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科普|教你看彩钻 - 大地编织的色彩神话

2019-11-11来源:一个小仙女樊小胖
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彩钻,稀少而昂贵

彩色钻石指的是带有显著颜色的钻石。对于黄色或褐色的钻石,它的颜色必须达到一定的浓度,足以展现出鲜艳的色泽,才能称得上彩钻。对于其他颜色的钻石来说,颜色浅一点也能称为彩钻。一般来说,彩钻的颜色越浓艳,价值也就越高。



钻石的色彩之源

钻石的本质是C(碳)元素。在没有任何杂质的纯碳钻石晶体中,每个C原子以共价键与另外4个C原子连接,这样的结构使得钻石具有非常稳定的化学性质。

在漫长的地质过程中,只有极少钻石是完全只含C元素的,多数钻石会含有一定量的N(氮)元素。N元素会导致钻石发黄,但如果黄色不够鲜艳,钻石达不到彩钻的级别,则会使钻石的价值降低。宝石学家因此根据发黄的程度将钻石分为三六九等,在一定程度上,钻石越白越值钱。




钻石的N原子

N原子在钻石内有不同的状态,天然钻石中的N原子往往喜欢群居生活。两个N原子组成一对,就会引起钻石内部晶体结构的畸变,造成结构缺陷,这种缺陷能够吸收不同颜色的光,被称之为“色心”。除了N原子对之外,三个N原子围绕在一起聚合时,在中间出现一个没有原子占据的空位,也会形成色心。



这两种色心都能吸收可见光中的蓝光和紫光,使钻石呈现出黄色。而钻石中的4—9个氮原子在一起时,甚至能聚集成薄片的状态存在。总之,不同聚合态形式的N原子可形成不同的色心,从而导致不同可见光的吸收。深浅不一的黄色调,正是N元素的杰作。


 黄钻套装


拥有诱人蓝色的蓝钻则主要是因为B(硼)元素的存在。当一个B原子以孤立的状态取代钻石晶格中的C原子时,会形成一个色心,吸收可见光中的红光、黄光和绿光,而蓝光和紫光未被吸收,钻石因此展现出美丽的蓝色色彩。


蓝钻戒指


钻石的塑性变形

钻石的粉红色与内部晶体结构的改变有关。在钻石的形成和运移中,晶体内部的结构可能发生错位而导致结构变形,这种被称为“塑性变形”的变化在引起晶体结构缺陷的同时,还会改变钻石中N元素的聚集速率和形式,使钻石形成不同的颜色。天然褐色、粉红和紫红色钻石的色彩,都与钻石的塑性变形有关。


 粉钻戒指


辐射的色彩变异

绿色和蓝绿色钻石通常是由于长期辐射作用形成。当辐射线的能量足够高的时候,钻石晶体结构出现损伤,产生缺陷,从而引起一系列新光线的吸收,导致钻石呈现绿色。如果辐照时间足够长或者辐照剂量太大,钻石会变成深绿色甚至黑色。辐射造成的晶格损伤也有可能形成蓝色或黄褐色钻石。




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