钻石,是经过琢磨的金刚石。金刚石是无色正八面体晶体,由碳原子以四价键链接,为目前已知自然存在最硬物质。
化学性质
在金刚石晶体中,碳原子按四面体成键方式互相连接,组成无限的三维骨架,是典型的原子晶体。每个碳原子都以SP3杂化轨道与另外4个碳原子形成共价键,构成正四面体。由于金刚石中的C-C键很强,所以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℃,在真空下2000~3000℃,而且不导电。在工业上,金刚石主要用于制造钻探用的探头和磨削工具,形状完整的还用于制造首饰等高档装饰品,其价格十分昂贵。
观赏用途
金刚石由于折射率高,在灯光下显得闪闪生辉,称作钻石。巨型的美钻可以价值连城。而渗有深颜色的钻石的价钱更高。当钻石带有蓝、绿或粉红色属十分罕有,而颜色深而鲜艳则价钱很高;目前最昂贵的有色钻石,要数带有浓艳红色的钻石。
钻石分为一型和二型两种,这主要是根据它是否含有N元素:一型含;二型不含。而蓝色的钻石是二B型的,是半导体。
工业用途
由于金刚石的硬度极高,科学家会利用高温高压制成金刚石微粒,用于沙纸、钻探、研磨工具之上,可以用来切削和刻画其他物质。
厘定的标准
传统厘定钻石价值高低的标准是“4C”制度,即卡、色泽、净度、和切割。
卡
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。下表为2005年时的价格比较。
净度
净度(Clarity)以钻石内的瑕疵多少决定。瑕疵可能是天然的杂质或裂痕。瑕疵的数量、位置、大小等都会影响评级。钻石矿开采出来的金刚石中,只有20%可以成为宝石,其余的因为瑕疵较多通常只能作工业用途。而20%的宝石级钻石中,大部分都包含肉眼可见的瑕疵。在此级别以上的钻石较为大众喜爱。至于属完美级别的钻石更为罕有,被称为“博物馆级”钻石。通常使用10倍放大镜观察钻石内部及表面瑕疵的大小、数量、分布及对钻石光彩影响的程度,分出等级。一般通行的净度分级如下:
FL - “Flawless”,完美无瑕。在十倍放大镜下内外俱无瑕疵。
IF - “Internally flawless”,内部无瑕。在十倍放大镜下只有表面有轻微花痕。
VVS1, VVS2 - “Very Very Slight”,非常非常小。在十倍放大镜下只有很难看见的瑕疵。VVS1 净渡高于VVS2。
VS1 and VS2 - “Very Slight”,非常小。在十倍放大镜下可看见瑕疵,但肉眼难以辨认。VS1净渡高于VS2。
SI1 and SI2 - “Slight Inclusions”,小瑕疵,肉眼可能看见。
I1, I2 and I3 - “Imperfect”,有瑕疵,可以被肉眼看见。
现代科技之下,有些钻石的瑕疵是可以修补的。不过修补过的钻石的价值会稍低。
泽
钻石的色泽会因为化学上的杂质而有所偏差。完全纯正的钻石应该是透明无色的。钻石偏向不同的颜色会影响它的价值。绝大部分的钻石都是因为带有氮原子而偏黄。白钻越偏黄,价值便越低。但是偏粉红或蓝的钻石价格却较高。颜色强烈偏向粉红或蓝的钻石可能是价值连城。
一般的方法是把钻石按偏黄的程度分为不同的等级,把样品与已知色级的比色石对比确定,以D级最高,Z 最低。
无色: D, E, F
接近无色: G, H, I, J
微黄: K, L, M
轻浅黄: N, O, P, Q, R
浅黄: S, T, U, V, W, X, Y, Z
切割
切割指金刚石是如何从原先开采的石矿中切割成宝石。切割往往是最能影响钻石的品量及价值的一个指标,但是它却没有单一的分级方法。
首先从颜色上来说,合成钻石多数呈**、褐**,钻石颜色艳丽,并带有棕色;而天然钻石味无色、浅**,**钻石柔和纯正。
合成近无色的钻石常带有浅灰色、浅蓝色、微浅**调。
合成的蓝色钻石比天然蓝色钻石鲜艳。而且合成钻石的颜色分布不均匀。
如果是原石,它们的不同之处有:合成钻石晶体基本上为立方体与八面体聚形,天然钻石常呈八面体、菱形十二面体或聚形以及不规则形态。合成钻石晶面平直,晶棱陡立,晶角尖锐,表面有瘤状物或小丘。天然钻石因熔蚀使晶面、晶棱弯曲,出现浑圆状外观,三角形、四边形、网格状蚀像。
合成钻石内部常见片状针状、各种不规则状和大小混杂的金属包体。天然钻石内部包体通常是一些矿物包体。
如果用仪器检测,在紫外光下,无论长短波合成钻石都有黄-黄绿色荧光,短波下荧光强于长波,荧光分布呈十字、八边形、或其他几何图形。天然钻石荧光不定,可有可无,有的话颜色也不一致,而且天然钻石长波下荧光强于短波。
用阴极发光以检测则会发现合成钻石具有规则的阴极发光图样,八面体发光区和立方体发光区排列列规则,而天然钻石表现为复杂的发光图案,这是由于天然钻石通常有结构缺陷造成的。
另外不同方法合成的钻石有些细微区别值得注意
钻石介绍:钻石的化学成分是什么?
钻石质量单位
卡或译克拉、克拉是钻石的质量单位一卡相当于200毫克,早期钻石商人称量钻石使用的平衡重量为稻子豆树(carob)的果实,这种果实重量约为200毫克钻石的密度基本相同,越重的钻石体积越大越大的钻石越稀有,每张卡的价值也越高
钻石化学成分
钻石的化学成分是碳,这是宝石中唯一由单一要素构成的,是等轴结晶系统经常含有005%-02%的杂质元素,其中最重要的是n和b,它们的存在关系到钻石的类型和性质晶体形态多为八面体、菱形十二面体、四面体及其聚合形纯钻石无色透明,由于微量元素的混合,呈现出不同的颜色强烈的金刚光泽折光率2417,色散中等,0044均质体导热率为035卡/cm/秒/度用导热器测试,反应最敏感硬度为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,重击后会顺利破碎一组解决方案是完整的密度352克/立方厘米钻石具有发光性,阳光照射后,晚上可以发出淡蓝色磷光x射线照射,发出天蓝荧光钻石化学性质稳定,常温下不易溶于酸碱,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和假货有无色宝石、无色尖晶石、立方氧化锆、钛酸r、y铝石榴、y镓石榴、人造金红石合成钻石在1955年首先在日本开发成功,但没有批量生产合成钻石比天然钻石的费用高,所以市场上合成钻石很少见钻石可以通过其特有的硬度、密度、色散、折光率与其相似的宝石进行区分例如,钻头立方氧化锆多无色,色散强(0060),光泽强,密度大,58克/立方厘米,手重感明显y铝榴石颜色柔和,肉眼很难与钻石区别开来
图6-2 三颗分别为**、紫红色调粉红色和蓝色的人工合成钻石,其中粉红色钻石经过改色处理
(刘严摄影/刘严收藏)
人工合成钻石的颜色多数是**,产生**的原因是由于空气中的氮气混入合成钻石的原料和设备之中,也可能是有意在合成钻石的过程中添加氮以获得**钻石。如果在合成钻石的原料中和设备中加入硼元素,合成钻石就呈蓝色。由于加入硼的合成钻石原料中还可能有氮的残留,或者是有意将硼和氮按一定的比例添加到合成钻石中,使合成钻石晶体内同时存在硼和氮,所产生的颜色为蓝绿色或绿蓝色,甚至为绿色。合成彩色钻石的价格基本取决于成本和加工费。
图6-2所示为著者收藏的三颗合成彩色钻石。
钻石是纯净的碳!宝石是纯净的氧化铝!生成条件是瞬间高温高压!只有在密闭高压的空间里产生爆炸才有此条件!至于熔铁饱和石墨是试验室的做法!无论何法!其设备个人是很难具备的!生产钻石和宝石的企业对外都以是某某研究所明名的!你可以去河南的黄河科技有限公司(上市公司)去看看!他们就是生产人造钻石和磨具的!
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