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比重 |
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宝石的比重是其质量与其水容积的比值。例如一颗比重2.8的宝石其质量则为同等容
积水质量的2.8倍。宝石的比重位于1至7之间,在2以下的(比如琥珀)被认为低比
重,2到4之间的(比如石英)为中等比重,4以上的则被视为高比重。钻石的平均比重为3.52。这个数字根据钻石内部微量元素及杂质含量的不同而不同。例如澳大
利亚钻石的比重可以在3.54,非洲的某些黄色钻石比重可以在3.524,巴西的某些褐
色钻石比重可以在3.60。 |
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我们使用两种测定宝石比重的方法:静水称重法(使用天平)和重液法(使用重液)。
前一种方法可以较为精确地测出宝石的比重,后一种方法则可以快速区分外观相似而比重不同的两颗宝石。 |
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 静水称重法:此方法以阿基米德定律作为工作原理,即物体浸在液体中所受到的浮
力大小等于它所排开的液体重力。计算方法为:宝石在空气中的重量除以宝石在空
气中与在水中的重量之差。例如,一颗宝石在空气中称量为5.8克,在水中称量为3.5克,
两值之差为(5.8 - 3.5 = 2.3克),实际上就是2.3 cm3的水容积。为了得到它的
比重,只需用它在空气中的重量除以这个差值,即(5.8 / 2.3 = 2.5),至此我们
计算出这颗宝石的比重为2.5。 |
 重液法:无论宝石的体积大小这都是一个非常简明的方法。原理非常简单:宝石会在
比其比重小的液体中下沉,在与其比重相同的液体中悬浮,在比其比重大的液体中
漂浮。为了得到一颗宝石的比重,只需确定使宝石悬浮的比重液即可。在市场上可
以找到各种比重的重液,比如:2.90、3.19、3.33、5。 |
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一些矿物的比重 |
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白铁矿 |
4.80 ~ 5.20 |
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玉 |
1.90 ~ 3.10 |
赤铁矿 |
5.00 |
绿松石 |
2.72 |
刚玉 |
3.93 |
绿柱石 |
2.75 |
锆石 |
4.69 |
祖母绿 |
2.74 |
石榴石 |
3.60 ~ 4.20 |
石英 |
2.65 |
尖晶石 |
3.65 ~ 4.10 |
玛瑙 |
2.62 |
黄玉 |
3.56 |
天青石 |
2.38 ~ 2.50 |
钻石 |
3.52 |
蛋白石 |
2.15 |
橄榄石 |
3.30 |
煤玉 |
1.30 |
电气石 |
3.10 ~ 3.20 |
琥珀 |
1.05 |
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硬度 |
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 硬度可以理解为材料对刻划所呈现出的抵抗能力。我们常常采用包含从1到10共10个
等级的摩氏硬度来表明一种矿物的硬度。这种硬度标准虽不能精确地体现材料的硬
度,但仍被人们所采用。我们可以认为摩氏硬度为1和2的宝石比较软,位于3到6之
间的宝石为中等硬度,6以上的宝石则比较硬。硬度的测试可以借助于不同硬度的刻
划钉,由最不坚硬的开始在矿物的表面上进行刻划,直到其中的一个在宝石上留下
划痕。按照摩氏硬度标准,钻石的硬度为10。 |
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一些矿物的摩氏硬度级别 |
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煤玉 |
2.5 |
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石榴石 |
7 |
孔雀石 |
3.5 ~ 4 |
玛瑙 |
7 |
天青石 |
5.5 |
电气石 |
7 ~ 7.5 |
蛋白石 |
5.5 ~ 6 |
锆石 |
7.5 |
赤铁矿 |
5.5 ~ 6 |
祖母绿 |
7.5 |
绿松石 |
6 |
海蓝宝石 |
7.5 |
月亮石 |
6 |
黄玉 |
8 |
天河石 |
6 |
尖晶石 |
8 |
白铁矿 |
6 ~ 6.5 |
刚玉 |
9 |
玉 |
6 ~ 6.5 |
钻石 |
10 |
石英 |
7 |
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脆性 |
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通常情况下,宝石的硬度越高对于机械式撞击的抵抗能力就越弱。换句话说,硬度越
高的宝石就越可能受到撞击而破碎。因此硬度极高的钻石面对撞击时就显得比较脆
弱,但另一方面,由于原子间巨大的结合力使得钻石拥有很高的弹性模量。一般情
况下单一的撞击不足以破碎一颗宝石,如果重复就极易导致。一颗水晶石与一颗钻
石撞击时所受到的伤害往往会小于钻石。为改善宝石颜色而进行的热处理会可能由
于宝石内部结构的改变而使它们变得脆弱。一颗具有中等或完全解理的宝石极易在
金属片沿其解理方向的敲击下产生破裂。例如钻石,可以使用这种方法将毛坯钻分成
两块,我们称这个操作为:劈分。实际上就像劈木头,沿其纹理方向总是比垂直其
纹理方向更容易将木头劈开,对于钻石也一样,沿其解理面敲击就会很容易将钻石
一分为二。 |
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