钻石的基本性质
一、化学组成
钻石的主要化学成分是碳,还经常含有氮、硼等微量元素。
钻石性质:侣侣珠宝、侽侽珠宝、翡戒钻饰、金艺银姻、翡悟槃缘
氮、硼的含量一般很少,但对钻石的颜色却影响很大。如果它们的含量都极少,也就是钻石中的碳含量接近100%时,钻石就是无色透明的,人们一般称为白钻。
如果钻石里面含有较多的氮,钻石看起来就发黄,专业人士普遍认为这种钻石的颜色等级较低,所以价格比较低。多数天然钻石都是这种情况,包括至今为止人们发现的最大的库里南钻石也是这种颜色。
如果钻石的成分含有较多的硼,钻石的颜色会发蓝,这种颜色的钻石等级比较高,价格比普通的白钻要高很多。2008年12月10日,佳士得拍卖行拍卖了一颗17世纪的欧洲王室名钻——“蓝色维特斯巴士”,拍卖价高达1639万英镑(2430万美元),成为当时世界上拍卖价格最高的钻石,它就是这种发蓝的钻石。
二、晶体结构
钻石属于高级晶族,等轴晶系,又称为立方晶系。
晶胞的6个参数具有如下特征:a=b=c,α=β=γ=90°。
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三、内含物
天然钻石内部经常含有裂纹、气泡、石墨颗粒等包裹体,它们对钻石的品质和价格具有重要影响。如前文提到的17世纪欧洲王室名钻“蓝色维特斯巴士”中就含有较多的气泡。四、钻石的光学性质
1.颜色
如果钻石的化学成分是100%的碳元素,同时,晶体结构中没有缺陷,它就是无色透明的;如果含有其他微量元素,或晶体结构中存在缺陷,则钻石会呈现其他的颜色。
所以,钻石的颜色有多种。专业人士根据钻石的颜色,将钻石分为了三个系列。
(1)无色或黄色系列 有的资料中也把这个系列称为开普系列(cape series的音译)或好望角系列。人们一般把这类钻石称为“白钻”,标准的白钻是无色透明的,但就像前文中提到的,很多白钻内部含有氮元素,导致稍微发黄。
(2)褐色系列 当钻石的晶体结构中存在缺陷,或晶体发生了畸变时,会呈现褐色。
(3)彩色钻石 还有少量钻石是彩色的,比如蓝色、红色、黄色、粉色甚至黑色等。由于彩色钻石的数量更少,所以价格比一般的白钻高得多。
2014年6月14日,英国《每日邮报》报道,南非发现了一颗122克拉的蓝色钻石,估计价值达6亿英镑(约合63亿元人民币)。
2016年5月18日,佳士得拍卖行在瑞士日内瓦拍卖了一颗重14.62克拉的“奥本海默蓝钻”(Oppenheimer Blue),拍卖价达5060万瑞士法郎(约3.35亿元人民币),成为世界上价格最高的钻石。
前几年,一颗重量达6.24克拉的金黄色钻石耳钉的拍卖价达到8014400港币。
2013年11月13日,一颗重59.6克拉的粉色钻石“粉色之星”(Pink Star)在瑞士日内瓦以8300万美元的价格被拍卖。
2.光泽
在所有的宝玉石品种中,钻石的光泽最强烈,给人的感觉是“亮、硬”,与其他品种如玉石、珍珠的微弱、柔和的光泽形成了鲜明的对比。由于这个原因,人们把钻石具有的这种光泽称为金刚光泽。
3.折射率
钻石的折射率为2.42,在所有的宝玉石品种中,只有少数几种比它高。由于这一点,当钻石被加工成特定的形状后,从外面照射入钻石内部的光线容易发生“全反射”现象,最终从冠面上进入观察者的眼睛里,这样,在观察者看来,钻石的光泽就很强,甚至有刺眼的感觉。
4.色散
钻石的色散值是0.044,在宝玉石品种中也是属于很高的。前面提过,钻石具有很强烈的火彩,其最重要的原因有两个:一个是折射率高,另一个就是色散值高。折射率高使观察者能看到更多的光线,色散值高使得照射进入钻石内部的白光分散成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,而且它们的间距很大,这样,观察者就会很容易看到,钻石的不同位置呈现不同的颜色,五彩斑斓。
5.发光性
钻石具有发光性,有的资料介绍,如果把钻石在白天在阳光下照射一段时间,晚上它就会发出淡淡的磷光。所以,钻石实际上也属于一种夜明珠。
很多人都听说过慈禧夜明珠的故事。相传,慈禧墓被盗时,盗墓者发现慈禧的口中含有一颗夜明珠,发射耀眼的光芒,价值连城。后来很多人对这颗夜明珠进行研究,有人提出,慈禧夜明珠实际上是一块钻石原石,重约787克拉。这颗夜明珠1908年估值1080万两白银,约相当于现在的8.1亿元人民币!
此外,钻石受其他介质如X射线和紫外线照射时,也具有发光性,会发出蓝色的荧光,受电子束照射时会发出可见光。
人们经常利用钻石的发光性对它进行鉴定:用紫外荧光仪发出的紫外线照射样品,根据样品是否有发光性以及荧光的颜色来判断是否为天然钻石。
6.多色性
钻石没有多色性。
7.光性
由于钻石属于等轴晶系,所以属于光性均质体。
8.特征吸收光谱
无色钻石在415nm处有一条吸收带。
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五、钻石的其他性质
1.力学性质
(1)密度 钻石的密度是3.52g/cm3。
(2)硬度 钻石的摩氏硬度是10,是自然界硬度最高的物质。
(3)韧性 钻石的韧性比较低,也就是脆性很高,受到外力时容易开裂、破碎。
(4)解理 钻石具有较高的解理性,受到外力时,容易沿着特定的方向开裂,所以在切割钻石原石时,需要认真研究这一点,对它进行充分利用,同时尽量避免或减轻它的危害。
2.化学性质
钻石的化学性质很稳定,在常温下不容易氧化、变质,不会被酸、碱等物质腐蚀,包括“王水”和氢氟酸。所以,才有“钻石恒久远,一颗永流传”的美誉。
但是,钻石却不耐高温。被加热到800℃后,钻石中的碳元素就会和周围的氧气发生反应,生成CO2气体而消失!目前,人们经常利用激光对钻石进行加工,包括切磨、钻孔等,利用的就是这个原理。
另外,澳大利亚的科学家发现,当用特别强的光线照射钻石时,钻石会缓慢蒸发。但蒸发的速度很慢,有人进行过估算,蒸发大约100亿年后,才能用现有的仪器测出它的重量减少了。
3.热学性质
热学性质主要是热导率。钻石是自然界热导率最好的物质,热导率为2300W/(m·K),远远高于导热性最好的金属——银,银的热导率为429W/(m·K)。
由于这个显著的特点,目前,人们经常用热导仪鉴别钻石的真伪,因为多数假冒产品的热导率比钻石低得多,所以这种方法特别有效,而且简便易行。
4.电学性质
多数钻石的导电性很差,属于绝缘体,只有天然蓝色钻石属于半导体。有时候,人们也利用这种性质对钻石进行鉴定。