你真正的了解鑽石嗎?

2021-01-11 初中化學大師

鑽石的英文名為 Diamond。「鑽石恆久遠,一顆永流傳」,這句雋永的廣告用語,準確地道出了人們對鑽石的喜愛之情。鑽石未琢磨前的原石稱為金剛石,琢磨後才稱鑽石。傳說紀元前百年時,希臘天文學家麥尼利烏斯( Manilius)始名金剛石為阿達麥斯( Adamas),意為堅利無比、無法徵服,此即金剛石命名的由來。鑽石進入我國則始於晉朝,在許多古書中亦有稱舍利、如意珠、削玉刀、夜光珠等。

金剛石生成於金伯利巖和鉀鎂煌斑巖中,巖石中的碳元素在1100~1800℃的高溫下,經4~7萬大氣壓形成金剛石金剛石礦可以是原生礦,也可以是砂礦,往往同橄欖巖(橄欖石、斜方輝石、鎂鋁榴石)榴輝巖(鐵鋁榴石、單斜輝石)共生。它的化學成分主要是碳(C),常含有微量的氮(N)硼(B)鈹(Be)鋁(Al)等雜質。根據所含微量元素的種類和含量,金剛石又分為兩個類型四個亞類。即Ⅰ(Ia、Ib)型和Ⅱ(Ⅱa、Ⅱb)型。Ia型含氮量為0.1%~0.3%,98%的天然金剛石均屬此類。Ib型含氮量低,自然界中較少見。Ⅱa型不含或含極少量氮,以自由態存在,具有良好的熱導性,中等解理。Ⅱb型含微量硼、鈹、鋁等各類元素,具半導體性,常有弱藍螢光,佔金剛石總量的2%左右。

鑽石的特徵

鑽石的摩氏硬度是10,被視為「永不磨損」。原子晶格屬於立方面心結構,碳原子間連接十分牢固,導致金剛石具有高硬度、高熔點、高絕緣性和強化學穩定性,以及耐強酸、強鹼腐蝕等特性。它的比重為3.52,折射率為2.417,色散0.044。鑽石正是由於它的高折射率和強色散而呈現光輝燦爛和晶瑩的金剛光澤。

硬的東西往往又帶有一定的脆性,要研磨、刻畫它很不容易,但順著它的解理、裂隙劈開它,就輕而易舉了。鑽石的硬度具有很強的方向性,它的原生礦常呈連體、插嵌、雙晶、三角四相出現,晶形主要是八面體、十二面體、六四面體、四角三八面體、八面體和立方體的聚形。

鑽石的導熱性是已知物質中最高的,與熱傳導率極高的代表物質銅相比仍高出數倍。在鑽石鑑定中,就是利用此特性使用「熱導儀」來測試,可將鑽石與其他物質明顯加以區別開。在沒有儀器的情況下,不妨在鑽石的表面「哈」口氣,如果水汽很快消失殆盡,說明可能是真鑽;如果是仿製品,氣霧消失就相對慢一些。鑽石的壓縮率值極小,溫度對它的體積大小變化影響也很微弱。它還有一個特點就是親油疏水(易粘油汙),肉眼鑑定時可利用這一特性:在鑽石表面滴一滴清水,在可能是真品的鑽石上水成散射狀,在仿製品上水滴則會凝成一水珠,這是簡易的鑑別方法之一。鑽石的閃爍光芒有三個要素:

(1)亮光(Brilliance):白色光自內部或外部反射出臺面的能力。

(2)火花(Fire):又稱色散,即鑽石將白色光分離成各色光的能力。

(3)閃光( Scintillation):鑽石刻面的反射光,由於寶石光源或觀察者視線轉移所呈現的變化。

未經加工琢磨的金剛石,儘管它具有金剛光澤,但還達不到人們的期望,真正要使它光彩奪目,使自然光。通過鑽石的冠部全部予以反射(尤其是在強烈的入射光線下效果格外明顯),展現它特有的強色散,而且要使通過亭部的折射光也能參與整個鑽石的閃爍效應,必須要對金剛石進行加工、琢磨,使其形成獨一無二的金剛鑽的火彩「竄勢」。

鑽石的內在因素如顏色、淨度是天然形成的,而人為地琢磨是拮取它最佳狀態的外因手段。隨著科技的不斷發展,鑽石的琢磨外形變化越來越大,常見的有圓鑽形、梨形、玫瑰形、祖母綠形、淚滴形、橢圓形、欖尖形、心形、三角形…琢磨的目的只有一個,在金剛石毛坯原石的基礎上,既要省料,又要符合光學原理使其煥發璀璨光芒,在兼顧兩者的原則下達到最理想的效果。所以,鑽石的車工是影響其價值極為重要的一個因素。

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