A. 鑽石都有哪幾種顏色哪種最好
鑽石一般以最無色最透明的為最好。鑽石可分成四個顏色系列:無色透明至淺黃色系列、茶色至褐色系列、灰色系列及彩色系列。絕大多數首飾用鑽石屬無色透明至淺黃色系列,也只有這個系列的鑽石建立了明確的顏色級別、分級規則和相應的標准樣石。
鑽石的顏色是怎麼形成的
科學家們經過對世界不同礦山鑽石研究發現,鑽石的形成條件一般為壓力在4.5~6.0GPA的環境下,相當於出產的地方要達到地表以下150~200千米深,所需溫度一般最低在1500攝氏度,有不同的層級,有的可以低到1100攝氏度。
鑽石的晶體結構是一層一層的石墨,這樣的結構可以使之不斷增大。當地殼變動有火山噴發時,可以使得地下深度成長的鑽石,通過噴發的過程到達地表。所以岩漿並不是鑽石的母體,而是鑽石的攜帶者,是鑽石的運輸帶。
當可見光穿過鑽石,寶石吸收了特定波長的光,同時將其餘的光反射到觀察者的眼睛,這個過程被稱為選擇性吸收。所有物質及鑽石的顏色都取決於物體對光的選擇性吸收。
如果一個物體只吸收少量或者沒有吸收光譜顏色,那麼它就會呈現出無色或者白色。如果整個光譜的顏色都被吸收掉,則物體呈黑色。在黑色與白色之間有無限種顏色的可能性。
換言之,正是選擇性吸收決定了你的鑽石的顏色。在鑽石中,氮原子(或其它雜質)的存在決定了鑽石吸收波長的能力,也因此決定了鑽石的顏色。由於狗的眼睛處理波長的方式與人類不同,因此它看到的鑽石顏色會與你大相徑庭。
碳原子錯位或內部晶格變形。塑性變形程度越高,棕色越深。包括真正意義上的塑性變形和不可恢復的永久變形。可以說,這樣的變形是晶體結構的一種缺陷,然而紅色、粉色和褐色鑽石由此產生,讓人不得不感嘆大自然的神奇。
B. 黑色和灰色鑽石
過去的黑色鑽石,特別是小顆粒的黑色鑽石主要用於工業用途,很少用於珠寶首飾。近一二十年來,大顆粒的黑色鑽石逐漸被人們所接受,黑色鑽石首飾也有流行的趨勢。黑色鑽石在歐洲,尤其是在東歐和俄羅斯較為流行,在北美和南美國家也有較大的市場。
絕大多數天然黑色鑽石的顏色是由晶體中含有的石墨所致。顯微鏡下這些石墨一般為微小片狀,較為均勻地分布在鑽石的晶體中.有時也會有較大的黑色石墨包裹體,甚至用肉眼就可以直接觀察到。因為石墨對可見光的吸收率極高,幾乎吸收所有的入射光,當這些石墨較多時,鑽石就會呈完全黑色。盡管石墨對可見光的吸收極強,由於鑽石的折射率很高,表面光的反射很高,所以經切磨的黑色鑽石與其他顏色的鑽石一樣具有表面產生的閃爍光斑,十分誘人,也同樣令人愛不釋手。
當天然鑽石中石墨的含量很低時,鑽石呈灰色。因為石墨對可見光的吸收率極高,含量很低的石墨足以產生灰色。天然鑽石的灰色絕對不是由所謂的黑色石墨和白色漫反射體混合而造成的,是唯一由很低含量石墨造成的。不透明灰色鑽石在珠寶市場上幾乎沒有。由第一章圖1-4所示的灰色雙晶鑽石晶體切割可以獲得一顆不透明的灰色鑽石。
當一顆鑽石同時具有N3、H3、N—V和GR1色心時,如果這些色心在可見光波長范圍形成一條基本平坦的光譜吸收曲線,它的顏色可能是異譜同色的灰色。這種異譜同色灰色對光譜的最低要求是在可見光波長范圍內與代表相應灰色的水平曲線最少有三個交叉點。顯而易見,交叉點越多,呈現灰色的可能性越高。這種灰色鑽石至今尚未有研究報道。
在西伯利亞產出的黑色鑽石的顏色是由大量的磁鐵礦包裹體造成的,黑灰色鑽石的顏色主要是由赤鐵礦和純鐵包裹體造成的。具有磁性的黑色鑽石一般是西伯利亞產出的天然鑽石。利用黑色鑽石的鐵礦物包裹體可以鑒定其原產地為西伯利業,只要能被磁鐵吸引的黑色鑽石極有可能來自西伯利亞。
由於對黑色鑽石的需求增加,人工處理的黑色鑽石也出現於鑽石市場。人工處理黑色鑽石的顏色成因與天然黑色鑽石的顏色成因不完全相同同,前者的顏色是由強輻射處理遭到破壞的晶格和空穴所產生的,所用的輻射源為高能粒子,主要是高能中子束。在高溫下高能中子輻射可以在鑽石中產生大量的晶格損傷和空穴,晶格損傷的范圍遠遠大於空穴,相當於將鑽石晶體還原為原子排列無序的炭黑。炭黑對光產生強烈的無選擇性吸收,是人工處理黑色鑽石產生黑色的主要原因。同時由大量的空穴造成的GR1色心也產生一定的吸收。鑽石內原有的石墨、大量的炭黑和強烈的GR1色心共同使鑽石呈現黑色。在強光照射下,人工處理的黑色鑽石在邊緣處呈現暗綠色;若將經輻射處理的黑色鑽石切成薄片,其透射光的顏色也為暗綠色。
圖3-14 著者收藏的一顆經改色處理的黑色天然鑽石
(劉嚴攝影/劉嚴收藏)
據著者了解,輻射處理黑色鑽石時,鑽石處於真空高溫下(約700℃或更高)。高溫下鑽石的晶格熱振動加劇,在高能中子的轟擊下,晶體易遭到破壞變成炭黑,使鑽石的顏色變為黑色。現在大部分人工改色的黑色鑽石可能都經過這種改色處理。所使用的鑽石原石為低級別凈度或工業級黑灰色鑽石,處理為黑色在市場銷售,大大地提高了價格和人們的喜愛程度。
圖3-14所示為著者收藏的一顆典型的經改色處理的黑色天然鑽石。這顆黑色鑽石的原石應該是一顆工業級的灰黑色天然鑽石,晶體內含有大量的黑色石墨,經強輻射處理後產生大量的炭黑和空穴,變為「純」黑色。在強光照射下,沿腰圍可以觀察到暗綠色的透射光。
最著名的黑色鑽石為67.50ct的奧拉夫(O rlov)鑽石。相傳這顆鑽石原屬於印度的一個神廟,其重達195ct。俄國的奧拉夫公爵夫人曾擁有這顆鑽石,並以她的名字命名。奧拉夫鑽石曾在世界許多地方展示過,也經多次拍賣轉手。2006年10月11日在佳士得的「高貴珠寶」(M agnificent Jew els)拍賣會上以352000美元成交,創黑色鑽石的價格之最。
C. 鑽石怎麼做
在2300℃、15到18萬個大氣壓的高溫高壓環境下,在中心放一顆很小的天然鑽石作為種子,在種鑽周圍是高溫金屬液體,在金屬溶液的上層是石墨,在這種環境下石墨中的碳原子會從金屬原子中列隊走向鑽石從而形成新的鑽石。這個俄羅斯的研究小組在冷戰結束後由於經費問題而使人造鑽石研究一度停止,後來隨著美國珠寶商的注資又重新恢復過來。2005年美國的人造鑽石生產線的產能達到每小時5克拉。近期,俄羅斯的科學家們已經研製出了直徑在3毫米左右與天然鑽石晶體結構完全一致的人工鑽石。相信隨著研究的深入,在不遠的將來就可以造出與天然鑽石一樣的人工鑽石。
D. 同樣都是碳,為什麼鑽石是透明的,而石墨就不透明
我覺得可能是因為他們本身就是那個樣子的,所以鑽石是透明的,石墨是不透明的
E. 鑽石的原材料是什麼是金剛石嗎
是金剛石。鑽石可以從天然金剛石礦中產出,也可以通過人造生產金剛石。
金剛石俗稱「金剛鑽」。也就是我們常說的鑽石的原身,它是一種由碳元素組成的礦物,是碳元素的同素異形體。金剛石是自然界中天然存在的最堅硬的物質。金剛石的用途非常廣泛,例如:工藝品、工業中的切割工具。石墨可以在高溫、高壓下形成人造金剛石。金剛石有各種顏色,從無色到黑色都有,以無色的為特佳。
(5)石墨造鑽石什麼顏色擴展閱讀:
金剛石原生礦僅產出於金伯利岩筒或少數鉀鎂煌斑岩中。金伯利岩等是它們的母岩,其他地方的金剛石都是被河流、冰川等搬運過去的。金剛石一般為粒狀。世界各地都發現了金剛石礦。其中,澳大利亞、剛果、俄羅斯、波札那和南非是著名的五大金剛石產地。
中國也擁有製造金剛石的技術,但最大也不過0.2克拉左右。人工合成金剛石的方法主要有兩種,高溫高壓法及化學氣相沉積法。高溫高壓法技術已非常成熟,並形成產業。國內產量極高,為世界之最。
F. 為什麼鑽石是無色的 碳卻是黑色的
碳原子以晶體結構的形式排列 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。這種獨特的晶體形態使得,鑽石折光率 2.42,具有強色散性 。故純凈的鑽石無色透明。 石墨中碳原子以平面層狀結構鍵合在一起,由於它的層狀結構,灰色,半金屬光澤
G. 彩色鑽石顏色分級是怎麼分的一共分幾個級別,謝謝
人說,鑽石是財富、高貴、永恆、純潔和愛情的象徵,因此擁有一件光芒四射的鑽飾是每個女人的夢。當然有人會問,為什麼這個石頭,就是跟別的石頭不一樣,那麼貴,還代表愛情等等許多東西。因為鑽石不是真正石頭,它和木炭、石墨一樣,由碳構成,叫石墨的同素異構體,這個在中學化學學過吧。
鑽石產生於20億年前的地殼深處,被火山噴出(2012年的時候不知道是不是滿地是鑽石,那時候做鑽石生意的要虧掉褲子了)。其晶體多為立方、8、12面體,中文名為金剛石,英文為ADAMAS。用於首飾的上等金剛石被稱為鑽石,英文叫做DIAMOND。
碳的原子量為6,跟它相近的是氮(就是空氣中的氮氣),原子量是7。所以鑽石中經常含有氮元素,氮元素會引起鑽石發黃。氮的多少導致鑽石黃色的深淺。
當然,鑽石越白(越接近無色),就越珍貴,價錢也就越高。自然界中還有彩色鑽石,重顏色的就是FANCY,即彩鑽了。藍色是最受歡迎的,而越深越好——藍鑽石。紅鑽也受人們喜愛。還有艷紫色的紫鑽,金黃色的金鑽(和含氮的那種黃色不同的)、鮮綠色的綠鑽、烏黑而透明的黑鑽等。這些鮮艷深色的鑽石,是寶石中的寶石,價格更高!
世界上最大的寶石金剛石名叫「庫利南」,是1905在南非的一個礦里發現的。「庫利南」重3106克拉,即621.2克,跟相當於一個成年男子的拳頭。它純凈透明,帶有淡藍色調,是最佳品級的寶石金剛石。一直到現在,它還是世界上發現的最大的寶石金剛石。
他太昂貴了,當時沒人能買得起(原礦就估價75億美元),所以南非乾脆把他送給當時的英皇愛德華七世(南非那時是英國殖民地)。倫敦警察廳瞞天過海,把這顆大石頭用最簡單的包裹郵寄,花了一個月寄到白金漢宮的皇家郵袋裡。
但是「庫利南」不是一個完整的晶體,它只是一個大晶體的一部分碎塊。專家經過數月研究後決定把他分割成三個大鑽。在用玻璃模型反復試驗後,分割開始了。分割現場配備了一個顧問小組,以隨時研究情況,同時還配備了醫生和護士。假如他們的估計有絲毫偏差或用力不當或下錘角度錯誤,這塊金剛石可能會分裂成上萬粒碎石,那時分割專家的前途名望將就此終結。這個准備被證明是很明智的。第一錘下去,刀鋒斷了。換一把刀,再第二錘,分割專家暈倒了,幸運的是,鑽石也同時按計劃分開了。
庫利南被劈開後,由三個熟練的工匠,每天工作14小時,琢磨了8個月。一共磨成了9粒大鑽石和96粒小鑽石。這105粒鑽石總重量1063.65克拉,為庫利南原重量的 34.25%。由此可知,金剛石在加工成鑽石後,重量損失很大。較大鑽石中最大的一粒名叫「非洲之星第Ⅰ」也就是「庫利南1號」,重530.2克拉,為水滴形,琢磨了74個面。它也是現今世界上最大的鑽石,鑲在英國國王的權杖上
H. 同為碳的晶體,為什麼鑽石是透明的,石墨就不透明
首先拿玻璃來說,玻璃是我們日常都非常常見的透明物質,但實際上,我們真正接觸的玻璃,在平時的應用當中,也就是幾毫米的厚度,100毫米的玻璃磚都是很少見的。如果我們把玻璃碾碎成為玻璃渣,我們會發現玻璃就不透明了。其次,我們再來說說水。從超市裡面買回來的純凈水和礦泉水都是清亮透明的,我們捧起一捧海水也是如此(有泥沙的除外)。然而我們都知道,在海洋300米以下除了微弱的藍光,基本上就沒有光線了。同樣,在大霧天(空氣充滿了小水滴)能見度很差,我們的視野看不了多遠的距離.我們小結前面的分析可以看出,一個物體是不是透光,跟它的組成材料,形狀、狀態和透光的厚度等物理參數有關。那麼這裡面是不是有什麼科學道理呢?是有的,由於光具有波粒二象性,透光的科學原理可以從波動性和粒子性兩個角度給出說明。
大霧和碎玻璃不透明又是個什麼情況呢?其實這是因為不論是大霧還是碎玻璃,已經不是一整塊的物體了在這些碎片之間還有空氣這個介質。光線在通過不同介質的時候會發生折射和反射,由於碎片是大量的雜亂無章的,所以光線就會在這些界面上不斷地發生折射和反射,光程增加,反射面增加,最後光被碎玻璃或者是小水滴完全吸收,所以它們就不透明了。
I. 鑽石都有什麼顏色
無色鑽石
無色鑽石可以用能帶理論解釋其呈色機理。在無任何雜質的純碳鑽石晶體中,每個C原子以共價鍵與另外4個C原子連接,帶隙能Eg=5.4eV,而可見光能量Eg<3.5eV,不具有足夠高的能量來激發價帶中的電子,因而沒有光波被吸收,鑽石是無色透明的。
黃色鑽石
Ⅰ型鑽石多是無——淺黃——黃色系列,對於Ⅰa型鑽石可以用色心理論來解釋其顏色成因;而Ⅰb型鑽石用能帶理論可以做出更好的解釋。
根據色心理論,Ⅰa型鑽石中不同聚合態形式的N可形成不同的結構缺陷,從而形成不同的色心,對可見光產生不同的吸收,鑽石的顏色是由多個色心共同作用的結果。如果Ⅰa型鑽石中N以原子對形式(又稱為ⅠaA型)取代相鄰C原子的位置,引起晶格畸變形成N2心,造成了藍區478nm、452nm、439nm的吸收;若N以3個原子圍繞空穴組合在一起(又稱為ⅠaAB型),形成N3心,造成了藍紫區415nm以及423nm、435nm、465nm、475nm的吸收。由於N3、N2心吸收了可見光中的紫光和藍光,從而使鑽石呈現黃色。
根據能帶理論,Ⅰb型鑽石中,N原子比C原子結構多一個電子,這個多餘電子在帶隙內形成一個雜質能級,它的存在使帶隙能降低2.2eV。所以只要大於2.2eV的任何光量子都能把多餘電子激發到導帶中,並由此引起紫光——藍光范圍內的光被吸收,其他光透過,鑽石呈現黃色。合成鑽石多屬此類。
藍色鑽石
Ⅱb型鑽石含有硼,B原子比C原子少一個電子,因此當B替代C進入鑽石晶格時,就形成一個空穴色心。每100萬個C原子中有一個或幾個B原子時,它難呢過把從紅外至500nm(綠光邊緣)的光吸收,鑽石可產生誘人的藍色。
最新發現不含B、不導電的灰藍色鑽石,它們的晶體中含有H,因此普遍認為H的存在使導致灰色、灰藍色鑽石呈色的主要原因。
粉色、褐色鑽石
此類鑽石的顏色與其形成環境及運移過程中發生的塑性變形(導致晶體結構缺陷)有關。在引起晶格缺陷的同時,還可改變鑽石中N的聚集速率和形式,使鑽石形成不同顏色,且鑽石顏色的均勻程度也與塑性形變的均勻性有關。
綠色鑽石
綠色和藍綠色鑽石通常是由於長期天然輻射作用而形成的。當輻射線的能量高於晶體的閥值時,C原子被打入間隙位置,形成一系列空位-間隙原子對,使鑽石的電子結構發生變化,從而產生一系列新的吸收,可使鑽石呈綠色。若輻射時間足夠長或輻照劑量足夠大,可使鑽石變成深綠色甚至黑色。輻射造成的晶格損傷有時還可以形成藍色鑽石和黃褐色鑽石。
黑色鑽石
黑色鑽石的顏色可能因為其為多晶體集合體、大量黑色內含物(石墨多)和裂隙造成的。
J. 鑽石和石墨都是由碳原子構成的為什麼顏色不同
是同素異形體
石墨粉里「飛」出金剛石
提起鑽石,人們就會聯想到光彩奪目、閃爍耀眼的情景,它隨著擁有者的活動而光芒四射。但因它的昂貴價格,大多數人只能望而卻步。盡管如此,人們對鑽石還是很嚮往的。你知道鑽石是什麼嗎?它的化學成分是碳(C),天然的鑽石是由金剛石經過琢磨後才能稱之謂「鑽石」。天然的鑽石是非常稀少的,世界上重量大於1000克拉(1克=5克拉)的鑽石只有2粒,400克拉以上的鑽石只有多粒,我國迄今為止發現的最大的金剛石重158.786克拉,這就是「常林鑽石」。物以稀為貴,正因為可做「鑽石「用的天然金剛石很罕見,人們就想「人造「金剛石來代替它,這就自然地想到了金剛石的「孿生「兄弟--石墨了。
金剛石和石墨的化學成分都是碳(C),稱「同素異形體」。從這種稱呼可以知道它們具有相同的「質」,但「形」或「性」卻不同,且有天壤之別,金剛石是目前最硬的物質,而石墨卻是最軟的物質之一。
石墨和金剛石的硬度差別如此之大,但人們還是希望能用人工合成方法來獲取金剛石,因為自然界中石墨(碳)藏量是很豐富的。但是要使石墨中的碳變成金剛石那樣排列的碳,不是那麼容易的。石墨在5-6萬大氣壓((5-6)×103MPa)及攝氏1000至2000度高溫下,再用金屬鐵、鈷、鎳等做催化劑,可使石墨轉變成金剛石。
目前世界上已有十幾個國家(包括我國)均合成出了金剛石。但這種金剛石因為顆粒很細,主要用途是做磨料,用於切削和地質、石油的鑽井用的鑽頭。當前,世界金剛石的消費中,80%的人造金剛石主要是用於工業,它的產量也遠遠超過天然金剛石的產量。
最初合成的金剛石顆粒呈黑色,0.5mm大小,重約0.1克拉(用於寶石的金剛石一般最小不能小於0.1克拉)。現在我國研製的大顆粒金剛石達3mm以上,美國、日本等已製成6.1克拉多的金剛石。我們說金剛石已從石墨中「飛」出,寶石級的人造金剛石也會在不久的將來供應於市場。