钻石 化学成份

钻石 化学成份,第1张

钻石是一种由碳元素组成的矿物,是碳元素的同素异形体。

钻石和石墨都属于碳单质,二者的化学式都是C,在矿物化学组成中,总含有Si、Mg、Al、Ca、Mn、Ni等元素,并常含有Na、B、Cu、Fe、Co、Cr、Ti、N等杂质元素,以及碳水化合物。

钻石和石墨的化学性质完全相同,但钻石和石墨不是同种物质,它们是由相同元素构成的同素异型体。 所不同的是物理结构特征。

扩展资料

钻石的化学性质

钻石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体,是指经过琢磨的金刚石。金刚石是无色正八面体晶体,其成分为纯碳,由碳原子以四价键链接,为目前已知自然存在最硬物质。

由于金刚石中的C-C键很强,所有的价电子都参与了共价键的形成,没有自由电子,所以金刚石硬度非常大,熔点在华氏6900度,金刚石在纯氧中燃点为720~800℃,在空气中为850~1000℃,而且不导电。

钻石矿物晶体构造属等轴晶系同极键四面体型构造。碳原子位于四面体的角顶及中心,具有高度的对称性。单位晶胞中碳原子间以同极键相连结,距离为154pm。常见晶形有八面体、菱形十二面体、立方体、四面体和六八面体等。

-金刚石 (纯碳组成的矿物)

金刚石

钻石,也叫金刚石,俗称“金刚钻”。化学式为c,与石墨同属于碳的单质。是一种具有超硬、耐磨、热敏、传热导、半导体及透远等优异的物理性能,素有“硬度之王”和宝石之王的美称,金刚石的结晶体的角度是54度44分8秒。习惯上人们常将加工过的称为钻石,而未加工过的称为金刚石。在我国,金刚石之名最早见于佛家经书中。钻石是自然界中最硬物质,最佳颜色为无色,但也有特殊色,如蓝色、紫色、金**等。这些颜色的钻石稀有,是钻石中的珍品。印度是历史上最著名的金刚石出产国,现在世界上许多著名的钻石如“光明之山”,“摄政王”,“奥尔洛夫”均出自印度。钻石的产量十分稀少,通常成品钻是采矿量的十亿分之一,因而价格十分昂贵。经过琢磨后的钻石一般有圆形、长方形、方形、椭圆形、心形、梨形、榄尖形等。世界上最重的钻石是1905年产于南非的“库里南”,重3106克拉,已被分磨成9粒小钻,其中一粒被称为“非洲之星”的库里南1号的钻石重量仍占世界名钻首位。

用途1:当人服食下金刚石粉末后,金刚石粉末会粘在胃壁上,在长期的摩擦中,会让人得胃溃疡,不及时治疗会死于胃出血,是种难以让人提防的慢性毒剂。文艺复兴时期,用金刚石粉末制成的慢性毒药曾流行在意大利豪门之间

晶体结构:

晶胞为面心立方结构,每个晶胞含有2组8个C原子。

鉴别钻石的简单方法

在社会对珠宝钻石需求增加的情况下,人造钻石和其它冒充钻石不断充扩市场,甚至有些珠宝经营者也分不清楚。下面介绍几种简单鉴别钻石真伪的方法。

1、钻石的单折光性

钻石的单折光性,是由于钻石的本质特性决定的。而其它天然宝石或人造宝石大都是双折光性的。冒充的钻石在10倍放大镜观察下,从正面稍斜的角度看,很容易看出棱角线出现重叠影像,并同时呈现出两个底光。双折射率差别小的如锆石等,也可看出底光重叠的影像。

2、钻石的吸附性

钻石对油脂及污垢有一定的亲和力,即油污很容易被钻石吸附。因此,用手指抚摸钻石会感到胶粘性,手指似乎有粘糊的感觉。这是任何宝石所没有的。这种方法需要加以训练方能掌握其中微妙的区别。

3、一线直落的特征

钻石表面抛光很光滑。用一支钢笔蘸上墨水在钻石上划过,若是真钻石,表面留下的是一条光滑连续的线条,特征是一线直落。仿冒品留下的是一个个小圆点组成的线条。用此法观察应借助放大镜。

4、特有的金刚光泽

大致在100度的白炽灯光下,切磨很好的钻石与仿冒品相互比较,很容易看出哪个具有金刚光泽。此方法不宜在过暗或过强的灯光下是进行。

高硬度人造金刚石

美国通用电器公司的研究和开发中心合成了单位体积内原子密度超过现有任何固体物抽的人造金刚石,其硬度超过了天然金刚石,堪称世界上最硬的材料。与天然金刚石含有百分之九十九的碳13同位素。据科学家观察,随着碳13同位素密集程度的增加,原子间的距离会略微缩小,促使人造金刚石的硬度超过原子排列略显松散的天然金刚石。在合成人造金刚石的过程中,科学家们首先通过化学蒸发过程将富含碳13同位素的甲烷气体中的碳元素沉淀成金刚石小碎块,然后再使用非常高的压力把这些小碎块分解,并再结晶成重量最高达3克拉的块状金刚石。

金刚石常呈黄、褐、蓝、绿和粉红等色,但以无色的为特佳。世界上重量超过620克拉(合124克)的特大宝石级金刚石共发现10粒,其中最大的名库里南(Cullinan),重3106克拉(合62135克),大小5×65×10厘米,1905年发现于南非的普雷米尔岩管。中国常林钻石,重158786克拉,1977年发现于山东临沭县,列为世界名钻。世界金刚石主要产地有澳大利亚、扎伊尔、博茨瓦纳、前苏联、南非、巴西、纳米比亚、加纳、中非、塞拉利昂和中国等。

在摩氏硬度计中它是第十类。

附:我国产出的巨粒和大粒金刚石

1971年以来的二十年中,在我国陆续发现了几颗50克拉以上和100克拉以上的金刚石,按发现时间的先后排列如下:

[1]1971年9月25日,在江苏省宿迁公路旁发现一颗重52.71克拉的金刚石。

[2]1977年12月21日, 在山东省临沭县常林大队,女社员魏振芳发现1颗重158786克拉的优质巨钻,全透明,色淡黄,可称金刚石的“中国之最”。被命名为“常林钻石”

[3]1981年8月15日,在山东郯城陈埠发现一颗124.27克拉的巨粒金刚石。被命名为“陈埠一号”。

[4]1982年9月,在山东郯城陈埠发现一颗96.94克拉的金刚石。

[5]1983年5月,在山东郯城陈埠发现一颗92.86克拉的金刚石。

[6]1983年11月14日,在山东蒙阴发现一颗119.01克拉的巨粒金刚石,被命名为“蒙山一号”。

钻石,就是经过打磨的金刚石,又称金刚钻,矿物名称为金刚石。英文为Diamond,源于古希腊语Adamant,意思是坚硬不可侵犯的物质。

①通常指宝石级金刚石,尤指琢型宝石级金刚石,其实,钻石和金刚石在国外并无这种用词的区分,英文中均使用同一个词汇“diamond”,但国内则常把“金刚石”一词用于矿物学领域,钻石一词用于宝石学领域。但也不尽然,如“工业钻石”虽然不属于宝石学领域,只是人们已习惯于这样称呼,故在本词条中也采用之。

②宝石级钻石以无色透明为上品,但常见的多为略带微**调者。**调或褐色调愈深,品级也愈低。有一种无色透明中带一点蓝色的被称作“水火色”,却是佳品。而带深蓝、深黑、深金黄和红色、绿色者,更是少见的珍品,被称为“艳钻”或“奇珍钻石”,同一矿区的钻石带有相似的“色素”特征,以致有经验的人常可凭此认出钻石的产地。最早发明标准圆形明亮式切割的是在1914年,比利时安特卫普的钻石切割师托考夫斯基发明。判别钻石的标准被称为4C,分别是净度、颜色、切工、克拉重量。其中净度是指钻石的内含物,而不应称为瑕疵。内含物的存在正说明了钻石的天然性。当然,我们还是希望这种包裹体状的内含物越少越好,所以就有了净度的分级。即:LC、VVS、VS、SI、P级。过去人们不会琢磨钻石,只能用钻石原石作为饰品,金刚石晶体真正成为钻石,变为首饰的时代,大约在1450年。当时琢磨钻石只有17个面,1558年--1603年当政的英国女王佩戴的钻石戒,只是一个八面体钻石晶体,磨掉了一个顶尖作为戒面的。直到1919年一位住在美国的波兰人名叫塔克瓦斯墓(Tolkowsky),设计出58个翻面的钻石切割工艺,至今仍在采用,这个切工是根据钻石的折光率系数等因素而精确计算出来的,不能任意改变,否则磨出的钻石将无光彩或漏光。

化学成分

钻石的化学成分是碳,这在宝石中是唯一由单一元素组成的。属等轴晶系。晶体形态多呈八面体、菱形十二面体、四面体及它们的聚形。纯净的钻石无色透明,由于微量元素的混入而呈现不同颜色。强金刚光泽。折光率2417,色散中等,为0044。均质体。热导率为035卡/厘米•秒•度。用热导仪测试,反应最为灵敏。硬度为10,是目前已知最硬的矿物,绝对硬度是石英的1000倍,刚玉的150倍,怕重击,重击后会顺其解理破碎。一组解理完全。密度352克/立方厘米。钻石具有发光性,日光照射后 ,夜晚能发出淡青色磷光。X射线照射,发出天蓝色荧光。钻石的化学性质很稳定,在常温下不容易溶于酸和碱,酸碱不会对其产生作用。

钻石与相似宝石、合成钻石的区别。宝石市场上常见的代用品或赝品有无色宝石、无色尖晶石、立方氧化锆、钛酸锶、钇铝榴石、钇镓榴石、人造金红石。合成钻石于1955年首先由日本研制成功,但未批量生产。因为合成钻石要比天然钻石费用高,所以市场上合成钻石很少见。钻石以其特有的硬度、密度、色散、折光率可以与其相似的宝石区别。如:仿钻立方氧化锆多无色,色散强(0060)、光泽强、密度大,为58克/立方厘米,手掂重感明显。钇铝榴石色散柔和,肉眼很难将它与钻石区别开。

形成原因

现代科学技术 、手段为探索钻石的形成提供了新思路和方法。钻石是世界上最坚硬的、成份最简单的宝石,它是由碳元素组成的、具立方结构的天然晶体。其成份与我们常见的煤、铅笔芯及糖的成份基本相同,碳元素在较高的温度、压力下,结晶形成石墨(黑色),而在高温、极高气压及还原环境(通常来说就是一种缺氧的环境)中则结晶为珍贵的钻石(白色)。为了便于理解钻石的起源,先看一看含有钻石的原岩。

自从钻石在印度被发现以来,我们不断听到人们在河边、河滩上捡到钻石的故事,这是由于位于河流上游某处含有钻石的原岩,被风化、破碎后,钻石随水流被带到下游地带,比重大的钻石被埋在沙砾中。钻石的原岩是什么?1870年人们在南非的一个农场的黄土中挖出了钻石,此后钻石的开掘由河床转移到黄土中,黄土下面就是坚硬的深蓝色岩石,它就是钻石原岩——金伯利岩(kimberlite)。什么是金伯利岩?金伯利岩是一种形成于地球深部、含有大量碳酸气等挥发性成份的偏碱性超基性火山岩,这种岩石中常常含有来自地球深部的橄榄岩、榴辉岩碎片,主要矿物成份包括橄榄石、金云母、碳酸盐、辉石、石榴石等。研究表明,金伯利岩浆形成于地球深部150公里以下。由于这种岩石首先在南非金伯利被发现,故以该地名来命名。

另一种含有钻石的原岩称钾镁煌斑岩(lamproite),它是一种过碱性镁质火山岩,主要由白榴石、火山玻璃形成,可含辉石、橄榄石等矿物,典型产地为澳大利亚西部阿盖尔(Argyle)。

科学家们经过对来自世界不同矿山钻石及其中原生包裹体矿物的研究发现,钻石的形成条件一般为压力在45-60Gpa(相当于150-200km的深度),温度为1100-1500摄氏度。虽然理论上说,钻石可形成于地球历史的各个时期/阶段,而目前所开采的矿山中,大部分钻石主要形成于33亿年前以及12-17亿年这两个时期。如南非的一些钻石年龄为45亿左右,表明这些钻石在地球诞生后不久便已开始在地球深部结晶,钻石是世界上最古老的宝石。钻石的形成需要一个漫长的历史过程,这从钻石主要出产于地球上古老的稳定大陆地区可以证实。另外,地外星体对地球的撞击,产生瞬间的高温、高压,也可形成钻石,如1988年前苏联科学院报道在陨石中发现了钻石,但这种作用形成的钻石并无经济价值。

稀少的钻石主要出现于两类岩石中,一类是橄榄岩类,一类是榴辉岩类,但仅前者具有经济意义。含钻石的橄榄岩,目前为止发现有两种类型:金伯利岩(kimberlite)(名字源于南非得一地名——金伯利)和钾镁煌斑岩(lamproite),这两中岩石均是由火山爆发作用产生的,形成于地球深处的岩石由火山活动被带到地表或地球浅部,这种岩浆多以岩管状产出,因此俗称“管矿”(即原生矿)。含钻石的金伯利岩或钾镁煌斑岩出露在地表,经过风吹雨打等地球外营力作用而风化、破碎,在水流冲刷下,破碎的原岩连同钻是被带到河床,甚至海岸地带乘积下来,形成冲积砂矿床(或次生矿床)。

名钻

世界最大的10颗钻石

1.“库利南”(Cullinan)。1905年1月21日发现于南非普列米尔矿山。它纯净透明,带有淡蓝色调,重量为3106克拉。后来被加工成9粒大钻石和96粒较小钻石。其中最大的一粒名叫“非洲之星第Ⅰ”,水滴形,镶在英国国王的权杖上。次大的一粒叫做“非洲之星第Ⅱ”,方形,64个面,重317克拉,镶在英帝国王冠上。

2.布拉岗扎(Braganza)。1725年发现,系巴西境内发现的最大钻石。它近乎无色,仅带有极轻微的**,重量为1680克拉。后来不知去向。有人怀疑,这颗钻石后来可能经更权威的鉴定,发现它并不是钻石,而是一颗黄玉。

3.一颗未予命名的大钻石。1919年,在普列米尔矿山找到一颗重达1500克拉的宝石金刚石,颜色也和库利南相似,因此有人认为它和库利南是同一个大晶体破裂而成的,故没有给这块金刚石专门命名。

4.尤里卡(Eureke)。1893年,发现于南非奥兰治自由邦的贾格斯丰坦钻石矿。它光滑透明,呈蓝白色,光泽极佳,是一颗质量上乘的钻石。琢磨后最大的一颗重6968克拉,被称作“高贵无比”。

5.塞拉里昂之星(Star of Sierra Leone)。塞拉里昂的钻石以品质佳,颗粒大,有良好的八面体晶形而著称于世。塞拉里昂之星是1972年2月在扬格玛的钻石矿上发现的,重为9689克拉,无色。

6.科尔德曼.德迪奥斯。是巴西在发现“布拉岗扎”之后所发现的最大的钻石,重9225克拉,具极佳的蓝白色。

7.库稀努尔(Kohinur)是世界上已知最古老的钻石。相传早在13世纪时发现于印度著名的古钻石矿区——哥尔负达。原石重约800克拉,被称为“库稀努尔”。后被加工成椭圆形,重10883克拉,无色(略带灰),并更名为“光明之山”。

8.大莫卧儿(Great Mogul),也是世界著名的古钻石之一。大约1630—1650年间发现于印度的可拉矿区,原石重7875旧克拉,被加工成玫瑰花型,后来去向不明。

9.沃耶河(Weyie River),系1945年发现于塞拉里昂沃耶河谷砂矿中的大钻石。原石重770克拉,近于无色,品质甚佳,后被切割加工成30颗琢形钻石。最大者为3135 克拉,被命名为“胜利钻石”。

10.金色纪念币(Golden Jubilee),1986年发现于南非的普列米尔矿山。原石重75550克拉,呈深金褐色,后来磨出了一颗54567克拉的大钻。这是目前最大的一颗琢型钻石。该钻石现被镶嵌在泰王的权杖上。

其他钻石

人类开采利用钻石的历史已有几千年了,但自古以来大于20克拉的宝石级金刚石颇为罕见。而大于100克拉的钻石被视着国宝。据称目前世界上发现的大于100克拉的特大金刚石有1900多粒,其中大于500克拉的有21粒,大于1000克拉的仅有2粒。迄今世界上最大的一颗钻石是1905年1月27日在南非扎伊尔伯里梅尔(Premier)发现的,该钻石取名“库里南”(Cullinan),重达3106克拉。长100mm,宽65mm,厚50mm。宝石界行家估计“库里南”的价值高达75亿美元。1907年,南非德兰士瓦地方政府将这粒巨钻赠送给了英王爱德华七世。英王把加工这颗巨钻的工程交给了著名的荷兰阿舍尔公司,这家公司曾经加工过“高贵无比”等大钻。该公司接下工程后对这颗巨钻研究了几个月1908年2月10日这颗巨钻被劈成几大块后加工出9颗大钻,98颗小钻,特意留下一块(重95克拉)原石未加工。加工出来的成品钻总量为106365克拉,加工出来最大的一颗钻石取名“库里南Ⅰ号”,也称为非洲之星,重达53002克拉,是梨形刻面钻。“库里南Ⅱ号”是一颗切角的长方钻,重3174克拉。“库里南Ⅲ号”为梨形钻,重95克拉,“库里南Ⅳ号”为方形钻,重64克拉,还有一棵心形钻重19克拉,两粒马眼钻,分别重l15克拉和88克拉,最后两粒分别为长方钻(重68克拉),和橄榄球形钻(重4克拉),其中的四粒钻石镶在英国王冠之上,这顶王冠现珍藏在伦敦韦克菲尔德塔的英王室宝库之中。

17世纪初,在印度戈尔康达的钻石砂矿中拾到一粒重309克拉的钻石坯,后取名为奥尔洛夫钻石。当时,根据沙赫哲汗的旨意,一位著名的钻石加工专家拟加工成“印度玫瑰”模样,但未能完全如愿,重量损失不少(仅磨出18962克拉)。根据传说,这颗美妙绝伦、稀罕无暇的钻石,后来做了印度塞林伽神庙中一尊神像的眼珠。1739年德里被波斯国王纳吉尔攻占之后,这颗钻石被装饰在纳吉尔宝座之上,取名为“杰尔昂努尔”。之后钻石被盗,落入一位亚美尼亚人手中。1767年他把钻石存入了阿姆斯特丹一家银行,于1772年他把钻石卖给了御前珠宝匠伊万,伊万于1773年以40万卢布的价格又买给了奥尔洛夫伯爵。同年,奥尔洛夫把这颗钻石奉献给叶卡捷琳娜二世作为她命名日的礼物,尔后它被焊进一只雕花纯银座里,镶在了俄罗斯权杖的顶端。奥尔洛夫钻石洁净无暇,十分罕见,它略带一点淡蓝绿色,晶体中有几个极小的淡**包裹体。钻石厚22mm,宽31--32mm,长35mm。目前这颗钻石珍藏在前苏联钻石基金会,另一颗著名的钻石“沙赫”是1829年波斯王子米尔扎赠送给沙皇政府的,意在修好由于俄国使臣在波斯被害一事而恶化的两国关系。“沙赫”钻石重887克拉,浅黄褐色,无瑕,只是晶体深处有几条小裂纹。三个抛光面上都有用波斯文字刻上的铭文,意为“布尔罕一尼扎姆一沙赫二世,1000年(公元1591年)”。中印度为大莫卧尔占据之后,这颗钻石落入他们之手。第二段铭文意为“哲汉吉尔一沙赫之子哲罕—沙赫,1051年(公元1641年)”。第三段铬文意为“统治者卡德扎尔—法赫特一阿里一沙赫苏丹,1242年。(波斯国王、1842年)。这颗钻石被纳吉尔沙赫据为已有,大约是在1739年占领大莫卧尔时期,在什么地方采到这颗钻石无人知晓,据推断,它可能发现于戈尔康达砂矿。能在坚硬无比的“沙赫”钻石上刻上铭文,可见当时波斯艺人技术之精湛令人无法想象。铭文中提到的大莫卧尔帝国执政官沙赫—哲罕,从1627年执政到1666年,后来被儿了杰布夺位并让他在监牢中渡过余生。沙赫哲罕有极大的宝石癖,他拥有专门的工场,甚至亲自到那里去分选和琢磨宝石,他的儿子杰布不仅篡夺了王位,也夺取了父亲的珍宝。1665年,一位著名旅行家对大莫卧尔的宝座作了引人人胜的描绘,宝座以大量宝石点缀。朝晋谒者一面宝座的华盖上悬着一颗重80--90克拉的钻石,四周环绕很多祖母绿和红宝石。这可能就是“沙赫”,它悬在大莫卧尔与朝晋谒者之间作为护身宝物。还有一粒非常美丽的钻石,名叫“桑西”钻,重55克拉,传说这颗钻石曾镶在勇士卡尔头盔上,后在一次厮杀中丢失。

1589年“桑西”钻出现在葡萄牙国王安东的珍宝库中。后以10万旧法郎卖给法兰西珍宝库总管领主德、桑西。“桑西”钻很长时间一直是他家族的传家之宝。后馈赠给法兰西王耿利赫二世,并列入法兰西国宝库清单中,1792年这颗钻石被洗劫走了。1830年“桑西”被一位乌克兰工厂主的后裔杰米多夫买走,成交价50万法郎,法国政府就此事打了一场官司,五年之后钻石判给了杰米多夫。410克拉的“摄政王”钻石也有一段动人的故事,传说是一个印度奴隶1701年在著名的戈尔康达矿的矿井里拾到的,他想凭这颗钻石改变人生获得自由,于是他趁人不注意举起丁字镐向大腿猛击,血流如注。这位印度人忍巨痛把钻石藏在伤口深处,并用树叶作绷带把伤口包好,他找到一个英国海轮水手,准备换取自由,海员看到巨钻之后,恨不能立即把它搞到手,为此准备豁出一切。水手和奴隶很快谈妥了,水手瞒着船长,把印度人藏在船舱里的黄麻里。当海轮驶入公海后,水手夜晚送饭给奴隶吃,趁其吃饭之机用匕首将奴隶杀死并把受害者投入大海,船停靠在马德拉斯之后,水手以二万英镑把这粒钻石卖给了该城的英国总督彼得爵士。水手得到钱后,很快把钱挥霍一空,最后愧痛难当,自缢而死。1717年彼得以340万金法郎把钻石卖给法兰西摄政王奥尔列昂斯基公爵。公爵吩咐对钻石进行加工,于是才有了钻石“摄政王”,这颗钻石的诞生可谓历尽艰辛,琢磨抛光就花费了整整两年时间,加工后重量为1405克拉,1722年留多维克十四世加冕时,钻石被镶在他的王冠上,法国大革命之初的1792年,它同王权的其他标志一起失落,辗转到了柏林。后被一个德国珠宝商卖给了拿破仑。18世纪90年代,它被拿破仑作为抵押担保发动远征的抵押物,1940年希特勒攻占巴黎时,钻石藏在沙姆博尔城大理石壁炉的护墙板中。目前这粒钻石陈列在卢浮宫中。钻石粒度为30 X 29 X 19mm,钻石为灿烂琢型,做工精美,光泽和“出火”都不同反响。 1762年,天才的宫廷珠宝匠波吉耶为叶卡捷琳娜二世加冕典礼制作的大王冠以其富丽精美赢得称赞,他创造了一个钻石灿烂琢型的新世界,王冠上总共镶嵌有2858克拉重的4936颗钻石,整个王冠重1907克,装饰王冠的“尖晶石”钻石重39872克拉,被列为原苏联七大历史名钻之一。

世上最古老的钻石——马果钻石

马果钻石重78750克拉,是历史上最早发现的一颗巨型钻石原石,在1304年发现于印度的戈尔康地区。该区也是世界上最早发现金刚石矿床的地方。至今,其重量在钻石原石中名列第四位。该原石晶形不完整,但无色透明,火彩照人,极为珍贵。该原石几经周折,多次被盗,最后落入英国女王维多利亚手中。其后经精心设计,切割成若干块钻石。其中最有名的有两颗,一颗命名为科赫依尔(Kon-i-noor),重10893克拉,呈椭圆形,镶嵌在英国女王母后王冠上;另一颗称为奥尔洛夫(Orloff),重18960克拉,呈玫瑰形,现珍藏在莫斯科的克里姆林宫,奥尔洛夫钻石重量居成品钻石第九位。

钻石主要由碳元素组成的。

钻石是指经过琢磨的金刚石,金刚石是一种天然矿物,是钻石的原石。简单地讲,钻石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体。

钻石在天然矿物中的硬度最高,其脆性也相当高,用力碰撞就会碎裂。源于古希腊语Adamant,意思是坚硬不可侵犯的物质,是公认的宝石之王。

卡,或译克拉、克拉(Carat),是钻石的质量单位。一卡相等于200毫克,相传早期钻石商人称量钻石所用的砝码为稻子豆树(carob)果实,一粒这样的果实大约就重200毫克。因为钻石的密度基本上相同,因此越重的钻石体积越大。越大的钻石越稀有,每卡的价值亦越高。

钻石的化学成分是碳,这在宝石中是唯一由单一元素组成的,属等轴晶系。常含有005%-02%的杂质元素,其中最重要的是N和B,他们的存在关系到钻石的类型和性质。晶体形态多呈八面体、菱形十二面体、四面体及它们的聚形。纯净的钻石无色透明,由于微量元素的混入而呈现不同颜色。强金刚光泽。折光率2417,色散中等,为0044。均质体。热导率为035卡/厘米/秒/度。用热导仪测试,反应最为灵敏。硬度为10,是目前已知最硬的矿物,绝对硬度是石英的1000倍,刚玉的150倍,怕重击,重击后会顺其解理破碎。一组解理完全。密度352克/立方厘米。钻石具有发光性,日光照射后 ,夜晚能发出淡青色磷光。X射线照射,发出天蓝色荧光。钻石的化学性质很稳定,在常温下不容易溶于酸和碱,酸碱不会对其产生作用。

钻石与相似宝石、合成钻石的区别:

宝石市场上常见的代用品或赝品有无色宝石、无色尖晶石、立方氧化锆、钛酸锶、钇铝榴石、钇镓榴石、人造金红石。因为合成钻石要比天然钻石费用高,所以市场上合成钻石很少见。钻石以其特有的硬度、密度、色散、折光率可以与其相似的宝石区别。如:仿钻立方氧化锆多无色,色散强(0060)、光泽强、密度大,为58克/立方厘米,手掂重感明显。钇铝榴石色散柔和,肉眼很难将它与钻石区别开。

非洲、俄罗斯、澳大利亚和加拿大。目前世界上共有27个国家发现钻石矿床,大部分位于非洲、俄罗斯、澳大利亚和加拿大。

1、钻石主要出现于两类岩石中,一类是橄榄岩类,一类是榴辉岩类,但仅前者具有经济意义。

2、含钻石的橄榄岩,目前为止发现有两种类型:金伯利岩和钾镁煌斑岩,两种岩石均是由火山爆发作用产生的,形成于地球深处的岩石由火山活动被带到地表或地球浅部,这种岩浆多以岩管状产出,因此俗称“管矿”(即原生矿)。

3、含钻石的金伯利岩或钾镁煌斑岩出露在地表,经过风吹雨打等地球外营力作用而风化、破碎,在水流冲刷下,破碎的原岩连同钻石被带到河床,甚至海岸地带乘积下来,形成冲积砂矿床(或次生矿床)。

  

  钻石基本常识

  1、钻石的性质

  钻石是具有等轴对称的结晶质的碳。它的矿物学名称为金刚石。钻石是宝石级金刚石的称谓。

  化学成分:碳

  硬度:10(最大)

  光泽:金刚光泽(最好)

  颜色:据含微量元素不同呈各种颜色。如无色、浅黄至**、褐色、浅绿至绿色、蓝色、粉红至红色等。常用于首饰钻石为无色至浅**属含"N"系列。

  2、钻石的特性

  ①钻石是人类最早利用的宝石材料之一。

  ②钻石是地球是最硬的材料。

  ③钻石是最受欢迎的宝石--宝石的定义:美丽、稀少、耐久、无害。在钻石中充分体现出来

  ④钻石是所有种类的宝石中,质量评价最为严格,评价标准最国际化的宝石。

  3、钻石的矿物学分

  I型:钻石含杂质"N"(氮),不能透过波长为250nm的短波紫外光,I型钻石占所有钻石的98%强,又分成两个亚型,Ia和Ib。

  Ia型:含"N"杂质,约01%,"N"的集合体"N3"形式存在于晶格中,并导致主要是415nm的吸收,从而引起**,并称为Cape系列或**系列。大多数的Ia型钻石在紫外光下,具有强弱不一的荧光,通常为蓝白色。

  Ib型:含"N"杂质,最多可达020%,"N"以孤立原子的方式替代钻石晶格中的"C"原子。Ib型钻石的光谱吸收比Ia更强,从500nm开始到紫外都有吸收,可形成**的彩色钻石,并称为Canary系列。Ib型约占所有I型钻石的01%,但合成钻石几乎全是Ib型。

  Ⅱ型:钻石几乎不含"N",光谱可透过低于220nm的短波紫外光,Ⅱ型也分成两个亚型,Ⅱa和Ⅱb型。

  Ⅱa:几乎所有的大钻石都属于Ⅱa型。颜色为无色或略呈灰色或褐色,约占所有钻石的2%。

  Ⅱb:含微量的硼"B"呈蓝色,并且具有半导体特性,十分稀少。"铁达尼号"影片中的那颗--"海洋之星"又被人称为"希望之星",当时在印度被发现时,拥有者希望送英国呈献给英女王以便获得一官半职,遗憾的是一路上谁拥有它谁就死去。同时它还被称为"灾难之星"(意为谁拥有它谁就有灾难)。

  4、圆钻(Brallant)及圆钻琢型

  ①、具有圆钻型式琢型的钻石简称圆钻,圆钻是成品钻石的主流,非圆钻的成品钻石通称为异型钻。

  ②、圆钻琢型:圆钻琢型是一种标准的形式由冠部、腰棱和亭部三个部分组成。冠部由1个正八边形的台面和8个三角形的星小面,8个四边形的上主面风筝小面及16个弧边三角形的上腰小面,共33个面组成。亭部由8个四边形的下组小面和16个弧边三角形的下腰小面,一个底小面共25个面组成。

  ③、圆钻能最佳地表现出钻石的亮度,亮度是下列光学效应的总和。

  a、光泽:钻石表面的反射光

  b、内反射:亭部刻面对入射光的完全反射。

  c、火彩:由色散作用使白光分解成的色光。

  d、闪光:钻石晃动时产生的闪耀(对光源的反射作用)。

  ④、圆钻是钻石分级最重要的对象。

  5、钻石的分级(4C)

  切工越精良的标准圆钻越璀璨,价值越高。宝石级的每颗钻石都非常美丽且独特。因为它们是天然的,所以不可能找到两颗完全相同的钻石。工匠们总是尽可能地利用金钢石材料,因此一点细微的差别都能决定它们不同的价值,钻石评价分级是从颜色(Colour),净度(Clqrity),切工(Cut)和克拉重量(Carat)开始的。由于它们的4个英文单词开头一个字母都是"C",因此钻石分级又称为钻石4C分级。

  颜色(Colour)分级

  GIA的色级是用英文字母表示,最高色级由D开始,最低色级为Z,共有23级。

  颜色分级的条件

  ①、**系列或略带有其它色调的钻石,按其所带色调的深浅进行分级。

  ②、颜色分级的依据是比色石,样品和比色石的比较、确定所属的色级。

  ③、分级必须在合适的光源下进行。

  ④、分级必须在中性的颜色环境中进行。

  净度(Clarity)分级

  ①、内部特征又称内含物或包裹体:指包含在钻石内部的各种缺陷。外部特征又称为外部缺陷:指位于成品钻石表面的缺陷。

  ②、净度级别的定义:无瑕(FL)、内部无瑕(IF)、极微瑕(VVS)VVS1、VVS2、微瑕(VS)VS1、VS2、小瑕(SI)SI1、SI2、重瑕(P)P1、P2、P3。

  激光处理钻石

  ①、净度要与处理前的净度相当。

  ②、激光孔洞要作为内含物参加分级。

  ③、激光处理必须注明。

  切工(Cut)分级

  圆钻切工(Cut)分级通常分为:很好、好、较好、一般、差。镶嵌钻石通常分为:很好、好、一般。

  标准圆钻:当钻石切割比例得宜它也更物有所值,当你凝视钻石看见光线于钻石中折射出来,散发出犹如彩虹的火彩光芒,那就是切工精良的标准钻石。

  克拉重量(Carat)

  克拉重量钻石的重量级别:钻石重量以克拉来计算,1克拉等于02克,1克拉可分为100分,一颗05克拉的钻石常称为50分。钻石克拉重量的评价,一般5分为一个单价级别,如:5分-9分、10分-14分、15分-19。但1ct以上的钻石就称为大钻石了,几十克拉重的钻石,就相当的稀有,而价值连城。因而钻石的单位价格与钻石重量成正比。

  商业活动中称克拉台阶:由于拥有克拉整数例如拥有一颗200ct的钻石要比拥有一颗195ct钻石更为荣幸。因而克拉整数的价格要比不足整数的高得多。又例如100ct的价格要比099ct的价格高出15%左右。这种价格上的突变被形象地称为克拉台阶。

都叫“金刚石”和“金刚钻”。

质地没有区别,只是叫法上不同。钻石,就是经过打磨的金刚石又称金刚钻,矿物名称为金刚石。而在明代以前的很长时期,金刚石一般是作为一种刻玉工具,唐代的金刚石大多是工业用的金刚石,但是金刚石在国外早已被视为珍宝,在唐朝时期,印度是东罗马、扶南的主要金刚石供应国,唐朝时期使用的金刚石有些也是从印度输入的,但是位于暹罗湾沿岸的扶南也生产某些金刚石。到了明代,李时珍记载有金刚石“作钗环服佩,辟邪毒气”,金刚石开始了它在首饰领域的运用。

钻石的成分和晶体结构

钻石的主要成分是碳(C), 含C量96%-999%。即使很纯净的钻石也含有0001%的杂质。钻石中的杂质组分有Si、Al、Ca、Mg、Mn、Ti、Cr、N 等。 除 N 以外,其余杂质通常都以矿物包裹体形式存在,钻石中常含有磁铁矿、钛铁矿、镁铝榴石、铬透辉石、橄榄石、石墨等矿物包裹体。

氮(N)是钻石中一种重要的杂质组分,N在钻石晶体结构中组成各种缺陷中心,可以单个N、A中心、B中心、N3小晶片等形式存在。 根据N的含量和聚结形式可将钻石划分为Ⅰ型和Ⅱ型。Ⅰ型钻石含N量较多(005%-03%)。 Ⅰa型钻石中N以N3小晶片形式存在,Ⅰb型钻石中N以分散状态的顺磁方式存在。

Ⅱ型钻石含N量较少(<005%),N呈自由状态存在。Ⅰ型和Ⅱ型钻石在某些物理性质上有所不同。自然界的钻石绝大部分是Ⅰ型钻石。

钻石为等轴晶系,晶体结构为立方面心格子,晶胞参数a°=356A(1A=1mm/1千万)(见左图)。C原子位于立方晶胞的八个角顶和六个面中心,并在其八个小立方格的半数中心相间地分布着四个C原子,每个C原子都与周围四个C原子相连接,每两个相邻C原子之间的距离都相等(154A)。这种结构C原子间形成极其牢固的共价键, 要分开这种化学健必须给以很大的能量。这就决定了金刚石具有一些特殊的性质,如极高的硬度和化学稳定性。

钻石的晶形最常见的是八面体,其次是菱形十二面体,较少见的是立方体。此外,可长成各种复杂形态的聚形或歪晶。

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