在描述這些區分方法之前,我們先把鉆石及其替代品的性質列壹個清單,看看它們之間有什麽區別:
在表中,鉆石的可能替代品(和贗品)分為三類:第壹類包括立方氧化鋯、GGG等。它們的光學性質,即折射率和色散與鉆石相似,在各向同性體中均無雙折射。因此,拋光後的寶石產品在外觀上與鉆石非常相似。為了區分它們,只能通過硬度、比重和導熱系數;第二類包括鋯石和人造金紅石,它們的成品與鉆石相似(但不如第壹類),但由於其雙折射較高,在成品中可以看到明顯的雙影,很容易與鉆石區分。當然,它們的硬度、比重、導熱系數也和鉆石有很大區別;第三類包括無色藍寶石和水晶,特點是折射率低,外觀與鉆石不相似。因此,在條件允許的情況下,可以用折射儀測量它們的折射率。測折射率數,馬上就能知道是替代品而不是鉆石。當然,它們的硬度和導熱系數也和鉆石有很大的區別。
壹般來說,鉆石和所有替代品(或仿制品)最大的區別就是兩點,壹是硬度,二是導熱系數。因此,根據這兩種不同,可以制作儀器,快速準確地區分鉆石與所有替代品或贗品。
鉆石測試儀
熱導率是指物質導熱的能力。任何導熱性強的物質都可以快速傳熱,比如大家熟知的金箔銅和鋁。當人們用手觸摸銅和鋁時,他們會覺得這些金屬很“冷”,因為它們會很快地將熱量傳播到手上。再比如木材,它的導熱性很弱,所以人的手摸起來很溫暖。
導熱能力的強弱可以用數字來表示。數字越大,導熱性越強。例如,銅的相對導熱系數為0.927,鋁的相對導熱系數為0.485。從表中可以看出,金剛石的導熱能力非常強,甚至超過了銅和鋁,相對導熱系數高達1.6-4.8。鉆石的替代品比鉆石的導熱性弱得多。從表中可以看出,大部分替代品的導熱系數低於0.01,即金剛石底的100倍以上。和玻璃壹樣,導熱性最差,比鉆石低1000倍以上。藍寶石雖然熱導率高,但比鉆石低10倍甚至幾十倍。
這樣的話,如果做壹個可以快速測量寶石導熱系數的儀器,真鉆石和假鉆石真的很容易區分。這個儀器已經有了。它的英文名是“Diamond Master”,中文可以翻譯成“Diamond Tester”。下圖是壹張鉆石測試員的照片。它的形狀像壹個電表,有壹根外部電線。電線的前端像壹支筆,筆的頂端是“探針”。使用時,打開開關,接通電源(壹般使用9v電池),將探頭與被測寶石接觸(寶石必須事先清洗幹凈,無油汙)。這時,儀器上的指針開始轉動。當旋轉角度較大,超過儀器上標定的區域時,測得的寶石是真鉆石。如果指針的偏轉角度很小,達不到標定的區域,那麽測得的寶石就是假鉆石。
最簡單的鉆石測試儀只能顯示被測寶石是真鉆還是假鉆;有了更復雜的鉆石測試儀,我們還可以估算出哪些是假鉆石,比如立方氧化物或者YAG。由於廠家不同,這款儀器有各種改進,如取消了導線和指針,將探頭安裝在儀器伸出的短管上,用不同顏色的led顯示測定結果,綠燈亮時指示真鉆石,紅燈亮時指示假鉆石。
鉆石測試儀非常小,幾乎就像壹包香煙,可以很容易地放進衣服裏。
標準硬度測試儀
用鉆石測試儀來區分真假鉆石當然是最理想的,但是這個儀器比較貴,我們可以用另外壹個有效的方法,就是測試寶石的硬度。我們知道,鉆石是世界上最堅硬的物質,其硬度為10。妳可以用鉆石刮傷任何東西,但是沒有東西可以刮傷鉆石。根據這個原理,人們制作了壹個“標準硬度計”,它是壹個65×55×23mhl大小的方形盒子。打開蓋子後,裏面嵌著四塊標準硬度的藥片,都經過精細研磨,表面光滑如鏡。四種標準硬度片的莫氏硬度分別為6、7、8、9。
標準硬度計是用來測量寶石硬度的。找壹個待測寶石的鋒利邊緣(無論是拋光的成品還是未切割的原石),輕輕雕刻壹個硬度為6的標準塊,然後用放大鏡觀察。如果標準件上沒有傷痕,說明寶石的硬度低於6,不需要再次測量。如果標準片表面有不可磨滅的細線傷痕,說明寶石的硬度高於6,7的標準片要繼續刻劃。如果不能刮花(沒有疤痕),說明寶石的硬度在6-7之間(含7)。如果可以劃,繼續劃硬度為8的標準片。這樣,所有寶石的硬度可以分為五類,即硬度小於6;硬度在6到7之間(含7);硬度在7到8之間(含8);硬度在8到9之間(含9);硬度高於9。用標準的硬度計來確定鉆石的真偽是非常方便的。只要用寶石輕劃硬度為9的標準塊,如果能劃出疤痕,就是真鉆石;如果不能劃,就是假鉆石。評分硬度時,應先將標準膜表面擦拭幹凈。不管有沒有刮傷,手感都不壹樣,動不了就有壹種“滑”的感覺。該標準硬度計結構簡單,價格低廉。