Πώς να πει εάν ένα κρύσταλλο είναι διαμάντι ή χαλαζία;

Οι διαφορές μεταξύ κρυστάλλων χαλαζία και διαμαντιών ξεκινούν με τις χημικές τους συνθέσεις. Οι μοριακές διαφορές τους οδηγούν στα χαρακτηριστικά που σας επιτρέπουν να τα ξεχωρίζετε. Είτε σε φυσική μορφή κρυστάλλου είτε σε πολύτιμους λίθους, ο χαλαζίας και τα διαμάντια μπορούν να διαφοροποιηθούν χρησιμοποιώντας μη καταστρεπτικές τεχνικές όπως κρυσταλλική μορφή, πυκνότητα, ειδικό βάρος ή δείκτη διάθλασης, ή καταστροφικές μέθοδοι όπως δοκιμές σκληρότητας ή διάσπαση μοτίβα.

TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)

Οι φυσικοί κρύσταλλοι χαλαζία και διαμάντια σχηματίζουν πολύ διαφορετικά κρυσταλλικά σχήματα. Ο χαλαζίας σχηματίζει εξάπλευρους, επιμήκους κρυστάλλους που συνήθως έχουν μόνο ένα άκρο τερματισμού. Τα διαμάντια σχηματίζουν οκτώ όψεις κρυστάλλους με περίπου ίσο μήκος και πλάτος. Οι διαφορές στην πυκνότητα, τον δείκτη διάθλασης, τη σκληρότητα και τη διάσπαση διαφοροποιούν επίσης τον χαλαζία από το διαμάντι, αν και οι δοκιμές σκληρότητας και διάσπασης απαιτούν καταστροφή ή καταστροφή του κρυστάλλου.

Στη φύση, ο χαλαζίας και το διαμάντι έχουν πολύ διαφορετικές κρυσταλλικές δομές. Τα μόρια διοξειδίου του πυριτίου του χαλαζία ευθυγραμμίζονται για να σχηματίσουν εξαγωνικούς κρυστάλλους έξι όψεων, συνήθως μακρύτεροι από ότι είναι πλάτος. Οι κρύσταλλοι χαλαζία μεγαλώνουν έτσι ώστε μόνο ένα άκρο να καταλήγει σε μια εξαγωνική πυραμίδα. Εξαίρεση αποτελούν τα λεγόμενα διαμάντια Herkimer, τα οποία καταλήγουν και στα δύο άκρα. Από την άλλη πλευρά, τα άτομα άνθρακα που σχηματίζουν διαμάντια συνήθως τακτοποιούνται σε καταλήψεις ισομετρικών κρυστάλλων. Αυτοί οι οκτάπλευροι κρύσταλλοι μπορεί να εμφανίζονται ως δύο πυραμίδες στηριγμένες στη βάση. Οι κρύσταλλοι διαμαντιών, είτε είναι μονόκλινοι είτε αδελφοποιημένοι, μετρούν περίπου το ίδιο σε όλες τις κατευθύνσεις.

Η πυκνότητα και το ειδικό βάρος σχετίζονται με την αναλογία μάζας προς όγκο. Για να υπολογίσετε την πυκνότητα, μετρήστε τη μάζα ενός υλικού και τον όγκο της ίδιας ποσότητας υλικού και, στη συνέχεια, διαιρέστε τη μάζα με τον όγκο για να βρείτε την πυκνότητα. Ο όγκος των ακανόνιστων αντικειμένων μπορεί να μετρηθεί χρησιμοποιώντας μετατόπιση νερού. Τοποθετήστε το αντικείμενο σε έναν γνωστό όγκο νερού και μετρήστε την επακόλουθη μεταβολή του όγκου για να προσδιορίσετε τον όγκο του αντικειμένου. Ωστόσο, το ειδικό βάρος χρησιμοποιείται πιο συχνά για τα ορυκτά. Η μάζα του ορυκτού μετριέται στον αέρα και μετριέται ξανά ενώ αιωρείται σε νερό. Το ειδικό βάρος του χαλαζία κυμαίνεται από 2,6-2,7, ενώ το ειδικό βάρος του διαμαντιού κυμαίνεται από 3,1-3,53. Εάν οι κρύσταλλοι χαλαζία και διαμάντι έχουν το ίδιο μέγεθος, το διαμάντι θα είναι βαρύτερο από τον χαλαζία.

Ο χαλαζίας και τα διαμάντια δημιουργούν όμορφους πολύτιμους λίθους. Και πάλι, η μοριακή δομή τους ελέγχει τον τρόπο με τον οποίο το φως παίζει μέσω των κρυστάλλων. Η λάμψη και ο διαθλαστικός δείκτης μετρούν αυτό το ελαφρύ παιχνίδι. Η λάμψη περιγράφει τον τρόπο με τον οποίο το φως αντανακλά την επιφάνεια. Ο χαλαζίας έχει υαλώδη ή υαλώδη λάμψη. Τα διαμάντια έχουν μια αδαμαντίνη λάμψη. Ωστόσο, η λάμψη μπορεί να είναι υποκειμενική. Ο διαθλαστικός δείκτης, ένα πιο ακριβές μέτρο, εκμεταλλεύεται την αλλαγή καθώς το φως περνά από ένα διαφανές υλικό σε άλλο. Ο δείκτης διάθλασης του χαλαζία κυμαίνεται από 1.544-1.553, ενώ τα διαμάντια μετρούν 2.418. Μια γρήγορη δοκιμή περιλαμβάνει την τοποθέτηση του κρυστάλλου σε φυτικό έλαιο (μέσος δείκτης διάθλασης 1,47) ή λάδι χειμώνα (δείκτης διάθλασης 1,536). Ο χαλαζίας θα εξαφανιστεί σχεδόν σε αυτά τα λάδια, αλλά ένα διαμάντι θα παραμείνει πολύ ξεχωριστό.

Οι κρύσταλλοι χαλαζία και διαμάντια μπορούν να διακριθούν χρησιμοποιώντας δοκιμές σκληρότητας και διάσπασης, αλλά αυτές οι δοκιμές θα καταστρέψουν ή θα καταστρέψουν τους κρυστάλλους. Η σκληρότητα ελέγχει τη σχετική σκληρότητα των ορυκτών. Ο χαλαζίας έχει σκληρότητα 7. Το Diamond έχει σκληρότητα 10. Το διαμάντι θα χαράξει τον χαλαζία, αλλά ο χαλαζίας δεν θα γρατσουνίσει το διαμάντι. Το Topaz (σκληρότητα 8) και το κορούνδιο (σκληρότητα 9) θα χαράξουν επίσης χαλαζία αλλά όχι διαμάντι. Ωστόσο, τα διαμάντια θα ξύσουν το ένα το άλλο. Η διάσπαση απαιτεί το σπάσιμο του κρυστάλλου για να εξετάσει το μοτίβο του σπασίματος. Τα διαμάντια έχουν επίπεδα διάσπασης, παράλληλα με κάθε μια από τις φυσικές κρυσταλλικές όψεις. Ο χαλαζίας δεν έχει επίπεδα διάσπασης, αλλά περιστασιακά δείχνει χωρισμό κατά μήκος ενός εξασθενημένου επιπέδου μέσα στον κρύσταλλο.