Le differenze tra cristalli di quarzo e di diamanti iniziano con le loro composizioni chimiche. Le loro differenze molecolari portano alle caratteristiche che ti permettono di distinguerle. Sia in forma di cristallo naturale o tagliato in pietre preziose, quarzo e diamanti possono essere differenziati utilizzando tecniche non distruttive come la forma del cristallo, la densità, il peso specifico o l'indice di rifrazione, oppure metodi distruttivi come prove di durezza o modelli di scissione.
TL; DR (Too Long; Didn't Read)
I cristalli naturali di quarzo e diamante formano forme di cristallo molto diverse. Il quarzo forma cristalli allungati a sei facce che normalmente hanno solo un'estremità terminale. I diamanti formano cristalli a otto lati con lunghezze e larghezze approssimativamente uguali. Le differenze di densità, indice di rifrazione, durezza e scissione differenziano anche il quarzo dal diamante, sebbene i test di durezza e scissione richiedano di danneggiare o distruggere il cristallo.
Cristalli naturali
In natura, il quarzo e il diamante hanno strutture cristalline molto diverse . Le molecole di biossido di silicio al quarzo si allineano per formare cristalli esagonali a sei facce, generalmente più lunghi di quanto siano larghi. I cristalli di quarzo crescono in modo che solo un'estremità termina in una piramide esagonale. Un'eccezione sono i cosiddetti diamanti Herkimer, che terminano su entrambe le estremità. D'altro canto, gli atomi di carbonio che formano i diamanti di solito si dispongono in cristalli isometrici tozzi. Questi cristalli a otto facce possono apparire come due piramidi appoggiate alla base. I cristalli di diamante, singoli o gemellati, misurano approssimativamente lo stesso in tutte le direzioni.
Densità e gravità specifica
La densità e la gravità specifica mettono in relazione il rapporto tra massa e volume. Per calcolare la densità, misurare la massa di un materiale e il volume della stessa quantità di materiale, quindi dividere la massa per il volume per trovare la densità. Il volume di oggetti di forma irregolare può essere misurato usando lo spostamento dell'acqua. Posizionare l'oggetto in un volume d'acqua noto e misurare la successiva variazione di volume per determinare il volume dell'oggetto. Il peso specifico è tuttavia più comunemente usato per i minerali. La massa del minerale viene misurata in aria e misurata di nuovo mentre è sospesa in acqua. Il peso specifico del quarzo varia da 2,6 a 2,7 mentre il peso specifico del diamante varia da 3,1 a 3,53. Se i cristalli di quarzo e diamante hanno le stesse dimensioni, il diamante sarà più pesante del quarzo.
Indice di rifrazione e lucentezza
Il quarzo e i diamanti formano meravigliose pietre preziose. Ancora una volta, la loro struttura molecolare controlla il modo in cui la luce gioca attraverso i cristalli. Lustro e indice di rifrazione misurano quel gioco leggero. La lucentezza descrive come la luce si riflette sulla superficie. Il quarzo ha una lucentezza vetrosa o vetrosa. I diamanti hanno una lucentezza adamantina. La lucentezza può essere soggettiva, tuttavia. L'indice di rifrazione, una misura più accurata, sfrutta il cambiamento quando la luce passa da un materiale trasparente a un altro. L'indice di rifrazione del quarzo varia da 1,544 a 1,553 mentre i diamanti misurano 2,418. Un test rapido prevede il posizionamento del cristallo nell'olio vegetale (indice di rifrazione medio 1,47) o nell'olio del verde invernale (indice di rifrazione 1,536). Il quarzo quasi scomparirà in questi oli, ma un diamante rimarrà molto distinto.
Test distruttivi
I cristalli di quarzo e di diamante possono essere distinti usando test di durezza e scissione, ma questi test danneggiano o distruggono i cristalli . La durezza verifica la durezza relativa dei minerali. Il quarzo ha una durezza di 7. Il diamante ha una durezza di 10. Il diamante graffia il quarzo, ma il quarzo non graffia il diamante. Anche il topazio (durezza 8) e il corindone (durezza 9) graffieranno il quarzo ma non il diamante. Tuttavia, i diamanti si graffieranno. La scollatura richiede la rottura del cristallo per esaminare il modello della rottura. I diamanti hanno piani di scollatura, paralleli a ciascuna delle facce di cristallo naturale. Il quarzo non ha piani di scissione, ma occasionalmente mostra una divisione lungo un piano indebolito all'interno del cristallo.
