Kim cương là một trong hai dạng thù hình được biết đến nhiều nhất của cacbon

Một viên kim cương được đánh giá theo một hệ thống chất lượng 4C: “carat” khối lượng, “clarity” độ trong suốt, “color” màu sắc và “cut” cách cắt và hiện nay có khi người ta còn đánh giá

Kim cương là một trong hai dạng thù hình được biết đến nhiều nhất của cacbon

1 Kim cương 1

1.1 Nguồn gốc lịch sử 1

1.1.1 Sự hình thành 1

1.1.2 Kim cương ở bề mặt Trái Đất 2

1.2 Đặc tính địa chất 2

1.2.1 Carat 3

1.2.2 Độ trong 3

1.2.3 Màu sắc 3

1.2.4 Cắt sắt 4

1.3 Tính chất 5

1.3.1 Tính chất vật lý 5

1.3.2 Phương diện điện từ 6

1.4 Khai thác và thị trường 6

1.5 Xem thêm 7

1.6 am khảo 7

1.7 Đọc thêm 7

1.8 Liên kết ngoài 7

2 Viên kim cương Hope 8 2.1 Phân loại 8

2.2 Tính chất vật lý 8

2.3 Tại Ấn Độ 9

2.4 Tại Pháp 10

2.5 Vương ốc Anh 11

2.6 Lưu lạc trước khi đến Mỹ 12

2.7 Tại Mỹ 12

2.8 Chú thích 13

2.9 Nguồn, người đóng góp, và giấy phép cho văn bản và hình ảnh 15

2.9.1 Văn bản 15

2.9.2 Hình ảnh 15

2.9.3 Giấy phép nội dung 16

i

Chương 1

Kim cương

Xem thêm các mục từ có tên tương tự tại Kim

cương (định hướng).

Kim cương là một trong haidạng thù hìnhđược biết

đến nhiều nhất củacacbon(dạng còn lại làthan chì), có

độ cứngrất cao và khả năngkhúc xạcực tốt làm cho nó

có rất nhiều ứng dụng trong cảcông nghiệpvà ngành

kim hoàn Kim cương được cho là một loạikhoáng sản

với nhữngtính chất vật lýhoàn hảo Chúng là những

vật liệutốt để tạo ra các bề mặt nhám và chỉ có những

viên kim cương khác, những tinh thểcacbon dạng lồng

hayADNRmới có thể cắt kim cương được Điều đó có

nghĩa là chúng có thể giữ bề mặt đánh bóng rất lâu và

rất tốt Khoảng 150 triệucara(30.000 kg) kim cương

được khai thác mỗi năm với tổng giá trị là 10 tỷđô la

Mỹ Ngoài ra khoảng 100.000 kg kim cương hàng năm

được điều chế nhân tạo

Tên gọi kim cương trong nhiềungôn ngữ châu Âuđến

từtiếng Hy Lạpadamas (αδάμας có nghĩa là “không

thể phá hủy”) Chúng đã được sưu tầm như một loại

đá quývà sử dụng trên nhữngbiểu tượng tôn giáocủa

ngườiẤn Độcổ cách đây ít nhất 2.500 năm Người ta

còn tìm thấy kim cương đầu mũi khoan, cũng là dụng

cụ để khắc lên đá đối vớingười cổ đại Sự phổ biến của

kim cương tăng lên ở thế kỷ 19, khi những kỹ thuật

đánh bóng và cắt đã đạt đến một trình độ nhất định,

kinh tế thế giớiđã phát triển, và nhữngnhà kim hoàn

bắt đầu nhữngchiến dịch quảng cáorầm rộ

Một viên kim cương được đánh giá theo một hệ thống

chất lượng 4C: “carat” (khối lượng), “clarity” (độ trong

suốt), “color” (màu sắc) và “cut” (cách cắt) và hiện nay

có khi người ta còn đánh giá theo tiêu chuẩn 6C, thêm

“cost” (giá cả) và certification (giấy chứng nhận, kiểm

định) Chỉ khoảng 20% sản lượng kim cương trên thế

giới được dùng làm hàng trang sức, 80% kim cương kém

phẩm chất hơn được sử dụng trong công nghiệp và các

ứng dụng nghiên cứu.[3] Mặc dùkim cương nhân tạo

được sản xuất với khối lượng gần gấp 4 lần so với kim

cương tự nhiên nhưng phần lớn chúng được dùng vào

mục đích công nghiệp vì hầu hết chúng là những viên

kim cương nhỏ và không hoàn hảo, tuy hiện điều này

đã cải thiện rõ rệt với những công nghệ làm kim cương

nhân tạo mới

Khoảng 49% kim cương được khai thác ởTrung Phivà

Nam Phi, mặc dù một số lượng lớn kim cương cũng được tìm thấy ởCanada,Ấn Độ,Nga,Brasil,Úc Hầu hết chúng được khai thác ở những miệngnúi lửa đã tắt, sâu trong lòngTrái Đất nơi màáp suất vànhiệt

độcao làm thay đổi cấu trúc của cáctinh thể Việc khai thác kim cương cũng là nội dung của những cuộc tranh chấp Cũng có một số tranh cãi rằngtập đoàn De Beers

đã lợi dụng độc quyền trong ngành cung cấp kim cương

để điều khiển giá cả của thị trường, mặc dù thị phần công ty đã giảm xuống 50% trong những năm gần đây

1.1 Nguồn gốc lịch sử

1.1.1 Sự hình thành

Kim cương được tạo thành từ những khoáng vật có chứa cacbon dưới nhiệt độ và áp suất rất cao Trên Trái Đất, mọi nơi đều có thể có kim cương bởi vì ở một độ sâu nào đó thì sẽ tồn tạinhiệt độđủ cao vàáp suấtđủ lớn để tạo thành kim cương Trong những lục địa, kim cương bắt đầu hình thành ở độ sâu khoảng 150 km (90 dặm), nơi có áp suất khoảng 5 gigapascal (4905000000 kg) và nhiệt độ khoảng 1200 độ C (2200 độ F) Trong đại dương, quá trình này xảy ra ở các vùng sâu hơn do nhiệt độ cần cao hơn nên cần áp suất cũng cao hơn Khi những áp suất và nhiệt độ dần giảm xuống thì viên kim cương cũng theo đó mà lớn dần lên

Kim cương thiên nhiên

1

a những nghiên cứu tỉ lệ các đồng vị(giống như

phương pháp xác định niên đại lịch sử bằng C-14) ngoại

trừ việc sử dụng những đồng vị bền như C-12 và C-13,

carbon trong kim cương có nguồn gốc từ những nguồn

hữu cơ và vô cơ Các nguồn vô cơ có sẵn ở lớp trung

gian của ả Đất còn các nguồn hữu cơ chính là các

loại cây đã chết chìm xuống dưới mặt đất trước khi biến

thành kim cương Cả hai nguồn này có tỉ lệ13C:12C

khác nhau rất lớn Kim cương được cho rằng đã hình

thành trên mặt đất trước đây rất lâu, khoảng 1 tỉ năm

đến 3,5 tỉ năm

Ngoài ra kim cương còn có thể được hình thành trong

những hiện tượng có áp suất và nhiệt độ cao khác

Người ta có tìm thấy trong tâmthiên thạchnhững tinh

thể kim cương có kích thước cực kì nhỏ sau khi chúng

rơi xuống đất tạo nên một vùng có áp suất và nhiệt độ

cao để phản ứng tạo kim cương xảy ra Những hạt bụi

kim cương được dùng trong khoa học hiện đại để xác

định những nơi đã có thiên thạch rơi xuống

Sự hình thành của kim cương tự nhiên đòi hỏi rất cụ

thể điều kiện tiếp xúc với các vật liệu carbon chịu áp

lực cao, dao động khoảng từ 4.41 đến 5.88 triệu tấn (4,5

và 6 GPa), nhưng ở một phạm vi nhiệt độ tương đối

thấp giữa khoảng 900 và 1.300 ℃ (1.650 và 2.370 ℉)

Kim cương nhân tạo được tổng hợp theo 2 phương pháp

chính là phương pháp cao áp cao nhiệt HPHT (High

pressure High temperature) sử dụng nhiệt độ và áp suất

cực kỳ cao nhằm tái tạo môi trường giống như môi

trường tái tạo kim cương trong lòng đất và phương

pháp bốc hơi lắng tụ hóa học CVD (Chemical Vapor

Deposition) sử dụng sự bốc hơi hóa học của hợp chất

khí Carbon dưới tác động của tia nhiệt plasma tạo sự

phân chia phân tử khí cho đến khi chỉ còn lại nguyên

tử C lắng tụ và phát triển trên mầm kim cương có sẵn,

có kim loại đóng vai trò như một dung môi chất xúc tác

như niken, coban, sắt và tùy theo mạng tinh thể cacbon

bị thay thể bằng nguyên tố nào mà kim cương sẽ có

màu đó, tạp chất thường gặp nhất trong kim cương là

nitơ, một phần nhỏ nitơ trong tinh thể kim cương làm

cho kim cương có màu vàng thậm chí màu nâu

Những hòn đá mang kim cương bị kéo lại gần đến nơi

núi lửaphun do áp suất Khi núi lửa phun,nham thạch

phải đi qua vùng tạo ra kim cương 90 dặm (150 km)

Điều đó rất hiếm khi xảy ra Ở dưới có những mạch

nham thạch ngầm vận chuyển nham thạch và lưu giữ

ở đó nhưng sẽ không trào ra khi núi lửa hoạt động

Những mạch chứa kim cương thường được tìm thấy ở

những lục địa cổ bởi vì chúng chứa những mạch nham

thạch cổ lâu nhất

Các nhàđịa chất họcsử dụng các dấu hiệu sau để tìm

những vùng có kim cương: những khoáng vật ở vùng

đó thường chứa nhiềucrômhaytitan, cũng rất thông

dụng trong những mỏ đá quý có màu sáng

Cấu trúc một núi lửa

Khi kim cương được các ống nham thạch đưa gần lên mặt đất, chúng có thể bị “rò rỉ" qua một khu vực lớn xung quanh Một ống nham thạch được đánh giá là nguồn kim cương chính Ngoài ra còn có thể kể đến một

số viên kim cương rải rác do các nhân tố bên ngoài (môi trường, nguồn nước) Tuy nhiên, số lượng này cũng không lớn

Kim cương còn có thể bị đưa lên mặt đất khi có sự đứt gãy các lục địa mặc dù điều này vẫn chưa được hiểu rõ ràng và hiếm xảy ra

1.2 Đặc tính địa chất

Cách sử dụng kim cương như một vật trang trí rất quen thuộc đối với nhiều người Do dưới ánh sángMặt Trời,

nó có nhiều màu nên nó còn được gọi là lửa và được đánh giá cao trong nhiều sách lịch sử Khoảng năm

1900, những chuyên gia địa chất học đã đề ra phương

án để phân loại kim cương dựa vào 4 đặc tính, còn nổi tiếng với tên 4C - “carat” (khối lượng), “color” (màu sắc), “clarity” (độ trong) và “cut” (cách cắt)

Giá của những viên kim cương trên thị trường thường được dựa vào quy tắc 4C Đôi khi có người còn đánh giá kim cương theo tiêu chí 5C: ngoài 4C kể trên, còn

có “cost” (giá cả), hoặc 6C với certification (giấy kiểm định, giấy chứng nhận của các công ty uy tín trên thế giới như GIA)

Một số tiêu chuẩn khác không nằm trong 4C nhưng vẫn ảnh hưởng nhiều đến giá cả: ví dụ như ánhhuỳnh quangmà nó có thể tạo ra hay cũng như lịch sử của viên kim cương, đơn vị khoa học nào đã lượng giá viên kim cương, và đồng thời một chữ C khác: “cleanliness” (sạch sẽ)

Có bốn tổ chức địa chất có đủ khả năng đánh giá giá trị

1.2 ĐẶC TÍNH ĐỊA CHẤT 3

của viên kim cương Trong khi khối lượng và góc cắt

được tính toán theo công thức thì độ trong và màu sắc

được đánh giá bằng mắt thường của một người có kiến

thức sâu rộng

• Viện Đá quý Hoa Kỳ (Gemological Institute of

America) (GIA) nổi tiếng nhất và là nơi đưa ra các

tiêu chuẩn đầu tiên về kim cương

• Hiệp hội Đá quý Hoa Kỳ(American Gemological

Society) (AGS) tuy không được đánh giá cao và

rộng rãi như GIA nhưng cũng có một ảnh hưởng

nhất định

• Phòng thí nghiệm Đá quý ế giới (IGL) là nơi

được tôn trọng nhất trong giới khoa học nhưng

cũng bị chỉ trích vì thiếu công bằng khi đánh giá

kim cương của các nước nghèo, không như GIA và

AGS

• Phòng thí nghiệm Đá quý châu Âu (EGL) cũng

được cho là giống IGL

Carat là đơn vị dùng để đo khối lượng của đá quý nói

chung Một carat được định nghĩa là 200milligram Một

điểm, bằng 1% carat hay 2 mg, được dùng để đánh giá

các viên kim cương có khối lượng dưới 1 carat Giá của

viên kim cương tăng nhanh khi khối lượng tăng áng

9 năm 2005 khi đánh giá những viên kim cương có khối

lương khác nhau[4]cho thấy:

Giá của mỗi carat kim cương không tăng đều theo khối

lượng kim cương Tuy nhiên một viên kim cương 0,95

carat lại có giá rẻ đáng kể so với một viên 1,05 carat

Rapaport Diamond Report là một tờ báo chuyên ghi lại

giá cả của kim cương[5]được xuất bản hàng tuần

Trong mua bán kinh doanh lớn, người ta mua kim

cương theo khối lượng và kích thước trung bình của

những viên kim cương trong lô hàng Tổng khối lượng

carat (t.c.w) là một từ thường được ký hiệu để chỉ tổng

khối lượng kim cương chứa trên một món hàng, rất

thông dụng trên vòng cổ, vòng tay và những món trang

sức khác

Độ trong được đánh giá dựa vào kết quả khi nhìn dưới

kính lúp 10 lần số lượng các vết trầy xước, màu sắc của

những vết gãy, vị trí của chúng, tất cả đều được dùng

để đánh giá kim cương

Khi độ trong nâng cao lên khi số kim cương đạt được

tiêu chuẩn đó thấp hơn Chỉ có 20% kim cương có thể

đủ để làm đồ trang sức, 80% cho công nghiệp, trong đó

có 20% kim cương có những vết trầy thấy rõ bằng mắt

thường Những người mua bình thường rất khó có thể

nhìn thấy những vết như thế này

Những vết xước không ảnh hưởng nhiều đến tính chất tinh thể của viên kim cương Tuy nhiên, những vết mờ

có thể làm giảm sự tán sắc ánh sáng Vết nứt lớn có thể làm cho kim cương vỡ

Kim cương có thể được đánh giá là không có khuyết điểm nào cho đến không hoàn hảo

1.2.3 Màu sắc

Một bộ nữ trang kim cương

Tạp chất thường gặp nhất trong kim cương là nitơ, một phần nhỏ nitơ trong tinh thể kim cương làm cho kim cương có màu vàng thậm chí màu nâu

Một cấu trúc tinh thể nguyên chất sẽ làm cho viên kim cương không màu Tuy nhiên, hầu hết những viên kim cương đều không hoàn hảo Tùy theo màu sắc có thể tăng hay giảm giá trị của viên đá Những đốm nhỏ màu vàng sẽ làm giảm giá trị kim cương đi rất nhiều trong khi màu hồng hay xanh dương (nhưviên kim cương Hope) sẽ làm tăng giá trị của viên kim cương

Trong tiêu chuẩn GIA thì viên kim cương không màu

là “D” và vàng là “Z” Đôi khi người ta còn sử dụng các phương phápquang họcphức tạp để xác định màu Những viên kim cương có điểm màu thật thấp hay thật cao rất hiếm, và cũng rất đắt tiền Từ D-F là những viên không màu, từ G-J là gần như không màu, K-M là hơi

có màu, N-Y là màu vàng nhạt hay nâu Tuy nhiên, viên kim cương có màu vàng nhạt Z rất hiếm có và có giá

Viên kim cương Hope

trị rất cao

Trái với màu vàng và màu nâu, những màu khác khó

tìm thấy hơn và có giá trị hơn Chỉ cần viên kim cương

hơi hồng hay xanh lam thì giá trị đã rất cao rồi Tùy

theo mạng tinh thể cacbon bị thay thể bằng nguyên tố

nào mà kim cương sẽ có màu đó Những màu thường

gặp là vàng, hồng, xanh dương, xanh lá cây, đỏ, nâu,…

Các nhà khoa học sử dụng một thang đo khác dựa vào

độ quý hiếm của những viên đá

Kĩ thuật cắt kim cương vừa là một môn khoa học vừa là

một nghệ thuật Nó miêu tả quá trình viên kim cương

được thành hình và đánh bóng từ dạng viên đá đầu tiên

đến một viên ngọc sáng ngời

Có rất nhiều công trình nghiên cứu toán học được

nghiên cứu nhằm làm cho lượng ánh sáng mà nó phản

xạ được là nhiều nhất Một trong số đó là công trình của

nhà toán học yêu thích khoáng vậtMarcel Tolkowsky

Ông là người nghĩ ra cách cắthình trònvà đã đề ra các

tỉ lệ thích hợp cho nó Một viên kim cương được cắt

theo kiểu hình tròn hiện đại trên bề mặt có tất cả 57

mặt Trong đó, phần trên có 33 mặt và phần dưới có

24 mặt Phần trên có nhiệm vụ tán xạ ánh sáng thành

nhiều mằu sắc khác nhau trong khi phần bên có nhiệm

vụphản xạánh sáng

Tolowsky đã đưa ra các tỉ lệ sau

• Tỉ lệ giữa đường kính mặt trên cùng và đường kính

mặt giữa: 53%

• Tỉ lệ giữa độ sâu và đường kính mặt giữa: 59,3%

• Góc giữa mặt dưới và phương ngang: 40,75°

• Góc giữa mặt trên và phương ngang: 34,5°

• Tỉ lệ giữa độ sâu phần dưới và đường kính mặt

giữa: 43,1%

• Tỉ lệ giữa độ sâu phần trên và đường kính mặt

trên: 16,2%

Ngoài ra ở chóp dưới viên kim cương phải nhọn, nếu không thì ánh sáng sẽ đi qua dễ dàng ế nhưng trong thực tế thì người ta thường làm với đường kính bằng 1-2% đường kính mặt giữa

Viên kim cương nào càng khác những tiêu chuẩn của Tolowsky thì ánh sáng sẽ bị phản xạ càng ít Tuy nhiên trong xã hội hiện đại, người ta coi trọng đến khối lượng của viên kim cương nhiều hơn, dẫn đến việc những viên kim cương được gọt giũa rất ẩu để tăng khối lượng của chúng Chỉ cần viên kim cương có khối lượng lúc sau cùng là 1 carat thì sẽ là một món tiền lớn hơn viên 0,95 carat Vì vậy, người ta thường làm phần dưới có độ sâu lớn Do đó, một viên kim cương cắt xấu nặng 1 carat

sẽ có đường kính chỉ bằng một viên 0,85 carat cắt tốt Người ta thường dựa vào tỉ lệ độ sâu phần đáy để biết nhanh viên kim cương đó có cắt đúng hay không Lý tưởng là khi tỉ lệ 62,5% Ngoài ra viên kim cương 1 carat

sẽ có đường kính là 6,5 mm Nhanh chóng hơn, đường kính một viên kim cương sẽ gấp 6,5 lần khối lượng tính bằng carat, hay 11,1 lần khối lượng tính bằng cm³

Hình dáng

Kim cương không đẹp và ít chiết quang nếu như nó ở dạng thô Nó buộc phải được cắt để làm tôn thêm vẻ đẹp riêng của nó Có vô số cách cắt được nghĩ ra từ xưa đến nay để làm nhiệm vụ đó Số đó có khi không

có một con số cụ thể nào để làm tiêu chuẩn cụ thể như cách cắt “tròn”, “bánh mì" (hạt dưa), “vuông”, “trái tim”,

“hoa hồng” Cách cắt cũng phụ thuộc rất nhiều vào thời trang Những cách cắt mới thường được đánh giá là làm đổi mới nhãn hiệu của mình hơn là sự sáng tạo thực sự

Chất lượng

Chất lượng của một viên kim cương được đánh giá rộng rãi bằng tiêu chẩn 4C ông thường một viên kim cương đã được cắt được tin là làm tăng thêm giá trị của viên kim cương hơn dù khối lượng của nó bị giảm đi hơn 30% trong quá trình cắt do làm tăng lên độ trong

và làm tôn lên màu sắc của viên kim cương

Một viên kim cương tốt khi được cắt tốt khi được nhìn

từ trên xuống phải có màu trắng Nếu được cắt không tốt, khi nhìn từ trên cao xuống sẽ có màu đen ở chính giữa, và đôi khi có một cái bóng ở đỉnh viên kim cương

Có một số chiếc máy được chế tạo ra để kiểm tra chất lượng kim cương như FireScope, IdealScope, Heart & Arrow Viewer, GemEx, BrillianceScope, ASET,…

1.3 TÍNH CHẤT 5

1.3 Tính chất

Kim cương là một tinh thể không màu gồm cacbon

nguyên chất trong đó mộtnguyên tửcacbon đều cóliên

kếtvới 4 nguyên tử cacbon khác gần đó nhất Chúng ta

sử dụng kim cương vì những tính chất vật lý vô cùng

quý giá của chúng Một trong số đó làđộ cứngrất cao,

độ khúc xạ tốt,cách nhiệtcao Những tính chất trên

là những tính chất cơ bản trong những lĩnh vực có sử

dụng kim cương

Cấu trúc tinh thể

Tinh thểcó cấu trúclập phươngnên có tính đối xứng

cao và chứa những nguyên tử cacbon bậc 4 Vì có một

nguyên tử cacbonliên kết với 4 nguyên tử cacbon gần

nhất nên kim cương có rất nhiều tính chất riêng.an

chì, một dạng thù hình khác của cacbon, có một cấu

trúc tinh thểhình bình hànhkhiến cho chúng có những

tính chất vật lý khác hẳn so với kim cương an chì

là một chất mềm, màuxám, đục Một nguyên tố khác

trong nhóm cacbon làsilickhi kết hợp với cacbon cũng

tạo thành hợp chất có cấu trúc tinh thể giống kim

cương mà người ta gọi làMoissanite.Khối lượng riêng

của kim cương là 3,50g/cm³

Lonsdaleitecũng là một dạng thù hình của kim cương

nhưng được tìm thấy ở những nơi khác có cấu trúclục

giác Chúng rất khó tìm thấy trong tự nhiên nhưng đó

chính là bản chất của kim cương nhân tạo Một dạng

tinh thể kì dị khác của kim cương là carbondo, dạng

kim cương không màu, hay có màu xám hoặc đen với

cấu trúc tinh thể rất nhỏ gọi làspherulite

Độ cứng

Kim cương là vật chất cứng nhất được tìm thấy trong

tự nhiên, với độ cứng là 10 trongthang độ cứng Mohs

cho các khoáng vật Kim cương còn chịu đượcáp suất

giữa 175 và 250gigaPascaltrong những đợt kiểm tra

khác nhau Điều này đã được biết đến từ rất lâu, và đó

chính là nguồn gốc của tên gọi “kim cương” Tuy nhiên,

cacbon dạng lồng, một dạng thù hình của kim cương

được điều chế vào năm 2005 được tin là còn cứng hơn

cả kim cương

Những viên kim cương cứng nhất được tìm thấy ở vùng

New Englandcủa bangNew South Wales(Úc) Những

viên kim cương này thường nhỏ, dùng để đánh bóng

những viên kim cương khác Độ cứng của chúng được

xác định dựa vào điều kiện hình thành nên chúng Viên

kim cương cứng nhất khi chúng được hình thành chỉ

trải qua một giai đoạn Những viên kim cương khác do

Độ cứng của kim cương giúp phân biệt nó với than chì

hình thành qua nhiều giai đoạn nên tạo thành những lớp, vết khiến độ cứng kim cương giảm (Taylor, 1990) Ngành công nghiệp sử dụng kim cương có từ rất lâu vì tính chất cứng rắn của chúng Nó là khoáng vật có giá trị cao nhất trong hơn 3.000 mẫukhoáng vậtmà con người biết đến Vì là vật chất cứng rắn nhất trong thiên nhiên, kim cương được dùng để đánh bóng, cắt mọi bề mặt, ngay cả một viên kim cương khác Các ngành công nghiệp thông thường dùng kim cương như là mộtmũi khoan, lưỡi cưa haybột mài Một ứng dụng rất có triển vọng là làmchất bán dẫn: một số viên kim cương có màu xanh lam chính là chất bán dẫn thiên nhiên, trái ngược với các loại kim cương có màu khác là những

chất cách điện tốt Những viên kim cương nhân tạo dùng trong công nghiệp không phù hợp với việc làm trang sức nhưng có ưu điểm là làm giảm giá thành sản phẩm Ngay từ thời cổ đại người ta đã biết dùng kim cương làm các mũi khoan và làm dụng cụ khắc chữ

Độ cứng của kim cương cũng khiến cho nó phù hợp hơn với vai trò của một món trang sức Bởi vì nó chỉ có thể

bị làm trầy bởi một viên kim cương khác nên nó luôn luôn sáng bóng qua thời gian Khác với những loại đá quý khác chỉ có thể mang vào những dịp đặc biệt, kim cương phù hợp với trang phục thường ngày vì chúng rất khó bị trầy xước Do đó, trên những chiếcnhẫn đính hônhaynhẫn cưới, người ta thường đính kim cương lên, và những tập đoàn nữ trang hàng đầu thế giới vẫn luôn hô hào khẩu hiệu “diamonds are forever” để quảng cáo rầm rộ cho trang sức đính kim cương

Độ giòn

Khác với độ cứng, chỉ khả năng chống lại những vết trầy xước,độ giòncủa kim cương chỉ từ trung bình khá

đến tốt Độ giòn chỉ khả năng khó bị vỡ của vật liệu Độ

giòn của kim cương một phần là do cấu trúc tinh thể

của kim cương không chống chịu tốt lắm Kim cương do

đó cũng dễ bị vỡ hơn so với một số vật liệu khác, và câu

chuyện lưu truyền về việc kiểm định kim cương bằng

đe và búa của vua chúa xưa chỉ là truyền thuyết Ngày

nay, người ta thường dùng cối xay bằng thép nghiền

nát kim cương để làm bột đánh bóng

Màu sắc

Kim cương có rất nhiều màu sắc: không màu, xanh

dương,xanh lá cây, cam,đỏ, tía,hồng, vàng, nâuvà

cảđen Những viên kim cương có những vệt màu sáng

được gọi là những viên kim cương màu Nếu viên kim

cương có màu rất đậm, chúng sẽ được gọi là “có màu

sắc rực rỡ" Kim cương có màu là loại kim cương chứa

một lượng nhỏ tạp chất, do trong cấu trúc của nó,

một nguyên tử cacbon bất kỳ trong mạng tinh thể bị

thay thế bởi một nguyên tử củanguyên tốkhác ông

thường nguyên tố đó lànitơkhiến cho kim cương có

màu vàng Nguyên tử kim cương nguyên chất không

có màu Kim cương có độ màu cực trắng sẽ được đánh

giá là loại D, còn thấp nhất là Z, chỉ viên kim cương có

màu hơi vàng ngả sang nâu

Độ bền nhiệt độ

Ởáp suấtkhí quyển (1atm) kim cương không ổn định

có tính chất giống như như than chì có thể bị phân hủy

(ΔG = −2.99 kJ / mol) Kim cương sẽ cháy ở khoảng 800

℃, nếu có đủôxy Điều này được miêu tả vào cuốithế

kỷ 18nhưng cũng tìm thấy được trong những cuốn sách

cổ thờiLa Mã Nhưng, do có một hàng ràođộng năng

lớn, kim cương gần như không tự phân hủy Dưới tác

dụng của nhiệt độ và áp suất bình thường thì một viên

kim cương chỉ có thể bị biến thành than chì sau một

khoảng thời gian bằng khoảng thời gian đểvũ trụhình

thành cho tới nay (15 tỷ năm)

Tính chất quang học

Kim cương có khả năngtán sắctốt, do cóchiết suất

biến đổi nhanh vớibước sóng ánh sáng Điều này giúp

kim cương biến nhữngtia sáng trắngthành nhữngmàu

sắc, tạo nên sức hấp dẫn riêng của kim cương khi là một

móntrang sức

Chiết suất cao của kim cương, vào khoảng 2,417, lớn

hơn so với 1,5 của cácthủy tinhthông thường, cũng dễ

làm xuất hiện sựphản xạ toàn phầntrên mặt trong của

kim cương tạo độ lấp lánh Độ lấp lánh của viên kim

cương, đặc trưng cho cách ánh sáng tác động lên một

viên kim cương, thường được miêu tả là “adamantine”

Một số viên kim cương có phát xạ ánh sáng (hầu hết

là màuxanh dương) dưới tiacực tím, một số có màu

đỏ tía Hầu hết các viên kim cương phát xạ ánh sáng xanh trắng, vàng hay xanh lá cây dưới tác dụng củatia

Xvà dùng trong khai mỏ để tách riêng kim cương có khả năng phát sáng và những viên đá bình thường khác không có khả năng này Trong điều kiện thường, hầu hết các viên kim cương đều không phát ánh sáng, trừ ánh sáng xanh dương mặc dù các loại kim cương màu

có thể phát quang nhiều màu hơn

Tính chất điện

Ngoại trừ kim cương xanh dương vốn là một chấtbán dẫn, mọi loại kim cương còn lại là chấtcách điệntốt Nguyên nhân là do trong phân tử kim cương xanh dương có chứa nguyên tửbotạp chất, là một chất cho

điện tửvà tạo ra một chấtbán dẫn loại p Tuy nhiên, các loại kim cương màu xanh dương không chứa tạp chất bo, như loại khai thác ở mỏ kim cương Argyle tại

Úc, có màu như vậy là do chứa nhiềuhiđrônên là một chất cách điện

Tính chất nhiệt

Không giống như những chất cách điện tốt khác, kim cương là một chấttruyền nhiệttốt bởi vì cácnguyên tử

được liên kết chặt chẽ với nhau Hầu hết các viên kim cương xanh có chứabothay thế chocacbontrongmạng nguyên tửcũng có khả năng truyền nhiệt cao Một viên kim cương nhân tạo nguyên chất cóhệ số truyền nhiệt

vào khoảng 2.000-2.500W/(m.K), cao gấp 4 đến 5 lần

so vớiđồngvà là cao nhất trong tất cả những chất đã được biết trongnhiệt độ phòng Do đó, người ta dùng

nó trong những thiết bị bán dẫn để giúp cho silic và các vật liệu bán dẫn khác không bị quá nóng Mức năng lượng cáclỗ trốngtrên kim cương vào khoảng 5,4-6,4

eV

1.4 Khai thác và thị trường

Khoảng 49% kim cương được khai thác ởTrung Phivà

Nam Phi, mặc dầu một số lượng lớn kim cương cũng được tìm thấy ởCanada,Ấn Độ,Nga,Brasil,Úc Hầu hết chúng được khai thác ở những miệngnúi lửa đã tắt, sâu trong lòngTrái Đất nơi màáp suất vànhiệt

độcao làm thay đổi cấu trúc của cáctinh thể Việc khai thác kim cương cũng là nội dung của những cuộc tranh chấp Cũng có một số tranh cãi rằngtập đoàn De Beers

đã lợi dụng độc quyền trong ngành cung cấp kim cương

để điều khiển giá cả của thị trường, mặc dù thị phần công ty đã giảm xuống 50% trong những năm gần đây Chỉ khoảng 20% sản lượng kim cương trên thế giới được dùng làm hàng trang sức, 80% kim cương kém phẩm chất hơn được sử dụng trong công nghiệp và các ứng

1.8 LIÊN KẾT NGOÀI 7

dụng nghiên cứu.[3]

1.5 Xem thêm

• Kim cương nhân tạo

1.6 Tham khảo

[1] “Diamond” Mindat Truy cập ngày 7 tháng 7 năm 2009

[2] “Diamond” WebMineral Truy cập ngày 7 tháng 7 năm

2009

[3] Nhu cầu kim cương nhân tạo tăng mạnh, báo Đất Việt

[4]

[5] Rapaport Diamond Report

1.7 Đọc thêm

• C Even-Zohar (2007) From Mine to Mistress:

Corporate Strategies and Government Policies in the

International Diamond Industry(ấn bản 2) Mining

Journal Press

• G Davies (1994) Properties and growth of diamond.

INSPEC.ISBN 0852968752

• M O'Donoghue, M (2006) Gems Elsevier. ISBN

0750658568

• M O'Donoghue and L Joyner (2003) Identification

of gemstones Great Britain:

Buerworth-Heinemann.ISBN 0750655127

• A Feldman and L.H Robins (1991) Applications of

Diamond Films and Related Materials Elsevier.

• J.E Field (1979) e Properties of Diamond.

London: Academic Press.ISBN 0122553500

• J.E Field (1992) e Properties of Natural and

Synthetic Diamond London: Academic Press.

ISBN 0122553527

• W Hershey (1940) e Book of Diamonds

Hearthside Press New York.ISBN 1417977159

• S Koizumi, C.E Nebel and M Nesladek (2008).

Physics and Applications of CVD Diamond Wiley

VCH.ISBN 3527408010

• L.S Pan and D.R Kani (1995) Diamond: Electronic

Properties and Applications Kluwer Academic

Publishers.ISBN 0792395247

• Pagel-eisen, Verena (2001) Diamond Grading

ABC: the Manual Antwerp: Rubin & Son. ISBN

3980043460

• R.L Radovic, P.M Walker and P.A rower (1965) Chemistry and physics of carbon: a series

of advances New York: Marcel Dekker. ISBN 082470987X

• M Tolkowsky (1919) Diamond Design: A Study of the Reflection and Refraction of Light in a Diamond London: E & F.N Spon

• R.W Wise (2003) Secrets Of e Gem Trade,

e Connoisseur’s Guide To Precious Gemstones Brunswick House Press

• A.M Zaitsev (2001) Optical Properties of Diamond:

A Data Handbook Springer.ISBN 354066582X

1.8 Liên kết ngoài

Viên kim cương Hope

Viên kim cương Hope năm 1974

Viên kim cương Hope là một trong những món đồ

trang sức nổi tiếng nhất thế giới, với lý lịch quyền sở

hữu có niên đại gần bốn thế kỷ Màu xanh lam hiếm hoi

được ngưỡng mộ do một lượng nhỏ nguyên tử boron

Với trọng lượng 45,52cara, kích thước đặc biệt của viên

kim cương đã tiết lộ những phát hiện mới về sự hình

thành đá quý

Món trang sức được cho có nguồn gốc từ Ấn Độ, được

biết đến đã cắt gọt từ viên Màu Xanh nước Pháp (Le

bleu de France), dâng nộp lên vuaLouis XIV Người

ta thu nhận tên nó khi xuất hiện trong danh mục sưu

tập đá quý thuộc sở hữu của một gia đình ngân hàng

London gọi làHopenăm 1839 Sau đó viên kim cương

được bán cho nhà xã hội Washington Evalyn Walsh

McLeanthường đeo viên kim cương lên người Kể từ

năm 1958, nó đã được triển lãm tạibảo tàng Lịch sử Tự

nhiên ốc giacủa Washington

Viên kim cương Hope từ lâu được đồn đại mang theo

một lời nguyền, có thể do những tác nhân cố gắng khơi

dậy mối quan tâm đến viên đá Báo cáo lần cuối cho biết

viên kim cương được bảo hiểm với giá 250$ triệu

2.1 Phân loại

Viên kim cương Hope, còn được gọi là Le Bijou du Roi (“Trang sức của Nhà vua”),[1]Le bleu de France (“Màu xanh của Pháp”) và Màu xanh Tavernier, là một viên kim cương lớn, 45,52 cara (9,104 g),[2][3][4], xanh thẩm hiện tại nằm trong bộ sưu tập đá quý và khoáng vật tạibảo tàng Lịch sử Tự nhiên ốc giaởWashington,

DC Kim cương có màu xanh lam nhìn bằng mắt thường nhờ một lượng nhỏborontrong cấu trúc tinh thể, và phô bàylân quangđỏ khi tiếp xúc dưới ánh sángcực tím.[5][6]

Nó được phân loại như một viên kim cương loại IIb, đã đổi chủ sở hữu nhiều lần trên đường từ Ấn Độ sang Pháp sang Anh và cuối cùng đến Hoa Kỳ, nơi mà viên kim cương thường xuyên trưng bày công cộng kể từ đó

Nó được mô tả như là “viên kim cương nổi tiếng nhất thế giới”.[7]

2.2 Tính chất vật lý

• Trọng lượng: Vào tháng năm 1988, phòng thí

nghiệm mậu dịch đá quý thuộc Học viện Đá quý

Mỹ xác định rằng viên kim cương nặng 45,52 cara (9,104 g; 0,3211 oz).[8]

• Kí thước và hình dạng: Viên kim cương được

so sánh về kích thước và hình dạng với một quả trứng bồ câu,[9] quả hồ đào,[10] một “hạt dẻ kích thước tuyệt vời”[11] có “hình quả lê".[11] y mô các đại lượng chiều dài, rộng và độ dày là 25.60

mm × 21.78 mm × 12.00 mm (1 in × 7/8 in × 15/32 in).[8]

• Màu sắc: Viên kim cương được mô tả có màu

“xanh lam pha xám sẫm huyền ảo”[8] cũng như

“xanh lam sẫm”[11]hay “xanh lam gang thép”.[12]

Chuyên gia màu sắc kim cương Stephen Hofer chỉ ra, những kim cương xanh lam tương tự như Hope có thể phô bày khi đo lường bằng thiết bị

đo màu cho ra màu xám tro (thấp hơn khi bão hòa) so với ngọc bích xanh lam.[13] Năm 1996, phòng thí nghiệm mậu dịch đá quý thuộc học viện kim cương Mỹ đã kiểm tra viên kim cương, sử 8