⑴ 碳和钻石的区别是什么
从元素来说它们都是碳元素,但是钻石和碳之所以表现出很大的外观差异,是因为它们的内部碳原子排列的结构不同,也就是所谓的同素异形体。具体如下:1、概念不同
碳:
碳是一种很常见的元素,它以多种形式广泛存在于大气和地壳和生物之中。碳单质很早就被人认识和利用,碳的一系列化合物——有机物更是生命的根本。
碳是生铁、熟铁和钢的成分之一。碳能在化学上自我结合而形成大量化合物,在生物上和商业上是重要的分子。生物体内绝大多数分子都含有碳元素。
钻石:
钻石(宝石)一般指金刚石。金刚石俗称“金刚钻”。也就是我们常说的钻石的原身,它是一种由碳元素组成的矿物,是碳元素的同素异形体。
坦清金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质。金刚石的用途非常广泛,例如:工艺品、工业中的切割工具。石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石。也是贵重宝石。
2、外观不同
碳:
黑色颗粒状。
钻石:
钻石有各种颜色,从无色到黑色都有,以无色的为特佳。它们可以是透明的,也可以是半透明或不透明。许多钻石带些黄色,这主要是由于钻石中含有杂质。钻石的折射率非常高,色散性能也很强,这就是钻石为什么会反射出五彩缤纷闪光的原因。
3、性质不同
碳:
老信弊物理性质(同位素)
现代已知的同位素共有十五种,有碳8至碳22,其中碳侍族12和碳13属稳定型,其余的均带放射性,当中碳14的半衰期长达5730年,其他的为稳定同位素。在地球的自然界里,碳12在所有碳的含量占98.93%,碳13则有1.07%。
C的原子量取碳12、13两种同位素丰度加权的平均值,一般计算时取12.01。碳12是国际单位制中定义摩尔的尺度,以12克碳12中含有的原子数为1摩尔。
碳14由于具有较长的半衰期,衰变方式为β衰变,碳14原子转变为氮原子且碳是有机物的元素之一,生物在生存的时候,由于需要呼吸,其体内的碳14含量大致不变。
生物死去后会停止呼吸,此时体内的碳14开始减少。人们可透过倾测一件古物的碳14含量,来估计它的大概年龄,这种方法称之为碳定年法。
钻石:
化学性质
金刚石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体,是指经过琢磨的金刚石。金刚石是无色正八面体晶体,其成分为纯碳,由碳原子以四价键链接。
为目前已知自然存在最硬物质。由于金刚石中的C-C键很强,所有的价电子都参与了共价键的形成,没有自由电子,所以金刚石硬度非常大,熔点在华氏6900度,金刚石在纯氧中燃点为720~800°C,在空气中为850~1000°C,而且不导电。
参考资料来源:
网络-碳
网络-金刚石
⑵ 钻石如何形成
问题一:钻石是怎么形成的 矿石中孕育而成火山爆发作用形成的
所有的钻石均是在地壳深处经高温高压条件形成的,经火山喷发带至地表。
钻石在地下160―480千米处形成。大部分钻石被发现位于一种称作“金伯利岩”的火山岩中,这种岩石埋藏于火山活动依然活跃的地带。其他任何被直接发现的钻石,都是经其他作用而直接从原始的金伯利岩中分离出来的。
世界上产钻石的国家有20个。南非是第五大钻石生产国,前四位依次是:澳大利亚、刚果民主共和国、博茨瓦纳共和国和俄罗斯。
钻石由纯碳组成,石墨也是。铅笔中的铅芯就是由石墨制成的,然而,钻石和石墨的原子内部排列并不相同。钻石是地球上天然存在的最硬的物质之一,摩氏硬度值为10。石墨则恰恰相反,是地球上天然存在的最软的物质之一,摩氏硬度值为1.5,仅比滑石粉硬一些。
问题二:钻石如何形成的 10分 从高温高压实验可知:高温特别是高压下可以形成颗粒粗大,透明无色的八面体钻石。如果压力稳定,温度迅速下降,钻石仍处于稳定状态;相反,如果温度稳定, 压力迅速下降,易导致钻石晶体结构的位错滑移,并诱发晶格缺陷,使一部分原本无色的钻石变为褐黄色、棕黄色,钻石逐渐石墨化。所以,钻石形成的首要条件是高温高压下形成的无色透明的钻石,在上升过程中压力应基本保持不变或下降速度很慢。但在地球的开放系统中,尤其是接近地表时的压力会迅速下降,岩浆上升过程中要想保持温度、压力变化不大, 首先是岩浆上升速度必须很快。而含钻石的金伯利岩浆上升速度可达70 km/ h ,几小时就到了地表,这种速度正好能满足上述要求。除此之外,钻石的形成还与其形成方式、生成环境等密切相关。
问题三:人工钻石怎么形成的 原生金刚石是在地下深外处(130―180Km)高温(900―1300℃)高压(45―60)×108Pa下结晶而成的,它们储存在金伯利岩或榴辉岩中,其形成年代相当久远。南非金伯利矿,橄榄岩型钻石约形成于距今33亿年前,这个年龄几乎与地球同岁;而奥大利亚阿盖尔矿、博茨瓦纳奥拉伯矿,榴辉岩型的钻石虽说年轻,也分别已有15.8亿年和9.9亿年了。藏于如此大的地下深处达亿万年之久的钻石晶体要重见天日,得有助于火山喷发,熔岩流将含有钻石的岩浆带入至地球近地表处,或长途迁徒淀于河流沙土之中。前者形成的是原生管状矿,后者形成的则为冲积矿。这些矿体历经艰辛开采后,还需经过多道处理遴选,才可从中获怪毛坯金刚石。毛坯金刚石中仅有20%左右可作首饰用途的钻坯,而大部分只能用于切割、研磨及抛光等工业用途上。有人曾粗略地估算过,要得到1ct重的钻石,起码要开采处理250吨矿石,采获率是相当低的;如果想从成品钻中挑选出美钻,那两者的比率更是十分悬殊的了。?
已知现今世界上只有三十余个国家和地区产钻石,且分布极不均匀,主要集中在澳洲、非洲,次为亚洲和南美洲。其中澳大利亚、扎伊尔、博茨瓦纳、前苏联和南非为世界上五大钻石生产国,占全球钻坯供应量八成有多。
我国钻矿开发虽有着较长历史,清道光年间湘西桃源、常德一带、山东郯城区都先后发现过钻石。20世纪中叶湖南还找到过钻石砂矿。然而,钻石原生矿床60―70年代仅在辽宁瓦房店、山东蒙阴和贵州东部地区发现。?
物以稀为贵。综观当今世界,钻石分布范围小,产量低。加之开采困难,自然钻石就更显弥足珍贵了。一颗钻石,从孕育于地壳岩浆之中至佩戴于您的手上,辗转周游万里,途经数百人之手,个中开采、加工艰辛复杂,做成精致的饰品更是艺术的创造,最后又经您慧眼上识,佩戴,才再度炫耀于世,因此,这是一种何等奇特的福缘!
什么是人造金刚石
钻石由金刚石加工琢磨而成,是珠宝中的贵族,它通明剔透,散发着清冷高贵的光辉,颇有“出淤泥而不染”的气质。天然金刚石的形成和发现极为不易,它是碳在地球深部高温高压的特殊条件下历经亿万年的“苦修”转化而成的,由于地壳的运动,它们从地球的深处来到地表,蕴藏在金伯利岩中,从而被人类发现和开采。
金刚石不仅可以加工成价值连城的珠宝,在工业中也大有可为。它硬度高、耐磨性好,可广泛用于切削、磨削、钻探;由于导热率高、电绝缘性好,可作为半导体装置的散热板;它有优良的透光性和耐腐蚀性,在电子工业中也得到广泛应用。18世纪末,人们发现身价高贵的金刚石竟然是碳的一种同素异形体,从此,制备人造金刚石就成为了许多科学家的光荣与梦想。
一个世纪以后,石墨 ――碳的另一种单质形式被发现了,人们便尝试模拟自然过程,让石墨在超高温高压的环境下转变成金刚石。为了缩短反应时间,需要2 000 ℃高温和5.5万个大气压的特殊条件。
1955年,美国通用电气公司专门制造了高温高压静电设备,得到世界上第一批工业用人造金刚石小晶体,从而开创了工业规模生产人造金刚石磨料的先河,现在他们的年产量在20吨左右;不久,杜邦公司发明了爆炸法,利用瞬时爆炸产生的高压和急剧升温,也获得了几毫米大小的人造金刚石。
金刚石薄膜的性能稍逊于金刚石颗粒,在密度和硬度上都要低一些。即便如此,它的耐磨性也是数一数二,仅5微米厚的薄膜,寿命也比硬质合金钢长10倍以上。我们知道,唱片的唱针在微小的接触面上要经受极大的压力,同时要求极长的耐磨寿命,只要在针尖上沉积上一层金刚石薄膜,它就可以轻松上阵了。如果在塑料、玻璃的外面用金刚石薄膜做耐磨涂层,可以大大扩展其用途,......>>
问题四:钻石是怎么形成的? 钻石是世界上最坚硬的、成份最简单的宝石,它是由碳元素组成的、具立方结构的天然晶体。其成份与我们常见的煤、铅笔芯及糖的成份基本相同,碳元素在较高的温度、压力下,结晶形成石墨(黑色),而在高温、极高气压及还原环境(通常来说就是一种缺氧的环境)中则结晶为珍贵的钻石(无色)。为了便于理解钻石的起源,先看一看含有钻石的原岩。自从钻石在印度被发现以来,我们不断听到人们在河边、河滩上捡到钻石的故事,这是由于位于河流上游某处含有钻石的原岩,被风化、破碎后,钻石随水流被带到下游地带,比重大的钻石被埋在沙砾中。钻石的原岩是什么?1870年人们在南非的一个农场的黄土中挖出了钻石,此后钻石的开掘由河床转移到黄土中,黄土下面就是坚硬的深蓝色岩石,它就是钻石原岩――金伯利岩(kimberlite)。什么是金伯利岩?金伯利岩是一种形成于地球深部、含有大量碳酸气等挥发性成份的偏碱性超基性火山岩,这种岩石中常常含有来自地球深部的橄榄岩、榴辉岩碎片,主要矿物成份包括橄榄石、金云母、碳酸盐、辉石、石榴石等。研究表明,金伯利岩浆形成于地球深部150公里以下。由于这种岩石首先在南非金伯利被发现,故以该地名来命名。另一种含有钻石的原岩称钾镁煌斑岩(lamproite),它是一种过碱性镁质火山岩,主要由白榴石、火山玻璃形成,可含辉石、橄榄石等矿物,典型产地为澳大利亚西部阿盖尔(Argyle)。科学家们经过对来自世界不同矿山钻石及其中原生包裹体矿物的研究发现,钻石的形成条件一般为压力在4.5-6.0Gpa(相当于150-200km的深度),温度为1100-1500℃。虽然理论上说,钻石可形成于地球历史的各个时期/阶段,而已经开采的矿山中,大部分钻石主要形成于33亿年前以及12-17亿年这两个时期。如南非的一些钻石年龄为45亿左右,表明这些钻石在地球诞生后不久便已开始在地球深部结晶,钻石是世界上最古老的宝石。钻石的形成需要一个漫长的历史过程,这从钻石主要出产于地球上古老的稳定大陆地区可以证实。另外,地外星体对地球的撞击,产生瞬间的高温、高压,也可形成钻石,如1988年前苏联科学院报道在陨石中发现了钻石,但这种作用形成的钻石并无经济价值。稀少的钻石主要出现于两类岩石中,一类是橄榄岩类,一类是榴辉岩类,但仅前者具有经济意义。含钻石的橄榄岩,目前为止发现有两种类型:金伯利岩(kimberlite)(名字源于南非的一地名――金伯利)和钾镁煌斑岩(lamproite),这两中岩石均是由火山爆发作用产生的,形成于地球深处的岩石由火山活动被带到地表或地球浅部,这种岩浆多以岩管状产出,因此俗称“管矿”(即原生矿)。含钻石的金伯利岩或钾镁煌斑岩出露在地表,经过风吹雨打等地球外营力作用而风化、破碎,在水流冲刷下,破碎的原岩连同钻石被带到河床,甚至海岸地带乘积下来,形成冲积砂矿床(或次生矿床)。
问题五:钻石是怎么来的,天然形成的吗? 额,它原来是金刚石,是世界上最坚硬的石头之一,为三角形的碳元素结构,经过切割变成钻石。
问题六:钻石的形成原理 钻石是金刚石精加工而成的产品,钻石是世界上最坚硬的、成份最简单的宝石,它是由碳元素组成的、具立方结构的天然晶体。其成份与我们常见的煤、铅笔芯及糖的成份基本相同,碳元素在较高的温度、压力下,结晶形成石墨(黑色),而在高温、极高气压及还原环境(通常来说就是一种缺氧的环境)中则结晶为珍贵的钻石(无色)。自从钻石在印度被发现以来,就有人在河边、河滩上捡到钻石,这是由于位于河流上游某处含有钻石的原岩,被风化、破碎后,钻石随水流被带到下游地带,比重大的钻石被埋在沙砾中。1870年人们在南非的一个农场的黄土中挖出了钻石,此后钻石的开掘由河床转移到黄土中,黄土下面就是坚硬的深蓝色岩石,它就是钻石原岩――金伯利岩(kimberlite)。金伯利岩是一种形成于地球深部、含有大量碳酸气等挥发性成份的偏碱性超基性火山岩,这种岩石中常常含有来自地球深部的橄榄岩、榴辉岩碎片,主要矿物成份包括橄榄石、金云母、碳酸盐、辉石、石榴石等。研究表明,金伯利岩浆形成于地球深部150公里以下。由于这种岩石首先在南非金伯利被发现,故以该地名来命名。另一种含有钻石的原岩称钾镁煌斑岩(lamproite),它是一种过碱性镁质火山岩,主要由白榴石、火山玻璃形成,可含辉石、橄榄石等矿物,典型产地为澳大利亚西部阿盖尔(Argyle)。科学家们经过对来自世界不同矿山钻石及其中原生包裹体矿物的研究发现,钻石的形成条件一般为压力在4.5-6.0Gpa(相当于150-200km的深度),温度为1100-1500℃。虽然理论上说,钻石可形成于地球历史的各个时期/阶段,而已经开采的矿山中,大部分钻石主要形成于33亿年前以及12-17亿年这两个时期。如南非的一些钻石年龄为45亿左右,表明这些钻石在地球诞生后不久便已开始在地球深部结晶,钻石是世界上最古老的宝石。钻石的形成需要一个漫长的历史过程,这从钻石主要出产于地球上古老的稳定大陆地区可以证实。另外,地外星体对地球的撞击,产生瞬间的高温、高压,也可形成钻石,如1988年前苏联科学院报道在陨石中发现了钻石,但这种作用形成的钻石并无经济价值。
问题七:钻石是如何形成的? 钻石是地质作用形成的。
在较古老的地质历史时期,地幔深处的岩浆中溶有碳元素,当温度、压力等外部条件变化时,碳的浓度达到饱和程度状态便开始析出、结晶为钻石毛坯。
在后期火山活动中,结晶的钻石毛坯被金伯利岩浆或钾镁煌斑岩岩浆捕获,被带至地表,并包裹在金伯利岩和钾镁煌斑岩中,形成原生矿。原生矿经过风化剥蚀作用,被带至河流或滨海环境沉积下来,则形成次生砂矿。
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问题八:钻石是怎样形成的……? 钻石由金刚石雕琢成,金刚石是一种由碳元素组成的矿物,是目前在地球上发现的众多天然存在中最坚硬的物质金刚石的绝对硬度是刚玉的4倍,石英的8倍。石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石, 也是贵重宝石。原生金刚石是在地下深外处高温高压下结晶而成的,形成年代相当久远。澳大利亚、刚果、俄罗斯、博茨瓦纳和南非是着名的五大金刚石产地。
⑶ 碳,石墨和钻石的原子组成相同吗
石墨和钻石的化学成分都是一样的由单质碳组成。
由于形成的温度、压力、环境不同导致结构的不同。
钻石与石墨的结构如下:
钻石是等轴晶系,具六方面心格子,C原子位于立方体角顶和面的中心以及其中4个相同排列的小立方体的中心。C原子配位数为4,具四面体状的SP3型共价键(C-C间距为0.154nm)。最硬的矿物,是石英的1000倍。
石墨属于六方晶系,晶体结构与钻石不同,具典型的层状结构,每层碳原子呈六方环状排列,层内碳原子以共价键-金属键相结合,层与层之间以分子键结合。石墨属于导体,属于最软的矿物之一。
⑷ 钻石和碳的区别是什么
从元素来说它们都是碳元素,但是钻石和石墨之所以表现出很大的外观差异,是因为它们的内部碳原子排列的结构不同,也就是所谓的同素异形体。
⑸ 钻石是什么样子的。
钻石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体,是指经过琢磨的钻石。钻石是无色正八面体晶体,其成分为纯碳,由碳原子以四价键链接,为目前已知自然存在最硬物质。由于钻石中的C-C键很强,所有的价电子都参与了共价键的形成,没有自由电子,所以钻石硬度非常大,熔点在华氏6900度,钻石在纯氧中燃点为720~800℃,在空气中为850~1000℃,而且不导电。
伯纳特兄弟于1870年发现了金伯利钻石矿。正是档拿这一发现,使人们知道了在哪种岩石中有可能含有钻石。
原来,那是一种在远古时代的岩浆冷却以后所形成的火山岩。接着,研究者又发现,在这种火山岩中除了钻石,还含有被称为石榴石和橄榄石的两种矿物。因此,在那行核搭些出产石榴石和橄榄石的地点,找到钻石矿的可能性就相对大。于是,石榴石和橄榄石就成为寻找钻石的“指示矿物”。
根据指示矿物来寻找金刚石矿的方法并不是在哪一天突然发现的。上世纪70年代,美国史密森研究所的地球化学家约翰·贾尼在仔细研究了石榴石和钻石之间的关系后发表了他的研究结果。但是,在那之前,即上世纪50年代,德比尔斯公司的地质人员早就根据指示矿物在世界各地寻找钻石矿了。
(5)钻石是单质碳为什么不是黑色扩展阅读
钻石有各种颜色,从无色到黑色都有,以无色的为特佳。它们可以是透明的,也可以是半透明或不透明。许多钻石带些黄色,这主要是由于钻石中含有杂质。 钻石的折射率非常高,色散性能也很强,这就是钻石为什么会反射出五彩缤纷闪光的原因。
钻石在X射线照射下会发出蓝绿色荧光。钻石原生矿仅产出于金伯利岩筒或少数钾镁煌斑岩中。金伯利岩等是它们的母岩,其他地方的金刚石都是被河流、氏哗冰川等搬运过去的。钻石一般为粒状。如果将钻石加热到1000℃时,它会缓慢地变成石墨。
⑹ 为什么x光机不能发现钻石
钻石由金刚石加工而成,是一种由碳元素组成的单质晶体。而碳元素形成的各种结构都具有良好的X射线透过性。
x射线照射成像是根据X射线对物体的穿透性不同而在底片上形成深浅变化的图像。穿透性越弱,底片显示越白,穿透性越强,底片越黑。x射线照射因为钻石的良好透过性导致底片上成像几乎是全黑色,难以成像。
综上所述,普通x光机不能或难以发现钻石。
但以上情况仅限于民用x光机。钻石只是有良好透过性而并非100%透过。科研用的X光仪器仍然可以检测分析它。
以下的参考文献节选可以让你进一步了解这一情况:
布拉格于1913年元月设计出第一台X射线分光计,并利用这台仪器,发现了特征X射线。小布拉格在用特征X射线分析了一些碱金属卤化物的晶体结构之后,与其父亲合作,成功地测定出了金刚石的晶体结构,并用劳厄法进行了验证。金刚石结构的测定完美地说明了化学家长期以来认为的碳原子的四个键按正四面体形状排列的结论。这对尚处于新生阶段的X射线晶体学来说是一个非常重要的事件,它充分显示了X射线衍射用于分析晶体结构的有效性,使其开始为物理学家和化学家普遍接受
⑺ 钻石是金刚石打磨而成的
金刚石
钻石,也叫金刚石,俗称“金刚钻”。化学式为c,与石墨同属于碳的单质。是一种具有超硬、耐磨、热敏、传热导、半导体及透远等优异的物理性能,素有“硬度之王”和宝石之王的美称,金刚石的结晶体的角度是54度44分8秒。习惯上人们常将加工过的称为钻石,而未加工过的称为金刚石。在我国,金刚石之名最早见于佛家经书中。钻石是自然界中最硬物质,最佳颜色为无色,但也有特殊色,如蓝色、紫色、金黄色等。这些颜色的钻石稀有,是钻石中的珍品。印度是历史上最着名的金刚石出产国,现在世界上许多着名的钻石如“光明之山”,“摄政王”,“奥尔洛夫”均出自印度。钻石的产量十分稀少,通常成品钻是采矿量的十亿分之一,因而价格十分昂贵。经过琢磨后的钻石一般有圆形、长方形、方形、椭圆形、心形、梨形、榄尖形等。世界上最重的钻石是1905年产于南非的“库里南”,重3106克拉,已被分磨成9粒小钻,其中一粒被称为“非洲之星”的库里南1号的钻石重量仍占世界名钻首位。
用途1:当人服食下金刚石粉末后,金刚石粉末会粘在胃壁上,在长期的摩擦中,会让人得胃溃疡,不及时治疗会死于胃出血,是种难以让人提防的慢性毒剂。文艺复兴时期,用金刚石粉末制成的慢性毒药曾流行在意大利豪门之间
晶体结构:
晶胞为面心立方结构,每个晶胞含有2组8个C原子。
鉴别钻石的简单方法
在社会对珠宝钻石需求增加的情况下,人造钻石和其它冒充钻石不断充扩市场,甚至有些珠宝经营者也分不清楚。下面介绍几种简单鉴别钻石真伪的方法。
1、钻石的单折光性
钻石的单折光性,是由于钻石的本质特性决定的。而其它天然宝石或人造宝石大都是双折光性的。冒充的钻石在10倍放大镜观察下,从正面稍斜的角度看,很容易看出棱角线出现重叠影像,并同时呈现出两个底光。双折射率差别小的如锆石等,也可看出底光重叠的影像。
2、钻石的吸附性
钻石对油脂及污垢有一定的亲和力,即油污很容易被钻石吸附。因此,用手指抚摸钻石会感到胶粘性,手指似乎有粘糊的感觉。这是任何宝石所没有的。这种方法需要加以训练方能掌握其中微妙的区别。
3、一线直落的特征
钻石表面抛光很光滑。用一支钢笔蘸上墨水在钻石上划过,若是真钻石,表面留下的是一条光滑连续的线条,特征是一线直落。仿冒品留下的是一个个小圆点组成的线条。用此法观察应借助放大镜。
4、特有的金刚光泽
大致在100度的白炽灯光下,切磨很好的钻石与仿冒品相互比较,很容易看出哪个具有金刚光泽。此方法不宜在过暗或过强的灯光下是进行。
高硬度人造金刚石
美国通用电器公司的研究和开发中心合成了单位体积内原子密度超过现有任何固体物抽的人造金刚石,其硬度超过了天然金刚石,堪称世界上最硬的材料。与天然金刚石含有百分之九十九的碳13同位素。据科学家观察,随着碳13同位素密集程度的增加,原子间的距离会略微缩小,促使人造金刚石的硬度超过原子排列略显松散的天然金刚石。在合成人造金刚石的过程中,科学家们首先通过化学蒸发过程将富含碳13同位素的甲烷气体中的碳元素沉淀成金刚石小碎块,然后再使用非常高的压力把这些小碎块分解,并再结晶成重量最高达3克拉的块状金刚石。
金刚石常呈黄、褐、蓝、绿和粉红等色,但以无色的为特佳。世界上重量超过620克拉(合124克)的特大宝石级金刚石共发现10粒,其中最大的名库里南(Cullinan),重3106克拉(合621.35克),大小5×6.5×10厘米,1905年发现于南非的普雷米尔岩管。中国常林钻石,重158.786克拉,1977年发现于山东临沭县,列为世界名钻。世界金刚石主要产地有澳大利亚、扎伊尔、博茨瓦纳、前苏联、南非、巴西、纳米比亚、加纳、中非、塞拉利昂和中国等。
在摩氏硬度计中它是第十类。
附:我国产出的巨粒和大粒金刚石
1971年以来的二十年中,在我国陆续发现了几颗50克拉以上和100克拉以上的金刚石,按发现时间的先后排列如下:
[1]1971年9月25日,在江苏省宿迁公路旁发现一颗重52.71克拉的金刚石。
[2]1977年12月21日, 在山东省临沭县常林大队,女社员魏振芳发现1颗重158.786克拉的优质巨钻,全透明,色淡黄,可称金刚石的“中国之最”。被命名为“常林钻石”
[3]1981年8月15日,在山东郯城陈端口发现一颗124.27克拉的巨粒金刚石。被命名为“陈端口一号”。
[4]1982年9月,在山东郯城陈端口发现一颗96.94克拉的金刚石。
[5]1983年5月,在山东郯城陈端口发现一颗92.86克拉的金刚石。
[6]1983年11月14日,在山东蒙阴发现一颗119.01克拉的巨粒金刚石,被命名为“蒙山一号”。
钻石,就是经过打磨的金刚石,又称金刚钻,矿物名称为金刚石。英文为Diamond,源于古希腊语Adamant,意思是坚硬不可侵犯的物质。
①通常指宝石级金刚石,尤指琢型宝石级金刚石,其实,钻石和金刚石在国外并无这种用词的区分,英文中均使用同一个词汇“diamond”,但国内则常把“金刚石”一词用于矿物学领域,钻石一词用于宝石学领域。但也不尽然,如“工业钻石”虽然不属于宝石学领域,只是人们已习惯于这样称呼,故在本词条中也采用之。
②宝石级钻石以无色透明为上品,但常见的多为略带微黄色调者。黄色调或褐色调愈深,品级也愈低。有一种无色透明中带一点蓝色的被称作“水火色”,却是佳品。而带深蓝、深黑、深金黄和红色、绿色者,更是少见的珍品,被称为“艳钻”或“奇珍钻石”,同一矿区的钻石带有相似的“色素”特征,以致有经验的人常可凭此认出钻石的产地。最早发明标准圆形明亮式切割的是在1914年,比利时安特卫普的钻石切割师托考夫斯基发明。判别钻石的标准被称为4C,分别是净度、颜色、切工、克拉重量。其中净度是指钻石的内含物,而不应称为瑕疵。内含物的存在正说明了钻石的天然性。当然,我们还是希望这种包裹体状的内含物越少越好,所以就有了净度的分级。即:LC、VVS、VS、SI、P级。过去人们不会琢磨钻石,只能用钻石原石作为饰品,金刚石晶体真正成为钻石,变为首饰的时代,大约在1450年。当时琢磨钻石只有17个面,1558年--1603年当政的英国女王佩戴的钻石戒,只是一个八面体钻石晶体,磨掉了一个顶尖作为戒面的。直到1919年一位住在美国的波兰人名叫塔克瓦斯墓(Tolkowsky),设计出58个翻面的钻石切割工艺,至今仍在采用,这个切工是根据钻石的折光率系数等因素而精确计算出来的,不能任意改变,否则磨出的钻石将无光彩或漏光。
【化学成分】
钻石的化学成分是碳,这在宝石中是唯一由单一元素组成的。属等轴晶系。晶体形态多呈八面体、菱形十二面体、四面体及它们的聚形。纯净的钻石无色透明,由于微量元素的混入而呈现不同颜色。强金刚光泽。折光率2.417,色散中等,为0.044。均质体。热导率为0.35卡/厘米•秒•度。用热导仪测试,反应最为灵敏。硬度为10,是目前已知最硬的矿物,绝对硬度是石英的1000倍,刚玉的150倍,怕重击,重击后会顺其解理破碎。一组解理完全。密度3.52克/立方厘米。钻石具有发光性,日光照射后 ,夜晚能发出淡青色磷光。X射线照射,发出天蓝色荧光。钻石的化学性质很稳定,在常温下不容易溶于酸和碱,酸碱不会对其产生作用。
钻石与相似宝石、合成钻石的区别。宝石市场上常见的代用品或赝品有无色宝石、无色尖晶石、立方氧化锆、钛酸锶、钇铝榴石、钇镓榴石、人造金红石。合成钻石于1955年首先由日本研制成功,但未批量生产。因为合成钻石要比天然钻石费用高,所以市场上合成钻石很少见。钻石以其特有的硬度、密度、色散、折光率可以与其相似的宝石区别。如:仿钻立方氧化锆多无色,色散强(0.060)、光泽强、密度大,为5.8克/立方厘米,手掂重感明显。钇铝榴石色散柔和,肉眼很难将它与钻石区别开。
【形成原因】
现代科学技术 、手段为探索钻石的形成提供了新思路和方法。钻石是世界上最坚硬的、成份最简单的宝石,它是由碳元素组成的、具立方结构的天然晶体。其成份与我们常见的煤、铅笔芯及糖的成份基本相同,碳元素在较高的温度、压力下,结晶形成石墨(黑色),而在高温、极高气压及还原环境(通常来说就是一种缺氧的环境)中则结晶为珍贵的钻石(白色)。为了便于理解钻石的起源,先看一看含有钻石的原岩。
自从钻石在印度被发现以来,我们不断听到人们在河边、河滩上捡到钻石的故事,这是由于位于河流上游某处含有钻石的原岩,被风化、破碎后,钻石随水流被带到下游地带,比重大的钻石被埋在沙砾中。钻石的原岩是什么?1870年人们在南非的一个农场的黄土中挖出了钻石,此后钻石的开掘由河床转移到黄土中,黄土下面就是坚硬的深蓝色岩石,它就是钻石原岩——金伯利岩(kimberlite)。什么是金伯利岩?金伯利岩是一种形成于地球深部、含有大量碳酸气等挥发性成份的偏碱性超基性火山岩,这种岩石中常常含有来自地球深部的橄榄岩、榴辉岩碎片,主要矿物成份包括橄榄石、金云母、碳酸盐、辉石、石榴石等。研究表明,金伯利岩浆形成于地球深部150公里以下。由于这种岩石首先在南非金伯利被发现,故以该地名来命名。
另一种含有钻石的原岩称钾镁煌斑岩(lamproite),它是一种过碱性镁质火山岩,主要由白榴石、火山玻璃形成,可含辉石、橄榄石等矿物,典型产地为澳大利亚西部阿盖尔(Argyle)。
科学家们经过对来自世界不同矿山钻石及其中原生包裹体矿物的研究发现,钻石的形成条件一般为压力在4.5-6.0Gpa(相当于150-200km的深度),温度为1100-1500摄氏度。虽然理论上说,钻石可形成于地球历史的各个时期/阶段,而目前所开采的矿山中,大部分钻石主要形成于33亿年前以及12-17亿年这两个时期。如南非的一些钻石年龄为45亿左右,表明这些钻石在地球诞生后不久便已开始在地球深部结晶,钻石是世界上最古老的宝石。钻石的形成需要一个漫长的历史过程,这从钻石主要出产于地球上古老的稳定大陆地区可以证实。另外,地外星体对地球的撞击,产生瞬间的高温、高压,也可形成钻石,如1988年前苏联科学院报道在陨石中发现了钻石,但这种作用形成的钻石并无经济价值。
稀少的钻石主要出现于两类岩石中,一类是橄榄岩类,一类是榴辉岩类,但仅前者具有经济意义。含钻石的橄榄岩,目前为止发现有两种类型:金伯利岩(kimberlite)(名字源于南非得一地名——金伯利)和钾镁煌斑岩(lamproite),这两中岩石均是由火山爆发作用产生的,形成于地球深处的岩石由火山活动被带到地表或地球浅部,这种岩浆多以岩管状产出,因此俗称“管矿”(即原生矿)。含钻石的金伯利岩或钾镁煌斑岩出露在地表,经过风吹雨打等地球外营力作用而风化、破碎,在水流冲刷下,破碎的原岩连同钻是被带到河床,甚至海岸地带乘积下来,形成冲积砂矿床(或次生矿床)。
【名钻】
世界最大的10颗钻石
1.“库利南”(Cullinan)。1905年1月21日发现于南非普列米尔矿山。它纯净透明,带有淡蓝色调,重量为3106克拉。后来被加工成9粒大钻石和96粒较小钻石。其中最大的一粒名叫“非洲之星第Ⅰ”,水滴形,镶在英国国王的权杖上。次大的一粒叫做“非洲之星第Ⅱ”,方形,64个面,重317.克拉,镶在英帝国王冠上。
2.布拉岗扎(Braganza)。1725年发现,系巴西境内发现的最大钻石。它近乎无色,仅带有极轻微的黄色,重量为1680克拉。后来不知去向。有人怀疑,这颗钻石后来可能经更权威的鉴定,发现它并不是钻石,而是一颗黄玉。
3.一颗未予命名的大钻石。1919年,在普列米尔矿山找到一颗重达1500克拉的宝石金刚石,颜色也和库利南相似,因此有人认为它和库利南是同一个大晶体破裂而成的,故没有给这块金刚石专门命名。
4.尤里卡(Eureke)。1893年,发现于南非奥兰治自由邦的贾格斯丰坦钻石矿。它光滑透明,呈蓝白色,光泽极佳,是一颗质量上乘的钻石。琢磨后最大的一颗重69.68克拉,被称作“高贵无比”。
5.塞拉里昂之星(Star of Sierra Leone)。塞拉里昂的钻石以品质佳,颗粒大,有良好的八面体晶形而着称于世。塞拉里昂之星是1972年2月在扬格玛的钻石矿上发现的,重为968.9克拉,无色。
6.科尔德曼.德迪奥斯。是巴西在发现“布拉岗扎”之后所发现的最大的钻石,重922.5克拉,具极佳的蓝白色。
7.库稀努尔(Kohinur)是世界上已知最古老的钻石。相传早在13世纪时发现于印度着名的古钻石矿区——哥尔负达。原石重约800克拉,被称为“库稀努尔”。后被加工成椭圆形,重108.83克拉,无色(略带灰),并更名为“光明之山”。
8.大莫卧儿(Great Mogul),也是世界着名的古钻石之一。大约1630—1650年间发现于印度的可拉矿区,原石重787.5旧克拉,被加工成玫瑰花型,后来去向不明。
9.沃耶河(Weyie River),系1945年发现于塞拉里昂沃耶河谷砂矿中的大钻石。原石重770克拉,近于无色,品质甚佳,后被切割加工成30颗琢形钻石。最大者为31.35 克拉,被命名为“胜利钻石”。
10.金色纪念币(Golden Jubilee),1986年发现于南非的普列米尔矿山。原石重755.50克拉,呈深金褐色,后来磨出了一颗545.67克拉的大钻。这是目前最大的一颗琢型钻石。该钻石现被镶嵌在泰王的权杖上。
其他钻石
人类开采利用钻石的历史已有几千年了,但自古以来大于20克拉的宝石级金刚石颇为罕见。而大于100克拉的钻石被视着国宝。据称目前世界上发现的大于100克拉的特大金刚石有1900多粒,其中大于500克拉的有21粒,大于1000克拉的仅有2粒。迄今世界上最大的一颗钻石是1905年1月27日在南非扎伊尔伯里梅尔(Premier)发现的,该钻石取名“库里南”(Cullinan),重达3106克拉。长100mm,宽65mm,厚50mm。宝石界行家估计“库里南”的价值高达75亿美元。1907年,南非德兰士瓦地方政府将这粒巨钻赠送给了英王爱德华七世。英王把加工这颗巨钻的工程交给了着名的荷兰阿舍尔公司,这家公司曾经加工过“高贵无比”等大钻。该公司接下工程后对这颗巨钻研究了几个月1908年2月10日这颗巨钻被劈成几大块后加工出9颗大钻,98颗小钻,特意留下一块(重9.5克拉)原石未加工。加工出来的成品钻总量为1063.65克拉,加工出来最大的一颗钻石取名“库里南Ⅰ号”,也称为非洲之星,重达530.02克拉,是梨形刻面钻。“库里南Ⅱ号”是一颗切角的长方钻,重317.4克拉。“库里南Ⅲ号”为梨形钻,重95克拉,“库里南Ⅳ号”为方形钻,重64克拉,还有一棵心形钻重19克拉,两粒马眼钻,分别重l1.5克拉和8.8克拉,最后两粒分别为长方钻(重6.8克拉),和橄榄球形钻(重4克拉),其中的四粒钻石镶在英国王冠之上,这顶王冠现珍藏在伦敦韦克菲尔德塔的英王室宝库之中。
17世纪初,在印度戈尔康达的钻石砂矿中拾到一粒重309克拉的钻石坯,后取名为奥尔洛夫钻石。当时,根据沙赫哲汗的旨意,一位着名的钻石加工专家拟加工成“印度玫瑰”模样,但未能完全如愿,重量损失不少(仅磨出189.62克拉)。根据传说,这颗美妙绝伦、稀罕无暇的钻石,后来做了印度塞林伽神庙中一尊神像的眼珠。1739年德里被波斯国王纳吉尔攻占之后,这颗钻石被装饰在纳吉尔宝座之上,取名为“杰尔昂努尔”。之后钻石被盗,落入一位亚美尼亚人手中。1767年他把钻石存入了阿姆斯特丹一家银行,于1772年他把钻石卖给了御前珠宝匠伊万,伊万于1773年以40万卢布的价格又买给了奥尔洛夫伯爵。同年,奥尔洛夫把这颗钻石奉献给叶卡捷琳娜二世作为她命名日的礼物,尔后它被焊进一只雕花纯银座里,镶在了俄罗斯权杖的顶端。奥尔洛夫钻石洁净无暇,十分罕见,它略带一点淡蓝绿色,晶体中有几个极小的淡黄色包裹体。钻石厚22mm,宽31--32mm,长35mm。目前这颗钻石珍藏在前苏联钻石基金会,另一颗着名的钻石“沙赫”是1829年波斯王子米尔扎赠送给沙皇政府的,意在修好由于俄国使臣在波斯被害一事而恶化的两国关系。“沙赫”钻石重88.7克拉,浅黄褐色,无瑕,只是晶体深处有几条小裂纹。三个抛光面上都有用波斯文字刻上的铭文,意为“布尔罕一尼扎姆一沙赫二世,1000年(公元1591年)”。中印度为大莫卧尔占据之后,这颗钻石落入他们之手。第二段铭文意为“哲汉吉尔一沙赫之子哲罕—沙赫,1051年(公元1641年)”。第三段铬文意为“统治者卡德扎尔—法赫特一阿里一沙赫苏丹,1242年。(波斯国王、1842年)。这颗钻石被纳吉尔沙赫据为已有,大约是在1739年占领大莫卧尔时期,在什么地方采到这颗钻石无人知晓,据推断,它可能发现于戈尔康达砂矿。能在坚硬无比的“沙赫”钻石上刻上铭文,可见当时波斯艺人技术之精湛令人无法想象。铭文中提到的大莫卧尔帝国执政官沙赫—哲罕,从1627年执政到1666年,后来被儿了杰布夺位并让他在监牢中渡过余生。沙赫哲罕有极大的宝石癖,他拥有专门的工场,甚至亲自到那里去分选和琢磨宝石,他的儿子杰布不仅篡夺了王位,也夺取了父亲的珍宝。1665年,一位着名旅行家对大莫卧尔的宝座作了引人人胜的描绘,宝座以大量宝石点缀。朝晋谒者一面宝座的华盖上悬着一颗重80--90克拉的钻石,四周环绕很多祖母绿和红宝石。这可能就是“沙赫”,它悬在大莫卧尔与朝晋谒者之间作为护身宝物。还有一粒非常美丽的钻石,名叫“桑西”钻,重55克拉,传说这颗钻石曾镶在勇士卡尔头盔上,后在一次厮杀中丢失。
1589年“桑西”钻出现在葡萄牙国王安东的珍宝库中。后以10万旧法郎卖给法兰西珍宝库总管领主德、桑西。“桑西”钻很长时间一直是他家族的传家之宝。后馈赠给法兰西王耿利赫二世,并列入法兰西国宝库清单中,1792年这颗钻石被洗劫走了。1830年“桑西”被一位乌克兰工厂主的后裔杰米多夫买走,成交价50万法郎,法国政府就此事打了一场官司,五年之后钻石判给了杰米多夫。410克拉的“摄政王”钻石也有一段动人的故事,传说是一个印度奴隶1701年在着名的戈尔康达矿的矿井里拾到的,他想凭这颗钻石改变人生获得自由,于是他趁人不注意举起丁字镐向大腿猛击,血流如注。这位印度人忍巨痛把钻石藏在伤口深处,并用树叶作绷带把伤口包好,他找到一个英国海轮水手,准备换取自由,海员看到巨钻之后,恨不能立即把它搞到手,为此准备豁出一切。水手和奴隶很快谈妥了,水手瞒着船长,把印度人藏在船舱里的黄麻里。当海轮驶入公海后,水手夜晚送饭给奴隶吃,趁其吃饭之机用匕首将奴隶杀死并把受害者投入大海,船停靠在马德拉斯之后,水手以二万英镑把这粒钻石卖给了该城的英国总督彼得爵士。水手得到钱后,很快把钱挥霍一空,最后愧痛难当,自缢而死。1717年彼得以340万金法郎把钻石卖给法兰西摄政王奥尔列昂斯基公爵。公爵吩咐对钻石进行加工,于是才有了钻石“摄政王”,这颗钻石的诞生可谓历尽艰辛,琢磨抛光就花费了整整两年时间,加工后重量为140.5克拉,1722年留多维克十四世加冕时,钻石被镶在他的王冠上,法国大革命之初的1792年,它同王权的其他标志一起失落,辗转到了柏林。后被一个德国珠宝商卖给了拿破仑。18世纪90年代,它被拿破仑作为抵押担保发动远征的抵押物,1940年希特勒攻占巴黎时,钻石藏在沙姆博尔城大理石壁炉的护墙板中。目前这粒钻石陈列在卢浮宫中。钻石粒度为30 X 29 X 19mm,钻石为灿烂琢型,做工精美,光泽和“出火”都不同反响。 1762年,天才的宫廷珠宝匠波吉耶为叶卡捷琳娜二世加冕典礼制作的大王冠以其富丽精美赢得称赞,他创造了一个钻石灿烂琢型的新世界,王冠上总共镶嵌有2858克拉重的4936颗钻石,整个王冠重1907克,装饰王冠的“尖晶石”钻石重398.72克拉,被列为原苏联七大历史名钻之一。
世上最古老的钻石——马果钻石
马果钻石重787.50克拉,是历史上最早发现的一颗巨型钻石原石,在1304年发现于印度的戈尔康地区。该区也是世界上最早发现金刚石矿床的地方。至今,其重量在钻石原石中名列第四位。该原石晶形不完整,但无色透明,火彩照人,极为珍贵。该原石几经周折,多次被盗,最后落入英国女王维多利亚手中。其后经精心设计,切割成若干块钻石。其中最有名的有两颗,一颗命名为科赫依尔(Kon-i-noor),重108.93克拉,呈椭圆形,镶嵌在英国女王母后王冠上;另一颗称为奥尔洛夫(Orloff),重189.60克拉,呈玫瑰形,现珍藏在莫斯科的克里姆林宫,奥尔洛夫钻石重量居成品钻石第九位。
⑻ 钻石是碳12还是碳60
钻石是碳12。钻石是一种天然的高级结晶形态,其化学式为C,即完整的纯碳元素,每个碳原子都与四个其他碳原子形成共价键,构成了钻石的六面体晶格结构。
碳60则是一种类似于足球形状的球状分子,由60个碳原子组成,是一种新型碳材料,具有优异的电学、光学和力学性能,在材料科学和纳米技术领域得到广泛应棚梁用。
钻石是指经过琢磨的金刚石,金刚石是一种天然矿物,是钻石的原石。简单地讲,钻石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体。钻石是目前世界上已知的最硬的一种自然物质。
4、电路板加工:钻石的导热性能良好,可用于微电子学中的半导体晶圆加工,以提高加工速度和精度。
5、医疗器械:钻石具有高压强下的高耐腐蚀性,被用于制造医疗器械,如手术刀、牙科工具等。
总之,由于钻石具有独特的物理化学性质,因此在多个领域得到广泛应用。随着技术的发展,钻石的应用前景也将越来越广阔。
⑼ 钻石的化学成分是碳吗
对的,钻石的成分是碳单质,碳具有可燃性
钻石的等级和净度排列通常是根据其颜色、净度和克拉重量等因素来确定的。在钻石行业中,这些因素通常会按照一定的标准进行评估和分类,以确定钻石的等级和净度。
一般来说,钻石的等级和净度排列可以分为以下几个等级:
颜色(Color)
钻石的颜色通常是从无色到浅黄色的。根据颜色的差异,钻石可以分为D、E、F、G、H、I、J、K等不同的级别。其中D级为最高级别,代表无色,而J级则最低级别,代表微黄色。
净度(Clarity)
钻石的净度是指内部和外部瑕疵的程度。根据净度的差异,钻石可以分为FL、IF、VVS、VS、SI等不同的胡戚级别。其中FL级为最高级别,代表完美无瑕,而SI级则最低级别,代表有轻微瑕疵。
克拉重量(Carat)
钻石的克拉重量是衡量其大小的标准。根据克拉重量的不同,钻石可以分为不游郑同的重量级别,如1克拉、2克拉、3克拉等。
综合上述三个因素,可以将钻石的等级和净度排列成一个矩阵形式,以方便评估和分类。一般来说,钻石的等级和净度越高,其价值也越高。
钻石的工业用途非常广泛,涉及到机械、电子、航空等领域。在机械加神做颂工方面,钻石被广泛应用于切割、磨削和钻孔等高精度加工过程。由于钻石具有极高的硬度和耐磨性,因此可以加工各种硬材料和合金材料。此外,钻石还可以用于制造高温半导体器件和激光器等高科技产品。在航空领域,钻石被用于制造超音速飞机的窗户和反射镜等光学元件,因为它们具有极高的透光性和反射性。总的来说,钻石的工业用途非常广泛,其应用前景仍然非常广阔。
⑽ 钻石是碳吗
一般来说钻石是碳的,它是经过在大自然的高温、高压形成的晶体化合物,也是由碳元素组成的单质晶体。由于它里面的碳原子是以立方面的晶胞排列为主,所以导致了钻石具有高硬度、熔点高,化学性质稳定的特点。
钻石是碳原子钻石是世界上硬度最高的宝石,它的主要成分是碳原子,其摩氏硬度为10,是由碳原子重复排列组成的晶体矿物,而钻石里的碳原子是以立方面的晶胞排列为主,而晶体里面是没有自由电子,所以导致钻石具有高硬度的特点。
同时钻石还具有很高的熔点山陪,也不导电,内部结构的化学性质比较稳定,它的石墨最大的区别在于内部碳原子的排列方式不同,也就是人们常说的同素异形体,所以外观上有很大差异,而碳是自然界中比较重要的分子结构。
而绝大多数的生物体分子灶芹都含有碳元素,钻石是自然界的产物,是经过大自然的高温、高压下形成的单晶质化合物,在很早的时候,人们将钻石视为高贵、权利和地逗辩蠢位的象征,不仅外形美观,还具有很高的历史文化内涵。