کهربا، ماده طبیعی و آلی با استفاده های پزشکی و تاریخچه متنوع

کهربا Amber ، یک ماده طبیعی و آلی است که معمولاً شفاف است و دارای سختی 2 تا 2.5 است. این ماده از فسیل شدن صمغ طبیعی گیاهان به وجود می آید. نام آن از واژه عربی “Ambar” گرفته شده است که یک ماده رنگی مومی شکلی است و از عنبر ماهی جدا می شود. در گذشته، کهربا برای استفاده در پزشکی و به عنوان مرحم زخم استفاده می شد. 

کهربا: گوهری از عصرهای گذشته با حکایتی از جانداران فراموش شده

کهربا به ماده‌ای گفته می‌شود که در واقع یک نوع صمغ رزین فسیل شده است و می‌تواند میلیون‌ها سال پیش برگردد. در فرآیند تشکیل کهربا، صمغ گیاهی به نام کوپال یا کهربای نارس، در دما و فشار بالا به نوعی شیره گیاهی تبدیل می‌شود.

همچنین، هیدروکربن هایی به نام ترپن ها که توسط برخی گیاهان تولید می‌شوند، در دما و فشار ثابت از کوپال خارج می‌شوند و کهربا به وجود می‌آید. در طول این فرآیند، بقایای حشرات، جانوران و گیاهان ممکن است در داخل کهربا گیر بیافتند. کهربا یک گوهر آلی و ارگانیک است که محصولی از فرآیندهای بیولوژیکی موجودات زنده است. این ماده برای فسیل شدن به یک چرخه اکسیداسیون تصاعدی وارد می‌شود، جایی که مواد آلی تشکیل دهنده آن با اکسیژن واکنش می‌کنند و پلیمریزاسیون رخ می‌دهد. در این فرآیند،دو یا چند مولکول با یکدیگر ترکیب شده و هیدروکربن اکسیژن را تولید می کند، که از اتم های کربن ، هیدروژن و اکسیژن همان مواد آلی اولیه ساخته شده اند.

تبدیل رزین به کهربا، فرایند فسیل‌شدن یک ماده آلی

رزین، یک ماده آلی آمورف نیمه جامد، توسط تمامی گیاهان ترشح می‌شود. کهربا به وجود می‌آید وقتی رزین درختان خاصی به طور تدریجی سفت و سخت شده و فسیل می‌شود. ابتدا رزین با از دست دادن اجزای فرار مانند الکل و گریس سفت می‌شود و به کوپال تبدیل می‌شود، سپس در طول دفن در رسوبات به کهربا تبدیل می‌شود.

همه رزین‌های درختان قادر به تبدیل شدن به کهربا نیستند. به طور کلی، رزین‌هایی که به کهربا فسیل می‌شوند توسط درختان خانواده‌های مطبق‌کاجیان، باقلاییان و سرویان ترشح می‌شوند. از طرفی، درختان متعلق به خانواده کاج معمولاً مرتبط با کوپال هستند و رزینی که به کهربا فسیلی بالغ منجر شود تولید نمی‌کنند. برای تبدیل شدن به کهربا، رزین باید حاوی یک ماکرومولکول به نام دی‌ترپن باشد که بخشی از رزین طبیعی است. اسید اوزیک، که یک دی‌ترپنوئید است، جزء اصلی رزین‌های تولید شده توسط گیاهان خانواده باقلاییان است. کوپال از کلمبیا، تانزانیا و ماداگاسکار و کهربا از جمهوری دومینیکن، از درختان متعلق به این خانواده‌ها به دست می‌آید.

در مقابل، کومونیک اسید جزء اصلی رزین درختان خانواده مطبق‌کاجیان است که ممکن است کهربای بالتیک و اوکراینی تولید کند. پلیمریزاسیون مولکول‌های هیدروکربن آلی رزین را به کوپال تغییر می‌دهد و یک واکنش اتصال عرضی بین زنجیره‌های این هیدروکربن‌ها کهربا را تولید می‌کند. در طبیعت، این واکنش پیوند اتصال عرضی پلیمری در دما و فشار بالا در طی ته نشینی و دفن رسوبات آلی به طور آرام پیش می‌رود. در واقع، برای رسیدن به نیمه‌راه به کوپال بیش از یک میلیون سال زمان می‌برد. با این حال، این واکنش‌ها را می‌توان با قرار دادن کوپال در معرض مجموعه ای جایگزین از پارامترهای فشار و دما در آزمایشگاه به طور قابل توجهی تسریع کرد.

ویژگی‌ها و کاربردهای کهربا

کهربا دارای سختی 2 تا 2.5 در مقیاس موس است و وزن مخصوص آن بین 1.05 تا 1.09 و حداکثر 1.30 است، بنابراین بسیار سبک وزن است. رنگ خاکه کهربا سفید است و فرمول شیمیایی آن مخلوطی از رزین های مختلف است که تقریبا C10H16O است. کهربا کلیواژ ندارد و شکستگی آن صدفی و نسبتاً شکننده است. با تشکیل شدن از صمغ زلال و چسبان درختان، کهربا ممکن است حاوی بقایای گیاهان و جانوران ریزی باشد که درون نمونه های شفاف آن به وضوح قابل مشاهده هستند. این گوهر ساختاری یکنواخت دارد و از نظر کریستالی، آمورف یا بی‌شکل است. همچنین، سطح آن ناصاف و ترک دار است.

از آنجا که کهربا در دماهای بالا قابل احتراق است، برای جواهرسازی از فرآیند سردکاری استفاده می‌شود. در این فرآیند، کهربا به آرامی به دمای گرمایش می‌رسد تا قابلیت پذیرش صیقل را داشته باشد. سپس با استفاده از ابزارهای خاصی، صیقل بر روی سطح کهربا ایجاد می‌شود و به آن شکل و براقیتی خاص می‌بخشد.