण्यासाठी त्यांचे तुकडे, चुरा, पावडर इ. चा वापर केला जातो. विंधनाच्या कामामध्ये कठीण खडक छेदण्यासाठी बारीक हिरे जडवलेले वा त्याच्या चुरा वा पावडरपासून बनविलेले बिट्स वापरतात. इलेक्ट्रॉनिकी उद्योगात ‘उष्णता शोषून घेणारे’ संवाहक म्हणूनही हिरे वापरतात.
कृत्रिम हिरे : ग्रॅफाइट व हिरा ही दोन्ही विरुद्ध गुणधर्म असलेली, पण कार्बन मूलद्रव्यांनी बनलेली खनिजे आहेत. परंतु लोह व निकेल या संक्रमणी मूलद्रव्यांच्या प्रवाही मिश्रणात (Flux) कार्बन विरघळतो. विरघळलेला कार्बन १३००° सें. व ५० ते ६० किलोबार उच्चदाब अशा परिस्थितीत हिऱ्याच्या रूपात केंद्रिकीभूत व स्फटिकभूत होतो. या प्रयोगानुसार ग्रॅफाइटचे कृत्रिम हिऱ्यात रूपांतर करता येते. त्याचबरोबर रासायनिक वाफेचा उपयोग करूनसुद्धा (Chemical Vapour deposition) कृत्रिम हिरे तयार करता येतात.
हिऱ्यांसारखी दिसणारी कृत्रिम रत्ने (Simulants) तयार करण्यासाठी काच, झिर्कोनिया, स्ट्राँशियम टिटॅनेट, इट्रियम ॲल्युमिनियम गार्नेट (YAG), कृत्रिम रूटाइल (Synthetic rutile), गॅडोलिनियम गॅलियम गार्नेट (GGG), मोइसायनाइट (Moissanite) इत्यादींचा वापर होतो. ते जरी अस्सल हिऱ्यांसारखे दिसत असले, तरी अस्सल हिऱ्यांइतकी कठिणता यात नसते. रंगहीन स्पिनेल, झिरकॉन व पांढरा पुष्कराज ही नैसर्गिक रत्ने, हिऱ्यांसारखे दिसणारी रत्ने या प्रकारातील आहेत. हिऱ्यासारख्या दिसणाऱ्या द्रव्यांपासून काही अस्सल हिरे वेगळे ओळखणे अवघड असून त्यासाठी रत्नपारखी परीक्षण करण्याची सामग्री वापरतात.
संदर्भ :
- Bruton, E. Diamonds, 1978.
- Field, J. E., Ed., The Properties of Natural and Synthetic Diamonds, 1992.
- Gael, R. A. The Diamond Dictionary, 1977.
- Harlow, G. E., Ed., The Nature of Diamonds, 1997.
- Koskoff, D. The Diamond World, 1981.
- Orlov, Yu L. Mineralogy of the Diamond, 1977.
समीक्षक : पी. एस. कुलकर्णी
