宝石密度测定仪
一、概念
宝石的密度是单位体积的质量，单位是g/cm3。
宝石的相对密度(以前称比重)是指物质(宝石)的密度与1个大气压下4℃纯水密度之比，因为1大气压下4℃时纯水的体积最小密度最大。因为是比值(相对的值)所以它没有单位。密度或相对密度对鉴定宝石十分有用，因为相同种类的宝石，都有自己相对固定的密度范围。例如红宝石和蓝宝石的密度范围为3.95～4.05g/cm3，钻石为3.52g/cm3左右，立方氧化锆YAG、GGG、钛酸锶的密度要比钻石大的多。当然，有些宝石与另一些宝石密度范围是重合的，例如，红宝石与石榴子石有些密度值重合，单以密度难以区分它们，所以，密度也不是宝石鉴定的惟一依据。另外，宝石的内含物也会影响密度的大小，所以必须严加注意。
二、测定密度和相对密度的方法
测定密度和相对密度方法很多，简单介绍如下。
(一)静水力学法测定宝石密度
只要称出宝石的质量，然后测出宝石的体积，两者相除，即为密度，计算公式：密度=质量/体积。
1.质量的测定方法(用天平)
(1)仪器用天平，精度为1mg以上或0.1mg的电子天平。这种天平操作简单(图12-9-1)。
(2)质量测量的操作步骤
1)天平的安装：天平一般是整装来的，只要震动不大，不会有问题，安置好之后，只要放上称重托盘就可以。
2)天平的调整：①天平必须安装在一个平稳不易震动的台面上，要求台面没有弹性震动，四腿要平稳，一般台面是厚的大理石板，不能过大或过小；②调整天平的水平状态：在天平内部有一水准气泡，用天平的两个腿(带螺丝可以升降)进行调整使水准气泡居中，这时天平处于水平位置；③天平零点的校正：打开电源开关，天平读数置于零，把标准砝码放入称重盘中；读出标准砝码的质量(标准砝码必须经过计量校正过的，否则无效)然后从天平校准孔进行校正；④天平在使用前必须经过计量校正单位进行计量校正认定，否则数据将是无效的。每天测量前同样需要量值的校正。
3)称重：①调整好零点；②用镊子夹住宝石，把宝石放在称重盘上；③关好天平的门，以免空气流动影响称重；④读出质量数据并记录。
图12-9-1 天平
2.体积的测定方法
按照阿基米德原理，即物体在水中失去的质量等于物体排开同体积水的质量。换言之，即物体在水中失去的质量就是它的体积。
称出宝石在水中的质量。
(1)必备的工具
1)足以跨越称盘的桥(小板凳)与一个杯子，见图12-9-2～12-9-4。
图12-9-2 天平测定体积装置示意图
图12-9-3 称出宝石在水中的质量
2)一个特殊的达到一定高度的称重架。
3)一个称重小篮子或钩子，用以盛放宝石。
(2)先把特殊的称重架放在称重盘上，称重架要用轻而钢性好的铝合金材料制作，底面积要大以确保稳固，可以是单臂的也可以双臂的，顶部有一挂钩。
(3)串过称重架，放好小桥，在小桥上放一直径较大的盛水量杯，并注入一定高度的水。小桥、盛水量杯都不能与称重盘接触。
(4)在称重架上，挂上放宝石的挂钩或金属丝小篮，其高度必须保证放宝石后全部淹没在水中。
(5)按下“去皮按钮”，使读数归零(未放宝石之前)。
(6)小心地将宝石挂到挂钩上或放入篮子里。
(7)读出宝石在水中称得的质量并记录。
图12-9-4 称出宝石在水中的质量示意图
3.计算密度
(1)把两次的读数进行计算
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D——宝石密度；
W1——宝石在空气中的质量；
W2——宝石在水中的质量。
(2)如果用其他液体测定，则必须应用下列公式：
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D——宝石密度；
W1——宝石在空气中的质量；
W2——宝石在水中的质量；
d——所用液体的密度。
4.测定中应注意的事项
(1)放液体的容器口径要大，原则上是越大越好，容器口径小，液位上升大，会减小称重架质量，等于增大了宝石体积，密度的误差就大；如果口径大，液位上升小，密度的误差就小。
(2)做挂钩与篮子的丝要细，这样可以减少由于液位上升而引起体积的变化。
(3)在其他液体中称重时，一定要使宝石上没有气泡，另外，应用浸润能力和渗透力强的四氯化碳作为测定液体，作四氯化碳密度校正后，密度精度更高。
(二)大件宝玉石的密度测定(静水力学法)
1.工具
(1)要有一台称量大的电子台秤，其精度可以是1克或10克，称量在35kg以上或50kg以上。
(2)一个大容量的水桶，或一个长方形的水槽。
(3)一条细而牢的不吸水的绳子。
2.测定方法
(1)把台秤放稳在地板上把水准气泡调整到中央。
(2)接上电源，打开电源开关。等待台秤显零时，用2kg的砝码进行校正。
(3)把装有足够数量水的水桶放在台秤上称重，可以记下其质量数据。如果体积不大可以按一下去皮按钮，进行去皮，使台秤显示为零。
(4)把宝玉石用绳子捆好，留下一段绳子可以提或抬。
(5)把捆好的宝玉石用绳子悬挂在水桶中，要浸没在水面以下，宝玉石不能有露出水面的部分，也不能与桶壁桶底接触，如图12-9-5。
(6)读出显示器上的读数，并记录(W2)。
(7)把宝石完全沉到底后再次读出显示器上的数据，并记录之(W1)，也可以在水桶放在台秤上之前，先将宝玉石称重，也代表W1。
(8)密度计算
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D——宝玉石的密度；
W1——宝玉石在空气中的质量；
W2——宝玉石在水中失去的质量(即宝玉石的体积)。
(9)由于宝玉石的质量较大，所以，本方法相对误差很小，绳子的体积不会影响测定结果。
(10)体积的测定原理同样是根据阿基米德原理进行的。
图12-9-5 宝玉石用绳子悬挂在水桶中示意图
(三)重液法估测宝石的相对密度(范围)
1.原理
已知重液液体的密度，利用宝玉石(固体)在液体中的悬浮状态判断它们的相对密度。一般有以下三种情况：
(1)如果固体的密度比液体的密度小，这时两者差距愈大，上浮的速度就愈快，浮得也愈高，固体就会浮在液体上。
(2)如果固体的密度比液体的密度小，则固体会沉入液体的底部。两者密度的差距愈大，下降速度就愈快。
(3)如果固体的密度与液体的密度相近，则固体就悬浮在液体中，不上也不下，略大于液体密度则就会缓慢不降，最后沉到底，略小于液体密度，则会缓慢上升直至露出液体表面。
2.配制系列重液
测定相对密度的重液需要配制一个系列。它们的密度值分别为2.57、2.62、2.67、3.05、3.32g/cm3，加上饱和盐水密度1.13g/cm3等就够用了。
配制重液用的原料是有机溶液，对这些有机液体要求①有稳定的化学性质，与宝石不起反应；②不易挥发；③无毒、或毒性小，不污染环境；④容易清洗、没有残留。一般用以下有机原料：
原料 密度 化学式
二碘甲烷 3.32g/cm3 CH2I2
三溴甲烷 2.88g/cm3 CHBr3
三氯甲烷 1.49g/cm3 CHCl3
α-溴代萘 1.48g/cm3 C10H7Br
克列里奇液 4.20g/cm3 CH2(COO)2Tl2HCOOTl.nH2O
二碘甲烷加苯、二甲苯、甲苯、溴乙烯或四氯化碳，按不同比例可配制成一系列密度为3.32～2.57g/cm3重液。
二碘甲烷与三溴甲烷可配制成密度为3.32～2.88g/cm3的重液。
三溴甲烷与溴代萘可配制成密度为2.88～2.57g/cm3的重液。克列里奇液加水可配成密度为4.20～1.00g/cm3的系列重液。但是克列里奇液是用乙酸铊配制的，铊这个元素有很大的毒性，可以通过皮肤渗透进入人体。加上这种液体价格十分昂贵，废液对环境污染又十分严重，所以一般是不用的。配制好的重液装进大小相同的瓶中，盖紧盖子待用，瓶一般直径20～25mm，高50～60mm(图12-9-6)。
图12-9-6 宝石放入重液中宝石在重液中状态
3.测定方法步骤
(1)工具
1)一杯清洗液，一般是二甲苯，乙醚加酒精或酒精。
2)一把镊子(夹宝石用)
3)一系列不同密度的重液，在重液中有控制重液密度大小的固体。
(2)操作步骤
1)用清洗液清洗宝石，并擦干。
2)用宝石镊子夹住宝石，放入选定的重液中。(事先用手掂一下，估计一下密度，再选择重液)，见图12-9-6。
3)松开镊子，观察宝石在重液中的悬浮状态，沉降或上升的速度。
4)选择重液：①如果宝石上升，应换另一密度较小的重液再测试；②如果宝石上升很快，可以换一密度更小的重液测试；③如果宝石下降，应换密度较大的重液，再测试；④如果宝石下降很快，应换密度更大的重液测试；⑤ 如果宝石悬浮在重液中间说明两者密度十分近似；⑥ 如果宝石悬浮在重液中间并缓慢上升，说明宝石密度略小于重液；⑦ 如果宝石悬浮在重液中间并缓慢下降，说明宝石密度略大于重液。
以上均可记录下来，如果不能悬浮，只能测出宝石的密度在两者之间，此时则记录宝石的密度范围。
注意：①每次从重液中取出来，都必须放入清洗液清洗，吹干再放入第2个重液。否则会把甲重液带到乙重液中去，使乙重液密度发生改变。②重液中必须放一粒标准密度的固体，以防重液密度改变时能及早发现。
5)利用重液测定宝石密度应注意事项：①重液必须标定(用比重瓶法)；②影响宝石密度因素很多，特别是宝石内部的包裹体；③宝石的折射率与重液折射率很接近时，突起很低，宝石的位置难以确定；④在更换重液时应清洗样品和镊子，并擦净；⑤每次测定只放一个样品，以防混样；⑥贮藏重液，应放在低温黑暗处，含碘的重液中要放一紫铜片，防止二碘甲烷分解出碘，使得液体变黑而无法观察；⑦温度会影响重液密度，温度升高，重液密度会降低，所以必须及时测定重液密度；⑧ 重液的蒸汽有毒，避免吸入人体。
硝酸铊 主要用途： 用于烟花和分析试剂, 与高氯酸和氯化亚汞及树脂混和产生绿火, 作海上标记物。
更多请见:http://baike.baidu.com/view/343092.htm
硫酸铊 主要用途： 用作杀鼠剂、分析试剂。
更多请见:http://baike.baidu.com/view/253912.htm
碘化铊 主要用途 用于制造药物、光谱分析、热定位的特种过滤器、与溴化铊组成混合结晶、传送极长波长的红外线辐射
更多请见:http://baike.baidu.com/view/453347.htm
附→
铊：一种金属元素，符号TI，白色，质柔软。其化合物有毒。英文名：Thallium，源自thallqs，意为嫩芽——因它在光谱中的亮黄谱线带有新绿色彩,铊化合物有数十种 ,常见的有 :硫酸铊、硝酸铊、醋酸铊、碳酸铊、磷酸铊、氧化铊、氯化铊、溴化铊、碘化铊、氢氧化铊、甲酸铊、乙酸铊等 ,均为剧毒化合物。(做毒药是当然可以的啦)
....其他我就不复制了,和LS一样的了,而且LZ问的是用处....
..汗`!我真的是无意路过~无意打开此问题..回答得晕晕乎乎的~汗``最后问下LZ怎么会想到问这样的问题啊~~~~
1、烟花
国家对铊的管理很严格，一般很难接触到它。但是逢年过节需要小心，因为烟花中就含有铊，准确地说是铊的化合物——硝酸铊，与高氯酸和氯化亚汞及树脂混和能产生绿色的火焰。只要购买正规的烟花产品，燃放过后洗完手再进食，就能避免铊中毒，因为铊主要通过消化道进入人体。
2、杀虫剂
硫酸亚铊曾被广泛应用于杀虫剂和杀鼠剂，但由于一些明显的副作用，被多国所禁止。
3、红铊铅矿
红铊铅矿是由铅、砷和铊等元素共同组成的。砷是砒霜的主要成分；铅在日常生活中很常见，是一种有毒的重金属；铊是灭鼠药的主要成分．．．．．．从组成就不难看出，妥妥的毒物。
4、采矿业和冶金、提炼行业常接触
铊化合物有数十种 ，常见的有：硫酸铊、硝酸铊、醋酸铊、碳酸铊、磷酸铊、氧化铊、氯化铊、溴化铊、碘化铊、氢氧化铊、甲酸铊、乙酸铊等 ，均为剧毒化合物。
扩展资料
铊对人体的毒性超过了铅和汞，近似于砷。铊是人体非必需微量元素，可以通过饮水、食物、呼吸而进入人体并富集起来，铊的化合物具有诱变性、致癌性和致畸性，导致食道癌、肝癌、大肠癌等多种疾病的发生，使人类健康受到极大的威胁。
铊还可以与细胞膜表面的Na－K－ATP（三磷酸腺苷）酶竞争结合进入细胞内，与线粒体表面含巯基团结合，抑制其氧化磷酸化过程，干扰含硫氨基酸代谢，抑制细胞有丝分裂和毛囊角质层生长。同时，铊可与维生素B2及维生素B2辅助酶作用，破坏钙在人体内的平衡。
参考资料来源：百度百科-铊
1924年全世界仅生产出1公斤的铟来。到1980年全球铟产量达45.5吨，1990年达133吨，1999年235吨，目前全球产量也只有300吨左右。 铟的价格最初只有几十美元/千克，1980年曾达645美元／千克，原因是由于原子能控制设施大量应用。此后价格一直萎靡不振，1994年5月18日为100-130美元/千克，1995年1月到2003年3月期间的平均价格是231美元/千克，1998年之前一直在270美元/千克之上。特别是IT泡沫破灭时的2001年10月--2002年9月份，价格竟然低达55-66美元/千克。之后缓慢回升，2003年5月初,铟价格达到125-170美元/千克；2003年6月140-170美元/千克；2004年却大幅攀升，从年初的300美元／千克升到年末的800美元／千克，涨了近3倍。2005年3月已达1010-1070美元/千克。之后缓慢高位调整，价格在800-870美元/千克之间，2006年3月16日为 930/990美元/千克，2006年4月1日达 1000/1060 美元/千克。有人乐观地估计铟价将达到1400美元/千克。
铟何以备受人们的追捧呢？这要从她的身世说起。
铟是元素周期表中的第三族元素，硼、铝、镓、铟、铊系列的第四位，原子序数为49，原子量为114.82。铟属于分散元素，在地壳中含量非常低，其丰度与银的丰度相近，为0.05×10-6。目前发现的铟独立矿物只有8种，且极其少见，绝大部分的铟均以杂质成分存在于其它矿物中，一般多分布于铅锌矿及锡矿中。铟的提炼很困难， 目前只有铅锌冶炼厂和锡冶炼厂以副产品回收铟。绝大部分铟是从湿法炼锌的浸出渣中回收的，矿渣经化学处理后，可用溶剂萃取法得到铟。用锌片还原矿渣浸出液，也可得到铟。进一步用电解精炼，可得纯度为99.97％的金属铟。纯度为99.9999％的高纯铟，仍需利用电解法提纯。因此，目前全球的铟产量只有300吨左右，且其产能不会急剧增长。据估计，目前全球铟资源的探明储量大约为13万吨。
“物以稀为贵”，铟价居高不下。但这只是问题的一个方面，更为重要的是其独特的物理和化学性质，才使得这只丑小鸭成为了美丽的白天鹅。
其一：铟金属显银白略带淡蓝色，光泽亮丽，在弯曲时会发出鸣音。其与铜银金的合金制作假牙。
其二：铟具有熔点低（156.61°C），沸点高（2080°C），传导性好，延展性好，比铅还软，能用指甲刻痕；可塑性强，可压成极薄的金属片。其氧化物能形成透明的导电膜等特性，近年在铟锡氧化物（ITO）、半导体、低熔点合金等方面得到广泛应用。特别是由于铟锡氧化物（ITO）具有可见光透过率95%以上、紫外线吸收率≥70%、对微波衰减率≥85%、导电和加工性能良好、膜层既耐磨又耐化学腐蚀等优点，作为透明导电膜已获得广泛应用。随着IT产业的迅猛发展，用于笔记本电脑、电视和手机等各种新型液晶显示器（LCD）以及接触式屏幕、建筑用玻璃等方面，作为透明电极涂层的ITO靶材（约占铟用量的70%）用量的急剧增长，使铟的需求正以年均30%以上的增长率递增。世界市场上平面显示器的快速增长成为全世界铟的生产的最主要的最终用户，包括平面电视、台式计算机显示器、可上网的笔记本电脑、手机等主要的平面显示器的快速发展和应用，使得国际市场对铟的需求急剧增长，而且目前还没有新的用于替代ITO的材料研究出来。
其三、从常温到熔点之间，铟与空气中的氧作用缓慢，表面形成极薄的氧化膜，温度更高时，与氧、卤素、硫、硒、碲、磷作用。铟在空气中的氧化作用很慢；大块金属铟不与沸水和碱反应，但粉末状的铟可与水作用，生成氢氧化铟。铟与冷的稀酸作用缓慢，易溶于浓热的无机酸和乙酸、草酸。铟可作为包复层或与其它金属制成合金，以增强发动机轴承耐腐蚀性；铟有优良的反射性，可用来制造反射镜；银铅铟合金可作高速航空发动机的轴承材料。易熔的伍德合金中每加1％铟，可降低熔点1.45℃。铟化合物半导体有锑化铟（通迅激光光源、太阳能电池），磷化铟和锑化铟（红外检测、光磁器件、太阳能转换器等）。
其四：铟合金可作反应堆控制棒，能够敏感地检测中子幅射；可用于登陆舱，着陆时不脆化、不开裂。
随着科技的进步，铟的应用领域日趋扩大。由于其用量很少，尽管其价格很高，对整个产品的成本影响并不大。目前铟已作为一种新型的战略资源为世界各国所争夺。
2006年7月24日 星期一 时间13:30
品名 规格 价格范围产地
铟 ≥99.99% 6600-6800 国产
参考资料：http://yuelugj.bokee.com/4968322.html
http://www.met-cn.com/INDEX/INDEX.ASP
