有關鑽石的基本知識

2021-09-29 09:06:28 字數 4537 閱讀 5113

1樓:匿名使用者

鑽石簡介

1.礦物名稱為「金剛石」,英文為diamond,源於古希臘語adamant,意思是堅硬不可侵犯的物質,是公認的寶石之王。鑽石的化學成份有99.

98%的碳。也就是說,鑽石其實是一種密度相當高的碳結晶體。

2.鑽石的摩氏硬度:10,是天然礦物中的最高硬度。但千萬別認為鑽石硬度高,就永不破損。其實鑽石脆性也相當高,用力碰撞仍會碎裂。

3.鑽石是依據其原石的外形,來切割成各種不同形狀的鑽石。其中,受大家歡迎的八種形狀有:圓形、橢圓形、欖尖形、心形、梨形、方形、三角型及綠柱石形。圓鑽,是最常見的形狀。

4.鑽石屬天然礦物。鑽石的主要產地是澳大利亞、南非、印度;而美國、印度,以色列、比利時則是鑽石加工切割的基地。尤其比利時,是全球公認的雕琢鑽石**中心。

鑽石的化學成成份

鑽石的化學成分是碳,這在寶石中是唯一由單一元素組成的。屬等軸晶系。晶體形態多呈八面體、菱形十二面體、四面體及它們的聚形。

純淨的鑽石無色透明,由於微量元素的混入而呈現不同顏色。強金剛光澤。折光率2.

417,色散中等,為0.044。均質體。

熱導率為0.35卡/釐米?秒?

度。用熱導儀測試,反應最為靈敏。硬度為10,是目前已知最硬的礦物,絕對硬度是石英的1000倍,剛玉的150倍,怕重擊,重擊後會順其解理破碎。

一組解理完全。密度3.52克/立方厘米。

鑽石具有發光性,日光照射後 ,夜晚能發出淡青色磷光。x射線照射,發出天藍色熒光。鑽石的化學性質很穩定,在常溫下不容易溶於酸和鹼,酸鹼不會對其產生作用。

鑽石與相似寶石、合成鑽石的區別。寶石市場上常見的代用品或贗品有無色寶石、無色尖晶石、立方氧化鋯、鈦酸鍶、釔鋁榴石、釔鎵榴石、人造金紅石。合成鑽石於2023年首先由日本研製成功,但未批量生產。

因為合成鑽石要比天然鑽石費用高,所以市場上合成鑽石很少見。鑽石以其特有的硬度、密度、色散、折光率可以與其相似的寶石區別。如:

仿鑽立方氧化鋯多無色,色散強(0.060)、光澤強、密度大,為5.8克/立方厘米,手掂重感明顯。

釔鋁榴石色散柔和,肉眼很難將它與鑽石區別開。

形成原因

現代科學技術 、手段為探索鑽石的形成提供了新思路和方法。鑽石是世界上最堅硬的、成份最簡單的寶石,它是由碳元素組成的、具立方結構的天然晶體。其藏寶圖 鑽石成份與我們常見的煤、鉛筆芯及糖的成份基本相同,碳元素在較高的溫度、壓力下,結晶形成石墨(黑色),而在高溫、極高氣壓及還原環境(通常來說就是一種缺氧的環境)中則結晶為珍貴的鑽石(白色)。

為了便於理解鑽石的起源,先看一看含有鑽石的原巖。

自從鑽石在印度被發現以來,我們不斷聽到人們在河邊、河灘上撿到鑽石的故事,這是由於位於河流上游某處含有鑽石的原巖,被風化、破碎後,鑽石隨水流被帶到下游地帶,比重大的鑽石被埋在沙礫中。鑽石的原巖是什麼?2023年人們在南非的一個農場的黃土中挖出了鑽石,此後鑽石的開掘由河床轉移到黃土中,黃土下面就是堅硬的深藍色岩石,它就是鑽石原巖——金伯利岩(kimberlite)。

什麼是金伯利岩?金伯利岩是一種形成於地球深部、含有大量碳酸氣等揮發性成份的偏鹼性超基性火山岩,這種岩石中常常含有來自地球深部的橄欖岩、榴輝巖碎片,主要礦物成份包括橄欖石、金雲母、碳酸鹽、輝石、石榴石等。研究表明,金伯利岩漿形成於地球深部150公里以下。

由於這種岩石首先在南非金伯利被發現,故以該地名來命名。

另一種含有鑽石的原巖稱鉀鎂煌斑岩(lamproite),它是一種過鹼性鎂質火山岩,主要由白榴石、火山玻璃形成,可含輝石、橄欖石等礦物,典型產地為澳大利亞西部阿蓋爾(argyle)。

科學家們經過對來自世界不同礦山鑽石及其中原生包裹體礦物的研究發現,鑽石的形成條件一般為壓力在4.5-6.0gpa(相當於150-200km的深度),溫度為1100-1500攝氏度。

雖然理論上說,鑽石可形成於地球歷史的各個時期/階段,而目前所開採的礦山中,大部分鑽石主要形成於33億年前以及12-17億年這兩個時期。如南非的一些鑽石年齡為45億左右,表明這些鑽石在地球誕生後不久便已開始在地球深部結晶,鑽石是世界上最古老的寶石。鑽石的形成需要一個漫長的歷史過程,這從鑽石主要出產於地球上古老的穩定大陸地區可以證實。

另外,地外星體對地球的撞擊,產生瞬間的高溫、高壓,也可形成鑽石,如2023年前蘇聯科學院報道在隕石中發現了鑽石,但這種作用形成的鑽石並無經濟價值。

2樓:匿名使用者

1)化學成分:c。常含有cr、mn、ti、mg、al、ca、si、n、b等。

? (2)顏色:常見的為淺黃色、淺黃褐色、淺黃綠色、褐色,無色(淺黃白、白、優白)佔有一定數量,玫瑰色、粉紅色、淺藍色、綠色、黑色、茶色十分稀少。

根據顏色,將鑽石分為二大系列:無色-淺黃色系列和彩色系列。對於無色-淺黃色系列的鑽石,不象彩色寶石那樣以顏色為美,而是以無色為美。

完全無色透明是該系列鑽石所追求的一種最完美的境界。 任何淺黃、淡褐、微灰等色調的存在都會降低鑽石的價值。這主要是由於鑽石內部含少量的氮造成的。

無色-淺黃色鑽石產量最大,是市場上佔主要地位的品種。彩色系列的鑽石也稱花色鑽石系列,它包括黃色、褐色、紅色、粉紅色、藍色、綠色和紫羅蘭色等,該系列鑽石品種產量很低,市場上非常罕見,主要產在澳大利亞。它每年只推出極少量的彩鑽上市,其中珍貴的品種為粉紅色、藍色、威士忌黃色和綠色,象以前我所講的世界著名的「希望"鑽石就是藍色的。

彩色鑽石**極其昂貴. ? (3)透明度:

無色及淺色金剛石均成透明狀,在無色中的白、優白金剛石測定透過率達95%以上,深色金剛石及具毛玻璃蝕象的透明度減弱呈現半透明狀,當金剛石中包體含量增加亦影響透明度。 ? (4)硬度:

摩氏硬度10,新摩氏硬度15,顯微硬度10000kg/mm2,顯微硬度比石英高1000倍,比剛玉高150倍。金剛石硬度具有方向性,八面體晶面硬度大於菱形十二面體晶面硬度,菱形十二面體晶面硬度大於六面體晶面硬度。 ?

(5)密度:金剛石密度與金剛石晶體中的包含物密切相關,無色透明質純的金剛石密度為3.52g/cm3,當具有包含物時密度為3.

44~3.53g/cm3。 ?

(6)偏光性:絕大多數金剛石在偏光下顯示非均性,金剛石屬等軸晶系礦物,理論上應為均質性,但由金剛石形成於壓力變化的地質體中,由於應力作用使金剛石晶體內結構產生區域性錯位,因而顯示不均勻的非均質性,表現在消光上的不一致性,干涉色很低的一級灰色,極少數還可測得一軸晶干涉影象。 ?

(7)折射率(n):2.4493(λ436μm)、2.

4354(λ486μm)、2.4237(λ546μm)、2.4176(λ589μm)、2.

4103(λ656μm)。 (8)反射率(r):油浸下5.

308%,空氣中17.29%。 (9)親油疏水性:

金剛石是一種親油疏水性礦物,在晶體表面擦上油質後可見暈色,在晶面上滴上油珠立即擴散,而滴上水珠則不擴散,因此在選礦中利用油選可將金剛石分離出來。用鋼筆沾一點油性墨水在鑽石表面劃一道線,然後用放大鏡分細**,可以看到這條線是一條均勻連續的細線,如果不是鑽石,看到的將是一條點狀的斷斷續續的細線。這是因為鑽石比較容易粘上油脂。

(10)電磁性:金剛石為無磁性重部分礦物(p>2.9)因此在選礦中不能採用電磁選(中磁性、弱磁性)方法。

(11)導電性:絕大多數金剛石是電介質,電阻率:5×104ω.

cm,ⅰ型及ⅱ型(ⅱa)金剛石為絕緣體,比電阻》1016ω.cm,i型(h b)金剛石為p型半導體,比電阻10~103ω.cm,溫度上升到600℃或下降到-150℃時,電阻提高。

(12)剛度、強度:金剛石具有極大的彈性模量,是自然界最高的磨削材料,彈性模量達90000kg/mm。摩擦係數小,有極高的抗磨能力,因此在金剛石選礦中利用這一特性,採用球磨機、錐形磨礦機來分離金剛石。

但金剛石極脆,不能承受正向的外力撞擊。 (13)熔點:金剛石熔點達4000℃,在空氣中燃燒溫度為850~1000℃,在純氧中720~800℃燃燒,金剛石發出淺藍色火焰,並轉化成二氧化碳。?

(14)發光性:在x射線下金剛石產生天藍色、淺綠色熒光,在長波、短波紫外線下產生淺黃、天藍熒光,但有相當一部分不發光。有的在日光下曝晒後發淺藍色磷光。

陰極射線下顯藍、綠熒光。不同鑽石的熒光在顏色、強弱上都有較明顯的差別,所以成包的鑽石在初步鑑定時,最簡單的一種方法,就是把成包鑽石在紫外燈的照射下,如果熒光強弱、顏色各不相同,那麼就是真鑽石,如果顏色強弱均一,則極有可能是鑽石的仿製品。熒光可以提高淺黃系列鑽石的顏色級別,因為藍色加黃色就近於無色了,所以在正規的鑽石分級證書中,一般都有熒光級別這一項。

(15)光澤:屬標準金剛光澤,由於熔蝕作用及毛玻璃蝕象等可出現油脂光澤或光澤減弱。 (16)色散:

金剛石色散為0.044。在自然光的照射下,具備一定的入射角度在鑽石表面產生分解的光譜色,俗稱火彩(影響鑽石火彩強弱還與體色、淨度、刻面角度等有關)。

(17)熱導性:金剛石熱導性好,熱導率高達669.89~2009.

66w/(m·℃),其中ⅱ型(ⅱa)金剛石熱導性極好,在液氮溫度下為銅的2.5倍,在室溫下為銅的5倍。鑽石在非金屬礦物中熱導率最高,根據這個性質,人們研究了一種簡單快捷的鑑定鑽石的工具,就是大家常說的熱導儀,把熱導儀的金屬探針壓在鑽石的表面,熱導儀發出鳴叫聲,就可以確認是鑽石了。

(18)熱膨脹:熱膨脹係數小。 (19)解理:

|111|中等,|110|不完全。 (20)斷口:見殼狀。

(21)化學穩定性:化學性質非常穩定,在酸、鹼中均不分解,在熔融的硝酸鈉、硝酸鉀、碳酸鈉中溶解。

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