技術文章
TECHNICAL ARTICLES作為一個科幻迷,《復聯3:無限戰爭》和《復聯4:終局之戰》,真是讓人過足了眼癮。有意思的是除了科幻英雄們的集結,集齊六顆“無限寶石“也成了科幻迷心中期盼的盛會。在科幻電影里,這些無限寶石由深不可測的力量集結而成,可以逆轉時間,打開星際通道,幾乎*,成了多少人夢想得到的寶貝。在科幻之外,《復聯》電影的背后是人類對寶石古老永恒的迷戀。科學在快速發展,但人們對寶石魔力的虔誠信仰卻延續至今。
寶石是個非常有意思的話題。許多名貴的寶石,不僅價值連城,還伴隨著一些傳奇的故事。比如希望之星,神像之眼。盡管我們這些“理工男”都知道,它們不過是一些簡單的不能再簡單的原子組成的晶體,但我們仍然會被它們的美麗和完美所震撼。現在寶石已經是大眾的消費品之一,不再是古時王公貴族的專屬。然而林子大了,也就充斥著各種假貨。不懂行的人很容易被以假亂真的外表所迷惑,吃了大虧的人也不在少數。鑒定寶石的方法也千差萬別。專家們用放大鏡一看便知,我們普通凡人只能借助機器設備了。大多數寶石都是無機礦物晶體,而且很多都是單晶,像紅寶石,藍寶石,鉆石等。那么既然很多寶石是單晶,各種鑒別方法哪比得上單晶XRD鑒別的更直接,更準確,更快。甚至感興趣的話,可以把晶體結構直接解析出來,瞅一瞅到底是啥組成了這么漂亮的寶石。
▲圖片來源:https://cdn.ibispaint.com/
數日前,同事提供了一塊藍寶石作鑒定實驗,于是就一發不可收拾,開啟了鑒定各種“寶石”的愛好。樣品包括鉆戒,以及從淘寶上購買的若干原石,和商家所謂的“合成寶石”。儀器依舊使用經典的D8VENRUE Ius 3.0 Duo。下面我們就來看一看,這些看起來都一樣美麗的晶體,哪些逃不過D8VENTURE的法眼。
樣品1:同事的小藍寶石
這顆“藍寶石”的大小約為0.5cm,在顯微鏡下可看到,晶體散發著不均一的藍色。普通的樣品上樣方法自然無法固定這么大顆的晶體,于是另辟蹊徑直接用蜂蠟將寶石固定在測角頭上,對中在寶石邊緣,而不是寶石中心。準備就緒后,開啟神奇的Fastscan,很快就看到了讓人欣慰的衍射點,起碼可以保證這不是一塊“藍玻璃”。很快,依靠APEX3軟件,我們得到了它的晶胞參數和所屬晶型。無疑,這是剛玉的標準晶胞參數。進而我們得到了它的晶體結構,空間群為R-3c的Al2O3。
結論:這顆藍寶石無疑是剛玉Al2O3的單晶。天然的還是合成的有待繼續鑒別(失望吧,一點Al2O3,要掏這么多銀子)。
樣品1
樣品2:淘寶上購買的合成寶石
猜猜哪些是假貨?一眼看去貌似都差不多。但它們在D8 VENTURE上就現原形了。略去我辛勤的勞動,直接看結果吧:
♦ 1-4,看起來像藍寶石吧?實際上只是玻璃…
♦ 5-7,看起來是不是像鉆石一樣?實際上是立方氧化鋯,也叫蘇聯石,商家口中的天然鋯石。
♦ 8,這個我喜歡,散發著迷人的紅色。經鑒定是剛玉,權且認為是合成紅寶石
♦ 9-11,這些看起來像藍寶石,實際上也是立方氧化鋯
♦ 12-13,想多了,這些仍然是玻璃…
玻璃的衍射是啥樣?如下:
▲樣品2
就是啥也沒有。立方氧化鋯的晶胞參數如下:
樣品3:鉆戒
做成飾品了還能鑒定么?比如鉆戒,買到假的可就損失慘重了,像上面的立方氧化鋯,足以以假亂真。于是忐忑不安地脫下戒指,一樣用蜂蠟固定在測角頭上。還好,經衍射可得到清晰的衍射點,且晶胞參數為標準的金剛石。
▲樣品3
結構啥樣?這個有點難度,比想象中難了些。想象中是完美的C原子金字塔:
▲圖片來源:cn.dreamstime.com
實際上:
為啥呢?因為無序。所以看起來完美的晶體,結構不一定完美。
友情提示:
別花冤枉錢,真假鋯石:
有些商家稱立方氧化鋯為“天然鋯石”,事實上立方氧化鋯幾乎就沒有天然存在的。根據《國標珠寶玉石名稱》規定,鋯石應指天然寶石,為硅酸鹽,與氧化鋯*不一樣。立方氧化鋯大的用途就是冒充鉆石。但畢竟不是所有人都知道“立方氧化鋯不可能是天然的”這個事實,所以還是會有無良商家拿著立方氧化鋯哄騙顧客說:“這是天然鋯石哦”。如果有假一賠十的規定,大家趕緊用D8 VENTURE做做鑒定,給商家們好好“科普”下。
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