技術文章
TECHNICAL ARTICLES
更新時間：2020-08-04
點擊次數：2327
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。
掃一掃，關注公眾號
服務電話：
021-34685181
上海市松江區千帆路288弄G60科創云廊3號樓602室
wei.zhu@shuyunsh.com
當前位置：
