钻石与相似石（仿钻）的测试仪器

一、热导仪(导热仪)

热导仪(图12-10-1，12-10-2)是依据钻石导热率比其他宝石大的特性。钻石是目前世界上导热能力最高的物质。它高于金属银的导热率。虽然导热率高，但是基本不导电(除天然蓝钻石外)，所以工业上用它做大功率半导体的基片，向外散热快，达到冷却的目的。

图12-10-1 钻石碳硅石分辨仪(导热仪型)

图12-10-2 热导仪

1热导仪的用途

(1)可以区分钻石与仿钻石(莫桑石除外)

(2)改进后的热导仪可以区分莫桑石与钻石。

(3)此仪器经适当调整后，可以对某些宝石进行鉴别。

2热导仪的结构与类型

热导仪的类型主要有三种：①指针式；②灯声显示式；③与反射式折射仪两用式，与红外反射式折射仪(钻石、莫桑石分辨仪两用)。见图12-10-1。

Ⅱ 型热导仪(图12-10-2)它由探头、测量显示系统、警报系统及电源组成。

(1)探头：主要是一个热电偶及一个加热的恒温陶瓷圆片组成。向测量系统有四根导线，两根是通向测量系统的热电偶线，另外两根是恒温陶瓷的加热导线，热电偶探头伸向机外，另外还有保护探头的外套。

(2)测量系统是由集成电路加电阻、电容、三极管、发光二极管、蜂鸣器及电阻等组成的信号放大系统，使发光二极管亮或不亮来显示导热率的大小，达到测定的目的。如果是钻石，发光二极管就会亮到钻石区，同时会发出拉长的嘟! 嘟! 声(此声与警报声有所不同，前者是拉长间隔长，而后者短而连续急促)。

(3)警报系统是为了防止热导仪探头直接接触金属部分(金、银、铂等金属)使热导仪发出错误的信号而设置的。警报系统是由人体、金属、探头及仪器背面的一块直角三角形的金属板及蜂鸣器等组成。如果探头接触金属托，当金属托上的样品为金属样品时，就会与仪器的探头、金属板形成一个回路，蜂鸣器就会发出短促的嘟! 嘟! 的警报声，说明探头接触金属托，需重新放探头再测量。

(4)电源一般由一个9V的积层电池、一个带电位器的电源开关，它可以调节测量系统的电压，调节显示器上二极管发亮多少个(要按钻石大小与环境温度来调节，二极管亮多少个)。

注：①其他类型的热导仪基本原理与上述相同，只是显示器改为表头指针式。观察指针摆动的大小来确定是否是钻石，同样也有警报器。

②热导仪的灵敏度是可以调整的(在仪器中部有2个调整螺丝)。

③如果灵敏度调整到导热率在莫桑石与钻石之间，那这台仪器就可以鉴别钻石和莫桑石。

3热导仪的操作步骤

(1)把钻石或仿钻石用不起毛的擦布擦拭干净(如果是裸石就放在铝板的凹坑中)。

(2)打开热导仪的电源开关进行预热。

(3)查看仪器背面的表(按照环境温度与钻石的克拉数，查出初始要亮发光二极管的个数)。

(4)据查到数值预先调整仪器的初始状态(亮发光二极管的个数，用开关电位器进行)。

(5)手握住仪器，使探头向外。仪器正面向上，便于观察显示器的表现，而手的中指与无名指一定要放在背面的直角三角形金属板上(以便在探头接触金属时形成回路而发出警报)。另一只手要扶住铝条或首饰的金属托。

(6)用探头垂直接触被测宝石的表面。

(7)观察发光二极管亮的个数及移动的速度，听有无间隔较长的嘟! 嘟! 声，如果灯亮移动速度很快，可以到达钻石区又听到间隔较长的嘟! 嘟! 声，这就是钻石，反之不是钻石。

(8)如果用热导型莫桑石钻石分辨仪，经上述操作后，是钻石，发光二极管可以亮到钻石区，莫桑石只能点亮到莫桑石区，而不能到达钻石区。因为莫桑石的导热率略低于钻石，仪器是按照它们的导热率来设定的，所以该仪器能区分钻石与莫桑石。

4操作中必须注意的事项

(1)操作时必须根据环境温度与宝石大小(克拉数)设置初始值(预亮发光二极管数)。

(2)操作时手指必须接触仪器背面的直角三角形的金属板，以免误判定。

(3)探头要垂直被测的宝石表面。

(4)测试时必须预热仪器。

(5)灵敏度合适可以扩大应用范围，但各仪器都要自己确定。

5宝石的相对热导率表(表12-10-1，12-10-2)

表12-10-1 钻石及其他材料的热导率

表12-10-2 钻石及其他一些材料的相对热导率值

物质的热导率各不相同，同时影响因素很多，所以必须注意测定条件。如环境温度及钻石(试样)大小等。

二、钻石笔

钻石笔是依据钻石与仿钻石表面张力的不同而设计的。

工具是墨水笔和2～10倍的放大镜。

操作步骤及检验标准：

(1)用抛光剂及不起毛的擦巾，擦净样品表面(台面)。

(2)用笔在待测表面上快速划一条直线。

(3)用10倍放大镜观察墨线的连续性。

a若墨线是连续无间断的线，则可能是钻石，再进一步作其他测定来确定。

b若墨线是小墨珠间断排列，则不是钻石，是仿钻石。

应该注意的事项：

(1)要保证测试结果的准确性，必须待测表面抛光十分好而且干净，若表面有油污必须先除去。

(2)必须经练习，方可正确地使用钻石笔。

(3)必须分别测试台面与亭面两部分，以防二层石。

(4)测试操作可能存在某些问题，因此该测试方法只能作为辅助性手段。

三、反射——折射仪

1仪器制作原理

物质的反射率和折射率成正比，宝石的折射率越高其反射率就越高，对一些高折射率的宝石一般的宝石折射仪是无法测定其折射率的，而其反射率则是可以测定的。所以对高折射率的宝石用宝石的反射力来鉴定是有一定的效果。但同一种宝石由于内部含微量元素的不同，其反射率有一定的变化范围，另外由于表面的光洁度，包体及其他杂质，反射率也会有变化。所以只能用某一范围来圈定宝石。例如莫桑石、钻石、立方氧化锆、锆石、GGG、YAG等。图12-10-3仪器红外线按一定角度射到宝石表面，这时有一部分光线被宝石吸收，而另一部分光线被反射出来，进入光电接收器，测出反射光的强度(I)。用反射光的强度(I )与入射光强度(I0)之比表示反射率(R)，这一数字应该小于1。

反射率(R)=反射光强度(I)/入射光强度(I0)

反射率(R)乘上1000来表示。

图12-10-3 反射仪结构图

1—光电检测器；2—红外灯(LED)；3—测试按钮；4—50mV表；5—校准装置；6—9V电池；7—宝石；8—检测器；9—灯和检测器结合；10—红外灯；11—检测器与红灯的交角

一般反射仪是根据反射率与反射光的强度(I)和入射光的强度(I0)的关系来制作的。而反射折射仪的制作原理是根据反射率(R)和宝石的折射率(N)及周围介质折射率(n)的关系式，以及与反射光的强度(I)和入射光的强度(I0)关系式来制作。它们的关系式为：

珠宝玉石学GAC教程

空气(周围介质)的折射率为1。

2仪器类型及结构

一个发光二极管(发出红外光)，在另一边有一个光电接收器，接收反射来的光，并与入射光强度进行计算以数字显示出来。(图12-10-3)

反射仪的类型，有钢笔式和台式两种。

钢笔式反射仪(例如Rayner Diamondscan型)(图12-10-4)，直径为18mm，长约155mm，可随身携带。使用6 V电池，可用于钻石与仿制品的鉴别。该仪器上的数字为相对反射率值。

图12-10-4 钢笔式反射仪

台式反射仪的型号主要Jeweler's，e(图12-10-5)、台式反射和热导仪混合型Gemanalyzer(图12-10-6)、紫外钻石，碳硅石检测仪Jemeter Digital90型(图12-10-7)。

图12-10-5 反射仪

图12-10-6 台式反射和热导仪混合型

台式反射仪的测定范围一般有两个：低值范围，反射率为8%以下，折射率为181以下(由玻璃至刚玉)，以合成尖晶石为标准。高值范围，反射率8%以上，折射率为181以上，由人造钇铝榴石至合成金红石，以钻石为标准。因而，该种反射仪所测定的宝石相对反射率范围较宽。

台式反射仪既可测定试反射率数据，又可用手柄探测针来测定宝石的相对反射率值。有的还带液晶指示器(Liquid crystal display)。

反射仪中使用的光为远红外光(930nm)。采用远红外光二极管为入射光源，用小型光电管检测从宝石表面反射的光线(图12-10-3)。

有的台式反射仪上不仅刻有反射率值，还刻有折射率值，既可测反射率，也可测折射率值。因而，这种仪器称为反射折射仪。

3操作步骤

(1)擦净宝石表面(用酒精或丙酮)。

(2)把台面平扣在仪器的出光口上。

(3)罩上黑色罩子，不要漏光。

(4)按下测量按钮。

(5)读出所测量数字。

(6)查读有关数据进行解读。

利用反射仪可以测定钻石及仿钻品的反射率，利用反射—折射仪(Reflectance refractometer)不仅可以测定钻石及其仿制品的反射率，而且还能测定钻石的折射率。

4应用范围及局限性

对于折射率为181以下的仿钻品，可用一般折射仪精确测定其折射率，易与钻石区分；但对于折射率大于181的钻石及仿制品，因不能用一般折射仪法测定，所以，反射仪及反射折射仪是钻石和高折射率仿制品鉴定和鉴别的较好仪器，用它可较有效地区分钻石(反射率为1723%，折射率为217)和碳硅石(反射率为204%～2098%，折射率265～269)。

用反射仪及反射折射仪，很难区分钻石和人造钛酸锶，因为人造钛酸锶的反射率(1709%)和折射率(2409)与钻石反映经和折射率很相近。

由于非均质仿钻品双折射现象的存在，样品表面打光程度的不同，使用的光源为远红外光，而不是黄光，因而，实际测定的反射率值与用公式计算结果有差异。

5注意事项

由于钻石及仿钻制品的反射率会受油污或表面缺陷的影响，因而在使用反射仪时，确保它们的测面平坦、洁净及无擦痕是十分重要的。

在使用反射仪和反射折射仪前，应以钻石和合成尖晶石标样的反射率为标准，进行调试，使反射仪上的相应刻度值与其标样反射率数值一致。在使用较简单的钢笔式反射仪时，还必须挡住宝石的背面，以防杂散光线进入宝石内，产生虚假的高值。

四、钻石碳硅石(莫桑石)检测仪

为了鉴别无色-浅**系列的钻石和合成碳硅石，美国C3公司推出了“Tester Model 590”检测仪图12-10-7。

图12-10-7 Tester Model 590钻石-碳硅石检测仪

1仪器制造原理及结构

无色—浅**系列的钻石可被长波紫外光透过(即具穿透性)。而合成碳硅石可将长波紫外光吸收(即具吸收性)。“Tester Model 590”检测仪就是利用钻石与合成碳硅石对长波紫外光透过各吸收的不同性质而制成的。该仪器上装有接收紫外光的细光纤管，并有声响及指示灯装置。

2使用方法

当长波紫外灯的光线射向钻石时，若钻石为无色—浅**系列，则长波紫外光从钻石台面进入内部后，通过折射、内反射过程，又折射回到台面上，进入接收器，发出声响，并使绿灯闪亮。若为合成碳硅石，则因进入晶体内部的长波紫外光线被吸收，无紫外光线折射回来，即无紫外光线进入接收器，因而，无声响，指示灯不闪亮。

应先用热导仪及其他检测方法，排除碳硅石之外的所有仿制品后，再使用该仪器鉴别钻石与碳硅石，但该种仪器不能用来鉴别彩钻和有色碳硅石。

钻石及其仿制品的鉴别特征，可见第十五章表15-2-1。

思考题

一、是非判断题

1正确观察宝石颜色应在阳光直照下观察。

2分光镜可以提供宝石颜色的光谱组成。

3手持分光镜是研究颜色光谱组成的常用宝石学仪器。

4光栅式分光镜的优点是透光度比棱镜式分光镜高。

5光栅式分光镜的色散元件是玻璃棱镜。

6任何光源都可以用来观察宝玉石的吸收光谱。

7吸收光谱仪所用光源必须是连续光谱的光源。

8应用吸收光谱仪时，任何一般光源都可以作为照明光源。

9粗晶多矿物组成的玉石可测得不同的折射率。

10含非均质矿物的玉石在正交偏光镜下可表现为全消光。

11X射线荧光光谱仪可以查明某钻石样品是否含氮。

12X射线荧光分析仪主要用于测定贵金属______的成分。

13发光反应不仅要观察发出光的颜色、强度，还要观察发出光的分布特征。

14用静水力学称重法得出的相对密度有一定的误差，样品越大误差越小。

15静水称重法测试密度用有机浸液作介质时应作温度校正。

16宝石折射仪的RI测试范围主要取决于浸油的RI值。

17常规实验室，用折射仪测定任何宝石的RI值必须使用181的浸油。

18在宝石折射仪测定宝石折射率时所用浸油的折射率愈大愈好。

19适用于测弧面型宝石折射率的远视法(点测法)获得的是近似折射率值。

20宝石的折射率是指在589nm黄光下测出的折射率。

21反射式折射仪可测得n≥181宝石的折射率，但测不出宝石的双折射率。

22利用CZ作半球的折射仪可以测定钻石的折射率。

23查尔斯滤色镜只允许红光透过。

24查尔斯滤色镜的红色光透过率与黄绿色光透过率相比：a小 b差不多 c大得多

25查尔斯滤色镜下变红的样品中都含有铬。

26在查尔斯滤色镜下，蓝色、**、绿色蓝宝石的颜色不变。

27宝石鉴定中激光拉曼光谱仪可鉴别气液包裹体和有机质充填物成分。

28查尔斯滤色镜可以透过：a黄绿光 b蓝光 c红光 d紫光

29在热导仪上显示钻石反应的样品未必就是钻石。

30热导仪可以区分钻石和合成α-碳硅石。

31放大镜的质量好坏主要取决于分辨率的高低。

32用二色镜鉴定宝石时不宜使用偏振的白光为光源。

33用二色镜在白光下所见的颜色即宝石不同方向的体色或表色。

34在任何条件下，均可以观察宝石的生长线和色带。

35红外光谱仪只能分清一部分A货或B货翡翠。

二、选择题

1吸收光谱仪使用时光源应该用：

a目前用5000～7000 K色温的钻石灯

b连续光谱白炽强光灯 c日光灯

2吸收光谱使用的光源：

a必须是连续光谱(400～700nm)光源

b任意白光就可以

c最好用高压汞灯作光源

3吸收光谱仪在使用前必须调整：

a仪器的进光狭缝、滑管焦距及刻度

b只调整滑管焦距

c滑管与刻度及清晰度

4无损鉴定蔷薇辉石与菱锰矿玉石雕件时，不应该测试：

a折射率值

b酸可溶性

c组构

5X射线荧光光谱仪可测出样品中的：

a部分元素的含量

b全部元素的含量

c矿物含量

6用天平测定宝玉石密度值时，称重值应精确到小数点后：

a第二位

b第三位

c第四位

7宝石鉴定用的、称重在100克以下的天平，其称重误差应小于1‰。

8静水力学法测定宝石的密度要求密度精确到小数点后第二位，则称重精度必须为：

a001g

b0001g

c00001g

9静水力学法测定密度值应精确到小数点后：

a一位

b二位

c三位

10通常所说的宝石折射率值是指在哪种光源下测得的

a460nm

b487nm

c587nm

d687nm

11宝石折射仪测定宝石双折射率时必须：

a宝石有较大的光滑平面和折射仪上要有偏光镜和**光源

b只要有较大的光滑平面就可以

c没有特殊要求

12折射仪测定宝石折射率时宝石界面与半球之间必须加接触液，该液的折射率：

a必须是181

b必须等于半球的折射率

c要介于半球折射率与宝石折射率之间

13折射仪在同一刻面与折射仪半球接触的情况下：

a可以测出最大双折射率

b不可能测出最大的双折射率

c可能测到一个折射率

14目前用的宝石折射仪其测得的折射率误差精度为：

a±0002

b±0001

c±0005

15宝石折射仪的估测值的误差是：

a±0001

b±0002

c±0005

16宝石折射仪的精度是：

a±0005

b±0001

c±001

17反射式折射仪测定折射率的原理是：

a反射率换算成折射率 b用折射角、入射角计算 c全反射原理

18下列哪种绿色宝石在查尔斯滤色镜下会变红

a翡翠

b海蓝宝石

c澳洲玉

d钙铝榴石

19下面哪一种绿色宝石在查尔斯滤色镜下不呈现红色色调

a水钙铝镏石

b东陵石

c翡翠

20为查明红宝石中有无玻璃充填，宜选用：

a亮域照明和斜照明

b暗域照明

c反射照明

21判别钻石与激光穿孔钻石或充填处理的钻石时，最好使用：

a亮域照明

b暗域照明和斜照明

c反射照明

22如果两个偏振片处在“正交位置”：

a有最大量的光通过

b全黑

c通过的光减少一半

d可见多色性

23用偏光镜观察有无消光现象时，两个偏光镜的振动方向：

a相互平行

b相互垂直

c呈45°

24用偏光仪在正交偏光镜下观察干涉图时必须加：

a干涉玻璃球

b干涉玻璃片

c偏振片

25宝石显微镜的垂直照明法是一种观察宝石

的照明方式。

a弯曲条纹

b包裹体

c表面

26宝石中所见的由于干涉产生的颜色通常称为：

a晕彩

b多色性

c体色

d残余色

27常规钻石分级中，放大镜最好用：

a无涂膜的10倍放大镜

b有增透的蓝色涂膜的10倍放大镜

c无增透涂膜的15倍放大镜

28选用观察钻石的10倍放大镜(宝石放大镜)时：

a没有什么特殊要求，无色差

b10倍放大镜其分辨能力都一样

c要求无色差，无球面差，无蓝色镀膜

29Ⅱ型热导仪上的金属板：

a是装饰品

b测试者手指必须接触它才能进行测试

c测试者千万别用手接触它

30热导仪：

a只能测定样品是否是钻石

b除测定钻石外还能测定另一些宝石

c一定能区分钻石与其仿制品

31二色镜两个方块中看到的颜色代表：

a宝石不同方向的颜色

b不同振动方向的颜色

c宝石两个互相垂直方向上的振动经二色镜分解后合成的颜色

32无损伤鉴定宝石气相包裹体成分的方法有：

d激光拉曼光谱分析

33用电子探针判别合成紫晶与紫晶是检测它们的：

a电子探针成分分析

bX射线荧光分析

cX射线能谱分析

a矿物成分

b主要化学成分

c微量元素

d晶体结构

34用红外光谱判别充胶翡翠与不充胶翡翠是检测它们的：

a结构是否破坏

b翡翠的矿物成分

c翡翠中的阳离子

d有机阴离子团

35用红外光谱鉴定酸浸充胶翡翠时在2800～3200cm-1处有吸收带，胶的弱吸收是：

a3000cm-1

b3040cm-1

c3060cm-1

d3200cm-1

36在紫外光灯下，含铁量高的宝石：

a无荧光

b有荧光

c可有可无荧光

37阴极发光仪所用辐照源发射出的是：

a电子束

bX射线

cγ射线

38用偏光显微镜观察宝石多色性，应在：

a单偏光下进行

b正交偏光下进行

c锥光下进行

39皇冠上有一颗透明的红色宝石，不拆下来如何区分它是红宝石还是红色尖晶石：

a测折射率

b测比重

c观察二色性

d用偏光仪测非均质还是均质体

三、多项选择题

1查尔斯滤色镜：

a允许蓝色和紫色光通过

b允许红色光通过

c允许绿色光通过

d允许部分黄绿色光通过

e允许**光通过

2石折射仪：

a测定折射率是根据折射定律来测定的

b宝石折射仪测得的宝石折射率代表与物台接触的平面上的折射率

c宝石折射仪测得的宝石折射率代表垂直折射光线并物台接触的平面的折射率

d测定宝石折射率时只要有足够光滑的平面就可以直接放上去测定

e测定折射率时如果没有接触液用水代替也可以

3使用宝石折射仪测宝石的折射率时：

a必须要加介质

b介质的折射率介于半球和宝石的折射率之间

c介质的n必须等于181

d介质可用水代替

e介质的n大于半球的折射率

4偏光镜：

a鉴定宝石是光性均质体还是光性非均质体

b在正交偏光下宝石不消光可以判定该宝石是非均质体

c可以用来测定宝石有无二色性

d上下偏光镜振动方向一致时看到宝石的颜色就是宝石多色性之一

e上下偏光镜振动方向一致时可能见到的是宝石的一种干涉色

5一块致密块状艳绿色非均质集合体玉石在查尔斯滤色镜下为红色可能是：

a翡翠

b碧玉

c独山玉

d钙铝榴石

e染色玛瑙

6与放大镜质量好坏有关的是：

a放大镜的放大倍数大小

b放大镜分辨率的好坏

c放大镜球面差的大小

d放大镜色差的大小

e放大镜外观的好坏

7使用热导仪时应注意：

a打开开关等指示灯亮后才能用

b按样品重量和测试时室温预先开亮到几节灯

c测定时必须用手直接接触金属

d打开开关就能用

e可同时测得折射率

8二色镜的应用：

a可以鉴别宝石有无多色性

b可以判定部分有色宝石是否是非均质性

c它可观察两个不同振动方向的颜色

d在任何色光下都可以观察二色性

e只有在白色光下才能观察多色性现象

9钻石分级鉴定用的10倍放大镜：

a要求无色差

b要求有球面差

c前工作距要大于20～25mm

d不能有镀膜

e放大镜的直径越大，其分辨率越好

10用二色镜观察一轴晶宝石多色性的最好方向是：

a平行光轴方向

b斜交光轴方向

c垂直结晶轴C轴方向

四、填空题

1用来判定宝石颜色特征的宝石学常规仪器有______、______和______等。

2吸收光谱仪的工作原理是__________。

3吸收光谱仪的光源应该用______的强光源，其波长应在______nm之间。

4测定宝石吸收光谱的仪器是______，其仪器可以分成______式和______式两种。

5用吸收光谱鉴定宝石的依据是：______和______位置以及______。

6测定宝石密度的方法有①______，②______，③______磁流体法。

7目前测定宝石密度的方法有______、______。

8静水力学法测定宝石密度时的计算公式是密度=______×______。

9常用的重液原料有二碘甲烷、______及一溴萘。

10一般书上列出的折射率都是______光下的折射率。

11一般书上标的折射率是______光下的折射率，其标正光源波长为______nm。

12用宝石折射仪测定折射率的原理是__________。

13折射仪可以测定宝石的轴性和光性。

14折射仪常用的单色光源是波长______的**光。

15折射仪可提供以下数据作为有效的鉴别依据：______、______等。

16用宝石折射仪测定宝石折射率时在宝石与半球之间加______，其折射率必须介于与______的折射率之间。

17如果折光仪使用得当，且宝石是易于观察的，可得到的信息有：__________、__________、__________、__________。

18测定宝石色散系数时应用______。

19查尔斯滤色镜只能透过______光和少部分______光。

20染成绿色的玉石，在查尔斯滤色镜下都变红。

21用查尔斯滤色镜鉴定绿色宝玉石，主要目的是检查该宝玉石的绿色中是否含______色光，借以判别宝玉石的品种和/或绿色的来源。

22使用偏光仪必须调整__________。

23偏光仪可用来观察宝石的二色性。

24宝石显微镜的9种照明方法分别是：明场照明、散射照明、点光照明、水平照明、掩蔽照明、偏光照明和______、______、______。

25热导仪操作步骤为①______、②______、③______、④、______⑤______。

26Ⅱ型热导仪的使用步骤依次是：__________、__________、__________、__________、__________。

27钻石放大镜必须满足______和______两个条件。

28钻石评价用的标准放大镜应该是______、______、______的。

29鉴定钻石用的标准放大镜应该是______、______、______。

30正确使用宝石显微镜时，首先要调节的是焦距，其调节步骤是______、______、__________、__________。

31二色镜两个方块中看到的颜色代表__________。

32二色镜的两个小窗口代表：a不同的颜色 b不同的波长 c两个互相垂直的振动方向的光的颜色

33二色镜中的二个颜色代表两个__________的颜色，二色镜使用时应注意__________和__________观察。

34二色镜一端的透镜应焦正在：a前端的窗口 b窗口外的宝石 c冰洲石棱镜的前端 d冰洲石棱镜的后端

35二色镜一端的透镜它应焦正在：a前端的方形窗口 b窗口外的宝石 c冰洲石的前端

36用二色镜观察宝石多色性时应从宝石的______方向观察并转动二色镜。

37电导仪能用于区分钻石与合成α-碳硅石。

38常用于宝石鉴定的紫外灯其长波、短波的主波长为：a380nm 及260nm b365nm 及254nm c356nm 及245nm d365nm 及245nm

39宝石鉴定中常用的紫外光灯平均长、短波长为：a245nm 和 355nm b254nm 和 365nm c276nm 和395nm

40宝石鉴定中常用的紫外光灯有______nm和______nm两个波长。

41宝石实验室中的二碘甲烷主要用途是做______，丙酮的主要用途是__________。

42二碘甲烷的密度是289g/cm3。

43配制相对密度为305g/cm3的重液通常用______作指示矿物。

44最常见的比重液有三种，其相对密度为______、______、______。

45包裹体成分的现代分析技术有：1______；2______；3______。

莫桑钻。和金刚石原石特征相似的宝石是莫桑钻，名称起源自亨利·莫桑博士。又叫莫桑石、碳硅石，化学名称叫合成碳化硅，其外表和金刚石相似，常作为钻石的替代品，也是物理特性最接近天然钻石的一种宝石。宝石指那种经过琢磨和抛光后，可以达到珠宝要求的石料或矿物。

莫桑钻和钻石、锆石都有什么区别？第一个就是成分。

莫桑钻：其主要成分是合成碳化硅，其外观与金刚石十分相似，因此也经常被用作钻石的替代。

钻戒：指精雕细琢的钻石，因此钻石的原石，也就是钻石是一种天然矿物。金刚石的主要成分是一种含碳元素的单晶体。

锆石：那是一种硅酸盐矿物，是精练金属锆的主要矿石。锆矿物广泛存在于酸性火成岩中，也见于变质岩及其它沉积物中。

第二个是火彩和色彩方面。

莫桑钻：莫桑钻的颜色指数高达0104，比钻石的还要高，而且在不同环境下火彩都能呈现七色，十分耀眼。

金刚石：钻石表面的火彩比莫桑钻看起来不太亮，没有七色，而是更加自然柔和。

锆石粉：与莫桑钻和钻石相比，锆石不能折射光线，所以只有反射光，没有彩色。锆矿石种类很多，不同的锆石颜色各异，如红色、**、橘色等。

最终，就硬度而言。

莫桑钻：莫桑钻的摩氏硬度是925，仅次于钻石，比锆石还要高。

金刚石：金刚石的摩氏硬度为10，是天然宝石中最硬的，表面没有划痕。

锆石：锆石的硬度较低，而莫桑钻和钻石都会在锆石表面留下划痕。

哪个最好呢？

莫桑钻培养的每一颗种子都需要一年以上，培养环境要求较高，是在模拟真空外太空碳化硅的晶体环境中生长，因此造成了莫桑钻的产量小、成材率低、成本高。

但在这样高的要求下培育出的莫桑钻火自然，强烈，并且莫桑钻的火焰比钻石火彩大24倍，其硬度仅次于钻石，几乎与天然宝石一样漂亮，经久耐用，因此莫桑钻可与钻石匹敌，而价钱则不如钻石。这仅仅是钻石价格的四分之一。莫桑钻色火强于钻石，必须在专业技术装备上辨别。

这个精化值是0104，金刚石是0044，在折射率方面，钻石是2417，莫桑钻是265，莫桑钻的精化和折射率超过钻石。以硬度来说，钻石是10，莫桑钻是925，这比其他宝石要高得多。和钻石相比，它已经成为了当今最相似的宝石。莫桑钻具有许多优点，如硬度标准、折光率、色度精化等，这些都与钻石相似。

锆石比莫桑石出现得早，但锆石的硬度仅为7，而作为珠宝佩戴时，其佩戴的时间也比较短，因为它没有较牢固的化学成分，损坏相对简单，物理性能也不太稳定。

较易有磨损，表现出不闪亮，而莫桑钻无此问题锆石价格较低，更多人购买，但锆石硬度低，容易损坏，佩戴的时间短，佩戴3-4个月后会掉色，没亮，性价比较低。锆矿石的特征值为0039，安全玻璃光泽度显著，而178折光率则有利于其与钻石的相似性。

锆矿石种类很多，不同的锆石有不同的颜色，如黑色、白色、橙、褐、绿或无色等。切好的宝石级锆石非常像钻石。锆矿石以前也叫锆英石。

以上就是我的详细介绍，希望看完对大家有所帮助。大家还有别的意见，可以在下方留言区一起讨论。

①合成宝石：以某种人工方法，在人工控制的结晶 条件下，使之结晶而形成的产物，其物理性质或化学性质及晶体结 构与对应的天然宝石基本吻合。如合成钻石、合成红宝石、合成蓝 宝石等。

②人造石：指人工生长的各种晶体，其化学成分、物理性质 及晶体结构，无天然对照物。这种人造石是某种宝石的仿制品，如仿钻石的人工立方氧化铝（ZrO2），其硬度较高（85），光学效果很 相似钻石，但其化学成分、物理性质及晶体结构，均与天然钻石不同，也无天然对照物，只能称其为人造石，而不称它为“合成宝 石”。

③拼合石（也称组合石）：拼合石是指将两种或两种以上的结 晶或非晶质，通过粘合剂或其他手段，以非自然方法组合成产品， 其组成部分可分为宝石、其他矿物、化学物质。进入市场的拼合石： 祖母绿拼合石、红宝石拼合石等。

④仿制品：采用各种材料：化学 的、塑料的、玻璃的、人工晶体等材料，模仿天然宝石、合成宝石的 效应，外观或颜色，而不具它们的化学性质、物理性质和晶体结 构。既有宝石仿制品，还有合成宝石仿制品。

⑤再造品：将宝石原 料，通过熔化、粘合或熔合等方法，加工凝聚成整体的人工产品。

一、合成立方氧化锆也亦称“CZ钻”，因为最早是由前苏联人合成并在70年代作为钻石的仿冒品成功地推向市场，也被人们称为“苏联钻”(此名称目前已经被废止了)。

合成立方氧化锆的性质与钻石的性质很接近。首先是它的折射率高达217，色散为006，与钻石的242和0044非常接近，尤其是高的色散，使磨成的宝石成品的彩色闪光更为艳丽。合成立方氧化锆的摩氏硬度为85，仅略低于红蓝宝石，可使琢磨出的棱线尖锐完美，闪光的平滑表面不易被划伤磨毛。而且，合成立方氧化锆可以制出透明度极佳，并完全无色的产品。这样，在将它琢磨成圆钻形的棱面石后，外观与钻石完全一样，几乎无法分辨。合成立方氧化锆除无色透明者外，成分中加入少量致色元素，可以获得鲜艳的红、黄、绿、蓝、紫和紫红色的产品。

尽管合成立方氧化锆磨成宝石后，外观极象钻石，还是可以用一些简单的方法来加以区分的。合成立方氧化锆的比重为6左右，是钻石比重35的17倍，故它的手感比较沉重；或者用油性笔划过样品的表面，划过钻石表面时可留下清晰而连续的线条，划过合成立方氧化锆时则出现不连续的小液滴现象；或者对着样品哈气，对于雾气很快散开的样品为钻石，较慢散开的为合成立方氧化锆。当然要准确无误地区分它们最好还是通过仪器来鉴定，如反射仪、热导仪、显微镜等等。

至于人工合成的真正的金刚石, 由于其合成成本高于天然金刚石, 并且合成的金刚石往往颗粒细小, 达不到宝石用的级别, 所以人们至少目前不用担心在珠宝市场上会买到人工合成的金刚石。

二、莫桑石—— 一种人工合成的宝石级碳硅石，为纪念19世纪90年代首次合成此物的诺贝尔奖获得者亨利莫依桑博士而名。近期由一北美公司(c3公司)将其作为钻石代用晶推上市场，被认为是一种比立方氧化锆更逼真的钻石代用晶。因莫桑石有高的热导率，使热导仪无法作出分辨。它与钻石的主要镒别方法是利用它属于六方晶系，具有非均质性，从台面观察亭面的棱边有双影，且相对密度较低(为3．20～3．22)。一轴正晶，n。＝2．69，no＝2．65，重折射率0．04，色散高于钻石，为0．104。摩氏硬度9．25。有金属球状包体及由小白点组成的线体(大致平行c轴)，无荧光反应，具导电性。目前尚无法做到真正无色，常多少有一些灰绿或灰蓝色，所以其颜色也可作为近期内的一种鉴别特征。

如果是珠宝首饰用的话最常见的就是～立方氧化锆了

（韩钻，澳钻，苏联钻都属于立方氧化锆，每有太大的区别）

锆石：密度59；

钻石密度：352；

莫桑密度：322；

钛酸锶密度：481

从外观来看，锆石、莫桑外观最接近钻石，比钻石密度大的是锆石，比钻石密度小的是莫桑，

锆石

锆石的组成主要是硅酸锆，是碳元素的同系元素，锆石本身也是一种自然形成的宝石，目前也有人工合成的立方氧化锆锆石；

莫桑（人造）

莫桑叫合成碳硅石，是一种人工合成宝石，市场上销售的都是合成的，密度略小于钻石，硬度95，可以用仪器识别。

钛酸锶（人造）

同样是一种人造宝石，由于莫氏硬度只有55，钢针就能划伤，很容易被识别。

说明：

目前没有与钻石折射率相同的，与钻石折射率相似或相近的宝石目前仅有钛酸锶与碳硅石（莫桑），而从硬度方面莫桑比较接近钻石，因此有比较多的人适用莫桑来代替钻石，莫桑的价格一般是等重钻石的十分之一，而钻石的4C数据等级越高，钻石的价格也就越高，在这方面莫桑价格的优势就体现出来了，几千块就能有一克拉的莫桑。

钻石，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。

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。所以，选购时要牢记钻石的鉴定特征，以免造成不必要的损失。

莫桑钻：和钻石极为相似，是最新的钻石模仿品--合成碳化硅。是美国C3公司投资4500万美元开发、研究，1998年6月推出的世界专利产品。其化学成分为SiC，近于无色，折光率256-269，色散0104，双折射率0043，硬度925，密度322克/立方厘米。检测方法：热导仪区分不开钻石和莫桑钻，必须用美国C3公司590型无色碳化硅/钻石检测仪鉴别。用二碘甲烷（密度332克/立方厘米）液测，莫桑石上浮，钻石下沉。还可以用放大镜观察包裹体和火烧法进行辅助鉴定。

钻石的评价与选购，应从以下四个方面考虑：

（1）颜色：以无色为最好，色调越深，质量越差。具有彩色的钻石，如：红、粉红、绿、蓝色等，又属于钻石中的珍品，价格昂贵。

（2）瑕疵：应在十倍显微镜下仔细观察钻石洁净程度，瑕疵越多，所在位置越明显，则质量越差，价格也相应地要降低。

（3）重量：钻石的价格与重量的平方成正比，重量越大，价值越高。

（4）切工：应按标准比例切磨而成标准圆钻型。比例不合适，钻石会不出“火“，则价格下降。如果表面有琢磨的细纹和人工损伤，其价格也会下降。

钻石居世界五大珍贵高档宝石之首，素有“宝石之王”、“无价之宝”的美誉。国际宝石界定钻石为“四月诞生石”。世界上最早发现金刚石的国家是四大文明古国之一的印度。世界上最大的钻石是1905年1月21日在南非比勒陀利亚城发现的库里南钻石，呈淡天蓝色，重量3106克拉，近似一个男人的拳头。被琢磨成大小不等的105粒钻石，其中最大的一粒“非洲之星”重5302克拉，镶在英王爱德华七世的权杖上。我国最著名的一颗大钻石叫“常林钻石”，重量15878克拉，1977年12月21日，山东省临沭县岌山镇常林村的一位女社员魏振芳，在耕地时发现的。

宝石级金刚石多富集于砂矿或金伯利岩和钾镁煌斑岩岩筒中。世界上最著名的钻石产地有澳大利亚、南非、扎伊尔、博茨瓦纳、俄罗斯等国。中国的辽宁、山东、湖南等省均有产出。

没有经过琢磨的金刚石，即使达到了宝石级，也并不很美观悦目。只有经过精心设计的琢磨后，宝石金刚石才能成为闪烁的耀眼的钻石。

钻石的切工包括切割比例、冠部亭部的角度、小面抛光等方面。

深度：从宝石的底部到台面的高度。

切工的好坏对钻石的外观有重要影响。优良的切工可使进入钻石的光线始终全部从台面发散出去，使钻石显得光芒四射。切工不好，进入钻石的光线会有一部分从亭部折射出去，造成漏光，钻石则显得"沉闷无神"，缺少锐气。当钻石被切的太深时，光线就会从它的底部逸出，因此钻石的亮度就会受损，而它的中心也因此变暗。当钻石被切的太浅时，光线也会从它的亭部逸出，钻石的亮度因此受损，失去光泽而变得黯淡。

目前，钻石的切工工艺除了要考虑最大限度显示其光芒外，有人还希望最大限度地发挥其高色散的优势，是钻石看上去更加"五彩缤纷"、"火"光闪耀。于是有了78个面的"麦氏伦"切工（又称欧洲型）。另外，切工在尽量体现钻石美的同时，尽量保留钻石的质量，这便有了心型、方型、榄尖型、火玫瑰等等花式切工。

钻石的颜色

钻石的颜色，主要为无色、白色、淡**。**是钻石的大忌，其色凋的深浅直接影响钻石的质量和价值。因此，钻石的颜色是其经济评价中首要因素。国际珠宝界对钻石颜色的分级十分严格，各国也都有其相应的评价标准。

香港对钻石颜色的评价，是用色度计把无色到**分为100色，故称为"百色级"，我国就采用这种色级分类法。美国宝石学院则把无色到**，分为D、E、F、…、U、V、W等色级

目前对钻石颜色分级的评价，大多采用对比法，即在标准白色钻石灯下，把所需要分级的钻石，与"标准钻石样"进行对比划分。由于这种分级是以美国宝石学院的方案为准的，因此，用作对比的标准钻石最好经过美国宝石学院鉴定，并需附有证书。

对于分级标准外的其他颜色，如红色、蓝色、紫色等，因极为罕见，故这颜色的钻石均为钻石中的珍品，其价格远远高于一般钻石的计价标准。如1987年4月28日伦敦克里斯蒂拍卖行一次宝石拍卖会上，一颗重量仅为0。95克拉的紫红色钻石，其成交价竟高达88万美元。

根据颜色的不同，珍贵钻石有如下品种：

1．净水钻：一种纯净得像水一样的无色透明钻石，其中尤经带淡蓝色谓者为最佳。世界特大金刚石和世界名钻主要是这种品种，如"琼克尔"等。

2．红钻：一种粉红色到鲜红色的透明钻石，其中尤以"鸽血红"者为稀世珍品。如世界名钻"俄罗斯红"等，澳大利亚是其主要来源。

3．蓝钻：一种天蓝色，蓝色到深蓝色的透明钻石，其中以深蓝色者为最佳。这种钻石与所有其他颜色的钻石不同，它具有半导体性能。因其特别罕见，故为稀世珍品。如世界名 钻"希望"等，南非普雷梅尔矿山是其主要来源。

4．绿钻：一种淡绿色到绿色的透明钻石，其中以鲜绿色者为最佳。如世界名钻"德累斯顿绿"。 津巴布韦（罗得西亚）是其主要来源。

5．紫钻：一种淡紫色到紫色的透明钻石，其中尤以艳紫色者为稀世珍品，前苏联是其主要来源。

6．金钻：一种金色的透明钻石，是有色钻石中的常见品种。

7．黑钻：黑色金刚石通常不能作为钻石，但个大乌黑而透明者也能成为珍贵钻石，如世界名钻"非洲之星"。

钻石的净度

钻石的洁净度是依钻石在10倍放大镜下观察的结果为依据。它包括两个方面，即宝石内部原有的缺陷及加工过程中对钻石表面造成的破坏。净度可分为如下六级：

1完全洁净级(Flawless)，简称FL。钻石内外无任何缺陷。有些小毛病也可列入FL级。此级可容许在亭部有多余的小刻面，但小刻面从台面上看不到；可见到天然原生小晶面或解理面，其大小不超过腰围的宽度，或者没有使腰部不圆；内部有极微细小点，既然无色又不影响透视。

2内部洁净级(Internally Flawless)，简称IF。内部无任何瑕疵，表面有一点瑕疵。

3 非常非常细微的内部瑕疵级(Very very slight included)，有极微小的瑕疵，只有从亭部可以观察到或表面有很小的瑕疵，VVS1或VVS2的区别在于VVS2有极小的绵装点及小毛茬等（基本上内部没有什么缺陷）。

4很轻微的瑕疵级(Very slightly included)，简称VS1或VS2。可以看到非常微小的瑕疵，能看清大小及位置。VS1及VS2的区别在于VS2可能有微小的绵状物及毛茬。

5 轻微瑕疵级(Slightly included)，简称SI1及SI2。可明显地看到瑕疵，瑕疵可能在台面中心位置，特别是VS2，非常容易见到。

6不洁净级(Inperfect)，简称I1、I2、I3。可以明显地看到瑕疵，有时也能清楚地看到明显的解理。

国际上对钻石洁净度有统一的符号，一般都标在鉴定证书钻石形态图的相应位置上。

钻石的克拉

克拉作为重量单位，起源于欧洲地中海边的一种角豆树的种子（稻子豆），盛开淡红色的花朵，豆荚结褐色的果仁，长约15厘米，可用来制胶。角豆树有一个奇特的现象，无论长在何处，它所结的果仁，每一颗重量均一致。在历史上这种果实就被用来作为测定重量的砝码，久而久之便成了一种重量单位，用它来称贵重和细微的物质。直到1907年国际上商定为宝石的计量单位，沿用至今。

钻石一般都有很小，重量为01～024克拉的称为小钻，主要用作服饰或其他宝石戒指的群镶。重量为025～1克拉的称为中钻，主要用作项链、手链和胸针。重量大于1克拉的就称为大钻了，主要用作戒指。钻石的重量单位克拉的次一级单位是分，100分为1克拉；01克拉的钻石也就是10分钻。

由于大的钻石十分难得，故在钻石的经济评价，克拉重量就成了很重要的因素。在通常情况下，钻石的价值与其克拉重量的平方呈正比关系，即： 钻石的价格=克拉的平方×克拉的基础价。

钻石的形状

圆形是钻石最普通也是最常见的形状，但除圆形以外，钻石琢型还包括如心形、方柱形(祖母绿形)、榄尖形(马眼) 、梨形、方形(公主形)、椭圆形和水滴形等。

不要根据钻石的形状而妄加判断，通常根据被给予的石头来确定钻石的切割形状。

钻石的属性

钻石，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。

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。所以，选购时要牢记钻石的鉴定特征，以免造成不必要的损失。

莫桑钻：和钻石极为相似，是最新的钻石模仿品--合成碳化硅。是美国C3公司投资4500万美元开发、研究，1998年6月推出的世界专利产品。其化学成分为SiC，近于无色，折光率256-269，色散0104，双折射率0043，硬度925，密度322克/立方厘米。检测方法：热导仪区分不开钻石和莫桑钻，必须用美国C3公司590型无色碳化硅/钻石检测仪鉴别。用二碘甲烷（密度332克/立方厘米）液测，莫桑石上浮，钻石下沉。还可以用放大镜观察包裹体和火烧法进行辅助鉴定。

钻石的评价与选购，应从以下四个方面考虑：

（1）颜色：以无色为最好，色调越深，质量越差。具有彩色的钻石，如：红、粉红、绿、蓝色等，又属于钻石中的珍品，价格昂贵。

（2）瑕疵：应在十倍显微镜下仔细观察钻石洁净程度，瑕疵越多，所在位置越明显，则质量越差，价格也相应地要降低。

（3）重量：钻石的价格与重量的平方成正比，重量越大，价值越高。

（4）切工：应按标准比例切磨而成标准圆钻型。比例不合适，钻石会不出“火“，则价格下降。如果表面有琢磨的细纹和人工损伤，其价格也会下降。

钻石居世界五大珍贵高档宝石之首，素有“宝石之王”、“无价之宝”的美誉。国际宝石界定钻石为“四月诞生石”。世界上最早发现金刚石的国家是四大文明古国之一的印度。世界上最大的钻石是1905年1月21日在南非比勒陀利亚城发现的库里南钻石，呈淡天蓝色，重量3106克拉，近似一个男人的拳头。被琢磨成大小不等的105粒钻石，其中最大的一粒“非洲之星”重5302克拉，镶在英王爱德华七世的权杖上。我国最著名的一颗大钻石叫“常林钻石”，重量15878克拉，1977年12月21日，山东省临沭县岌山镇常林村的一位女社员魏振芳，在耕地时发现的。

宝石级金刚石多富集于砂矿或金伯利岩和钾镁煌斑岩岩筒中。世界上最著名的钻石产地有澳大利亚、南非、扎伊尔、博茨瓦纳、俄罗斯等国。中国的辽宁、山东、湖南等省均有产出