钻石的自然特性

钻石作为人们喜穆螋湄澜爱的宝石，有着自身独特的内在结构和秀理属性。也正因为钻石的这些特性，钻石才聚刁擞蛔放射出魅力无比的光芒。钻石就像迷团一样，那么，让我们一齐来解开这个奇妙之谜吧。

晶体结构

钻石的天然晶体常呈八面体、立方体、菱形十二面体及四面体，都是等轴晶系的形态。这与它的立方晶体结构有关。钻石晶体常呈歪晶，有沿某些结晶轴方向变扁或拉长的变形（畸变）现象。由于溶蚀和磨蚀作用，晶面凸起，晶棱变弯曲。晶面常有蚀象，不同晶体的晶面上的蚀象不同。八面体晶面上呈三角形凹坑，立方体晶面上呈四边形凹坑等。 碳原子除位于立方体晶胞的角顶及面心外，还将立方体平分为八个小立方体，相间排列的小立方体中心还存在着碳原子。每个碳原子周围均有四个碳原子围绕，形成四面体配位，碳原子间以共价链连结，形成一种稳定的架状结构，因此金刚石的结构是非常坚固的。从而使钻石具有高硬度、高熔点、不导电，在很高的温度、压力变化条件下其化学性质很稳定。

化学性质

钻石在相当高的温度下会燃烧生成二氧化碳。实验证明钻石在大气中的燃烧温度为850℃至1000℃，在纯氧中燃烧温度为720℃至800℃。燃烧时，钻石发出蓝色光，表面出现雾状膜，后逐渐变小。在缺氧情况下加热到2000℃至3000℃时，钻石会变成石墨。无色钻石晶体燃烧时几乎不产生灰烬（含量为0.02%至0.05%），其主要无素碳均变为二氧化碳气体。钻石对所有的酸是稳定的，钻石不溶于氢氟酸、盐酸、硫酸、硝酸和王水。钻石受强碱、强氧化剂长时间作用才会有轻微腐蚀。

密度

金刚石的密度为3.54克／立方厘米。若含杂质或裂隙，可能低至3.2／立方厘米。它的密度比一般的砂子（石英、长石，2.6克／立方厘米至2.7克／立方厘米）大，因此早先人们在淘金时，有时会淘出金刚石。在砂矿中采金刚石就用淘洗法。

硬度

光线进入宝石晶体有的可分解为振动方向互相垂直的两条折射光（偏振光）。两者有不同的传播方向和速度，称双折射。此等宝石被称为光性非均质体。若光线进入宝石晶体，只有唯一的一条折射线，而各方向N均相等，称光性均质体，如钻石。此现象对鉴定钻石极为有用。均质体反映背面影象为单影，非均质体为双影。与钻石极为相似的碳硅石属非均质体，在钻石鉴别时非常有用。

全反射

光线进入宝石后，当投向另一界面时，不再穿过界面，而是全部反射回原介质（空气）中，这种现象称为宝石的全反射。当钻时产生全反射时，人们看到钻石内部好像有无数个镜面反光，亮光闪闪。根据物理学定义得知，若光线自钻石内部射向空气，当折射角等于90°时的入射角称为临界角。一旦入射角大于临界角，光线就不再折射，而全部反射，称全反射，因此临界角愈小，愈容易产生全反射。与其它透明宝石相比，钻石的临界角最小钻石的临界角为24°25′，而蓝宝石为34°35′，水晶为40°22′，因此钻石最容易产生全反射效果。但是否能达到最佳的全反射效果还要看钻石加工琢磨的水平。

色散（出火）

色散是白光经折射后分解成不同波长色光的现象。物质色散程度取决于对长小波（红）与短波（紫）的折射率之差，称色散系数。色散系数愈高，色散程度也愈大。如钻石为0.044[2.452（紫）—2.408（红）]＝0.044。锆石为0.038，蓝宝石为0.018，水晶为0.010.可见钻石最容易产生色散效果。因此琢磨好的钻石会呈现五彩缤纷，既光亮又美丽的效果。锆石色散系数与钻石相近，这也是它可被用来冒充钻石的一个条件。

导热性

钻石具有极高的导热性能。IIa型钻石的热导为铜的5倍。下面列出几种物质的相对热导率。

类别 导热性 类别 导热性

钻石 70－212 尖晶石 1

银 44 水晶 0.81

金 31 金红石 0.45

红、蓝宝石 2.6 玻璃 0.088

高热导率是钻石的一个重要特性。为此，科学工作者发明了热导仪，利用热导仪可以测试真假钻石，真钻石对热导仪测试反映极为灵敏。不过，现在市场上出现人造碳化硅晶体酷似钻石，也有很强的热导性，所以热导仪已不是唯一鉴定钻石的仪器了，新一代钻石鉴定仪器已发明，可区分钻石和碳化硅晶体。

萤光

大多数钻石在紫外线下都有萤光显示，萤光的颜色有蓝、绿、黄、红等。一般说来，蓝白、黄色钻石发蓝色萤光。褐色钻石发黄绿色萤光。而黄紫色钻石常温下无萤光显示。

亲油性、疏水性

钻石极易粘上油污。用油性的墨水可轻易在钻石表面画上痕迹，相反不易粘上水。这种亲油疏水性可用来在加工钻石时画线，还是钻石选矿的一种方法——油选法。“钻石之谷”的传说也和亲油性有关。还可利用亲油性、疏水性来选矿。