一、宝石的解理、裂理和断口
宝石由于其内部质点的排列不同,结晶面网不同可具特定的裂开形成。
(1)解理——是指晶体(单晶)在外力作用下,沿特定的结晶学方向裂开成较光滑平面的性质。而这些裂开平面称解理面,而按解理面的平滑程度及产生的难易程度分为完全解理,中等解理,不完全解理三等,如方解石,萤石具完全解理。
(2)裂理——也称裂开,即晶体在外力作用下,沿一定结晶学方向裂开的性质。
裂理多沿双晶结晶合面或色体富集面和其它矿物的夹层发生,尤其是沿聚片双晶结合面发生。它不属晶体固有的性质,可不符合晶体的对称,其裂开面的光滑程度不如解理面。
(3)断口——是宝石受外力作用下,发生随机无定向不规则非平面的破裂面称之。如石英的贝壳状断口。断口分为贝壳状断口,参差状(锯齿状)断口、土状断口等。
研究解理、裂理和断口对宝石学而言是有意义的。
二、宝石的密度与比重
宝石的密度是宝石工作者(或宝石商)应十分注重的一个宝石重要参数。因为大多数宝石的密度都有自已特定的变化范围,都有特定的数值。
1、密度:即单位体积的质量称密度。它有单位为g/em3。密度取决于晶体的原子量,原子半径和晶体结构等。而晶体结构与其形成时的物理化学环境有关,如石墨与钻石的密度显然不同。人们常把相对密度值作为密度的近似值,即测定密度。其公式为
空气中的重量
相对密度d=—————————————— ×4°C水的密度
(空气中的重量-4°C水中重量)
它没有单位。
2、比重:是指在4°C和标准大气压条件下,材料的重量与等体积水的重量方向的比值。如今,人们在一般实阶室条件下测定密度采用静水称重法,利用千分之一以上精度的天平测定。但也有用配制好的比重液来测定对比重的。密度对鉴定宝石是有重要意义的,比如对一玉手镯和一颜色相类似的翡翠手镯,一位有经验的珠宝商,他只要用手掂一下,会很轻松地判定那只手镯是翡翠。
三、宝石的硬度、韧性与脆性
硬度——是宝石抵抗压入、刻划或研磨的性能。硬度与物质的化学组成、化学键晶体结构有关(即原子结合方式)。硬度分:(1)绝对硬度——是通过硬度仪在标准条件下测定出来的。一般是用一金刚石(锥形)在施加砝码下压入被测定物体时的重量,深度来衡量(原理如此)不同方法称为维氏硬度,布氏.洛氏硬度。(2)相对硬度:是根据10种标准矿物的相对硬度确定的定性级别。最早是由德国矿物学家弗瑞里奇.摩斯提出(1822年)、所以称之为摩氏硬度。
四、宝石的韧度和脆性
宝石的韧度也称韧度和脆性是对应的概念。
A.韧性——是指宝石抵抗撕拉破碎的性能。
B.脆性——是指受打击易碎的特性。)
它们与晶体的结构造有关。比如玻璃的硬度为6,而铁板的硬度为5,而同受锤击、玻璃则易碎、铁板则不然,说明玻璃虽硬度高于铁板、但其脆性也高于铁扳,韧性不如铁板强。
研究宝石的韧度和脆性,也是十分必要的。比如在鉴别软玉和硬玉(翡翠)时,软玉的韧度总是比翡翠好的。而在切磨雕琢宝石时,也必需要充分考虑到其韧度和脆性的,如金绿宝石韧度就很低,所以出材比就低。宝石韧度比较(常见的):
黑金刚石﹥软玉﹥硬玉﹥刚玉﹥金刚石﹥水晶﹥海蓝宝石﹥橄栏石﹥绿柱石﹥黄玉﹥月光石﹥金绿宝石﹥萤石
五、宝石的热学、电学方面的性质
1.热电效应:由于温度升高或降低、使宝石晶体产生电压或形成表面带电荷的效应。典型的如电气石(碧玺)具明显的热电效应、十分易沾上尖梭和其他杂质物。
2.静电效应:某些宝石(特别是有机宝石)如琥珀、塑料等。受到反复磨擦时,表面产生静电荷。
3.压电效应:净度较高的石英单晶当受到压力作用时,会产生电荷;相反,当受到电压作用时,又会产生频率很高的振动。宝石矿物的这种可使压力与电荷互相转换的性能称之为压电性。
4.导热性:物体传导热的能力称为导热性。其单位为w/m/c°,导热率以(K)表示、人们常以尖晶石的热导率为基数1,而钻石的热导率可达56.9-170.8,是其他宝石不能比似的。所以人们根据其性质制造出热导仪,以测试钻石和非钻石,在前些年以前,是十分方便好用且准确的。但由于近来人们又制造出一种钻石的代用品碳化硅,其热导率比钻石略高,所以热导仪也不是那么管用了。
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