人的骨灰可以提炼出钻石么?
什么是原生金刚石?
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...全部
什么是原生金刚石?
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。
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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。
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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!
金刚石宝贵之谜
金刚石由于其产量极少,色泽优美,质坚不变,被视为豪华富贵的饰物。
英国国王、葡萄牙国王、俄国的叶卡德琳娜二世以及拿破仑都追求过名贵的钻石,前伊朗国王巴利维加冕时用的皇冠上,镶嵌有3800 颗钻石呢!对他们来说,拥有大而多的金刚石还是权力的象征。其他拥有金刚石的人,也决非一般平民百姓,而是王公贵族,巨贾豪富。
正因为如此,拥有金刚石便成为人们生活中的奢望追求;又正因为如此,再加上金刚石的特性,是最硬的矿物,任何钢铁鎚也砸不碎,所以科学家们又对金刚石的研究着了迷。
首先,想弄清楚金刚石的成分是什么?
据说,2000 多年以前印度最先发现金刚石,当时有人认为它是由水、天、气、土、能5 种基本“元素”组成。
到公元5 世纪,希腊发现金刚石,则认为由水、土、火、气4 种“元素”组成。俄国的罗蒙诺索夫曾解释金刚石的硬度是“由紧密联系的质点组合而成的”。有些古代科学家因为说不清金刚石的成分,甚至异想天开提出,由“金刚土”构成。
1649 年,意大利佛罗伦萨科学院的院士们为了研究红宝石和金刚石受热后的稳定程度,把两者同置于一个加热容器中燃烧,当“白炽化”时,红宝石毫无变化,而金刚石却不见了。但当时这些院士们说不出其究竟来。
1779 年,又有几位意大利科学家由凸镜聚焦镜在太阳光下聚焦到金刚石上,不一会,化作一缕黑烟上天,留下一点黑灰。这件事,轰动了科学界,认为这是不可思议的发现,并引起各方的争论。
3 年以后,法国的著名化学家拉瓦锡提出一篇研究报告说:“金刚石究竟是什么呢?我认为,要十分满意地回答这个问题是不可能的。
也许,这个问题甚至永远无法回答出来。”这下子,名人的预言,使后来者望而却步。
过了25 年以后,英国的钱南作了一次关键性的实验,他将一颗纯净的已知重量的金刚石放在一个充满氧气的金质密封筒中任其充分燃烧完毕,得到二氧化碳气体。
据此,钱南果断地说:“金刚石是由碳组成的,只不过这种碳比煤炭(或石墨)要纯净得多。”为了进一步证明,他又测定了CO2 中碳的重量,不多不少,与原来 金刚石的重量相等。
后来,法国化学家摩尔沃又从钱南的实验中得到启发,将一颗金刚石通过实验手段转变成石墨。
金刚石是碳组成的结论也就确切无疑了。
但由于近代仪器的精度逐步提高,现在测得任何最纯净的金刚石,也含有小量杂质,约在0.1%~4.8%之间。所谓杂质,通常有Si、Al、Ca、Mg、Mn、Na、Ba、B、Fe、Cr、Ti 等,但这些杂质对金刚石的基本特性,诸如光泽、硬度都无关紧要,所以,任何金刚石都是值钱的。
平常作研磨之用的金刚砂,并非金刚石的砂,而是刚玉的砂,它也很坚硬,仅次于金刚石,所以可用于研磨。刚玉的主要成分是Al2O3,有时含有微量的Fe、Ti、Cr 等。一般呈蓝色、黄灰色。含Fe 者呈黑色,光泽较金刚石差些,与玻璃的光泽一致。
结晶的形态也与金刚石不同,常呈腰鼓形。但如呈红色、蓝色者,则为红宝石、蓝宝石,也是名贵的装饰品,但价格逊于金刚石。
我国古书,如《齐东野语》、《本草纲目》中所说的金刚石,能雕琢玉器,实际上也是刚玉,并非金刚石。
金刚石除特别坚硬外,其他的物理性质尚有:纯净者应是无色透明,含杂质者则为蓝、黄、褐、黑诸色。标准的金刚光泽,再加上强烈的色散性,所以光华璀璨,令人爱不释手。特别是白天,经过自然光的长期照射以后,到了夜晚的月光底下,能发出蓝色的光芒,所以人们称它为“夜明珠”。
其比重在3.50~3.52 之间,在大多数溶剂中都不溶解。
工业上利用金刚石的特硬性质,用于钻头最为普遍。例如在地质用的钻头上,镶嵌上两排6~12 颗(每颗重3 克拉就够了)金刚石,那末任何坚硬的岩石都能飞速地钻进去,比利用一般硬质合金的钻头可以大大提高工作效率。
如镶嵌在车床的合金刀具上,锋利无比,用于高硬切割材料。
在金刚石上钻一小孔,能制成拉丝模,如钨通过它的小孔,可拉成又长又细的钨丝。凡电视机、收音机、电子计算机中所用的金属细丝,都是通过金刚石小孔拉成细丝的。
利用金刚石制作轴承,使用寿命更长,精密度也大大提高。所以高级仪器、机械的轴都利用金刚石制轴承,最为理想。
此外,在原子能工业上的高温半导体、国防工业上的红外光谱仪等尖端产品的原料都离不开金刚石。
由于金刚石在工业用途上十分广泛,而天然金刚石的产量非常少,自3000 年前开始采掘淘洗,至今仅产330 多吨。于是科学家设法制造人工产品,但是人造金刚石的颗粒极小,不及天然的大,工业上应用也受到一定程度的限制,作为名贵的首饰更不能代替,所以地质队找寻金刚石的任务并未结束。
话说“金刚钻”
钻石,也叫金刚石,俗称“金刚钻”。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。印度是历史上最著名的金刚石出产国,现在世界上许多著名的钻石如“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。
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。
金刚石
金刚石,俗称钻石,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。
目前已知只有聚氮化硼(BN)x的硬度超过金刚石。
化学性质
在金刚石晶体中,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。在金刚石晶体中,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。
由于金刚石中的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,所以金刚石不仅硬度大,熔点极高,而且不导电。在工业上,主要用于制造钻探用的探头和磨削工具,形状完整的金刚石还用于制造手饰等高档装饰品,其价格十分昂贵。
观赏用途
钻石由于屈折度高,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。而掺有颜色的钻石的价钱更高。目前最昂贵的有色钻石,要数带有微蓝的水蓝钻石。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他物质。
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,开发性能优越又经济的产品。
更重要的是,薄膜的出现使金石的应用突破了只能作为切削工具的樊篱,使其优异的热、电、声、光性能得以充分发挥。
目前,金刚石薄膜已应用在半导体电子装置、光学声学装置、压力加工和切削加工工具等方面,其发展速度惊人,在高科技领域更加诱人。
注意一点,现在市场上的宝石级金刚石饰品,全部是天然的,因为人工金刚石达不到作饰品的要求。
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