天然鉆石與合成鉆石的區分

黃金首飾網導讀： 天然鉆石與合成鉆石的區分 天然鉆石是在地表以下200公里的深度在極端的高溫（約1500。c）和高壓（約50000大氣壓）的條件下生長的。但人們已經可以在實驗室的環境下創造同樣的條件來生產合成鉆石。 多年來，...

天然鉆石是在地表以下200公里的深度在極端的高溫（約1500。c）和高壓（約50000大氣壓）的條件下生長的。但人們已經可以在實驗室的環境下創造同樣的條件來生產合成鉆石。
多年來，合成鉆石主要是用于工業用途，而生產大尺寸寶石級的鉆石是非常復雜的。寶石級的鉆石造價十分昂貴以致于一度前景黯淡。但是這十年隨著蘇聯的解體，由于俄國緊密型廉價的”bars”技術的發展，盡管數量不大，在市場上卻已經屢屢發現以這種類型的設備生產的合成鉆石。
鑒別天然鉆石和合成鉆石已是當務之急。但這要比區別偽造鉆石困難得多。天然鉆石和合成鉆石部是由碳原子構成的，并且是按照相同的晶體點陣排列，所以它們具有相同的物理性質。僅有的特徵是顯微結構和原子尺度的晶體點陣中的不規則性，也就是晶體缺陷。在這方面，由于不同的生長環境，如化學氛圍、生長速度，天然鉆石和合成鉆石是不一致的，當今市場上大部分的合成鉆石呈很強的黃色、橙色、甚至棕色，因此很容易被區分。
然而鑒定無色的合成鉆石難度要大的多，通常需要非常復雜的技衛。生產這種無色的合成鉆石同樣非常不易，這就是為什么市場上無色合成鉆石還十分少見的原因。還有一種源于微電子學的生產合成鉆石的方法，即化學氣相沉積法,惟至今還不能夠生產寶石級的鉆石。(請參考深入彩鉆的改色與合成)
彩鉆
彩鉆屬于彩色寶石的一種。彩鉆家族擁有紅鉆、粉鉆、黃鉆、藍鉆、綠鉆、香檳鉆等成員，顏色各不相同，精彩紛呈。鉆石產生藍色或灰色是由于含有硼元素，綠色則是因為鉆石經受長期天然輻射作用，粉色和褐色鉆石多是由于在生長時因為外部環境的改變導致晶體產生塑性變形，甚至可以說是晶體結構的一種缺陷，讓人不得不感嘆大自然的神奇。其中，屬顏色飽和度高的紅鉆和藍鉆是非常稀有的，優質者全球不過數粒，單克拉售價高達數十萬甚至百萬美元，幾乎與頂級的祖母綠(emerald)、鴿血紅寶石相當。
關于彩色鉆石的傳奇故事多數是悲劇，比如我們耳熟能詳的霍普藍鉆（hope diamond），幾乎每一位它的主人和身邊的親人都死于非命，著實令人毛骨悚然。這粒歷經坎坷的寶石現在藏于美國華盛頓的史密森研究所，應該是藍鉆乃至彩鉆中最知名的一粒了。
彩鉆的主要出產地有：印度（藍色彩鉆）、巴西、非洲中南部、澳大利亞的阿蓋爾地區（紅色、粉色彩鉆），多數都是傳統礦山。

假鉆石

玻璃
玻璃不僅可以用來制作假鉆石，而且幾乎可以用來作為任何天然寶石的代用品。用玻璃磨成的假鉆石很輕易區別，因為它的折光率低，沒有真鉆石那種閃爍的彩色光線，略有經驗的人一看便知。一種非常簡單的區別方法是，用白瓷碗密一碗清水，將有懷疑的寶石浸入清水中，冒充鉆石的無色玻璃制品似乎消失在水中看不清輪廓，真鉆石的輪廓暗黑，在水中十分清楚。
人造尖晶石
和玻璃一樣，生產它的目的就是為了作為許多種天然寶石的代用品和冒充品。它和鉆石的區別是，缺少閃爍的彩色光線，將它浸入二碘甲烷中，也會輪廓模糊不清，而真鉆石則十分清楚。
水晶和托帕石
這是兩種天然礦物。無色透明的水晶和托帕石在琢磨后，粗看也有點像鉆石，細看類似玻璃，缺少閃爍的彩色光線。另外，它們都是“非均質”的，而鉆石卻是“均質”的，用偏光儀能迅速地區別開來。
人造藍寶石
人造藍寶石是大規模生產的物質。它不僅作為寶石的代用品，在工業上也有很多用途。無色透明的人造藍寶石在琢磨后也可作為鉆石的代用品。常有這種情況，一件鑲有大量小鉆石的胸針或項鏈等首飾，可能一部分鉆石是真的，而又混入了一些人造藍寶石制成的假鉆石。由于寶石鑲在首飾上，測試不便，此時可將整件首飾浸入“二碘甲烷”這種液體中。真鉆石在液體中邊緣暗黑，好似在液中凸起，非常清楚；人造藍寶石（或水晶）在“二碘甲烷”中幾乎消失看不見，這樣真假便一目了然了。在沒有“二碘甲烷”時，用清水也可以，雖然真假的差別較小，但仍然很清楚。
此外，人造藍寶石也是“非均質”的，而鉆石卻是“均質”的，二者用“偏光儀”也很輕易區別。
鋯石
鋯石是一種天然礦物，它本身也是一種中檔寶石，無色透明的鋯石經過細心琢磨后，是鉆石的良好代用品。鋯石的折光率近于2，色散也與鉆石相近。因此從外觀上看，鋯石也會閃爍著彩色光線，與鉆石很相像。在后述的各種人造假鉆石出現之前，鋯石是最佳的鉆石代用品。
鋯石具有很強的雙折射，即它有兩個折光率，并且兩個折光率之間的差別較大。由此而產生了一種很非凡的光學現象，當用放大鏡觀察琢磨好的鋯石成品時，由其頂面可以看出底部的面和棱線有明顯的雙影。鉆石因為是“均質體”，絕不會有雙影現象，由此可以區別鋯石與真鉆石。此外，鋯石的比重為4．69，而鉆石的比重只是3．52，即鋯石是鉆石的1．33倍。不過比重不便觀察，只有用儀器測定后才能知道。
白鎢礦
這是自然界中一種常見的礦物，成分為鎢酸鈣。它的特點是硬度較低，僅為摩氏硬度5，能被普通玻璃及鋼刀劃傷。它的比重很大，達6．1，是鉆石的1．74倍，手掂相當沉重。
無色透明的白鎢礦可以作為寶石原料，將它琢磨后，漂亮的彩色閃光幾乎可以與形形色色假鉆石鉆石媲美。可是，白鎢礦由于硬度太低，琢磨好的寶右假如經常佩戴，極易被灰塵(其中大部分是極微細的石英，硬度為7，比白鎢礦高兩級)劃傷磨毛而失去漂亮的光澤。因此，它通常只是寶石收藏家珍藏的一種：欣賞品，不作為鑲嵌首飾之用。
由于天然的無色透明白鎢礦非常稀少，于是人們研究出了用人工拉晶法生產大片的無色透明白鎢礦。由于人造品價格大大地低于天然品，因此用作鉆石代用品或冒充品的都是人造白鎢礦。它與鉆石的區別是彩色閃光太濃重而有些庸俗，并混有乳白光，看起來不如鉆石清亮高雅。此外，它們的比重差別很大，如有條件測定則更易區別。
在人造白鎢礦中，經常有類似人造紅寶石和人造藍寶石那種弧形生長線紋，用放大鏡觀察還可以發現，在它的內部還常有成群的小氣泡。
人造金紅石
金紅石是一種極普通的天然礦物，硬度6—6．5，比重4．2—4．4，折光率比金剛石還要高，達2．60一2．90。金紅石因折光率極高，故琢磨成寶石后會出現明亮刺眼的閃光，色散又極強烈，使閃光有彩虹一樣的顏色變化，顯得非常漂亮。遺憾的是天然金紅石幾乎全是不透明的，至多在晶體邊緣有些透光，因此天然金紅石寶石很少見，而且顆粒很小。
由于金紅石有用作寶石的優良性質，所以人們一直在研究科學合成它的方法。1947年，美國鉛業公司首先用焰熔法制出了人造金紅石。其中的無色透明者，主要就是用作鉆石的代用品或假冒品。用無色透明的人造金紅石琢磨成的寶石閃亮刺眼、五彩繽紛，超過了真鉆石，常被稱為“五彩鉆”或“五色鉆”。
人造金紅石琢磨后的成品，即所謂的“五彩鉆”，與真鉆石不難區別。由于金紅石有強烈的雙折射，用放大鏡從頂面觀察“五彩鉆”，可以發現底部的棱線的顯著的雙影，真鉆石則絕不會出現雙影。此外，“五彩鉆”因為閃光過分艷麗，并帶有不清亮的乳白光，看來有庸俗之感。
鈮酸鋰
這是一種典型的人造化合物，沒有天然產的礦物，商品名稱又叫“鋰鈮石”(linobate)。鈮酸鋰的硬度為摩氏5．5，與普通玻璃及鋼刀相似，折光串與鉆石相近，為2．21—2．30，色散是鉆石的3倍。
鈮酸鋰本身是透明無色的，因此是鉆石的良好代用品或冒充品。不過區別并不困難，首先，它琢磨后的成品和鉆石、金紅石一樣，有明顯的雙影。另外，它的硬度太低。
鈦酸鍶
這也是一種人造化合物，沒有天然礦物，它的商品名稱為“鈦鍶礦”或“神石”(fabu1ite)。鈦酸鍶硬度為摩氏5．5，用鋼針可能劃傷它。比重5．13，為鉆石的1．46倍。它的折光率與鉆石完全相同，也是2．41，色散是鉆石的4倍。因此，用無色透明的欽酸镕琢磨成寶石后，閃光強度與鉆石完全相同，但色彩比鉆石還要絢麗。
鈦酸鍶比鈮酸鋰更像鉆石，因為它也是均質的，用放大鏡觀察沒有雙影現象。
釔鋁石榴石(yag)
這也是人造化合物，沒有天然礦物，商品代號為uag。均質體，硬度高達8．25，比重4．55，折光率1．83。 在1960年以前，無色透明的釔鋁石榴石曾作為鉆石的代用品。不過它的折光率太低，琢磨出的成品遠不如鉆石美觀。自從后來生產出性質更接近于鉆石的代用品如釓鎵石榴石后，釔鋁石榴石除作為其它寶石的廉價代用品外，已不再用它磨制假鉆石。
釓鎵石榴石(ggg)
這也是一種人造化合物,沒有天然礦物，商品代號為ggg。均質體，硬度6．5，比重非常大，為7．02，是鉆石的2倍，因此它的手感非常沉重。折光率2.02，色散與鉆石相同。
釓鎵石榴石的光學性質與鉆石非常相近，在l970年前后，它是鉆石最佳的代用品和冒充品。
立方氧化鋯
這是專門制造出來作為鉆石代用品或冒充品的人造化合物，沒有天然礦物。
自從70年代中期制成立方氧化鋯后，上面敘述的9種人造寶石原料，只用作別的中低檔寶石代用品，不再用來磨制假鉆石了。
立方氧化鋯之所以能取代所有的磨制假鉆石的原料，是由于它有著與真鉆石非常相近的性質。首先，立方氧化鋯的折光率為2．17，色散0.06，與鉆石很接近，又與鉆石同屬均質性。立方氧化鋯的硬度高達8．5，這使它琢磨成寶石后，可以鑲嵌在首飾上長期佩戴，不會被劃傷磨毛而失去光澤。立方氧化鋯可以制出透明度極佳、完全無色的產品。這樣，將它磨成寶石后，外觀與鉆石非常相似。據說在剛生產出來的那幾年，用它冒充真鉆石使一些有經驗的寶石界人士也上過。
當然，立方氧化鋯與鉆石仍有不少差別；首先是硬度，什么物質也比不上鉆石，立方氧化鋯也不例外的低于它。此外，立方氧化鋯的比重高達5．6—6，是鉆石的1．6—1．7倍。有條件用儀器測一下比重，立即可以區別。 立方氧化鋯的商品代號為cz，因此，用它磨成的假鉆石 也常叫做“cz鉆”。cz鉆由于價格非常低廉，可外觀又極像鉆石，因此獲得 了廣大顧客的歡迎，不僅一般人常戴鑲cz鉆的首飾，就是擁 有真鉆石首飾的人，平時為了安全，也佩戴鑲cz鉆的首飾。立方氧化鉻的產量也與日俱增，僅美國目前的年產量已 超過l0億克拉，即200噸
莫桑石是合成產品，也是最新的鉆石模仿品。其常見顏色是微黃色的，化學成分是碳化硅，摩氏硬度9.25，比重3.22。具雙折射率，折射率2.648-2.691，雙折射率是0.043。
莫桑石的導熱能力與鉆石接近，用鉆石熱導儀測試莫桑石會出現鉆石反應，所以不能依靠熱導儀鑒定莫桑石"有一9.5度的硬度筆將它不顯眼的位置會留下輕微摩擦紋，鉆石的硬度是摩氏10度，所以不受影響，由于莫桑石的高硬度及高折射率特性的原因，已切割的蜞桑石表面反光及光澤與鉆石極為接近

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