Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

16.02: Діамант

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    37540

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Діамант
    хімічний склад C
    Кришталева система Кубічний
    звичка Восьмигранний, кубічний
    Розщеплення Ідеальний (восьмигранний)
    Перелом Конхоїдальні
    Твердість 10
    Оптична природа Ізотропний
    Показник заломлення 2.417
    Дволуменезаломлення Жоден
    Дисперсія Високий, 0.044
    Питома вага 3.52
    блиск Адамантін
    плеохроизм Жоден

    Малюнок\(\PageIndex{1}\): Діамант Надії важить 45,52 карата

    Алмаз - це поліморф (багато форм) елемента вуглецю. Графіт - ще один поліморф. Ці два мінерали мають однакову хімію - чистий вуглець - але мають дуже різну структуру та властивості. Алмаз твердий, графіт м'який («грифель» олівця). Алмаз - відмінний електричний ізолятор, графіт - хороший провідник електрики. Алмаз - найвищий абразив, графіт - дуже хороша мастило. Алмаз прозорий, графіт непрозорий. Алмаз кристалізується в ізометричній системі, а графіт кристалізується в гексагональній системі. Дещо дивно, що при поверхневих температурах і тиску графіт є стабільною формою вуглецю. Фактично, всі алмази на поверхні Землі або поблизу неї в даний час переживають перетворення в графіт. Ця реакція, на щастя, вкрай повільна.

    Діаманти здавна цінуються за найвищу твердість і незрівнянний блиск. Хімічно алмаз - це чистий вуглець, як графіт, який використовується в олівцях. Твердість алмазу є результатом надзвичайно міцного ковалентного зв'язку між атомами вуглецю. Хоча більшість людей вважають діаманти безбарвними, вони насправді зустрічаються майже в кожному кольорі. Алмази розглядалися як талісмани стародавні індуси в Індії, де вперше були виявлені алмази. Найпотужніші камені вважалися природними октаедронами виняткової чіткості, які демонстрували вогонь. Ці камені принесли б господареві силу, багатство, вічну молодість і удачу. Вважалося, що дефектні або інклюзивні камені можуть мати зовсім протилежний ефект. Протягом 1 століття нашої ери видатні римляни носили необрізані діаманти, встановлені кільцями також як талісмани. Протягом сотень років вважалося, що діаманти мають стать. Ще в 1566 році Франсуа Руе описав два діаманти як потомство. Перше діамантове обручку було вручено Марії Бургундської Максиміліаном в 1477 році, таким чином встановивши традицію.

    Діагностика

    Колір

    Діаманти зустрічаються у всіх кольорах, але діаманти найчастіше зустрічаються у відтінках жовтого і коричневого. Безбарвні алмази, які оцінюються D-E-F, набагато рідше. Найрідкісніші кольори - червоні, блюзові, рожеві, зелені інтенсивної насиченості.

    Точковий тест

    Коли добре пропорційний блискучий поміщений, стіл вниз, на аркуші білого паперу з чорною крапкою на ньому, крапка не повинна бути видна через павільйон каменю. Це пов'язано з тотальним внутрішнім відображенням.
    Діамантові симулятори з нижчим показником заломлення показуватимуть крапку на декількох гранях павільйону, у кільцевому малюнку.
    Аналогічно, коли чіткий блиск хорошого зрізу поміщається поверх кольорового аркуша паперу, колір не буде просвічувати.

    Діаманти, які недостатньо пропорційні, як риб'ячі очі, також можуть показувати кільце точок, тому спочатку слід оцінити огранку діаманта.

    Альтернативний спосіб виконання цього тесту на встановлених каменях з відкритою спиною, таких як пасьянси, полягає в тому, щоб закріпити крапку на столі і спостерігати за нею з павільйону. Переконайтеся, що крапка може бути легко очищена після.

    Спектр

    Малюнок\(\PageIndex{2}\): Спектр жовтого діаманта


    Малюнок\(\PageIndex{3}\): Спектр коричневого алмазу

    Алмазний сортування: 4 C

    4 С, при зверненні до значення алмазу, є колір, чіткість, пропорції різання та вага в каратах. Всі чотири складові однаково важливі при визначенні кінцевої вартості алмазу. Критерії сортування алмазів, найбільш шановані на міжнародному рівні, були розроблені Геммологічним інститутом Америки (G.I.A.) протягом 1950-х років. Наступна термінологія та описані системи є термінологією та системами G.I.A.

    Кольорове сортування

    Diamondcolorscale.jpg

    Малюнок\(\PageIndex{4}\)


    Колір діаманта відноситься до відносної кількості жовтого, коричневого або сірого кольору тіла, яким володіє камінь. Шкала GIA починається з «D» і проходить через «Z», причому «D» є порожнім будь-якого кольору тіла, а «Z» має світло-жовтий, коричневий або сірий колір.

    Чіткість оцінювання

    Чіткість сортування діамантів визначається візуальним спостереженням професіоналом за допомогою 10-кратної лупи або неозброєним оком.

    Найбільш використовуваною системою є GIA система чіткості градації.

    Таблиця\(\PageIndex{1}\)

    Основний сорт земляний Коротке пояснення класу
    Лупа чиста ФЛ Бездоганний Внутрішньо і зовні бездоганно при огляді за допомогою лупи
    ЯКЩО Внутрішньо бездоганний Внутрішньо бездоганний
    ВВС ВВС 1 Дуже незначно включений
    (високий кінець, близький до IF)    		 Дуже і дуже дрібні включення можуть бути помітні при огляді за допомогою лупи, але включень немає на столі.
    ВВС 2 Дуже незначно включений
    (низький кінець, близький до VS 1)    		 Дуже, дуже дрібні включення можуть бути помітні при огляді за допомогою лупи.
    Різниця між VVS 1 і VVS 2 проводиться лише для каменів вище 0,5 карат
    VS ПРОТИ 1 Дуже незначно включений
    (високий кінець, близький до VVS 2)    		 Присутні дуже дрібні включення, які важко помітити з лупою, але включень немає на столі.
    ПРОТИ 2 Дуже незначно включений
    (низький кінець, близький до SI 1)    		 Присутні дуже дрібні включення, які важко помітити з лупою.
    СІ СІ 1 Трохи включені
    (високий кінець близько до VS 2)    		 Невеликі включення легко спостерігаються за допомогою лупи, але включень немає на столі.
    СІ 2 Трохи включені
    (низький кінець близький до I 1)    		 Невеликі включення легко спостерігаються за допомогою лупи
    Я Я 1 Недосконалий 1 Включення важко спостерігати неозброєним оком, але легко за допомогою лупи
    Я 2 Недосконалий 2 Включення важко спостерігати неозброєним оком, але трапляються на декількох ділянках.
    Я 3 Недосконалий 3 Включення дуже легко помітні неозброєним оком і заважають блиску каменю.

    Вирізати: Аналіз пропорцій

    Вага в каратах

    Карат - одиниця всесвітньо визнаної метричної ваги і не відноситься до розміру. Є 5 карат в грамі. Вага діаманта вимірюється в каратах. Карат ділиться на 100 частин, кожна називається точкою. Кожна точка важить 2 міліграма.

    Довговічність

    Алмази є найважчими з усіх дорогоцінних каменів в їх здатності дряпати, але їх можна розбити по чотирьох площинам властивого розщеплення. Історично було дуже нерозумною практикою тестування на ідентифікацію за допомогою алмазної голки фонографа, щоб подряпати підозрюваний діамант. Тільки алмаз може подряпати алмаз і напівруйнівний контроль такого роду не потрібен, враховуючи сучасні геммологічні прилади, такі як прилади для перевірки теплової інерції. Алмази та багато інших твердих дорогоцінних каменів легко дряпають скло, тому це також марний тест на ідентифікацію. Фасовані або вирізані алмази вразливі до відколів на полірованому або неполірованому краю пояса, а також внизу павільйону, який відомий як кюлет. Кюлет є найменшою можливою гранню і може бути присутнім або не бути. Алмазні фрези зазвичай прагнуть до максимального утримання ваги від грубої і іноді опускають кюлет. Дрібні кулети вважаються прийнятними алмазними грейдерами і служать 58-ю гранню в тому, що відоме як стандартний «круглий блискучий огранювання».

    Населені пункти

    Родовища алмазів зустрічаються у всьому світі, найбільш помітні родовища знаходяться на континентах Африки та Австралії, Індії та зовсім недавно Канади.

    лікування

    Визначення
    Алмазні обробки відносяться до процесів, зроблених для зміни зовнішнього вигляду алмазу шляхом підвищення однієї з якостей каменю, найчастіше його чіткості або кольору.

    Лазерне свердління

    Малюнок\(\PageIndex{5}\): Лазерне свердло Отвір

    Це лікування включає в себе наведення високопотужного лазера безпосередньо на темне включення всередині алмазу і спалювання крихітного тунелю до нього. Якщо пощастить, включення буде достатньо змінено теплом лазера, щоб зробити його менш помітним. Якщо це не так, сильна кислота може бути змушена вниз свердла отвір, що розчиняє включення і зробить його менш очевидним. Це лікування зазвичай легко виявити при 10-кратному збільшенні. Отвір свердлом розриває поверхню алмазу і веде по прямій лінії до обробленого включення. Іноді свердління отворів можна заповнити склом (той самий процес, що і підвищення чіткості), що ускладнює їх виявлення зі збільшенням. Лазерне буріння вперше зіткнулося в 1960-х роках.

    У 2000 році в Ізраїлі був розроблений новий вид лазерного буріння. Він називається Кідуа Меюхад (КМ). Лазер фокусується на включенні в алмаз, і викликає ряд внутрішніх переломів, які роблять включення, здається, «відбілює». Таке лазерне лікування виглядає більш природно і не залишає свердління отворів. Він нагадує перо, як включення в ромб, які не порушують поверхню. Виявлення алмазів, які були оброблені КМ, може бути дуже складним і вимагає від експерта досвіду розпізнавання характеристик цих мікроскопічних переломів. Деякі алмази, оброблені КМ, не були виявлені великими лабораторіями дорогоцінних каменів при оцінці.

    Покриття

    Алмази були покриті, щоб замаскувати низький кольоровий сорт або виробляти «фантазійні кольори». Стабільність лікування варіюється в залежності від використовуваного методу. Камені з покриттям потребують особливого догляду, так як агресивна ультразвукова чистка, ремонт або повторна різка можуть зруйнувати цілісність покриття і повністю змінити зовнішній вигляд каменю.
    Для отримання додаткової інформації прочитайте цю статтю від Gems & Gemology.

    Покращення ясності

    Малюнок\(\PageIndex{6}\): «спалах» в діаманті підвищеної чіткості

    Ясність, що підвищує алмаз, передбачає заміну повітря на поверхні, що досягає тріщини або сколу, речовиною, що має аналогічний показник заломлення діаманту. Це змінює рельєф включення, що робить його набагато складнішим для перегляду. Підвищення чіткості може мати різкий вплив на поліпшення зовнішнього вигляду діаманта.
    Для тренованого ока діаманти з підвищеною чіткістю зазвичай виявляються легко зі збільшенням. Ранні приклади цієї методики спричинили широкі спалахи кольору, яскраво-червоні, фіолетові та помаранчеві, в областях лікування. Раннє скляне наповнення було не дуже стабільним і часто пошкоджувалося або руйнувалося ультразвуковим очищенням, ремонтом або нормальним зносом.
    Нове покоління підвищення чіткості не створює очевидних спалахів кольору при перегляді зі збільшенням. Хоча, ретельне спостереження дозволяє виявити бульбашки газу, закономірності течії і часткову кристалізацію компонентів наповнювача. Все-таки можна спостерігати слабкий кольоровий спалах, але цей ефект схожий на кольори, які спостерігаються в результаті природного «штаму», які створюють веселоподібний візерунок. Так що досвід необхідний для позитивного виявлення. Спалахи кольору, що спостерігаються в діаманті з підвищеною чіткістю, є одним кольором за раз, тоді як кольори, вироблені деформацією, є спектральними за зовнішнім виглядом.

    Ці компанії спеціалізуються на підвищенні ясності:

    Опромінення для підвищення кольору

    Малюнок\(\PageIndex{7}\): Неприродний синій/зелений колір, що утворюється опроміненням

    Найбільш ранні експерименти з діамантовим опроміненням датуються 1904 роком, коли алмази піддавалися впливу солей радію, виробляючи зеленувате забарвлення. Ці ранні оброблені алмази виявилися радіоактивними, таким чином створюючи проблеми зі здоров'ям для тих, хто їх обробляє. Алмази, оброблені сіллю радію, іноді зустрічаються в ювелірних виробах періоду і повинні бути перевірені лічильником Гейгера, оскільки радіоактивність все ще може затримуватися.
    Алмази також можна бомбардувати нейтронами з циклотрона, щоб викликати зміну кольору. Проникнення неглибоке, тому таким чином обробляються лише камені, які вже були виліплені. Виявлення цього циклотронного опромінення досить легко, оскільки воно виробляє колірну концентрацію, відому як «ефект парасольки». Розробка ядерних реакторів дозволила обробляти кілька алмазів одночасно, а глибина проникнення була набагато більшою. Це дозволило обробляти необроблені алмази. Початковий колір, отриманий обробкою, був зеленим, але алмази можна було відпалити для отримання рожевого, червоного, жовтого, синього та оранжевого кольорів. Але ці кольори не завжди стійкі при впливі високої температури, тому необхідно дотримуватися обережності під час ремонтних робіт, використовуючи факел. Виявити це лікування без дуже складного лабораторного обладнання дуже складно.

    HPHT-високого тиску високотемпературна обробка

    Лікування HPHT розвинулося з ранніх досліджень General Electric, проведених у 1950-х роках у пошуках синтетичних алмазів. Цей процес в даний час використовується для видалення кольору з певних класів алмазів (Type IIa) або для створення химерних кольорів у діамантах Type IIa у поєднанні з іншими процедурами. Обробка передбачає піддавання алмазу нагріванню та тиску, подібному до тих, що виникають, коли алмаз спочатку кристалізувався. Стверджується, що цей процес «ремонтує» кристалічну решітку, і змінює колір. Повідомлялося про зміну кольору від Z до D.
    HPHT використовується в поєднанні з іншими методами лікування для отримання фантазійних кольорів, таких як синій, помаранчевий, червоний, зелений і жовтий.
    Для отримання додаткової інформації читайте:

    Синтетика

    Шведські та американські дослідники виявили, як синтезувати алмази в 1950-х роках. В даний час двома методами, що використовуються для синтезу алмазів, є високий тиск, висока температура (HTHP) та хімічне осадження пари (CVD).

    Алмазний синтез вступив у нову фазу розвитку з розширенням вакуумної науки і нашим розумінням молекулярної фізики. На атомному рівні алмаз не відрізняється від чистого вуглецю або графіту тим, що його можна «побудувати з нуля». Осадження алмазів за допомогою різних методів хімічного осадження пари було повільним процесом дотепер. Значна частина тестування вже зроблена, і приватні лабораторії зараз розбиваються в прискореному темпі. Те, що займе 200 годин, щоб осад, зараз робиться за 24 години.

    Типи синтетики
    Існують два типи синтетики високого тиску високої температури (HPHT) та хімічного осадження пари (CVD).
    1. HPHT: цей тип синтетики виробляється шляхом піддаючи шматок графіту екстремальному тиску та тепла, що призводить до отримання каменю розміром до одного карата та еквівалента чіткості SI. Колір каменів, отриманих за допомогою цієї техніки, як правило, жовто-оранжевий і жовто-коричневий і дуже рідко майже безбарвний.

    2. CVD: комбінація метану та водневих газів піддається існуючому полірованому природному алмазу в середовищі, нагрітому та нижче нормального тиску, що призводить до конденсації газоподібної пари на поверхні природного алмазу, утворюючи більший синтетичний. Синтетика, вироблена методами CVD, варіюється від майже безбарвної до коричневої.

    Методи виявлення
    Фізичні характеристики: різні моделі росту кристалів та наявність кристала насіння; зерна у формі пісочного годинника; кольорове зонування; багато включень; множинні грані росту синтетики HPHT призводить до кубико-восьмигранної форми на відміну від восьмигранної форми натуральні діаманти. Синтетика, що випускається CVD, бувають табличної або блокової форми; флуоресцентні; хмари білих частинок, розташованих уздовж площини. Під мікроскопом: синтетика має безліч включень; включення, розташовані на поясі; переломи; чорні плями можна побачити в синтетиці HPHT в результаті перегріву, що призвело до розриву графіту.

    Тести:
    -Спектроскопічні тести, такі як інфрачервоний і УФ.
    -Катодна люмінесценція показує перехресні сектори росту в синтетиці HPHT.

    -Деформаційні візерунки видно під поляризованим світлом.
    -HPHT фосфоресценція (післясвітіння) після відключення ультрафіолетових ламп.
    -Флуоресцентні візерунки відрізняються від візерунків у природних алмазах. Жовто-зелена флуоресценція в жовтому камені вказує на те, що це синтетика HPHT; тоді як червона флуоресценція в коричневому або безбарвному камені підкреслює, що це синтетичний ССЗ.

    -Магнітні тести виявляють, що синтетика може переміщуватися потужним магнітом, тоді як алмази не можуть.

    Вимоги до розкриття інформації
    - Синтетика завжди повинна бути розкрита. Використання слова «алмаз» може використовуватися лише спільно з терміном синтетичний; рукотворний або штучний.
    -Не можна використовувати вводять в оману дескриптори синтетики, такі як «культурні».
    - Фірми, які займаються синтетикою, можуть використовувати тільки терміни, перераховані вище в своїй назві.
    -Геммологічні лабораторії виробляють звіти для синтетики з синтетичною природою алмаза, повністю розкритого.

    Симулятори

    Синтетичний фіаніт, муассаніт, ітрій алюмінієвий гранат (YAG), гадоліній галій гранат (GGG), титанат стронцію, танталіт літію, ніобат літію, синтетичний рутил, етилований кристал (імітація скла).

    Джерела

    • Діамантен Фібель (1991) - Верена Пейджель-Тайзен ISBN 3980043401
    • Геммологія 3-е видання (2005) - Пітер Читати