基本資料
類別 | 自然元素礦物 |
化學式 | C |
性質
分子量 | 10 |
顏色 | 無色,少見藍、綠、黃、褐、黑、紫、粉,橘、紅色等 |
晶體慣態 | 八面體 |
晶系 | 等軸晶系 |
解理 | {111}完全解理 |
斷口 | 貝殼狀 |
莫氏硬度 | 10 |
光澤 | 金剛石光澤 |
條痕 | 白色 |
透明性 | 透明至微透明 |
比重 | 3.52 (+/- .01) |
密度 | 3.5 – 3.53g/cm³ |
拋磨光澤 | 金剛石光澤 |
折射率 | 2.4175–2.4178 |
鑽石(古希臘語:ἀδάμας;法語、德語:Diamant;英語:Diamond;俄語:Алмаз),為五種樞要寶石的一種,化學和工業應用中稱為金剛石。鑽石是碳元素組成的無色晶體,為已知硬度最高的天然物質。
碳有三種已知的同素異形體:金剛石、石墨和富勒烯。在熱力學上,金剛石的穩定性低於石墨,可自發轉變為石墨,但常溫常壓下這一轉變的速度很慢,可以忽略不計,因此鑽石得以穩定存在。自然界形成的金剛石一般形成於地球內部高溫高壓的環境,後來被火山噴發等地殼構造運動帶到地表,因此許多金剛石發現在火山附近。現代工業可在高溫高壓下生產金剛石,稱為「合成金剛石」。
金剛石的莫氏硬度為10;由於硬度最高,鑽石的切割和加工必須使用金剛石粉或雷射(比如532nm或者1,064nm波長雷射)來進行。金剛石的密度為3.52g/cm3,折射率為2.417(在500奈米光波下),色散率為0.044。
金剛石由於折射率高,在燈光下顯得閃閃生輝,稱作鑽石。巨型的美鑽往往價值連城。當鑽石帶有藍、綠或粉紅色屬十分罕有,而顏色深而鮮豔則價錢更高;目前最昂貴的有色鑽石,要屬帶有濃豔紅色的鑽石。
鑽石分為一型和二型兩種,這主要是根據它是否含有N元素:一型含;二型不含。而藍色的鑽石是二B型的,是半導體。
傳統釐定鑽石價值高低的標準是「4C」制度,即克拉、色澤、淨度、和切割。
克拉(Carat)
克拉,或譯卡、卡拉(Carat),是鑽石的質量單位。一克拉相等於200毫克,相傳早期鑽石商人稱量鑽石所用的砝碼為稻子豆樹(carob)果實,一粒這樣的果實大約就重200毫克。因為鑽石的密度基本上相同,因此越重的鑽石體積越大。越大的鑽石越稀有,每克拉的價值亦越高。下表為2005年時的價格比較。
克拉 | 每克拉價值(美元) | 總值 |
---|---|---|
0.5克拉 | 3,000 | 1,500 |
1.0克拉 | 5,000 | 5,000 |
1.5克拉 | 7,000 | 10,500 |
2.0克拉 | 10,000 | 20,000 |
3.0克拉 | 15,000 | 45,000 |
5.0克拉 | 20,000 | 100,000 |
淨度(Clarity)
淨度以鑽石內的內含物多少決定。內含物可能是天然的雜質或裂痕。內含物的數量、位置、大小等都會影響評級。鑽石礦開採出來的金剛石中,只有20%可以成為寶石,其餘的因為內含物較多通常只能作工業用途。而20%~40%的寶石級鑽石中,大部分都包含肉眼可見的內含物。在此級別以上的鑽石較為大眾喜愛。至於屬完美級別的鑽石更為罕有,被稱為「博物館級」鑽石。通常使用10倍放大鏡觀察鑽石內部及表面內含物的大小、數量、分布及對鑽石光彩影響的程度,分出等級。一般通行的淨度分級如下:
- FL – 「Flawless」,完美無瑕。一般顯示在放大100倍無夾雜內含物或外部瑕疵。
- IF – 「Internally Flawless」,內部無瑕。在100倍放大倍率下顯示沒有夾雜內含物,但它們可能顯示出一些細微的外面瑕疵,而那些瑕疵可以用拋光移除掉。
- VVS1, VVS2 – 「Very Very Slight」,非常微小。內含物在100倍的放大鏡以下看非常困難,正常肉眼是不會看到內含物,用顯微鏡或放大鏡亦很難找到它們的內含物。
- VS1 and VS2 – 「Very Slight」,非常小。在10倍放大鏡下會看到輕微的內含物,但內含物通常在放大鏡或顯微鏡下才能看到。
- SI1 and SI2 – 「Slight Inclusions」,小型內含物。在10倍的放大鏡下會明顯看到內含物,並且內含物是有可能是肉眼可見的。
- I1, I2 and I3 – 「Imperfect」,清楚的內含物,可以被肉眼看見,這級別的鑽石耐用程度亦會受到內含物的影響而降低。
現代科技之下,有些鑽石的內含物是可以修補的。不過修補過的鑽石的價值會稍低。
色澤(Color)
鑽石的色澤會因為化學上的雜質而有所偏差。完全純正的鑽石應該是透明無色的。鑽石偏向不同的顏色會影響它的價值。絕大部分的鑽石都是因為帶有氮原子而偏黃。白鑽越偏黃,價值便越低。但是偏粉紅或藍的鑽石價格卻較高。顏色強烈偏向粉紅或藍的鑽石可能價值連城。
一般的方法是把鑽石按偏黃的程度分為不同的等級,把樣品與已知色級的比色石對比確定,以D級最高,Z最低。
- 無色:D, E, F
- 接近無色:G, H, I, J
- 微黃:K, L, M
- 輕淺黃:N, O, P, Q, R
- 淺黃:S, T, U, V, W, X, Y, Z
在考慮鑽石色澤時,同時也應將螢光反應考慮在內,螢光反應是指鑽石曝露於紫外線光線下時,所發生的反應顏色光。但是螢光反應甚少對鑽石的價值發生影響,除非是具有非常強烈螢光的鑽石會影響其透明度及光彩,而產生油濛狀的外表,如此將減損鑽石的美麗及價值,但是若其螢光不至使鑽石產生油濛狀外觀,則不應將其視為一種缺點。
螢光反應其強弱分為1. NONE 2. FAINT 3. MEDIUM 4. STRONG 5. VERY STRONG五級。
切割(Cut)
鑽石切割法的演進
切割指金剛石是如何從原先開採的石礦中切割成寶石。切割往往是最能影響鑽石的品量及價值的一個指標,但是它卻沒有單一的分級方法。
形狀
未經切割打磨的金剛石並沒有燿燦生輝的光芒。切割的功用是把鑽石割成可以盡量增加光線反射的形狀。鑽石的切磨也因刻面的形狀、數量及其排列方式的不同,而有不一樣的型式,例如:明亮式「BRILLIANT」、階梯式「STEP」、混合式「MIXED」……等等。1919年數學家Marcel Tolkowsky發明了一種切割方法,能令鑽石在上方看來最為生輝。這種切割方法被稱為圓多面型也就是圓形明亮式(Round Brilliant),亦即最為常見的圓形鑽石。這種鑽石一般標準是有五十七個面或五十八個面,三十三面在冠部,二十四個面或二十五個面(即在底尖處再磨一個面)在腰以下。不屬於這種切割的形狀稱為Fancy Cut,包括有方形、梨形、心形等。
幾種常見的切割形式
圓形(Round Cut)
公主正方形(Princess Cut)
梯方形(Emerald Cut)
上丁方形( Assher Cut)
欖尖形 (Marquise Cut)
明亮切形(Radiant Cut)
橢圓形(Oval Cut)
梨形(Pear Cut )
心形(Heart Cut)
牡丹花88瓣切割法(Peonia Diamond獨家技術)
墊形(Cushion Cut)(源自網路)