Разликите между кварцовите и диамантените кристали започват от техния химичен състав. Техните молекулярни разлики водят до характеристиките, които ви позволяват да ги различавате. Независимо дали са в естествена кристална форма или са нарязани на скъпоценни камъни, кварцът и диамантите могат да бъдат разграничени с помощта на неразрушаващи техники като кристална форма, плътност, специфично тегло или индекс на пречупване или деструктивни методи като тестове за твърдост или разцепване модели.
TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)
Естествените кристали от кварц и диамант образуват много различни кристални форми. Кварцът образува шестстранни, удължени кристали, които обикновено имат само един завършващ край. Диамантите образуват осемстранни кристали с приблизително еднакви дължини и ширини. Различията в плътността, индекса на пречупване, твърдостта и разцепването също разграничават кварца от диаманта, въпреки че тестовете за твърдост и разцепване изискват увреждане или разрушаване на кристала.
Естествени кристали
В природата кварцът и диамантът имат много различни кристални структури. Кварцовите молекули на силициев диоксид се подравняват, образувайки шестстранни шестоъгълни кристали, обикновено по-дълги, отколкото са широки. Кварцовите кристали растат така, че само един край завършва в шестоъгълна пирамида. Изключение правят така наречените диаманти на Херкимер, които завършват от двата края. От друга страна, въглеродните атоми, образуващи диаманти, обикновено се подреждат в клекнали изометрични кристали. Тези осемстранни кристали могат да изглеждат като две пирамиди, допиращи се до основата. Диамантените кристали, независимо дали са единични или двойни, измерват приблизително еднакви във всички посоки.
Плътност и специфично тегло
Плътността и специфичното тегло свързват съотношението маса към обем. За да изчислите плътността, измерете масата на материала и обема на същото количество материал, след което разделете масата на обема, за да намерите плътността. Обемът на обектите с неправилна форма може да се измери с помощта на изместване на водата. Поставете обекта в известен обем вода и измерете последващата промяна в обема, за да определите обема на обекта. Специфичното тегло обаче се използва по-често за минерали. Масата на минерала се измерва във въздуха и се измерва отново, докато се суспендира във вода. Специфичното тегло на кварца варира от 2.6-2.7, докато специфичното тегло на диаманта варира от 3.1-3.53. Ако кристалите на кварца и диаманта са с еднакъв размер, диамантът ще бъде по-тежък от кварца.
Индекс на пречупване и блясък
Кварцът и диамантите правят красиви скъпоценни камъни. Отново тяхната молекулярна структура контролира начина, по който светлината играе през кристалите. Блясъкът и индексът на пречупване измерват тази светлина. Лъстър описва как светлината се отразява от повърхността. Кварцът има стъкловидно или стъкло блясък. Диамантите имат непреклонен блясък. Блясъкът обаче може да бъде субективен. Индексът на пречупване, по-точна мярка, се възползва от промяната, когато светлината преминава от един прозрачен материал към друг. Индексът на пречупване на кварца варира от 1,544-1,553, докато диамантите измерват 2,418. Бърз тест включва поставяне на кристала в растително масло (среден индекс на пречупване 1,47) или масло от зимен зелен (индекс на пречупване 1,536). Кварцът почти ще изчезне в тези масла, но диамантът ще остане много отчетлив.
Деструктивно изпитване
Кварцовите и диамантените кристали могат да бъдат разграничени чрез тестове за твърдост и разцепване, но тези тестове ще повредят или унищожат кристалите. Твърдостта тества относителната твърдост на минералите. Кварцът има твърдост 7. Диамантът има твърдост 10. Диамантът ще надраска кварца, но кварцът няма да надраска диаманта. Топаз (твърдост 8) и корунд (твърдост 9) също ще надраскат кварца, но не и диаманта. Диамантите обаче ще се надраскат. Разцепването изисква разбиване на кристала, за да се изследва моделът на прекъсването. Диамантите имат равнини на разцепване, успоредни на всяко от естествените кристални лица. Кварцът няма равнини на разцепване, но от време на време показва раздяла по отслабена равнина в кристала.