鑽石的成分是什麼？(難度：９)

鑽石種類，何為鑽石

世上不存在二顆一樣的鑽石，它的成份只是碳化物，但變成鑽石的過程非常複雜，因鑽石的熔化點是華氏(Fahrenheit)6900度，是鋼鐵的熔化點兩倍以上，所以要經過幾千萬年在地心承受熱力同壓力才能把碳化物化成鑽石。還要等待(不知道是什麼時候)它在地心經過火山暴發或其它自然地心變動才能把它從地心帶上地面，所以非常稀有。

天然鑽石成份：
在科學角度上天然鑽石可以分為下面幾纇。
纇別一：最常見的鑽石會含有最多 0.3% 氮
纇別二：此纇形天然鑽石小有 (小於 ~0.1%氮), 但人造鑽石全部如此， 纇別二鑽石會含有 500 ppm(百萬份之一) 氮。
纇別三：在天然鑽石上非常小有，含有非常小的氮。可能用紅外線和紫外光吸收法都不能發現氮。
纇別四：這纇都是在天然鑽石上非常小有，它的含氮量更小過纇別三，而這種晶石在科學上稱 "p型半導體"。

鑽石是自然礦石中最堅硬的，下表是各分級：

硬度 種類
10 級 鑽石
9 級 紅寶石、藍寶石
8 級 綠寶石、各種綠柱石、金綠寶石、尖晶石、黃晶
7 級 各種石英
6 級 天河石、月長石、貴蛋白石
5 級 青金石、黑曜岩、方鈉石、玻璃
4 級 孔雀石
3 級 珊瑚、珍珠
2 級 琥珀
1 級 滑石

真正鑽晶石的表面不是完全光滑，是有許多不同三角形於表面。

折射率(Refractive Index)

折射率是指光由空氣射入寶石內部的速率比值，寶石若固定曲折一個角度稱為單折射曲折兩個角度稱為雙折射。

物質 光速率 mps (kps) 拆射率
空間 186,282 (299,792) 1.00
空氣 186,232 (299,890) 1.00
水 140,061 (225,442) 1.33
玻璃 122,554 (197,349) 1.52
鑽石 77,056 (124,083) 2.42

鑽石鑑定方法

在討論真正鑑定方法之前，有幾種簡單鑑定方法可參考，但不能作準。
1. 硬度檢測:
鑽石是已知最硬的物質，什麼東西都不可能劃花鑽石，若能劃上痕跡的，則非真鑽石。

*其實鑽石脆性也相當高，用力碰撞仍會碎裂。


2. 水中測試:
將鑽石放在玻璃杯中，仔細觀察它的光之後，在於杯中注滿水，細細觀察它的亮光；如果亮光減弱，則表示是假鑽。

*人造鑽也能造出此效果，比真鑽更好。

3. 導熱性試驗:
在待辨識的鑽石和其它相似物品上，同時呼一口氣。若是真的鑽石，則其表面凝聚的水霧，應比其它物品上的水霧，蒸發得較快。這是因為鑽石具有「高導熱性」的原因。

鑽石歷史

希臘字 "Adamas" 意思是不可征服和不滅。這是Diamond一字的來源。不同國家把鑽石用作不同用途，古代人用鑽石來製造工具和雕刻。例如非洲和中東就用鑽石作交易來代替貨幣，成為世界上最早用的貨幣。在古代鑽石另外的意思為魔法、健康、保護、毒藥，還有代表財富、繁榮、地位、永久的愛。而傳說希臘、羅馬的愛神Cupid上的箭也是用鑽石做成。它們也是外國王帝，王皇的像徵。

現在社會許多人用鑽石作浪漫像徵如結婚用作的鑽石戒指等，在二世紀羅馬鑽石戒指己在一些儀式出現。到四世紀基督徒也用鑽石來做一些儀式。

以下是一些鑽石歷史同發展：

322 BC - 185 BC
鑽石出現於歐洲作裝飾，法王路易斯九世（Louis IX）把鑽石價值同重要性在世上提高，因他把鑽石用作王室的像徵。

1214-1300 A.D
最早期鑽石車工技術相信發源於義大利。在1330年以後作為交易用品。

1477
第一次有人用鑽石戒指作訂婚用。

l550
第一個鑽石切割工人協會在比利時成立。

1600 – 1750
歐洲興起鑽石、印度成為鑽石出產第一大國。

1860
南非發現鑽石，現代鑽石工業誕生。

1905
世界上最大完美鑽石 Cullinan 誕生在南非，原石為3025 carats。

1939
4C 技術誕生。

1967 - 2000
非洲Botswana 成為最大鑽石出產地方。

鑽石鑑定證書

鑽石鑑定證書是最大的元素同保證你能買到最好和最平的鑽石。因為鑽石鑑定證書把你想買的鑽石所有資料記錄如鑽石車工、鑽石重量、鑽石淨度、鑽石顏色。

以下是全球最出名的四大寶石協會：

G.I.A. - 美國寶石學協會
A.G.S. -美國寶石協會
E.G.L. - 歐洲寶石學協會
I.G.I. - 國際寶石學協會

注意上面不同協會所評估的鑽石標準都不一。

鑽石名詞術語

挑選價 ( Pick price )

從混合包中挑選石頭所支付的特別價格。


包裹價 ( Lot price )

對購買整包或部份混合包所支付的折扣價。


單光紙 ( Flute )

鑽石紙包內層的薄、半透明的襯紙。單光紙的顏色會對所包裹的鑽石顏色造成影響，淡藍色單光紙對無色及接近無色的鑽石有加分效果，但會使淡黃色鑽石的顏色變得更明顯。非白色或淡黃色單光紙會讓帶黃或帶褐色的鑽石變得更漂亮。


原石 ( Rough Diamond )

由礦區開採後，還未經任何人為加工的鑽石。

鑽石篩組 ( Sieve Set )

用來篩選小型圓形寶石，打有直徑相同圓形孔洞的金屬板組。

混合包 ( Parcel )

大小、品質相近，混色在一起待售或存放的整包鑽石。

底部角度 ( Pavilion angle )

底部主刻面和腰圍平面間的夾角。

底部深度百分比 ( Pavilion depth percentage )

腰圍平面至尖底的距離，以平均腰圍直徑的百分比作表達。

腰圍厚度百分比 ( Girdle thickness percentage )

以平均腰圍直徑的百分比表達的腰圍厚度。

桌面量尺 ( Table gauge )

由透明的塑膠片製成的測量工具，其上印有細分至十分之一公釐的刻度；配合放大鏡，用來測量鑽石的桌面。

桌面百分比 ( Table percentage )

以平均腰圍直徑為基準，將桌面大小表示成百分比的形式。

平均腰圍直徑 ( Average girdle diameter )

圓形明亮式鑽石最大和最小腰圍測量值相加之後的平均值。

碳點 ( Carbon spot )

鑽石內黑色內含物的誤稱，事實上黑色內含物很少見，肉眼在一般光源下所見的黑色內含物，在暗場照明下放大觀察時，通常為透明的劈裂紋或內含晶體。

金剛光澤 ( Adamantine luster )

透明物質所能呈現最高等級的光澤。鑽石具有極高的折射率，而其超優的硬度容許它接受高程度的拋光打磨，兩特性的結合造就了鑽石獨特的〝金剛光澤〞。

非計劃性漏光 ( Unplanned light leakage )

光線由寶石底部逸出，而減弱寶石光線的展現。

計劃性漏光 ( Planned light leakage )

正確的寶石切磨比例，以控制光線由寶石冠部逸出。

臨界角 ( Critical angle )

法線和最大折射所產生的夾角，也是鑽石內部光線能夠逸出的最大角度，在臨界角內碰觸鑽石內部表面的光線，會以幾乎平行鑽石表面的方向逸出，鑽石的臨界角為24.5度。

刻小面 ( Brillianteering )

定位及磨出星形刻面、腰上刻面及腰下刻面的步驟。


刻主面 ( Blocking )

乃磨光時的一個重要步驟,刻主面師於此時首先磨出主要的17或18個刻面，即桌面、８個冠部主刻面及８個底部主刻面，有時加上尖底面，此時鑽石成為單翻式切磨，有些小鑽到此步驟即大功告成。


定型 ( Bruiting )

製出鑽石基本的正面輪廓，以準備切磨刻面，此步驟乃以另一顆鑽石砥礪轉動中受定型的鑽石，緩緩形成切磨完成後的輪廓。

磨光盤 ( Scaife )

塗有鑽石粉高速運轉的水平盤狀物，通常以鑄鐵製成，用來切磨鑽石原石。

割鋸 ( Sawing )

以機器或雷射將鑽石原石割開的動作，是切磨鑽石過程中，分開原石最常使用的方法。

計劃師 ( Planner )

切磨鑽石的過程中，決定由鑽石何處著手，以切出最大利潤成品的人，在切磨上扮演舉足輕重的角色。

老歐式切磨 ( Old European cut )

具有圓形腰圍的早期明亮式切磨。

老礦式切磨 ( Old-mine cut )

早期的明亮式切磨，外形為墊形，特色是高冠部、深底部，並有一個大尖底面，和現代明亮式一樣具有58個刻面，是十八世紀時最受喜愛的樣式。

桌式切磨 ( Table cut )

將八面體的尖頂磨出如桌面般的四方形刻面，而通常切磨師會將下方的尖頂磨出一個稱為尖底面的小方形。切磨後由正面觀察，感覺像是正方形中又有正方形，符合文藝復興時代歐洲貴族的品味。

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【大紀元7月4日訊】〔自由時報記者郭怡君／台北報導〕牛糞或垃圾都會產生的沼氣，竟能搖身一變成為高貴的鑽石？國際知名的高壓物理研究權威中研院院士毛河光，以沼氣為原料，用高壓技術配合「化學氣相沉積法（ＣＶＤ )」，便讓一片零點三克拉的薄鑽晶片，一週就能快速「長成」一顆十克拉的大鑽石！

2007-01-05 14:19:43 補充：
(http://www.epochtimes.com)【大紀元5月3日訊】 所有鑽石的成分中，最少都包括有99.95%的碳，剩下的0.05%就是能分辨不同鑽石的成分。但就算能取得和分析這些成分，也有另一個重要問題——誰也不知道出產於不同地區的鑽石，是否真的不同。

早在紀元前300年鑽石就已被視為寶石交易，但它成為寶石之王(超越金及珍珠)卻是在文藝復興之後，那時有人提出以鉛煉金的構想(現已實現)，卻無人知道鑽石的原料為何。1673年英國物理學家Rohert Boyle首先發現鑽石可以在空氣中燃燒。1772年法國化學家Antoinc Lavoisier證明鑽石燃燒時所釋出的氣體為二氧化碳，因此間接證明鑽石的成分是碳。1796年英國化學家Smithson Tennant把鑽石放在純氧中燃燒，他證明燃燒所產生的二氧化碳中的碳含量與原來鑽石的重量相當。自此鑽石的成份是碳已不容置疑。

是碳，是一種元素，可依排列方式而有不同性質，平行排列無規則的，就是石墨
具有規則的就為鑽石，還有一種特殊的排列法為芙，用途更多，可用來治療癌症

鑽石的形成
鑽石主要是碳元素在高溫的地球深處，經過千億萬年晶化而成。這形成的時間可說是相當的長久，鑽石的結晶構造為等軸晶系，也就是四面立方體構造，由於原子間結合緊密，所以其硬度為１０度（自然界中最高的硬度）且不受酸鹼，光及水的影響，穩定性極高。
鑽石和石墨的是由碳原子所組成 , 但是其原子的排列構造大大不同...
鑽石是3D排列 , 而石墨是2D排列的 ...


鑽石和石墨的化學成分都是碳(C)，科學家們稱之為“同質多像變體”，也有人稱“同素異形體”。從這種稱呼可以知道它們具有相同的“質”，但“形”或“性”卻不同，且有天壤之別，鑽石是目前最硬的物質，而石墨卻是最軟的物質之一。大家都知道鉛筆芯就是用石墨粉和粘土配比而製成的，石墨粉多則軟，用“B“表示，粘土摻多了則硬，用“H”表示。礦物學家用摩氏硬度來表示相對硬度，鑽石為10，而石墨的摩氏硬度只有１。它們的硬度差別那麼大，關鍵在於它們的內部結構有很大的差異。
鑽石與石墨都是由碳原子組成，它們的排列方式，決定了它們性質的差異。在鑽石裡，碳原子以四面體的方式架構起來；每個碳原子都與另外四個碳原子相接，形成了堅固嚴密的三維結構，造就出鑽石獨特的強度、耐久性與其他特性。鑽石是目前所知最堅硬的物質，可以擦刻其他所有材質。它的熱傳導性比銅還好，同時卻也是絕緣體。這種寶石可使光發生色散，出現彩虹的顏色，因而燃起了「鑽石之火」。


鑽石的主要成份是碳，自然界的結晶八面體。硬是石的特色，莫氏硬度為10，是世界上最硬的物質。鑽石的光澤由金剛光澤至油脂光澤，通常所見的顏色是由無色到白色的，但亦有黃、紅、橙、綠、藍、棕、黑等其他顏色的彩鑽，價格自然也不菲。

沼氣變鑽石 0.3克拉長成10克拉



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【大紀元7月4日訊】〔自由時報記者郭怡君／台北報導〕牛糞或垃圾都會產生的沼氣，竟能搖身一變成為高貴的鑽石？國際知名的高壓物理研究權威中研院院士毛河光，以沼氣為原料，用高壓技術配合「化學氣相沉積法（ＣＶＤ )」，便讓一片零點三克拉的薄鑽晶片，一週就能快速「長成」一顆十克拉的大鑽石！




國際知名的高壓物理研究權威中研院院士毛河光／／自由時報記者陳則銘攝


高壓可改變所有物質
這不是魔術，是真實的科學研究。毛河光昨日在中研院院士會議主題演講中，說明「高壓能改變所有物質」的神奇。

毛河光指出，高壓是在廿世紀才啟蒙的基礎研究，近三十年才發展出達到夠高壓力的技術，可運用的層面非常廣泛。他進一步透露，最近他跟李遠哲的老師、諾貝爾化學獎得主赫施巴赫合作研究，發現在攝氏幾百度、幾十大氣壓的條件下，就能把地球深部普遍存在的成分變成甲烷，也就是天然氣的主要成分。過去都認為石油和天然氣是古生物分解而成，上述發現不靠生物也能產生天然氣，可做為石油公司探測天然氣的新方法。

毛河光解釋，軟黑的石墨和堅硬的鑽石都由純碳組成，用高壓可把石墨變成鑽石，而俗稱沼氣的甲烷由碳氫組成，經高溫電漿分解掉氫後剩下碳，也能變成鑽石的成分。

毛河光說，把甲烷變鑽石的方法，是蘇聯和日本的科學家在一九八一年所發明，引發很多團隊跟進研究，但因生長速度太慢紛紛放棄，他的團隊找到新的改進方法，將成長速度提高三百倍，以前要一個月才能長成的尺寸，用新法只要一天，他實驗室的記錄是只花一週，就讓零點三克拉的鑽石變成十克拉。

去年發表震驚珠寶界

過去用ＣＶＤ製造的鑽石，普遍帶點黃棕色且很難長到三克拉以上，毛河光實驗室做出的鑽石卻是無色單晶、品質良好，去年首度發表便震驚學術界和珠寶界。不過毛河光表示，實驗室做到是一回事，若要商業化，仍須大筆金額投資所需的製造技術和設備，過去一年有不少鑽石廠商想找他談合作，但至今還沒有談得攏的。

市場反應／人工鑽石接受度恐不高

〔自由時報記者王瀅娟／台北報導〕一般的看法，認為ＣＶＤ鑽石可快速量產，勢必會對鑽石市場造成衝擊；但是，消費者真的會想要戴上ＣＶＤ鑽石嗎？答案很可能是否定的。

鑽石諮詢中心去年曾對消費者針對「人造鑽石購買意願」做過調查，發現消費者對於科學鑽石的觀感就是「假東西」，當衣服上的裝飾還可以，當做珠寶來配戴，則是舉雙手「比叉」！既然消費者對人造鑽石的評價不高，也就不會影響天然鑽石的地位。

另外，買鑽石有很深的情感成份存在，鑽石諮詢中心指出，天然鑽石在一萬噸的礦土裡才可擷取出一克拉，除了珍貴，更有獨一無二的意義存在，才會被當作是承諾一生的信物。

至於ＣＶＤ鑽石與天然鑽石的差異，鑽石諮詢中心表示，即使同樣為碳元素組成，但因生成的方法與環境不同，形成的構造就不相同，一旦透過儀器，馬上無所遁形。

鑽石諮詢中心說，ＣＶＤ鑽石有三大特徵，包括有色度濃淡不均的截角八面體、有金屬夾雜物、有明顯的色域，在庭部（俗稱的桌面 )最容易看到，有明顯的明暗差別。

而要分辨是否為人造鑽石，鑽石諮詢中心另外提供一個消費者可自行檢測的簡單方法，亦即將鑽石放在黑字上，肉眼是無法透過真正的鑽石看到字的，但是這並非絕對正確的檢驗方式，如有疑慮，還是送專業的檢驗單位檢測。

婦團看法／沼氣鑽石可能成新流行

〔自由時報記者周富美／台北報導〕全國婦女團體全聯會秘書長何碧珍表示，坊間市售的蘇聯鑽是人工合成的鑽石，如果中研院可以運用現代科技，開拓獨特的「台灣鑽」，也相當具有特色。從沼氣中研發出鑽石或許會流行一陣子，但是「物以稀為貴」，真的鑽石不會因為人工鑽石出現而降價或退流行。

何碧珍說，她多年前就曾聽說過，科學家可從沼氣中研發出鑽石，只是目前尚未看過成品，日後一旦開發成功，或許可能成為一個新話題、新流行。

現代婦女基金會副執行長姚淑文表示，她多年前結婚時，只花了三千元買個紀念「鑽石」，之後就成了「壓箱寶」，平時很少有機會戴，對於該會員工而言，不論是真鑽或人工鑽，似乎「無用武之地」。

姚淑文說，由於該會長期從事婦女緊急救援工作，經費相當拮据，如果現代科技能夠順利從沼氣中研發「人工鑽石」，又願意捐給婦女團體義賣募款的話，更加有意義。

(http://www.dajiyuan.com)

本文網址: http://tw.epochtimes.com/bt/6/7/4/n1372690.htm

碳ｃ　一個ｃ和４個ｃ連結我結構