宝石很多``但是有几个问题``

宝石很多``但是有几个问题``,第1张

除无色透明外,钻石也可有许多种颜色,品质达到首饰级的有色钻石被称为彩色钻石,彩色钻石的颜色有:**、绿色、蓝色、褐色、粉红色、橙色、红色、黑色、紫色等,彩色钻石数量稀少,因此价值也很高,特别是那些色调鲜艳,饱和度较高的彩色钻石,更是价值连城。历史上最负盛名的“希望”、“德累斯顿”等名钻都是罕见的色调鲜艳、高饱和度的钻石。

钻石的呈色机理是一个相当复杂的问题。多年来一直是许多研究结构关注的焦点。在理想的状态下,钻石由于是完整的等轴晶系晶体,在可见光范围内没有选择性吸收,因此表现为无色。然而天然生成的无色纯净的钻石是极为稀少的,极大部分钻石因为在其漫长的生长过程中,受到外界生长环境的影响,而使它的晶格受到损伤,致使出现深浅不一的颜色。

钻石的颜色主要有三大系列。即:

**系列,包括无色、浅黄至**钻石;

褐色系列,包括不同强度的褐色钻石;

彩色系列,包括粉红、紫红、金黄、蓝色、绿色等钻石。

此外,还有一些黑色的工业级钻石。

这些颜色的成因主要有以下四种因素而致。

一、晶格杂质元素致色

众所周知,钻石主要是由碳(C)元素组成。一个碳原子与另外四个碳原子以共价键的形式相连,以共顶角方式连接,在三维空间形成立方面心格子结构。除此之外,还含有少量的氮(N)、硼(B)、氢(H)等杂质元素,在钻石结构中代替碳原子而与其它碳原子相连,从而产生不同的颜色。

1、杂质氮对钻石颜色的影响

晶格中的杂质氮因原子序数是7,最外层有5个电子,比碳多1个。当占据碳晶格位置时,其中的4个电子被共价键所约束,而多余的1个电子受的约束较小,只需较小的能量就能脱离氮原子。当该电子吸收可见光范围内的某波段光的能量时,即可摆脱氮原子而发生能带跃迁,而使钻石显**调。因吸收的波长有差异,而出现不同的中心,杂质氮在钻石晶格中有五种存在形式。

①、孤氮形式:即杂质氮以单个孤立的原子出现代替了一个碳原子位置,与其它四个碳原子相连,可见光范围内具有503nm、637nm吸收峰,红外区有1130cm-1吸收,吸收可见光中的部分蓝绿光和红光,使钻石呈现深浅不同的**。属Ⅰb型钻石。

②、双原子氮形式(A集合体):即杂质氮以原子对的形式出现,代替两个碳原子的位置,为N2中心缺陷,可见光范围内具有477nm吸收,红外区有1282 cm-1主吸收,1375 cm-1次峰吸收,也使钻石呈现**调,属ⅠaA型钻石。

③、三原子氮形式(N3中心):即杂质氮以三个原子集合体出现,代替三个碳原子的位置,并伴随有空位出现。N3中心吸收蓝-紫色光,以4155nm为特征吸收,另外还有423nm、435 nm、465 nm、475 nm吸收峰,这种选择性吸收使钻石呈**,红外区无典型吸收。称为Cape系列,属ⅠaB型钻石。

④、集合体氮(B1中心):即由4~9个氮原子占据了碳原子位置,仅在红外有1175 cm-1吸收。

⑤、片晶氮(B2中心):即氮沿某一方面分布,代替碳原子位置,仅在红外有1365 cm-1吸收。

B1中心,B2中心仅在红外区有吸收,在可见光区无吸收,因此不影响钻石的颜色。

2、杂质硼对钻石颜色的影响

杂质硼的存在是钻石产生蓝色的原因。硼的原子序数为5,最外层有3个电子,比碳少1个,不能满足4个原子的成键要求,在共价键中产生一个"空位",可被邻近的其它原子中的电子运动所充填,使钻石产生蓝色。

天然的蓝色钻石无典型的吸收峰。属Ⅱb型钻石,为半导体。

3、杂质氢对钻石颜色的影响

据最新的研究表明,若钻石中只含有杂质氢,不含硼、氮,钻石也会呈现蓝色。但这一研究有待进一步的证实。

二、辅照损伤致色

辅照的本质是提供激活电子、格位离子或原子发生位移的能量,从而形成辅照损伤色心。其过程实际上是利用辐射源产生得高能粒子或射线同晶格中的离子、原子或电子间的相互作用,使钻石结构遭到破坏,产生色心,该色心对可见光进行选择性吸收,而使钻石呈现颜色。

天然的α-粒子辐射作用使部分钻石晶体表层呈绿色,其颜色厚度约为20μm,只在原石中看到,经抛磨后颜色即消失。因此抛光成品的钻石中,自然辅照致色的极少,极大部分绿色、蓝色钻石为人工辅照改色。

目前辅照致色的方法有五种:

1、中子处理:将钻石放入核反应堆中,用中子轰击,可直接穿透钻石,产生晶格缺陷,产生绿色、蓝绿色,是整体改色,颜色可以永久保存,再加热到500~900℃,Ⅰa型钻石产生**、橙**;Ⅰb型钻石产生粉红色、紫红色;Ⅱa型钻石产生褐色,此方法目前最常用。

2、回旋加速器处理:经回旋加速器加速的带正电荷的粒子,可在钻石中产生绿色,如时间过长,则产生黑色,颜色仅限于表面。再加热到400~900℃,会出现黄、橙、褐色,产生颜色无法预料,形成N-¤-N的H3缺陷中心,产生503nm、595nm吸收线。此法目前很少用。

鉴别特征:经回旋加速器处理过的钻石,表面显示出特征的暗色标记,如果从亭部辅照,从台面观察可见一"张开的伞"状特征围绕底尖,如果从冠部辅照,环绕腰棱可见暗带,从测面辅照,可看到一边深,一边浅。

3、电子处理:产生淡蓝色或蓝绿色,仅限于表皮,大约2mm厚度,经处理后的钻石不具放射性,加热到400℃,产生橙、**、粉红-紫红色、褐色、蓝色、黑色,但颜色不可预料,此法目前较常使用。

4、γ射线处理:用Co60产生的γ射线,使钻石整体呈蓝色或蓝绿色,但所需时间长。现较少使用。

5、镭处理:产生稳定的绿色,限于表皮20μm,加热后产生黄、橙黄、褐色,但有放射性残余,几年后才能消失。因此现已不用此法。

辅照处理钻石的鉴别特征:

①、绿色:辅照处理后,有741nm吸收峰,称为GRI损伤,为一结构空位;

②、橙色、**、褐色:出现H3中心、H4中心,H3心为A集合体+空位,503nm吸收,H4心为496nm吸收,B1中心+空位,此外还有595nm吸收。595nm吸收为人工处理钻石的特征线,天然辅照以H3心为主,辅照处理以 H4心为主。当加热到一定高温时,595nm吸收会消失,但同时出现1936nm、2024nm吸收中的任何一条,即可判定为人工辅照改色钻石。

③、蓝色:有741nm吸收线,人工辅照改色的为绝缘体,天然为半导体。

④、粉红色、紫红色:Ⅰb型为637nm诊断线,还有595nm、575nm、503nm吸收线。

三、塑性变形致色

塑性变形是沿八面体{111}面滑移,使晶格产生位错,形成结构缺陷,产生天然褐色、粉红色、紫红色。

1、天然粉红色、紫红色钻石:在563nm处有诊断吸收带。Ⅰa型粉红色钻石有415nm、478nm、563nm吸收。Ⅱa型粉红色钻石有390nm、396nm、563nm吸收。澳大利亚阿盖尔矿(Arggle)有563nm、503nm、415nm吸收。

2、天然褐色钻石:原石上有密集的细线,尤其在菱形十二面体上,可看到变形,503nm处有强吸收峰,并伴随有537nm、512nm、494nm、495nm弱吸收峰。

四、包裹体致色。

因含大量包裹体而使钻石呈现黑色,橙色或褐红色。

当钻石中含有无数的暗色不透明包体时,呈现黑色,当用强的透射光照射时,可以观察到包裹体。

当次生包裹体存在于钻石的裂隙中,使钻石呈现橙红或褐红色,这种称为"氧化"钻石。

钻石原石的形态:

最常见的是八面体和菱形十二面体,另外还有正方体,再就是四六面体,聚形常见的是八面体和菱形十二面体的聚形,合成钻石立方体和吧面体的聚形多见另外常见三角薄片双晶

钻石原石往往是扭曲变形的,因为受生长环境的影响,原石晶体受到岩浆熔蚀或熔解,构造应力或机械破碎的作用

观察钻石不仅要观察晶形,还要观察表面特征,如三角凹痕、三角座、生长阶梯、纹理、结节、凹角和青鱼鼓次纹等。

还有一些特殊的钻石原石,如带壳钻石、烟雾钻石、氧化钻石、劣等钻石、黑钻、圆粒钻石、磁性钻石。

钻石具有八面体完全解理,对于加工钻石具有十分重要的意义。

衣服上的钻变黑的原因如下:

1、化学反应导致:衣服上的钻石可能会与化学物质发生反应,例如与香水、化妆品、洗衣粉等化学品接触,使其表面发生氧化或变色,从而导致钻石变黑。

2、油脂或污垢沉积:衣服上的钻石可能会因为长时间佩戴或接触污垢,如油脂、灰尘、汗水等,导致其表面变黑。这些污垢在钻石表面积累,会产生一层黑色氧化物,导致钻石变黑。

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