钻石,是经过琢磨的金刚石。金刚石是无色正八面体晶体,由碳原子以四价键链接,为目前已知自然存在最硬物质。
化学性质
Diamond, Cubic-F lattice, with a motif of C (0,0,0) and C (1/4,1/4,1/4).在钻石晶体中,碳原子按四面体成键方式互相连接,组成无限的三维骨架,是典型的原子晶体。每个碳原子都以SP3杂化轨道与另外4个碳原子形成共价键,构成正四面体。由于钻石中的C-C键很强,所以所有的价电子都参与了共价键的形成,没有自由电子,所以钻石不仅硬度大,熔点极高,而且不导电。在工业上,钻石主要用于制造钻探用的探头和磨削工具,形状完整的还用于制造手饰等高档装饰品,其价格十分昂贵。
物理性质
钻石的摩氏硬度为10;由于硬度最高,钻石的切削和加工必须使用钻石粉来进行。钻石的密度为3.52g/cm3,折射率为2.417,色散率为0.044。
观赏用途
钻石由于折射率高,在灯光下显得闪闪生辉,成为女士最爱的宝石。巨型的美钻可以价值连城。而渗有深颜色的钻石的价钱更高。当钻石带有蓝、绿或粉红色属十分罕有,而颜色深而鲜艳则价钱很高;目前最昂贵的有色钻石,要数带有浓艳红色的钻石。
钻石分为一型和二型两种,这主要是根据它是否含有N元素:一型含;二型不含。而蓝色的钻石是二B型的,是半导体。
工业用途
由于钻石的硬度极高,科学家会利用高温高压制成钻石微粒,用于沙纸、钻探、研磨工具之上,可以用来切削和刻画其它物质。
厘定的标准
传统厘定钻石价值高低的标准是「4C」制度,即卡、色泽、净度、和切割。
卡
卡,或译卡拉、克拉(Carat),是钻石的质量单位。一卡相等于200毫克。因为钻石的密度基本上相同,因此越重的钻石体积越大。越大的钻石越稀有,每卡的价值亦越高。下表为2005年时的价格比较。
卡 每卡价值(美元) 总值
0.5 卡 3,000 1,500
1.0 卡 5,000 5,000
1.5 卡 7,000 10,500
2.0 卡 10,000 20,000
3.0 卡 15,000 45,000
5.0 卡 20,000 100,000
净度
净度(Clarity)以钻石内的瑕疵多少缺定。瑕疵可能是天然的杂质或裂痕。瑕疵的数量、位置、大小等都会影响评级。钻石圹开采出来的钻石中,只有20%可以成为宝石,其余的因为瑕疵较多通常只能作工业用途。而20%的宝石级钻石中,大部分都包含肉眼可见的瑕疵。在此级别以上的钻石较为大众喜爱。至于属完美级别的钻石更为罕有,被称为「博物馆级」钻石。通常使用10倍放大镜观察钻石内部及表面瑕疵的大小、数量、分布及对钻石光彩影响的程度,分出等级。一般通行的净度分级如下:
FL - “Flawless”,完美无瑕。在十倍放大镜下内外俱无瑕疵。
IF - “Internally flawless”,内部无瑕。在十倍放大镜下只有表面有轻微花痕。
VVS1, VVS2 - “Very Very Slight”,非常非常小。在十倍放大镜下只有很难看见的瑕疵。VVS1 净渡高于VVS2。
VS1 and VS2 - “Very Slight”,非常小。在十倍放大镜下可看见瑕疵,但肉眼难以辨认。VS1净渡高于VS2。
SI1 and SI2 - “Slight Inclusions”,小瑕疵,肉眼可能看见。
I1, I2 and I3 - “Imperfect”,有瑕疵,可以被肉眼看见。
现代科技之下,有些钻石的瑕疵是可以修补的。不过修补过的钻石的价值会稍低。
色泽
钻石的色泽会因为化学上的杂质而有所偏差。完全纯正的钻石应该是透明无色的。钻石偏向不同的颜色会影响它的价值。绝大部分的钻石都是因为带有氮原子而偏黄。白钻越偏黄,价值便越低。但是偏粉红或蓝的钻石价格却较高。颜色强烈偏向粉红或蓝的钻石可能是价值连城。
一般的方法是把钻石按偏黄的程度分为不同的等级,把样品与已知色级的比色石对比确定,以D级最高,Z 最低。
无色: D, E, F
接近无色: G, H, I, J
微黄: K, L, M
轻浅黄: N, O, P, Q, R
浅黄: S, T, U, V, W, X, Y, Z
切割
切割指钻石是如何从原先开采的石矿中切割成宝石。切割往往是最能影响钻石的品量及价值的一个指针,但是它却没有单一的分级方法。
形状
未经切割打磨的钻石并没有耀灿生辉的光芒。切割的功用是把钻石割成可以尽量增加光线反射的形状。1919年数学家Marcel Tolkowsky发明了一种切割方法,能令钻石在上方看来最为生辉。这种切割方法被称为圆多面型(Round Brilliant),亦即最为常见的圆形钻石。这种钻石一般标准是有五十七个面或五十八个面,三十三面在冠部,二十四个面或二十五个面(即在底尖处再磨一个面)在腰以下。不属于这种切割的形状称为 Fancy Cut,包括有方形、梨形、心形等。有钻石品牌标榜他们旗下钻石都采用八心八箭的方式来切割,也属于这一类。
质素
切割得宜的钻石,显得亦比同级重量、颜色,但切割差的钻石更为耀灿。判断切割是否优良,要看钻石的各种比例,各面是否对称,各种角度等等。有时钻石的切割角度相差数度,便会造成截然不同的效果。
切割完的钻石,往往只有原石的一半重量。为了在钻石保留最多的重量,或者要避开原石上的杂质,有些钻石切割时会牺牲完美的切割比例。
血腥钻石
为遏制「血腥钻石」的交易,有建议在「4C」制度提升为「5C」制度,在四个标准下再增加「道德」这个新标准,来证明该钻石不是用来资助战争,以及在设备安全的钻矿开采,过程中没有雇用童工。在新制度下,超过一卡的钻石将附上载有开采钻矿照片的计算机芯片。