Les différences entre les cristaux de quartz et de diamant commencent par leur composition chimique. Leurs différences moléculaires conduisent aux caractéristiques qui vous permettent de les distinguer. Qu'ils soient sous forme de cristal naturel ou taillés en pierres précieuses, le quartz et les diamants peuvent être différenciés à l'aide de techniques non destructives telles que la forme cristalline, la densité, la densité ou l'indice de réfraction, ou des méthodes destructives telles que les tests de dureté ou le clivage motifs.
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
Les cristaux naturels de quartz et de diamant forment des formes cristallines très différentes. Le quartz forme des cristaux allongés à six faces qui n'ont normalement qu'une extrémité terminale. Les diamants forment des cristaux à huit côtés avec des longueurs et des largeurs à peu près égales. Les différences de densité, d'indice de réfraction, de dureté et de clivage différencient également le quartz du diamant, bien que les tests de dureté et de clivage nécessitent d'endommager ou de détruire le cristal.
Cristaux Naturels
Dans la nature, le quartz et le diamant ont des structures cristallines très différentes. Les molécules de dioxyde de silicium du quartz s'alignent pour former des cristaux hexagonaux à six faces, généralement plus longs que larges. Les cristaux de quartz se développent de sorte qu'une seule extrémité se termine par une pyramide hexagonale. Une exception sont les diamants dits Herkimer, qui se terminent aux deux extrémités. D'autre part, les atomes de carbone formant les diamants s'arrangent généralement en cristaux isométriques trapus. Ces cristaux à huit côtés peuvent apparaître comme deux pyramides aboutées de base à base. Les cristaux de diamant, qu'ils soient simples ou jumelés, mesurent à peu près la même chose dans toutes les directions.
Densité et gravité spécifique
La densité et la densité sont liées au rapport masse/volume. Pour calculer la densité, mesurez la masse d'un matériau et le volume de la même quantité de matériau, puis divisez la masse par le volume pour trouver la densité. Le volume d'objets de forme irrégulière peut être mesuré en utilisant le déplacement d'eau. Placez l'objet dans un volume d'eau connu et mesurez le changement de volume ultérieur pour déterminer le volume de l'objet. Cependant, la gravité spécifique est plus couramment utilisée pour les minéraux. La masse du minéral est mesurée dans l'air et mesurée à nouveau en suspension dans l'eau. La gravité spécifique du quartz varie de 2,6 à 2,7 tandis que la gravité spécifique du diamant varie de 3,1 à 3,53. Si les cristaux de quartz et de diamant sont de la même taille, le diamant sera plus lourd que le quartz.
Indice de réfraction et lustre
Le quartz et les diamants font de belles pierres précieuses. Encore une fois, leur structure moléculaire contrôle la façon dont la lumière joue à travers les cristaux. Le lustre et l'indice de réfraction mesurent ce jeu de lumière. Le lustre décrit comment la lumière se réfléchit sur la surface. Le quartz a un éclat vitreux ou vitreux. Les diamants ont un lustre adamantin. Le lustre peut être subjectif, cependant. L'indice de réfraction, une mesure plus précise, tire parti du changement lorsque la lumière passe d'un matériau transparent à un autre. L'indice de réfraction du quartz varie de 1,544 à 1,553 tandis que les diamants mesurent 2,418. Un test rapide consiste à placer le cristal dans de l'huile végétale (indice de réfraction moyen 1,47) ou de l'huile de gaulthérie (indice de réfraction 1,536). Le quartz disparaîtra presque dans ces huiles, mais un diamant restera bien distinct.
Essais destructifs
Les cristaux de quartz et de diamant peuvent être distingués à l'aide de tests de dureté et de clivage, mais ces tests endommageront ou détruiront les cristaux. La dureté teste la dureté relative des minéraux. Le quartz a une dureté de 7. Le diamant a une dureté de 10. Le diamant rayera le quartz, mais le quartz ne rayera pas le diamant. La topaze (dureté 8) et le corindon (dureté 9) rayeront également le quartz mais pas le diamant. Les diamants se rayent cependant. Le clivage nécessite de casser le cristal pour examiner le motif de la cassure. Les diamants ont des plans de clivage, parallèles à chacune des faces cristallines naturelles. Le quartz n'a pas de plans de clivage, mais montre parfois une séparation le long d'un plan affaibli à l'intérieur du cristal.