Videnskab
 Science >> Videnskab & Opdagelser >  >> Geologi

Sådan skelnes en diamant fra kvarts:En praktisk ekspertvejledning

Af Karen G. Blaettler – Opdateret 30. august 2022

Faferek/iStock/GettyImages

TL;DR (for lang; læste ikke)

Kvarts- og diamantkrystaller afslører deres identitet gennem forskellige krystalformer, tæthed, brydningsindeks, hårdhed og spaltning. Kvarts danner seks-sidede, aflange krystaller med en enkelt afsluttende ende, mens diamanter vokser som otte-sidede, isometriske krystaller, der er nogenlunde lige lange og brede. Disse forskelle – kombineret med deres unikke fysiske egenskaber – muliggør pålidelig identifikation, uanset om der anvendes ikke-destruktive tests eller, når det er nødvendigt, destruktive metoder.

Naturlig krystalmorfologi

I naturen dikterer det indre arrangement af atomer krystalvækst. Kvarts, sammensat af siliciumdioxid (SiO₂), krystalliserer i et sekskantet gitter, hvilket producerer lange, slanke prismer, der typisk ender i en enkelt sekskantet pyramide. Den sjældne Herkimer "diamant" kvarts kan have terminering i begge ender. I modsætning hertil danner diamantens rene kulstofgitter kubiske (isometriske) krystaller. Disse otte-sidede former fremstår ofte som to pyramider forbundet ved deres baser, med alle dimensioner næsten identiske uanset orientering.

Densitet og specifik vægtfylde

Massefylde er massen pr. volumenenhed; vægtfylde sammenligner denne massefylde med vand. Måling af tæthed af uregelmæssige prøver kan opnås via vandfortrængning. For mineraler er vægtfylde mere almindelig:vej krystallen i luft, derefter i vand, og divider luftvægten med vandvægten. Kvarts udviser typisk en vægtfylde på 2,6-2,7, mens diamant varierer fra 3,1 til 3,53. Derfor vil en diamant af samme størrelse føles mærkbart tungere end kvarts.

Brydningsindeks og glans

Begge mineraler funkler, men deres optiske signaturer er forskellige. Luster beskriver, hvordan lys reflekteres fra en overflade:kvarts har en glasagtig (glasagtig) glans, mens diamant viser en adamantinsk glans. Brydningsindekset, en mere præcis metrisk, måler, hvordan lyset bøjes, når det passerer fra et medium til et andet. Quartz's indeks falder mellem 1,544 og 1,553; diamant er en slående 2.418. En praktisk felttest involverer nedsænkning af krystallen i olier med kendt brydningsindeks. Kvarts vil næsten forsvinde i vegetabilsk olie (1,47) eller vintergrøn olie (1,536), hvorimod en diamant forbliver tydeligt synlig.

Hårdheds- og spaltningstest (destruktive metoder)

Hårdhed på Mohs-skalaen er en direkte indikator for et minerals modstandsdygtighed over for ridser. Kvarts scorer 7, hvorimod diamant topper skalaen ved 10. En diamant kan ridse kvarts, men kvarts kan ikke ridse diamant. Endnu hårdere materialer - topas (8) og korund (9) - vil ridse kvarts, men ikke diamant. Når to diamanter gnides sammen, kan de faktisk ridse hinanden. Spaltningsvurdering kræver, at krystallen brydes:Diamanter udviser tydelige spaltningsplaner parallelt med hver naturlig flade, mens kvarts ikke viser nogen ægte spaltning, selvom den kan vise skiller langs svækkede indre planer.