仿制宝石的种类很多,除了一般宝石仿贵重宝石、人造宝石仿天然宝石外,主要的仿制品还是玻璃、塑料和拼合石等。
1玻璃
玻璃是最古老的仿制品之一。染色合适的玻璃可以模仿所有的透明和半透明,以及亚半透明的宝石。
玻璃是二氧化硅,它是由熔融物质冷却而成的非晶质体,其内部质点排列无序,没有一定的固化温度。
纯净的二氧化硅玻璃是一种高熔点玻璃,其熔点高达1700℃,相对密度为221,折射率为146。当加入一些碱金属氧化物,如钾、钠、钙或铅的氧化物时,其熔点降低,硬度也会下降,但折射率、相对密度和色散值都会增强。
玻璃的种类很多,常见的商业类型分为两大类:(1)冕牌玻璃,含有氧化硅、氧化钾、氧化钠及氧化钙。大多数廉价玻璃仿制品就属此类。(2)燧石玻璃,也称铅玻璃。用氧化铅取代冕牌玻璃的氧化钙。这类玻璃常作为光学玻璃及高色散、高折射率宝石重要仿制原料。为获得有色玻璃,可加入微量的着色元素的氧化物或化合物,如铜(蓝、红)、钴(蓝)、铁(绿、棕、红)、锰(紫、棕)、镉(黄)、硒(红)、钕(红)、碳(黄、棕)、硫(黄)等。
不同组分的玻璃,其物理特性也各不相同,用来仿制宝石的玻璃一般具下列特征:
(1)光性:均质体、各向同性。
(2)硬度:5~6,有时可更低。
(3)相对密度:20~42。
(4)折射率:通常144~170,最高者可达195,但大于170的玻璃较软,很少用于宝石。
(5)断口:贝壳状。
(6)色散:(无铅玻璃)0009~(铅玻璃)0098,仿钻0037。
(7)吸收光谱:钴玻璃在橙黄、黄及绿光区有三条明显的吸收带,稀土玻璃在黄绿区显示二组清晰的吸收细线。红色硒玻璃除红区外全吸收。
(8)发光性:各种荧光,大多在短波紫外光下荧光明显。
(9)内含物:高突起的各种圆形、椭圆形鱼雷状单个或小群体的气泡,不规则漩涡纹。
(10)其他:玻璃导热性低,初次触摸有温感。有时可见印模痕、收缩坑等。
上述特征可以确认出大多数玻璃仿制品,另外还有一些特殊品种:
砂金石是在玻璃中加入三角形或六边形的金属铜片,产生耀眼闪光的褐色砂金石,可用以模仿天然“日光石”,除褐色砂金石外还可见深蓝色砂金石。
玻璃猫眼是由定向排列的玻璃纤维制成的。市场上常可见到呈各种鲜艳颜色的玻璃猫眼。用10倍放大镜在弧形侧面可见到六边形蜂窝状结构。
一种脱玻化玻璃仿翡翟,称为“准玉”。常为绿色、半透明,具辐射状皱晶群,似蕨类植物叶片,而其相对密度和折射率都远远小于天然翡翠,显示玻璃的物理特性。
一种称作斯洛克姆宝石的玻璃仿贵蛋白石,内部可见各种多边形的色斑,像是一片片起皱的彩色金属箔。在这种仿制品中可见到气泡,以及折射率和相对密度均大于天然欧泊。
2塑料
塑料首饰是目前市场上常见的仿制品,由于塑料的物理特性与它们所模仿的宝石的物理性质明显不同,所以常常不令人信服。但它们可用来仿造各种有机宝石和欧泊,而且具有很大的迷惑性。
塑料是高分子化合物经聚合作用而形成的人造材料,它的种类很多,其成分和物理化学性质变化很大,塑料首饰的主要特征是:
(1)光性:各向同性。
(2)硬度:15~3。
(3)相对密度:纯塑料105~155。加入配料后密度会加大。
(4)折射率:155~166,有时显异常双折射。
(5)可切性:具不同程度的可切性。即用小刀可削下薄片。
(6)导热性:导热性差,故有明显的温热感。
(7)内含物:可见气泡、旋涡纹及弯曲的色带。
(8)其他:热针触之有异味,有印模痕,表面有凹坑,不平整,具蜡状,树脂光泽,有各种荧光。
塑料仿制品重量轻,颜色美,但硬度很低。塑料仿象牙制品和象牙相似,而象牙特有的纹路是它们的主要鉴别特征。塑料仿琥珀相对密度较大,燃烧时气味不同,而且琥珀不可切。塑料仿欧泊由聚苯乙烯球体制成,折射率(1485)高于天然品,相对密度(19)低于天然品,塑料还用来仿造月光石、星光、猫眼和珍珠等。
3拼合石
拼合石是由二个部分或更多部分组成的一个完整的宝石。常见的有由二部分组成的双叠宝石和由三部分组成的三叠宝石。构成部分可以是天然的、合成的或仿制的材料。多以天然宝石为顶部的拼合石,带有很大的欺骗性。
常见的拼合石有以下几种(图10-3-1):
图10-3-1 拼合宝石
蛋白石双叠宝石是将蛋白石薄片粘至黑色缟玛瑙或玻璃、劣质欧泊及泥铁矿基质底座之上。欧泊三叠宝石是在双叠宝石之上加一无色水晶或玻璃质圆顶,起着保护欧泊薄片并放大变彩的作用。
石榴石为顶的拼合石是通过融合红色石榴子石和彩色玻璃刻面而成的。石榴子石为拼合石提供了强光泽和耐磨性以及天然的内含物,而玻璃为其提供颜色。如将宝石顶刻面朝下置于白纸之上,则可见到红色彩环。
焊接祖母绿通常由两层无色水晶或尖晶石用绿色粘胶在腰棱处拼合而成。通过折射率和相对密度的测定,即可容易的区分这种仿制品。
其他还有天然和合成红宝石双叠石、天然和合成蓝宝石双叠石、合成无色蓝宝石(或尖晶石)和钛酸锶拼合仿钻石、加绿色胶结物的翡翠拼合石、绿柱石拼合石等等。
未镶嵌的拼合宝石在弧面型宝石底部、刻面型宝石腰棱附近可见拼合接缝。已镶嵌的宝石可见两层宝石的光泽的不同差异、拼合层中的成层气泡、拼合层上下的内含物的差别、吸收光谱的差异和荧光的不同特点。折射率和相对密度也为拼合宝石鉴别提供了有用的证据。
钻石的识别: 钻石的鉴别是根据钻石的特殊的物理化学性质、加工特征和光学效果,同其他相似宝石的差异来鉴别真伪。简单的钻石鉴别方法有肉眼及10×放大镜观察鉴别和其他方法。 肉眼及10×放大镜下: (1) 光泽:钻石具有典型的金刚光泽,是天然无色宝石中最高的,也是仿制品所不具备的。 (2) 颜色:多数钻石为无色至**,浅褐色,彩色钻石数量少,有**、蓝色、粉红色等。 (3) 色散:钻石具有较强的色散,火彩绚丽柔和,而合成立方氧化锆色散高于钻石,因而火彩强烈、单调而刺眼,水晶、白色蓝宝石等色散则较低,火彩很不明显。 (4) 硬度:钻石具有极高的硬度,使它具有刻面平滑、棱挺直、角顶尖锐的特征,而仿制品的硬度根本无法和其相媲美,刻面上常见有抛光痕和棱线钝化的现象。 (5) 比重:适用于未镶嵌的裸石鉴别,钻石的比重为352,常见到的仿制品(合成立方氧化锆、GGG、YAG)比重通常远远大于钻石,而水晶比重为265,低于钻石。 (6) 放大检查:钻石内部常会出现天然的矿物包裹体以及生长现象,如云雾状包裹体、阶梯状生长纹、腰棱残留的三角形原始蚀坑。 (7) 加工:钻石的切工通常比例标准,棱线交接准确,相同刻面形状大小一致,从而使之有较高的亮度和漂亮的火彩,而仿制品通常切工较差,棱线搭接较差,相同刻面形状大小不一致。 其它方法: (1) 利用钻石的高热导率,用热导仪进行参考性鉴别,或者对钻石哈气,雾痕会很快消散。 (2) 利用钻石的亲油性进行鉴别;用油性笔在钻石上划线,线条连续、粗细均匀,水滴落在台面上时不会向四周散开,而是聚成一个小液滴。 仿钻: 锆石:硬度低,棱线常有磨损,具有较高的双折率,故放大检查可见后刻面棱双影。 合成立方氧化锆:通常底尖有贝壳状断口,腰围有孤度,有很强的色散,比重远高于钻石。 铅玻璃:棱线磨损严重,放大检查可见气泡。 合成碳硅石:这是和钻石参数最接近的品种,由于高双折射率,亭部可见重影,放大检查可见丝状包裹体。
天然钻石与合成钻石的区别:
鉴定特征
1、晶体形态
天然钻石为八面体,凸晶。菱形十二面体或它们聚形,不规则形态。
合成钻石为八面体和立方体聚形,晶形完美,晶面平直,晶棱锐利。
2、吸收光谱
天然钻石415nm特征吸收线,除此之外还有423nm、435nm、478nm吸收谱线。
合成钻石缺失415nm吸收线,有时出现470nm-700nm宽吸收带。
3、异常双折射
天然钻石带状、波状、斑块状,格子状异常消光。
合成钻石不显示或弱的异常清光。
4、内含物
天然钻石为天然矿物包襄体,如钻石、石榴石、透辉石等。
合成钻石为Fe-Ni合全包襄体,呈棒状、针状、片状等。
5、色带
天然钻石颜色均匀,难见色带,有时可见平行分布的斑块状色带。
合成钻石颜色不均匀,蓝色、**合成钻石显示四边形、八边形、柱状等色带和色区。
6、发光性
天然钻石LW无成蓝白、黄等各色荧光;SW不显示或弱的荧光。
合成钻石LW无荧光或黄—黄绿色荧光;SW黄-黄绿色荧光,强于LW荧光。
7、阴极发光
天然钻石可以产生蓝白色荧光,且颜色和发光强度均匀一致。
合成钻石阴极发光图像具有X形状。
补充:
钻石是指经过琢磨的金刚石,在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳 (C)元素构成,具有立方结构的天然白色晶体。钻石具有宗教色彩的崇拜和畏惧,同时又把它视为勇敢、权力、地位和尊贵的象征。现在已成为百姓们都可拥有、佩戴的大众宝石。钻石的文化源远流长,也有人把它看成是爱情和忠贞的象征。
鉴别钻石主要是用"导热仪(也叫钻石笔)"这主要是应用了钻石的热惰性是宝石中最高的,这一性质此外,钻石中,多少有一点包体,比如石墨,尖晶石,石榴石等,但最常见的,还是黑色的石墨包体
油性试验:用一支油基墨水的特制笔或圆珠笔,在钻石的台面划一条线,则会留下一条不间断直线。而其他的仿制品不具有亲油性,在划线处留下断续的点线。
水滴试验:在钻石上水珠将很长时间保持球形,而仿制品上的水滴则会在相对短的时间内散开。
哈气试验:在钻石上哈口气,如钻石上的水气立即消失为真钻石;若水气在钻石上停留几秒钟后才消失则为假钻石。
感觉试验:在室温下用舌头接触钻石及其仿制品时,钻石比仿制品要凉得多
鉴定它有个非常简单的好办法,就是把它放在一张有线 的纸上,倒放,台面向下,透过它能不能看到线,如果能就是仿钻了,天然钻石是看不到的这个方法很简单的
不过我个人建议还是用"钻石笔(也叫导热仪)"来分辨,这样更简单科学
钻石应该有两个证书,一个是"宝玉石鉴定证书"另一个是"钻石分级证书" 前者需要花费20~50元,后者需要花费150元
用导热仪(也叫钻石笔)可以有效的区分钻石和其他无色宝石
再有,用油性的碳素笔在钻石上画线,如果呈现连续的直线的,就是钻石了,这个应用的是钻石的亲油性
此外,通过观察包体,也可以迅速的把钻石和其他宝石区分开,钻石中,有其他宝石没有的黑色片状石墨包体,这个,就是有效的区分办法
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一颗上品真钻石的基本特征是:颜色纯正,结晶体透明洁净,
车工规矩。鉴定钻石的颜色可与钻石颜色的标准(俗称比子)相
比较而确定。在没有“比子”的情况下,也可以根据实践经验来
确定。当光线较强时,由于钻石反光,往往不易看准钻石的颜色,
这时可用口对着钻石哈一口气,使钻石不再发光,这样看色就比
较准确了。如钻石白色透黄,则颜色不正。鉴定钻石的纯净度,
主要看钻石内含杂质多少,一般含杂质少的称“微微丝”,稍多
的称“半号花”、“一号花”,以此类推,还有“二号花”、“三号
花”。钻石结晶体纯净的,称为“净”。钻石的车工又叫磨工,真
钻石的翻光面有57个或58个(也有个别例外)。
比较常见的假钻石有水钻、“白鲁宾”(又叫人造钻石)、锡
兰钻、玻璃料等。这些假钻石放在手上都能看见手纹,而真钻石
放在手上是看不见手纹的,这是最简单常见的实用鉴别方法。如
果有条件,当然也可以通过检验硬度来进行鉴别。
一、钻石与仿制品的鉴别
由于钻石是一种深受人们喜爱的,但价格昂贵的宝石。因此,人们一直需要一些廉价而外观又很像钻石的仿制品。钻石的仿制品可以是天然宝石矿物,也可以是人造或合成材料,但由于这些仿制品的物理性质与钻石总有不同之处,人们可以通过各种方法将它们区别开。表15-2-1列出钻石及其常见代用品的物理性质。
表15-2-1 钻石及其代用品的物理性质
(一)钻石肉眼鉴定
1毛坯的肉眼鉴定
(1)观察光泽:钻石具有特殊的金刚光泽,是区别其他无色透明矿物(或材料)的重要特征,观察时要尽量从光滑面进行光泽的观察。
(2)观察钻石的外观形态和表面特征:钻石最常见的晶体形态是八面体、立方体及二者的聚形,在无色透明矿物中能出现这几种晶体形态的矿物为数较少,即或具备相似的形状,如无色的尖晶石、锆石等,但由于其他性质与钻石相去甚远亦可彼此区分。钻石的另一个特征是晶面花纹,钻石的不同晶面常有特征的生长纹(晶面花纹),如八面体面常有三角形生长纹等,这些均可作为钻石的识别特征。
(3)估计钻石的密度:钻石用手掂量,有“打手”的感觉,合成立方氧化锆密度为595g/cm3,几乎是钻石的一倍。
2成品抛光钻石肉眼及10倍放大镜下鉴定
(1)切工特征
1)比率:切磨钻石,特别是品级较高者,通常有很好的精确性和对称性。如多条面棱总是相交于一点,各个小面的形状与大小及比率基本一致。但钻石仿制品的切磨常比较差。
2)抛光:钻石的不同刻面上的抛光痕的方向往往不一致。而仿钻各刻面的抛光痕的方向较一致。
3)腰棱:由于钻石硬度很大,在加工时,绝大多数钻石的腰部不抛光而保留粗面,呈毛玻璃状,又称“砂糖状”。钻石仿制品由于硬度小,虽然腰部亦不精抛光,但在粗面上仍能看到打磨时的痕迹,如平行排列的钉状磨痕等,此外,天然钻石腰围及其附近常发现三角形,阶梯状生长纹或原始晶面。
4)刻面棱线:天然钻石硬度大,刻面之间的棱线平直而锐利,而仿制品硬度小,棱线呈圆滑状。
(2)光泽与火彩:钻石具有金刚光泽,色散适中,火彩柔和。受过专门训练的人,可以依据光泽和火彩存在的较小差异,与仿钻区别开。
(3)观察重影:具有较大双折射的仿钻材料,在10倍镜下均可见明显的刻面棱重影现象,也称双轨现象,可与单折射的钻石区别,如锆石、合成金红石、合成碳硅石等,但在观察时,要注意正确的方法,避免从平行光轴或近于平行光轴的方向观察。
(4)内含物的特征:钻石为天然矿物,一般带有特征的矿物包裹体,生长结构等各种天然信息,这是钻石与其他仿制品的根本区别。例如,由平直且平行解理诱发的解理裂隙——羽状纹;特征的生长纹、双晶纹以及钻石腰棱上残留的原始晶面上的晶面纹理等——生长结构;典型的晶体包裹体有石墨、无色或白色橄榄石、红—红褐色晶形完好石榴子石、黑色的晶粒状铬铁矿、小钻石晶体等。
此外,还有一些简单的鉴别方法也具有实际意义,但有一定的局限性。例如,线条试验法,将标准切工的钻石台面向下放在一张有线条的纸上,垂直观察,几乎看不到纸上的线条,非标准切工不适用;倾斜试验法,将样品台面向上,置于暗背景中的,垂直观察离观察者最远的区域,出现暗窗者是仿钻,合成CZ、钛酸锶等折射率高的不适用;亲油性试验,用油性笔在钻石表面划过时可留下清晰连续的线条,而仿制品则会聚成一个个小液滴;托水性试验,用毛细管将小水滴点在样品上,水能在钻石表面保持长时间隆起,反之则为仿制品。
(二)常规仪器鉴定
常用比较简便的仪器进行鉴定和区分:
1热导仪测试
钻石的热导率很高,应用热导仪可以快速地鉴别钻石与仿钻石,但要注意合成碳硅石在热导仪测试中也会像钻石一样发出蜂鸣声,进一步区别可以通过刻面棱重影,内含物特征等进行。
2偏光仪检查
钻石为均质体矿物,而水晶、锆石、无色蓝宝石,托帕石及白钨矿等均为非均质体,理论上用偏光镜应很容易区分开。但天然产出的钻石常出现异常消光,给这种方法带来困难。
3折射率测定
对于水晶、托帕石等低折射率的样品,可以通过测定折射率将他们区别开,但大部分钻石仿制品折射率较高,不能用折射仪测定,而且容易损坏折射仪,因此一般不用测定折射率的方法来进行鉴别。
4密度测量
用静水力学法或重液测量未镶嵌的裸钻或毛坯也是鉴别钻石真伪的有效手段。
5色散
钻石的色散0044是无色透明天然宝石中最高的,因此易于与其天然宝石的代用品相区别。而一些人造的仿制品,如钛酸锶、合成金红石等的色散比钻石大得多,也不难区别。
6分光镜及分光光度计
天然产出的钻石大多数是Ia型(约占98%),由N3中心致色,这类钻石在415nm处有一强吸收。
二、合成钻石的鉴别
1颜色
大多数合成钻石为**,有一种为近似琥珀**。
2内外部显微特征
(1)合成钻石内常可见到细小的铁或镍铁合金触媒金属包裹体,常呈长圆形,平行晶棱或沿内部生长区分界线定向排列,或呈十分细小的微粒状散布于整个晶体中,在反光条件下,这些金属包裹体可见金属光泽。
(2)合成钻石晶面上常会显示不寻常的树枝状生长花纹。
(3)天然钻石一般呈八面体或立方体等单形或聚形,而合成钻石则发育八面体、立方体、菱形十二面体和四角三八面体等单形组成的聚形。
3荧光特征
合成钻石在长波紫外光下常呈惰性,而在短波紫外光下因受自身不同生长区的限制,其发光性具有明显的分带现象。
4吸收光谱
无色—浅**天然钻石在415nm、452nm、465nm、478nm有吸收线,特别是415nm吸收线的存在是指示无色—浅**钻石为天然钻石的确切证据,而合成钻石则缺少415nm吸收线。
1996年戴比尔斯(deBeers)推出的Diamondsure仪器,用于天然钻石和人工钻石的鉴别,该仪器采用分光光度计的原理,专门测量样品是否具有415nm吸收线,如再配合使用另一种名为Diamond view的仪器,便可以准确鉴别天然与人工合成的钻石。
5异常双折射
天然钻石在正交偏光镜下观察常具弱到强的异常双折射,干涉色颜色多样。多种干涉色聚集形成镶嵌图案,而合成钻石异常双折射很弱,干涉色变化不明显。
6阴极发光
合成钻石的不同生长区因杂质成分(如N)的含量、结构不同,而导致在阴极发光下显示与天然钻石完全不同的颜色和生长条纹等特征。
三、优化处理钻石的鉴别
钻石优化处理的目的,一是改善钻石的颜色;二是提高钻石的净度。
1颜色优化处理品的鉴别
除了用颜料涂层法改善的钻石极易鉴别外,其他方法改善颜色的钻石很难鉴别。对用辐照法增色的钻石,人们已找出了一些与未经处理钻石的差别,如,吸收光谱的不同,但对常规鉴定没有太大的帮助。对于高温高压法去黄变白的钻石就更难鉴别了,为了区分,目前只好采用在钻石腰棱刻字的方法加以限制。如,在高温高压下,Gepol法将Ia型褐色系列净度高的钻石中石墨转化为钻石,使钻石色级可升高至D—G级。GIA采用在钻石腰棱激光刻“Ge pol”印记。还有在高温高压下,将Ib型钻石中N原子迁移形成Ia型,使颜色变浅,色级升高的方法也比较难鉴别。
2净度处理品的鉴别
(1)激光钻孔处理钻石:利用激光技术在高温下对钻石进行激光打孔直达包裹体,将钻石中的有色或黑色包裹体除去再用化学药品进行清理。激光处理过的钻石,会在钻石表面留下永久性的激光孔眼,从亭部观察可见激光孔道。
(2)玻璃充填:充填钻石常具闪光效应,暗域照明下常见的橙黄、紫红、粉色,其次为粉橙色闪光,而亮域照明下可见蓝绿、绿色、绿**、**闪光,同一裂隙的不同部位可表现出不同的闪光颜色,但总体比较单一。而未经填充的裂隙呈现七彩的光谱色。
利用油性墨水笔(记号笔):用油性墨水笔在”钻石“表面划过,若留下清晰而连续的线条,则为真正的钻石;若为不连续的小液滴定向排列,则为钻石防止品。
呼气鉴别:对着钻石表面呼气,因为钻石的热导率高,其表面的水汽会很快消失,而其他宝石表面的水汽则凝结的久一些。
划线鉴别:在一张白纸上用黑笔画一条直线,再把宝石台面(即宝石最大的那个面)向下放置在直线上,若透过宝石看不到纸上的黑线,则宝石为钻石;若透过宝石能够看到黑线,则为其他折射率较低的钻石仿制品。
润湿实验:我们需要将一小水滴点在宝石台面上,若水滴能够在宝石表面保持很长一段时间,则说明是钻石;若水滴很快散开,则说明是钻石的仿制品。
观察光泽与火彩:抛光面良好的钻石具有很强的金刚光泽,而其他的无色透明宝石通常为亚金刚光泽或玻璃光泽等。
另外,切磨比例适当的钻石,外观常常呈现特殊的五光十色、柔和自然的火彩(火彩即为钻石的光彩),随着观察角度的变化,其火彩会呈现出跳动感。而钻石仿制品的火彩则显现的苍白不自然或过于刺眼。
由外观与颜色:钻石晶体为透明的单晶体,其形态常见为八面体、菱形十二体和立方体单体,也有一些为双晶或聚形。由于溶蚀作用,自然界实际产出的钻石晶体形态通常为浑圆状或歪晶,并且晶面上常常留有蚀像,例如八面晶体上可以看到倒三角的凹坑蚀像,菱形十二体晶面上可见线理或显微圆盘状花纹。
钻石辨别真假小窍门:
1、滴水法
天然钻石的质地坚硬细腻,在表面上滴一滴水,如果是真钻,水滴会长时间不散,或者朝其表面哈气,真钻表面水汽能很快消失,反之即为假钻。
2、验硬度
天然钻石是自然界中最硬的宝石,用锋利刀具在其表面上刻划,不会造成任何的划痕,而假钻的硬度低,其表面经过刻划容易出现痕迹。
3、看火彩
在灯光的照射下,天然钻石具有闪亮夺目的火彩,其表面能够反射出五颜六色的彩光,而假钻的光彩生硬呆板,看起来不自然。
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