Hvordan man fortæller, om en krystal er diamant eller kvarts?

Forskellene mellem kvarts og diamantkrystaller begynder med deres kemiske sammensætninger. Deres molekylære forskelle fører til de egenskaber, der giver dig mulighed for at fortælle dem hinanden. Uanset om det er i naturlig krystalform eller skåret i ædelstene, kan kvarts og diamanter differentieres ved hjælp af ikke-destruktiv teknik såsom krystalform, densitet, tyngdekraft eller brydningsindeks eller destruktive metoder som hårdhedsprøver eller spaltningsmønstre.

TL; DR (for lang, ikke læst)

Naturlige krystaller af kvarts og diamant danner meget forskellige krystalformer. Kvarts danner sekssidede, langstrakte krystaller, som normalt kun har en endeende. Diamanter danner otte sidede krystaller med omtrent lige længder og bredder. Forskelle i tæthed, brydningsindeks, hårdhed og spaltning skelner også kvarts fra diamant, selvom hårdheds- og spaltningstest kræver ødelæggelse eller ødelæggelse af krystal.

Naturkrystaller

I naturen har kvarts og diamanter meget forskellige krystalstrukturer. Kvarts siliciumdioxidmolekyler tilpasses til dannelse af seks-sidede sekskantede krystaller, normalt længere end de er brede. Kvartskrystaller vokser, så kun den ene ende slutter i en sekskantet pyramide. En undtagelse er de såkaldte Herkimer-diamanter, der afslutter i begge ender. På den anden side arrangerer de carbonatomer, der danner diamanter, sig selv i squat isometriske krystaller. Disse otte sidede krystaller kan fremstå som to pyramider anbragt base til base. Diamantkrystaller, uanset om de er enkelt eller tvinnede, måler omtrent det samme i alle retninger.

Tæthed og specifik tyngdekraften

Tæthed og specifik gravitation vedrører forholdet mellem masse og volumen. For at beregne tæthed måles massen af ​​et materiale og mængden af ​​samme mængde materiale, så divideres massen efter volumen for at finde tæthed. Volumenet af uregelmæssigt formede genstande kan måles ved hjælp af vandforskydning. Placer objektet i et kendt volumen vand og mål den efterfølgende volumenændring for at bestemme objektets volumen. Specifik tyngdekraft er dog mere almindeligt anvendt til mineraler. Mineralets masse måles i luft og måles igen, mens den er suspenderet i vand. Kvarts tyngdepunkt varierer fra 2,6 til 2,7, mens diamantens specifikke vægt varierer fra 3,1-3,53. Hvis krystallerne af kvarts og diamant er af samme størrelse, vil diamanten være tungere end kvarts.

Refraktive indeks og glans

Kvarts og diamanter gør smukke ædelstene. Igen styrer deres molekylære struktur den måde, som lyset spiller gennem krystallerne. Lysstyrke og brydningsindeks måler det lyse spil. Luster beskriver, hvordan lys reflekterer overfladen. Kvarts har en glasagtig eller glasagtig glans. Diamanter har en adamantin glans. Luster kan imidlertid være subjektiv. Brydningsindeks, en mere præcis måling, udnytter forandringen som lys passerer fra et transparent materiale til et andet. Brydningsindekset for kvarts spænder fra 1.544-1.553, mens diamanter måler 2,418. En hurtig test indebærer at anbringe krystallen i vegetabilsk olie (gennemsnitlig brydningsindeks 1,47) eller vintergrøn olie (brydningsindeks 1.536). Kvarts vil næsten forsvinde i disse olier, men en diamant vil forblive meget tydelig.

Destruktive testninger

Kvarts- og diamantkrystaller kan skelnes ved hjælp af test for hårdhed og spaltning, men disse tests vil skade eller ødelægge krystallerne. Hårdhed tester den relative hårdhed af mineraler. Kvarts har en hårdhed på 7. Diamanten har en hårdhed på 10. Diamanten vil ridse kvarts, men kvarts vil ikke ridse diamant. Topas (hårdhed 8) og korund (hårdhed 9) vil også ridse kvarts, men ikke diamant. Diamanter vil dog skrabe hinanden. Spaltning kræver at bryde krystallen for at undersøge mønsteret af bruddet. Diamanter har spaltningsplaner parallelt med hver af de naturlige krystalflader. Kvarts har ingen spaltningsplaner, men viser lejlighedsvis adskilt et svækket fly i krystal.