Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Geologi

Sådan fortæller du forskellen mellem ædelstene og glas

Mens mange mineraler danner smukke krystaller, er ædelsten de mineraler, der overlever slid ved at være en del af et smykke. Blandt de mest kendte ædelstene er det, der engang var kendt som de "ædelsten": diamanter, safirer, topas og smaragder, som er en række forskellige beryl. Andre ædelstene, herunder akvamariner (en anden form for beryl), turmaliner, zirkoner, spineller, peridotter og granater, giver juvelerere en fantastisk palet. At fortælle forskellen mellem glas og disse mange ædelstene kan være udfordrende.

TL; DR (for lang; læste ikke)

Glas og ædelstene kan differentieres ved forskelle i fysiske egenskaber. Selv kvartsstensten, ædelstene kemisk tættest på glas, adskiller sig tydeligt fra glas. Glas har lavere hårdhed, lavere brydningsindeks og lavere densitet (specifik tyngdekraft) end ædelsten. Den ene undtagelse, opal, har et tydeligt farvespil, som glas ikke viser.
Genkendelse af glas

Glas findes også i flere varianter. I naturen sker obsidian eller vulkansk glas, når lava afkøles så hurtigt, at der dannes meget få eller ingen krystaller. Undertiden obsidian former i bolde kaldet Apache tårer.

Men det meste glas er menneskeskabt. Når det findes udenfor, har brudt glas skarpe kanter med en skalllignende, konkoidalt brud. Ved stranden eller i vandløb kan glasset tumles med glatte kanter, men det forbliver normalt relativt fladt med parallelle sider. Det mest sandsynlige glas, der findes i naturen, er sodakalk eller vinduesglas, der har en hårdhed på 5 til 5,5. Brydningsindekset for glas varierer fra 1,46 til 1,52. Glas har ikke en krystallinsk struktur. Glasets densitet varierer fra 2,18 til 2,40 gram pr. Kubikcentimeter. Generelt brydes glassets kanter let, så glas "krystaller" viser slid langs kanterne af facetter, mere end man kunne forvente i ædelsten. Kemisk fremstilles glas af sand, der er næsten rent siliciumdioxid med nogle få tilsætningsstoffer for at sænke smeltepunktet for silicasand og til at tilføje, når det ønskes, farve til glasset. Kvarts, der er dannet af siliciumdioxidmolekyler, ligner kemisk mest glas.
Mohs Hardness Scale

Mohs Hardness Scale beskriver materialer ved deres hårdhed eller modstand mod skader. Det hårdeste mineral af alle, diamant, har en hårdhed på 10. Dernæst kommer korund, nummer 9 på Mohs hårdhedsskala. Korund inkluderer de mange nuancer af safir, fra klar til gul til blå samt den røde safir, der ofte kaldes rubin. Dernæst ligger hårdhedsskalaen topas. Fra gul og orange til lyseblå rangerer topas 8 på hårdhedsskalaen.

Beryl, familien af mineraler, der inkluderer smaragd, akvamarin og morganit, ligger lidt under topaz på Mohs Hardness-skalaen og registrerer mellem 7,5 og 8. Varier af kvarts kan også findes monteret som ædelsten. Kvarts kan med sin Mohs-hårdhed på 7 findes i en lang række farver, fra lilla ametyst til klar klippekrystall til gul citrin. Mange andre ædelstene som granater, peridotter, turmaliner, ioliter, spinel og zirkoner falder mellem 6 og 7,5 på hårdhedsskalaen. Alle disse ædelstene skraber glas, hvis man er interesseret i at udføre en hårdhedstest, fordi glassets hårdhed ligger mellem 5 og 5,5.
Brydningsindeks

Brydning forekommer, når lys bøjer sig, når det går fra et medium til et andet . Den tilsyneladende bøjning af en blyant, når den anbringes i et glas vand, illustrerer brydning. Brydningsindekset måler brydningsgraden. En metode til test af brydningsindeks bruger olier med kendte brydningsindeks. Hvis en ædelsten har det samme brydningsindeks, forsvinder stenen, når den placeres i den matchende olie. Brydningsindekset for glas varierer fra 1,46 til 1,52. Borosilikatglas, RI 1,47, forsvinder i vegetabilsk olie. Ædelsten har på den anden side højere brydningsindeks. Ametyst og citrin, to varianter af kvarts, har et RI-område på 1,54 til 1,55. Zirkon spænder fra 1,81 til 1,98, mens diamantens RI er 2,42. Brydningsindekset måler et aspekt af gnisten af ædelstene, og glas har bare ikke den samme effekt på lys.
Tæthed og specifik tyngdekraft

Tæthed og specifik tyngdekraft måler begge stofmængden, Glastætheden, mellem 2,18 og 2,40, er lavere end naturlig kvarts. Ædelsten-kvalitet rosekvarts har en densitet på 2,66. Beryl spænder fra 2,72 (smaragder og akvamariner) til 2,80 til 2,91 (morganit), diamanter er på 3,52 og zirkon er 3,90 til 4,73. Disse illustrerer, hvordan tætheden af ædelstene overstiger densiteten af glas. Med andre ord vil glas føles lettere end en ædelsten af samme størrelse.
Play of Colour

Gemstone opal viser unikke blink og farver, som glas ikke efterligner. Opals fysiske egenskaber matcher meget tæt på glas. Farvespillet forårsaget af lagene af silicakugler inden i opal gør dog forvirrende opal med glas meget usandsynligt.