㈠ 紅寶石，水晶，鑽石的主要成分是什麼
紅寶石是指顏色呈紅色的剛玉，它是剛玉的一種，主要成分是氧化鋁(Al2O3)，紅色來自鉻(Cr)，主要為Cr2O3，含量一般0.1~3%，最高者達4%。
水晶（rock
crystal），稀有礦物，寶石的一種，石英結晶體，在礦物學上屬於石英族，主要化學成份是二氧化硅，化學式為SiO2。
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。常含有0.05%-0.2%的雜質元素，其中最重要的是N和B，他們的存在關繫到鑽石的類型和性質。晶體形態多呈八面體、菱形十二面體、四面體及它們的聚形。純凈的鑽石無色透明，由於微量元素的混入而呈現不同顏色。
㈡ 鑽石的基本性質
鑽石的礦物名稱為金剛石，英文名稱為Diamond，源自希臘語「adamant」，意思是「堅不可摧」。
鑽石與紅寶石、藍寶石和祖母綠一起並稱為四大珍貴寶石。目前鑽石已成為結婚的信物，並被譽為四月的生辰石，象徵堅韌、永恆和純潔無瑕。
一、鑽石的化學成分和分類
1.化學成分
鑽石是具有立方結構的碳。主要成分是C，其質量分數可達99.95%，次要成分有N、B、H等。其他微量元素還有Si、Al、Ca、Mg、Mn、Ti、Cr等。
2.分類
鑽石的分類最早由Robertson、Fox和Martin等三人根據鑽石在紅外區吸收帶和對紫外光透射的差異提出，他們認為Ⅰ型鑽石能透過400～300nm的紫外光並在紅外區顯示與氮有關的吸收帶，而Ⅱ型鑽石可透過低至220nm的紫外光並在紅外區無明顯的吸收帶。
1959年美國的Kaiser和Bond發現Ⅰ型和Ⅱ型鑽石的差異與雜質氮有關，後來人們又發現在含氮的鑽石中氮的最常見的存在形式不只一種，氮以單個氮原子分散在鑽石中，稱為C心、以原子對集合體出現，稱為A心、3個氮形成的原子團稱為N3中心，而多於4個原子的原子團則稱為B集合體(B心)，也可為一些較大的有幾個原子厚的扁平層偏片晶氮存在，稱為D心。鑽石的分類是按照是否含氮和硼及氮的聚型類型劃分如下(表14-1-1)。
表14-1-1 鑽石的分類
天然鑽石中Ⅰa型鑽石約佔98%以上，Ⅱa型佔1%左右，Ⅰb型和Ⅱb型很少，人工合成鑽石中以Ⅰb型為主，少量為Ⅰb和Ⅰa型混合型。
二、鑽石的結構與形態
1.晶體結構
鑽石屬等軸晶系，
圖14-1-2b 鑽石晶體不同聚形示意圖
大多數彩鑽顏色發暗，強至中等飽和度、顏色艷麗的彩鑽極為罕見。彩鑽是由於少量雜質 N、B和H原子進入鑽石的晶體結構之中，形成各種色心而產生的顏色。另一種原因是晶體塑性變形而產生位錯、缺陷，對某些光能的吸收而使鑽石呈現顏色。
(1)黃至棕黃色鑽石的顏色是由於N原子代替C原子而產生的。理想的鑽石晶體是禁帶很寬的半導體，寬的禁帶避免了可見光范圍內的一切可能吸收，因此理想的鑽石是無色的。當N原子代替部分C原子時，由於氮外層有5個電子，代替碳原子後多餘一個電子，這電子在禁帶中形成一個新的能級，相當於減少了禁帶寬度，從而使得晶體能吸收可見光范圍內的光能而呈現顏色。N原子代替C原子有不同的形式，一種情況是孤立的N原子代替C原子，它對能量高於2.2eV(波長小於560nm)的入射光有明顯的吸收，使鑽石呈現一系列黃色、褐色、棕色，其顏色很鮮艷濃郁，Ⅰb型鑽石的顏色往往由該種色心引起；另一種情況是金剛石內N原子可移動聚合在一起形成多個N原子集合體，這種集合體對400～425nm光有明顯的吸收作用，同時對477.2nm有弱吸收，由於人們對477.2nm吸收反應靈敏，477.2nm藍光被吸收後，鑽石呈現黃色。
(2)藍色鑽石：從晶體完美程度來講，藍色鑽石是最好的，也是極罕見的。它不含N卻含有微量B(wB＜1%)，屬Ⅱb型鑽石。正是這些B使鑽石呈現美麗的藍色。少數含H雜質的鑽石也呈藍色。
(3)粉紅色鑽石和褐色鑽石：這兩種彩鑽都是由於鑽石在高溫和各向異性壓力的作用下發生晶格變形而產生的顏色，相比之下粉紅色鑽石罕見得多，因而極其昂貴。這種晶體缺陷在極端情況下可形成紫紅色鑽石。
(4)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閾值時，碳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，使鑽石著色。若輻照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形成藍色鑽石和黃褐色鑽石。
2.光澤
鑽石具有特徵的金剛光澤，金剛光澤是自然界透明礦物最強的光澤。但鑽石的光澤有時會因表面不平而顯得暗淡。
3.透明度
鑽石的透明度為透明-不透明。純凈的鑽石應該是無色透明的，但由於地質條件的復雜性，常有雜質元素進入鑽石的晶格或以包裹體的形式存在於鑽石中，使鑽石的透明度受到一定的影響。
4.光性
鑽石屬等軸晶系，為均質體，在正交偏光下全消光，但有些鑽石由於內部應變或內部含有包裹體，偶見異常消光。
5.折射率
鑽石為單折射寶石，在鈉光(589.3nm)中折射率為2.417，超過了常規折射儀的測試范圍，是透明礦物中折射率最大的。
6.色散
鑽石的色散強，色散值為0.044，比天然無色透明寶石的色散都高，所以我們在切割標準的鑽石表面能看到漂亮的「火彩」。
7.發光性
(1)紫外熒光：鑽石在紫外燈下的熒光可有不同的反應，有些鑽石發光很強，有些則不發光。鑽石在長短波紫外光下可呈現從無至強的藍色、黃色、橙黃色、粉色等熒光，通常長波較短波的熒光強。
(2)X射線熒光：鑽石在X射線下一般呈現藍白色的熒光，且穩定性好，在鑽石開采中可根據鑽石X射線下的熒光特性，將其他礫石分選出去。
(3)陰極發光：陰極發光可揭示鑽石的內部生長結構，鑽石在陰極發光儀的電子束照射下，絕大多數鑽石會發出陰極熒光，主要呈現藍色、橙紅色和黃綠色，天然鑽石和合成鑽石的生長條件不同，表現出的生長結構也不同，目前陰極發光技術已成為鑒別鑽石是天然的還是合成的主要手段之一。
8.吸收光譜
無色—淺黃色的鑽石，在紫色區415.5nm處有一吸收譜帶；其他顏色的鑽石的吸收線位於453nm，466nm和478nm處；褐—綠色鑽石，在綠區504nm處有一條吸收窄帶，有的鑽石可能同時具有415nm和504nm處的兩條吸收帶。輻照改色的黃色鑽石可能在498nm，504nm和592nm處有吸收帶。
四、鑽石的力學性質
1.解理
鑽石有四組八面體{111}方向的中等解理，{110}、{221}的不完全解理。圖14-1-3為鑽石{111}方向解理示意圖。
圖14-1-3 鑽石{111}方向解理示意圖
2.硬度
鑽石的摩氏硬度為10，是自然界最硬的礦物，鑽石的硬度具有各向異性的特徵，不同方向硬度不同，其八面體晶面的硬度大於立方體晶面的硬度，因此在鑽石加工中可用鑽石研磨鑽石。
鑽石具有很強的抗磨性能，摩擦系數小，其抗磨能力是剛玉的90倍。這種特性使鑽石能高度拋光，並使每個小面邊棱銳利、挺直。但值得注意的是，鑽石雖硬，但常顯脆性，在外力沖擊作用下很容易破碎。
3.密度
鑽石的密度為3.52(±0.01)g/cm3，因鑽石成分單一，並且純度較高，所以鑽石的密度相對很穩定。
五、鑽石的內含物
鑽石的內含物主要有淺色至深色礦物包體、雲狀物、點狀包體、羽狀紋和生長紋。礦物包裹體主要是鑽石、橄欖石、輝石、石榴子石、鋯石、剛玉、黑色石墨、暗色的赤鐵礦、鈦鐵礦、鉻鐵礦、硫化物等。雲狀物由雲霧狀白色或灰色包體組成，羽狀體則包括開放式裂隙和隱蔽式裂隙兩種裂隙類型。此外，鑽石中還可見生長紋和解理等特徵。
六、鑽石的電學性質和熱學性質
1.電學性質
Ⅰ型和Ⅱa型鑽石是絕緣體，室溫下電阻率為1014～1015Ω·cm。通常情況下，Ⅱb型鑽石因含硼而電阻率降低，為25～108Ω·cm，為P型半導體，鑽石半導體的電阻值隨溫度變化特別靈敏，甚至連很微小的變化(0.0024℃±)都能在瞬間被記錄下來，這一特點被廣泛應用於真空儀器和精密測溫的儀器中。
2.熱學性質
(1)導熱性：鑽石具有很高的導熱率，且導熱率與含氮量有關。若300°K下其導熱率為銅的3倍，則其含氮量＜300×10-6。Ⅰa型鑽石的含氮量多高於此值，故不宜作散熱元件。Ⅰb和Ⅱ型鑽石含氮量低，均具有很高的導熱率，適於作散熱元件。其中Ⅱa型鑽石的導熱率最好，約比銅高6倍，在190℃則升至30倍左右。
根據鑽石的高導熱率，寶石鑒定中可用鑽石筆(熱導儀)鑒定鑽石和其仿製品；若簡單地對著樣品哈氣，如果是鑽石，則表面上的那層霧氣比仿製品要消失得快，這是因為鑽石傳熱快，鑽石提供的熱量讓水膜迅速蒸發的緣故。
(2)熱膨脹性：鑽石的熱膨脹性非常低，溫度的突然變化對鑽石的影響很小，但若鑽石中有裂隙或含有熱膨脹性大於鑽石的包裹體時，溫度的突變可能使鑽石發生破裂。
(3)可燃性：高溫下鑽石可燃，燃點在空氣中為850～1000℃，鑽石在氧中加熱到650℃時，即緩慢燃燒而變為氣體二氧化碳。燃點和鑽石與空氣的接觸面及增溫率有關，一般小顆粒鑽石比大顆粒鑽石易燃。激光打孔就是利用該原理在很小區域內提供集中的熱量，使空氣中的氧將鑽石中的暗色物質燒掉。在絕氧並加壓的真空條件下，鑽石加熱到1800℃，可轉變成石墨。
3.其他性質
(1)表面性質：鑽石表面具有親油性和疏水性。由於鑽石由非極性的碳原子組成，對水的H+和(OH)-不產生吸附作用，即水對鑽石不產生極化作用，故鑽石具有疏水性。
(2)化學穩定性：鑽石對任何酸都是穩定的，甚至在高溫下，酸對鑽石也不顯示任何作用，但在含氧鹽類和金屬熔體中，鑽石很容易受侵蝕。
㈢ 組成鑽石的化學元素是什麼
鑽石也叫金剛石，俗稱「金剛鑽」
金剛石的化學成分是碳，（碳12），碳12是原子類型，當然金剛石是由很多的碳12構成，一般除含碳元素外，還含有少量諸如SiO2、MgO、CaO、FeO，Fe2O3、TiO2等雜質。「絕對的」 鑽石可以說 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。純凈的鑽石無色透明，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/厘米·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。
㈣ 鑽石的基本知識 鑽石介紹
1、鑽石成份：主要是碳c（含量佔99.95%） 以及其它微量元素。
2、顏色：以無色白色為主還有黃、棕、粉、藍、綠、紅、褐、黑等彩色鑽石，非常珍貴罕見。
3、鑽石是指經過琢磨的金剛石，金剛石是一種天然礦物，是鑽石的原石。簡單地講，鑽石是在地球深部高壓、高溫條件下形成的一種由碳元素組成的單質晶體。鑽石美麗、稀有，是愛情和忠貞的象徵，代表永恆不破的愛情。
4、2017年5月16日，蘇富比拍賣行在瑞士日內瓦舉行春季珠寶拍賣會，一對彩色梨形鑽石耳墜以大約5740萬美元、約合3.95億元人民幣的總價，創下拍賣史上的新紀錄。這對梨形耳墜產自南非，除顏色不同，外形幾乎一模一樣，分別重約16克拉。其中，深粉色鑽石名為「阿泰米斯」，拍出1550萬美元（1.067億元人民幣），另一顆鑽石為深湖藍色，名叫「阿波羅」，由於顏色比粉鑽更罕見，價格是粉鑽的兩倍多。
㈤ 鑽石是由什麼化學元素組成的
主要成分就是單質碳C，還有一些微量元素使鑽石有顏色，例如N，會使鑽石呈現黃色。