KIM CƯƠNG (DIAMOND) – VGC – Trung Tâm Kiểm Định Đá Quý Và Vàng VGC
1. Khái quát chung
Tên gọi kim cương trong nhiều ngôn từ châu Âu đến từ tiếng Hy Lạp adamas ( αδάμας có nghĩa là “ không hề hủy hoại ” ). Trong tiếng Việt chữ “ kim cương ” có gốc Hán-Việt ( 金剛 ), có nghĩa là “ sắt kẽm kim loại cứng ”. Chúng đã được sưu tầm như một loại đá quý và sử dụng trên những hình tượng tôn giáo của người Ấn Độ cổ cách đây tối thiểu 2.500 năm. Người ta còn tìm thấy kim cương đầu mũi khoan, cũng là dụng cụ để khắc lên đá so với người cổ đại. Một viên kim cương được nhìn nhận theo một mạng lưới hệ thống chất lượng 4C : “ carat ” ( khối lượng ), “ clarity ” ( độ trong suốt ), “ color ” ( sắc tố ) và “ cut ” ( cách cắt ) và lúc bấy giờ có khi người ta còn nhìn nhận theo tiêu chuẩn 6C, thêm “ cost ” ( giá thành ) và certification ( giấy ghi nhận, kiểm định ). Mặc dù kim cương tự tạo được sản xuất với khối lượng gần gấp 4 lần so với kim cương tự nhiên nhưng phần nhiều chúng được dùng vào mục tiêu công nghiệp vì hầu hết chúng là những viên kim cương nhỏ và không tuyệt vời tuy hiện điều này đã cải tổ rõ ràng với những công nghệ tiên tiến làm kim cương tự tạo mới .
Khoảng 49 % kim cương được khai thác ở Trung Phi và Nam Phi, mặc dầu một số lượng lớn kim cương cũng được tìm thấy ở Canada, Ấn Độ, Nga, Brasil, Úc. Hầu hết chúng được khai thác ở những miệng núi lửa đã tắt, sâu trong lòng Trái Đất nơi mà áp suất và nhiệt độ cao làm đổi khác cấu trúc của những tinh thể .
2. Thành phần hoá học và cấu trúc tinh thể
2.1. Thành phần hoá học
Trong tổng thể những loại đá quý, kim cương là loại khoáng vật có thành phần hoá học đơn thuần nhất, nó được cấu trúc duy nhất bởi nguyên tố cacbon. Kim cương và graphit là hai biến thể của cacbon nhưng lại trọn vẹn khác nhau về cấu trúc tinh thể và những đặc thù khác .
Trong tinh thể kim cương C sống sót dưới hai dạng đồng vị 12C và 13C ( được nghiên cứu và phát hiện tiên phong vào năm 1953 ). Trong tinh thể kim cương không phụ thuộc vào vào những dạng hình thái của nó, thành phần của hai đồng vị tương đối gần nhau. Tỷ lệ 12C / 13C biến thiên trong một khoảng chừng hẹp từ 89,24 đến 89,78 .
Ở điều kiện kèm theo nhiệt độ cao và áp suất lớn nguyên tử C ở trạng thái sp3 và tạo ra 4 mối link với 4 nguyên tử C khác bằng mối link đồng hoá trị, góc giữa chúng là 109,280. Trong tinh thể kim cương C chiếm tỉ lệ vào lúc 96 – 99,8 %, ngoài những còn xuất hiện 25 nguyên tố tạp chất với một lượng rất nhỏ : H, B, N, O, Na, Mg, Al, P., Ca, Sc, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Cu, Sr, Ba, Zn, La, Lu, Pt, Au, Ag và Pb .
– Ni tơ là nguyên tố tạp chất đa phần trong kim cương, nó có ảnh hưởng tác động rất lớn đến đặc thù ( sắc tố, năng lực phát quang, sắc tố phát quang dưới tia cực tím … ) và cấu trúc tinh thể kim cương. Sự phân loại kim cương cũng dựa vào sự xuất hiện và hàm lượng của N .
– Trong kim cương những nguyên tố tạp chất xuất hiện tiếp tục ( cố định và thắt chặt ) là : Si, Al, Ca, Mg và Mn. Các nguyên tố thường phát hiện được là : Na, Ba, Cu, Fe, B, Cr và Ti. Trong loại kim cương có vỏ bọc liên tục xuất hiện Fe và Ti ( cùng với nhau ), trong khi ở những dạng thường thì khác Fe được nhận diện không tiếp tục còn Ti lại càng hiếm khi gặp. Các nguyên tố tạp chất còn lại như : Sr, Co, Zr, P., Sc, La, Lu, Pt, Ag, Au và Pb được phát hiện trong 1 số ít trường hợp .
2.2. Cấu trúc tinh thể
Cấu trúc tinh thể
Kim cương được kết tinh theo tính hệ lập phương, đa phần là bát diện cũng hoàn toàn có thể là 12 mặt thoi. Mỗi nguyên tử C link với 4 nguyên tử C liền kề nằm ở vị trí đỉnh của tứ diện đều. Khoảng cách giữa những nguyên tử liền kề là 0,154 nm. Kích thước không đổi của mạng tinh thể là 0,356 nm .
Trong toàn bộ những đơn chất, kim cương có tối đa số lượng nguyên tử C nằm trong một đơn vị chức năng thể tích, tức là những nguyên tử C được sắp xếp một cách rất chặt xít. Từ 18 nguyên tử C, 8 nguyên tử được sắp xếp ở đỉnh của khối lập phương, 6 ở tâm những mặt của khối lập phương và 4 ở tâm của 4 trong 8 khối lập phương nhỏ .
Các dạng tinh thể thường gặp
Kim cương hoàn toàn có thể sống sót dưới dạng đơn tinh hay đa tinh. Tinh thể kim cương có hình dạng bát diện ( khối tám mặt ), khối 12 mặt và khối lập phương và những tinh thể có dạng phối hợp, những tinh thể có những cạnh lồi …
Các hiệu quả nghiên cứu đã cho thấy có sự độc lạ giữa những dạng tinh thể kim cương về hình dạng, cấu trúc bên trong … và tổng hợp những đặc thù. Trong quy trình kết tinh những tinh thể có những mặt phẳng được tạo ra. Hình dáng nguyên thuỷ cũng như nhiều đặc thù có năng lực bị đổi khác do quy trình hoà tan, ăn mòn, hình thành những đốm màu, biến dạng dẻo … và như vậy tạo ra những dạng khác nhau của tinh thể kim cương. Chúng không giống nhau về cấu trúc bên trong cũng như về hình dạng tăng trưởng và những đặc thù hình thái .
2.3. Phân loại kim cương
Kim cương được chia thành hai loại chính loại I và loại II dựa trên thành phần của những nguyên tố ngoại lai xuất hiện trong cấu trúc tinh thể .
– Loại I : Chứa một tỷ suất nhỏ N. Tinh thể có hình dạng 8 mặt rõ ràng ( octahedral ). Loại kim cương này thường không màu và được xếp hạng cao trong thang màu. Người ta chia ra loại Ia và loại Ib. Hầu như tổng thể kim cương vạn vật thiên nhiên thuộc loại Ia, phần đông toàn bộ kim cương tự tạo thuộc loại Ib .
– Loại II : Hầu như không chứa N ( tỷ suất N nhỏ hơn 0,001 % ). Màu sắc của nó thường là màu nâu nhạt tới nâu, rất hiếm khi không màu, trong trường hợp đặc biệt quan trọng có màu xanh ( khi xuất hiện B, đóng vai trò nguyên tố vết ). Loại II được chia thành loại IIa và loại IIb. Loại IIa : lượng N trong nó không thấy rõ. Loại IIb có chứa B và có tính bán dẫn. Tất cả kim cương có màu xanh da trời đều thuộc loại IIb .
– Loại III ( Ionsdaleite ) : kim cương được tìm thấy trong những thiên thạch với cấu trúc sáu phương thay vì khối lập phương, kim cương tự tạo .
3. Các tính chất vật lý và quang học
3.1. Tính chất vật lý
– Độ cứng : Kim cương là khoáng vật cứng nhất trong toàn bộ những khoáng vật của tự nhiên ( 10 theo thang Mohs ) .
– Cát khai : Kim cương biểu lộ sự khát khai trọn vẹn theo mặt [ 111 ] .
– Vết vỡ phẳng, xếp lớp, vỏ sò .
– Tỷ trọng : Tỷ trọng của tinh thể kim cương tinh khiết có cấu trúc tinh thể tuyệt đối phần nhiều không đổi và gần bằng 3,5 g / cm3 ± 0,01 – 0,02 g / cm3. Thực tế tỷ trọng của kim cương vạn vật thiên nhiên biến thiên từ 3,1 – 3,6 g / cm3. Tỷ trọng của kim cương biến thiên không phải chỉ so với loại đa tinh thể mà còn so với cả loại đơn tinh thể có độ tinh khiết cao và còn tương quan đến sắc tố .
- Không màu: 3,500
- Xanh lá cây: 3,523
- Xanh da trời: 3,525
- Màu hồng: 3,531
- Màu da cam: 3,550
– Tính chất hoá học : Kim cương là một khoáng vật bền vững và kiên cố. ở nhiệt độ thông thường kim cương trọn vẹn trơ so với a xít và kiềm, ngay cả những a xít mạnh nhất cũng không công dụng so với nó. Thậm chí HF hoặc nước cường toan ( HNO3 và HCl ) không công dụng lên kim cương. Tuy nhiên ở điều kiện kèm theo nhiệt độ cao và trong thiên nhiên và môi trường khác, kim cương lại bộc lộ tính hoạt động giải trí hoá học :
Kim cương bị ăn mòn ở nhiệt độ cao trong thiên nhiên và môi trường một số ít loại khí : O, CO, CO2, H, hơi nước, Cl .
Kim cương bị cháy trong luồng ô xy ở nhiệt độ 7200C .
| C | O2 | > CO2 |
| 720 – 8000C |
Trong không khí kim cương cháy ở nhiệt độ 8500C
| C | Không khí | > CO2 |
| 850 – 10000C |
Trong môi trường tự nhiên không có ô xy ở nhiệt độ 20000C – 30000C kim cương bị graphit hoá .
Trong thiên nhiên và môi trường có bảo vệ ( trong N, những khí trơ, chân không, hidro ) kim cương không bị graphit hoá ngay cả ở nhiệt độ 1150 – 12000C .
Các tính chất khác:
+ Tính dẫn nhiệt : Kim cương biểu lộ tính dẫn nhiệt cao. Ở trong những điều kiện kèm theo nhiệt độ khác nhau, kim cương bộc lộ tính dẫn nhiệt khác nhau .
Các tinh thể có khuyết tật hoàn toàn có thể bị nổ khi nung nóng. Nhưng tinh thể kim cương tuyệt vời hoàn toàn có thể nung đến nhiệt độ 1800 – 18500C và hạ nhiệt nhanh mà không bị phát huỷ .
+ Tính dẫn điện : Trong trong thực tiễn ở điều kiện kèm theo nhiệt độ thông thường kim cương là một chất cách điện, nhưng nó cũng hoàn toàn có thể được nhìn nhận là một chất bán dẫn trong vùng cấm rộng DE = 5,7 ev. Các tạp chất làm giảm giá trị điện trở riêng .
3.2. Tính chất quang học:
– Chiết suất, tán sắc, ánh : Kim cương kết tinh theo hệ lập phương, đơn chiết. Chỉ số khúc xạ trung bình của kim cương ( trong ánh sáng vàng natri ) : 2,4175 ± 0,0003. Khi lượng bao thể trong kim cương tăng lên, chỉ số khúc xạ cũng tăng lên đến giá trị cao nhất là 2,421. Đối với kim cương có màu phớt vàng chỉ số khúc xạ hoàn toàn có thể biến thiên trong khoảng chừng 2,419 – 2,421 và thường thì là 2,417 .
Đối với những tia sắc tố khác nhau, chỉ số khúc xạ của kim cương cũng khác nhau :
+ Đối với tia màu đỏ : 2,402
+ Đối với tia màu vàng : 2,417
+ Đối với tia màu xanh lá cây : 2,427
+ Đối với tia màu tím : 2,465
Như vậy chỉ số khúc xạ của kim cương biến hóa rất lớn phụ thuộc vào vào độ dài bước sóng. Độ tán sắc của kim cương rất lớn bằng 0,065 ( chiết xuất của tia đỏ 687,6 nm = 2,4077, chiết xuất của tia tím 430,8 nm = 2,4512 ), nB – nG = 0,044. Hiệu ứng này trong kim cương tạo ra sắc óng ánh cho viên đá và được gọi là “ ánh lửa ” .
– Hiện tượng giải dị hướng ở kim cương : Tinh thể kim cương thuộc hệ lập phương, như vậy phải biểu lộ đẳng hướng về mặt quang học, tuy nhiên ở nó người ta thường quan sát thấy hiện tượng kỳ lạ giả dị hướng. Hiện tượng giả dị hướng được tạo ra bởi ứng suất bên trong do nhiều nguyên do. Hiện tượng giả dị hướng có những dạng sau : dạng sao, dạng dải, dạng lưới …
– Phổ hấp thụ : Phổ hấp thụ của hầu hết kim cương hoàn toàn có thể chia ra thành hai nhóm chính :
+ Nhóm I : Là nhóm màu của nó từ không màu tới màu vàng, phát quang có màu xanh da trời. Đối với nhóm này vạch hấp thụ rõ nét nhất ở vị trí 4155 l trong vùng màu tím của dải phổ. Vạch này rõ nét so với những màu đậm nhưng phần đông xuất hiện thậm chí còn ở kim cương không màu. Các vạch phổ khác đi cùng với nó là : 4785, 4650, 4520, 4350 và 4230. Tất cả những vạch này đều năm ở vùng màu tím. Trong toàn bộ những vạch này trong thực tiễn hoàn toàn có thể nhìn thấy là vạch 4785 .
+ Nhóm II : gồm có kim cương có màu nâu, màu vàng phớt xanh hoặc màu xanh và những loại bộc lộ màu xanh bùng cháy rực rỡ dưới tia cực tím. Kim cương trong nhóm này quan sát thạy vạch rõ và hẹp ở vị trí 5040 A0 ở vùng màu xanh của dải phổ. Các vạch yếu khác là : 5370 A0 và 4980 A0 hoàn toàn có thể xuất hiện .
Cũng có loại kim cương không màu, màu vàng sáng và màu vàng nâu có phát quang màu vàng rực rỡ dưới tia cực tím. Ở những chủng loại này không quan sát được những dải hấp thụ riêng không liên quan gì đến nhau ngoài một vạch yếu ở 4155 A0. Kim cương màu xanh ( loại IIb ) không qua sát thấy phổ hấp thụ .
– Tính phát quang : Màu sắc phát quang của kim cương rất khác nhau và phụ thuộc vào vào giải pháp kích thích. Như 1 số ít tinh thể kim cương phát quang màu xanh da trời, 1 số ít khác phát màu vàng hay màu xanh lá cây .
– Màu sắc : Kim cương có đủ những loại màu. Kim cương trọn vẹn không màu rất hiếm, đa phần từ không màu tới có sắc màu vàng nhạt hoặc nâu nhạt. Bên cạnh loại không màu như trên cũng gặp những tinh thể có màu nhạt nhưng bộc lộ rõ ràng cũng như những màu đậm : vàng, xanh lá cây, nâu, hồng, tím phớt hồng, xanh cửu long, trắng sữa, xám và cả màu đen .
+ Kim cương màu vàng gồm có loại có pha chút sắc vàng đến loại có màu vàng và vàng rơm tương đối phổ cập hơn so với những loại kim cương có màu khác .
+ Kim cương màu xanh lá cây .
+ Kim cương màu xanh da trời : trong vạn vật thiên nhiên loại kim cương có màu xanh cửu long hoặc màu xanh da trời rất hiếm, nó thuộc loại IIb tức là loại không chứa N. Tất cả những dạng này bộc lộ tính dẫn điện ( chất bán dẫn ), phát lân quang sau khi chiếu tia cực tím. Người ta cho rằng kim cương loại này chứa B .
+ Kim cương màu hồng hoa huệ và màu nâu ám khói tương quan với những sai hỏng tại những mặt trượt do biến dạng dẻo sau kết tinh. Các rơi lệch Open ở những mặt trượt gây nên sự hấp thụ ánh sáng và tạo nên màu .
+ Kim cương màu trắng sữa, màu xám và màu đen : những vân đục do những rơi lệch rất nhỏ trong cấu trúc tinh thể, màu xám và màu đen nhờ vào vào số lượng những bao thể màu đen .
Việc phân cấp sắc tố kim cương nhóm “ không màu ” được thực thi theo những pháp luật ngặt nghèo ( sẽ được trình làng trong phần phân cấp chất lượng và định giá ) .
4. Nguồn gốc và phân bố
Kim cương được tạo thành từ những khoáng vật có chứa cacbon dưới nhiệt độ và áp suất rất cao. Trên Trái Đất, mọi nơi đều hoàn toàn có thể có kim cương chính do ở một độ sâu nào đó thì sẽ sống sót nhiệt độ đủ cao và áp suất đủ lớn để tạo thành kim cương. Trong những lục địa, kim cương mở màn hình thành ở độ sâu khoảng chừng 150 km ( 90 dặm ), nơi có áp suất khoảng chừng 5 gigapascal và nhiệt độ khoảng chừng 1200 độ Celsius ( 2200 độ Fahrenheit ). Trong đại dương, quy trình này xảy ra ở những vùng sâu hơn do nhiệt độ cần cao hơn nên cần áp suất cũng cao hơn. Khi những áp suất và nhiệt độ dần giảm xuống thì viên kim cương cũng theo đó mà lớn dần lên .
Qua những nghiên cứu tỉ lệ những đồng vị ( giống như giải pháp xác lập niên đại lịch sử vẻ vang bằng C-14 ) ngoại trừ việc sử dụng những đồng vị bền như C-12 và C-13, carbon trong kim cương được đến từ cả những nguồn hữu cơ và vô cơ. Các nguồn vô cơ có sẵn ở lớp trung gian của Quả Đất còn những nguồn hữu cơ chính là những loại cây đã chết chìm xuống dưới mặt đất trước khi biến thành kim cương. Cả hai nguồn này có tỉ lệ13C : 12C khác nhau rất lớn. Kim cương được cho rằng đã hình thành trên mặt đất trước kia rất lâu, khoảng chừng 1 tỉ năm đến 3,3 tỉ năm .
Ngoài ra kim cương còn hoàn toàn có thể được hình thành trong những hiện tượng kỳ lạ có áp suất và nhiệt độ cao khác. Người ta có tìm thấy trong tâm thiên thạch những tinh thể kim cương có size cực kỳ nhỏ sau khi chúng rơi xuống đất tạo nên một vùng có áp suất và nhiệt độ cao để phản ứng tạo kim cương xảy ra. Những hạt bụi kim cương được dùng trong khoa học hiện đại để xác lập những nơi đã có thiên thạch rơi xuống .
Những đá gốc mang kim cương bị kéo lại gần đến nơi núi lửa phun do áp suất. Khi núi lửa phun, nham thạch phải đi qua vùng tạo ra kim cương 90 dặm ( 150 km ). Điều đó rất hiếm khi xảy ra. Ở dưới có những mạch nham thạch ngầm luân chuyển nham thạch và lưu giữ ở đó nhưng sẽ không trào ra khi núi lửa hoạt động giải trí. Những mạch chứa kim cương thường được tìm thấy ở những lục địa cổ chính bới chúng chứa những mạch nham thạch cổ lâu nhất .
Các nhà địa chất học sử dụng những tín hiệu sau để tìm những vùng có kim cương : những khoáng vật ở vùng đó thường chứa nhiều crôm hay titan, cũng rất thông dụng trong những mỏ đá quý có màu sáng .
Khi kim cương được những ống nham thạch đưa gần lên mặt đất, chúng hoàn toàn có thể bị “ rò rỉ ” qua một khu vực lớn xung quanh. Một ống nham thạch được nhìn nhận là nguồn kim cương chính. Ngoài ra còn hoàn toàn có thể kể đến 1 số ít viên kim cương rải rác do những tác nhân bên ngoài ( thiên nhiên và môi trường, nguồn nước ). Tuy nhiên, số lượng này cũng không lớn .
Kim cương còn hoàn toàn có thể bị đưa lên mặt đất khi có sự đứt gãy những lục địa mặc dầu điều này vẫn chưa được hiểu rõ ràng và hiếm xảy ra .
5. Đặc điểm bao thể
Các bao thể thường gặp trong kim cương gồm có : bao thể kim cương, granat, olivin, enstatit, diopxit và cromdiopxit, cromspinen, rutin, manhetit, graphit .
Ngoài những bao thể rắn trong kim cương cũng phát hiện thấy những bao thể khí lỏng nhưng rất ít gặp .
Các bao thể trong kim cương còn gồm có những khe nứt, những đường sinh trường, đường tuy nhiên tinh, phân đới màu …
Phân cấp chất lượng kim cương theo mức độ chứa những bao thể được tuân theo những lao lý ngặt nghèo ( sẽ được ra mắt trong phần phân cấp chất lượng và định giá ) .
6. Chế tác
– Các hình dạng chế tác thông dụng của kim cương : hình tròn trụ briliant, ovan, quả lê, hạt thóc, kiểu emơrôt, hình trái tim, hình tấm, tròn đơn và những kiểu “ Fancy cut ” .
– Kiểu tròn brilliant :
Các phần và sự sắp xếp các mặt giác trong viên kim cương tròn kiểu briliant.
| Tên gọi các mặt giác | Số lượng |
| a. Mặt bàn | 1 |
| b. Mặt chính trên (mặt vát) | 8 |
| c. Mặt sao | 8 |
| d. Mặt trên thắt lưng | 16 |
| e. Mặt chính dưới (mặt chính phần đáy) | 8 |
| f. Mặt dưới thắt lưng | 16 |
| g. Đỉnh chóp | 0 hoặc 1 |
| Tổng số mặt | 57 hoặc 58 |
Các bộ phân của một viên kim cương đã chế tác chuẩn
Kĩ thuật cắt kim cương vừa là một môn khoa học vừa là một thẩm mỹ và nghệ thuật. Nó miêu tả quy trình viên kim cương được thành hình và đánh bóng từ dạng viên đá tiên phong đến một viên ngọc sáng ngời .
Có rất nhiều khu công trình nghiên cứu toán học được nghiên cứu nhằm mục đích làm cho lượng ánh sáng mà nó phản xạ được là nhiều nhất. Một trong số đó là khu công trình của nhà toán học yêu quý khoáng vật Marcel Tolkowsky. Ông là người nghĩ ra cách cắt hình tròn và đã đề ra những tỉ lệ thích hợp cho nó. Một viên kim cương được cắt theo kiểu hình tròn tân tiến trên mặt phẳng có toàn bộ 57 mặt. Trong đó, phần trên có 33 mặt và phần dưới có 24 mặt. Phần trên có trách nhiệm tán xạ ánh sáng thành nhiều mằu sắc khác nhau trong khi phần bên có trách nhiệm phản xạ ánh sáng .
Tolowsky đã đưa ra các tỉ lệ sau
- Tỉ lệ giữa đường kính mặt trên cùng và đường kính mặt giữa: 53%
- Tỉ lệ giữa độ sâu và đường kính mặt giữa: 59,3%
- Góc giữa mặt dưới và phương ngang: 40,75°
- Góc giữa mặt trên và phương ngang: 34,5°
- Tỉ lệ giữa độ sâu phần dưới và đường kính mặt giữa: 43,1%
- Tỉ lệ giữa độ sâu phần trên và đường kính mặt trên: 16,2%
Ngoài ra ở chóp dưới viên kim cương phải nhọn, nếu không thì ánh sáng sẽ đi qua thuận tiện. Thế nhưng trong trong thực tiễn thì người ta thường làm với đường kính bằng 1-2 % đường kính mặt giữa .
7. Các nhận biết kim cương
7.1. Những dấu hiệu nhận biết kim cương bằng mắt thường:
– Ánh : đặc thù đặc trưng của kim cương là có ánh kim cương, được tạo bởi độ cứng có 1 không 2 của nó, thông số khúc xạ cao, độ tán sắc lớn và bàn tay điêu luyện của người thợ mài .
– Độ cứng là 10 theo thang Mohs tạo cho loại sản phẩm kim cương sau khi chế tác một mặt phẳng rất phẳng và bóng với những cạnh giữa những mặt thẳng và sắc nét .
– Kim cương được chế tác hoàn hảo nhất, trên thực tiễn tổng thể ánh sáng vào viên kim cương qua mặt trên của viên đá được phản xạ toàn phần bởi những mặt facet đáy, không có phần ánh sáng nào qua viên kim cương được. Như vậy khi quan sát viên kim cương từ dưới lên ta chỉ nhìn thấy một chấm sáng rất nhỏ ngoài những không nhìn thấy gì khác mặc dầu viên kim cương là trong suốt .
– Chiết xuất, độ tán sắc của kim cương lớn hơn hẳn những loại đá khác ( ngoại trừ fabulit 0,190 và rutin tự tạo có độ tán sắc cao hơn, nhưng rutin lại có khúc xạ kép và fabulit có độ cứng thấp hơn nhiều ) .
– Phần sót của những mặt tự nhiên ở phần thắt lưng. Ngoài những tam giác mọc trên rìa còn thấy phần rìa rất thô sơ với những loại đá khác .
– Ái lực cao với dầu mỡ : nếu mặt viên kim cương đã chế tác bị sờ tay vào sẽ có một lớp váng dầu mỏng dính ở mặt phẳng .
7.2. Xác định kim cương bằng các thiết bị
– Chiết suất : + Trong những đá tự nhiên chỉ có zircon ( n = 1,926 – 1,985 ), demantoid ( n = 1,89 ) và sfen ( n = 1,9 – 2,03 ) có chiết xuất gần giống kim cương. Trong đó chỉ có zircon là không màu và chỉ có demantoid là đẳng hướng. Zircon và sfen quan sát dưới kíp lúp sẽ thấy những cạnh đáy bị nhân đôi, còn demantoid sẽ thấy bao thể “ đuôi ngựa ” đặc trưng .
– Trong số những đá tự tạo có rutin ( n = 2,62 – 2,90 ) và titanat stronxi ( fabulit n = 2,41 ) có chiết suất gần giống với kim cương và fabulit lại là đẳng hướng. Rutin hoàn toàn có thể nhận thấy ngay bởi hiện tượng kỳ lạ khúc xạ kép rất rõ, nó có ánh rất mạnh ( gần như opan lửa ) có sắc vàng rất rõ. Fabulit có ánh lửa hơn hẳn kim cương, nhưng fabulit lại có độ cứng rất thấp .
– Đối với những loại đá tự tạo không màu như saphia và spinen hoàn toàn có thể phân biệt bằng chiết suất hoặc nhúng vào iodua metylen .
– Tính phát quang : Ngoại trừ dùng tia X hoàn toàn có thể phân biệt được kim cương, còn tính phát quang nói chung của kim cương không phải là đặc thù giám định vì kim cương phát quang rất khác nhau. Tuy nhiên đây cũng là đặc thù có tính năng tương hỗ .
– Phổ hấp thụ : Hầu hết kim cương đều có dải hấp thụ ở vùng tím sẫm ( 415 nm ). Tốt nhất là dùng lọc mầu lam, nhìn song song với mặt phẳng thắt lưng. Khi thấy vạch hấp thụ này thì chắc như đinh đó là kim cương. Trong loại kim cương “ cape ” ngoài vạch này còn nhìn thấy vạch ở vùng xanh tím 478 nm .
– Các đặc thù bên trong : Các bao thể trong kim cương khá đặc trưng hoàn toàn có thể quan sát dưới kính hiển vi hay kính lúp : những đường tuy nhiên tinh, đường sinh trưởng, vết cát khai và những bao thể của những khoáng vật khác như : manhetit, graphit, spinen, pirop, dipxit và enstatit, kim cương …
– Hiện tưởng giả dị hướng : Cũng là tín hiệu khá đặc trưng của kim cương. Khi quan sát ở dưới hai nicon vuông góc với nhau ta quan sát thấy những tối luân phiên với những đốm màu .
– Độ cứng : Kim cương cứng hơn hẳn tổng thể những loại đá khác do vậy bằng giải pháp thử độ cứng thuận tiện nhận ra kim cương .
– Tỷ trọng : Có thể dùng chiêu thức cân tỷ trọng và sử dụng dung dịch tỷ trọng. Ngoài ra vì kim cương được chế tác chuẩn ( kiểu briliant ) nên giữa khối lượng và size của nó có một tỷ suất không đổi, như vậy hoàn toàn có thể ước đạt được khối lượng của nó từ kích cỡ đường kính của viên đá. Những vật tư có khối lượng riêng khác với kim cương sẽ không đúng với tỷ suất này .
– Độ dẫn nhiệt : Dùng bút thử kim cương, độ dẫn nhiệt của kim cương phụ thuộc vào vào tỷ suất N trong kim cương, size của nó và nhiệt độ thiên nhiên và môi trường bên ngoài. Có một loại đá sửa chữa thay thế kim cương là mosanit cũng có độ dẫn nhiệt cao hơn kim cương và không hề phân biệt bằng chiêu thức này .
Dựa vào sức hút mặt phẳng người ta sản xuất ra bút thử kim cương dùng loại mực đặc biệt quan trọng, khi vẽ lên kim cương sẽ cho đường liền nét, còn trên những khoáng vật khác sẽ có đường đứt đoạn .
7.3. Đá giả kim cương và phương pháp nhận biết
KIM CƯƠNG VÀ ĐÁ THAY THẾ KIM CƯƠNG
| Loại | Chiết suất | Lưỡng chiết suất | Tán sắc | Tỷ trọng | Độ cứng |
| Kim cương | 2,147 | Dị thường | 0,044 | 3,52 | 10 |
| Y3Al5O12 ytrium aluminat YAG |
1,835 | Dị thường yếu | 0,028 | 4,55-4,65 | 8-1/4 |
| Gd3Ga5O12Gadolinium galliant Galliant |
2,03 | Đẳng hướng | 0,038 | 7,05 | 6-1/2 |
| ZrO2 + CaO Djevalit |
2,17 | Đẳng hướng | 0,060 | 5,65 | 8-1/2 |
| ZrO2 + Y3O5 Zirconia |
2,18 | Đẳng hướng | 0,060 | 6,00 | 8-1/2 |
| SrTiO3 Strontium titanat fabulit |
2,409 | Đẳng hướng | 0,190 | 5,13 | 5-6 |
| Rutin nhân tạo | 2,62-2,90 | 0,287 | 0,330 | 4,25 | 61/2-7 |
| Zircon | 1,92-1,98 | 0,054 | 0,038 | 4,70 | 71/2 |
| Saphia tự nhiên và nhân tạo | 1,76-1,77 | 0,008 | 0,018 | 4,00 | 9 |
| spinen nhân tạo | 1,73 | Dị thường | 0,020 | 3,65 | 8 |
| Topaz | 1,61-1,62 | 0,008 | 0,014 | 3,58 | 8 |
| Berin | 1,57-1,58 | 0,006 | 0,014 | 2,72 | 71/2-8 |
– Mosanit ( SiC – Carbid Silic ) : Là loại đá sửa chữa thay thế kim cương nhất, là loại gần giống với kim cương nhất trong những loại đá thay thế sửa chữa .
| Màu | Hầu như không màu (G – J) đến vàng sáng, xanh lá cây, xám |
| Độ cứng | 91/4 có vạch được corindon |
| Tỉ trọng | 3,20 – 3,24 |
| Chiết suất | n = 2,6 + 8 n = 2,691 |
| Lưỡng chiết | 0,043 |
| Tán sắc | 0,104 |
| Phát quang – LW – SW |
Hầu hết trơ, một vài mẫu phát quang màu da cam yếu Trơ |
| Phổ hấp thụ | Bị mất phần dưới 425 mm |
| Tính dẫn nhiệt | Có kết quả như đối với kim cương khi sử dụng thiết bị đo độ dẫn nhiệt như kim cương |
| Tính dẫn điện | Một vài mẫu thể hiện tính dẫn điện |
7.4. Kim cương có màu do xử lý, đặc điểm phân biệt
| Màu | Màu tự nhiên | Màu nhân tạo |
| Vàng | Tất cả các màu vàng: – Vạch 415,5 nm rõ, những vạch khác yếu |
Các màu vàng: – Vạch 594 nm rõ ; 498 nm ; 504 nm |
| Nâu | Tất cả các màu nâu – Rõ vạch 504 mm, những vạch yếu hơn 498 nm, 537 nm |
a. Nâu nhạt đến nâu đỏ b. Nâu vàng đến nâu đậm c. Vạch 594, 637, 620, 610 Xem thêm: Nghiên cứu – Wikipedia tiếng Việt 2. Vạch 448 và 504 |
| Xanh lá cây | Rất hiếm – 504 rõ, 498 yếu hoặc không có |
Hiệu ứng chiếc dù hoặc vòng đen ở thắt lưng |
| Xanh da trời | Loại IIb, bán dẫn | Loại Ia, không dẫn điện |
TS. Phạm Văn Long
Source: https://laodongdongnai.vn
Category: Nghiên Cứu
