A kvarc és a gyémánt kristályok közötti különbségek kémiai összetételükkel kezdődnek. Molekuláris különbségeik olyan tulajdonságokhoz vezetnek, amelyek lehetővé teszik, hogy megkülönböztessék őket. Akár természetes kristály formában, akár drágakövekbe vágva, a kvarc és a gyémánt roncsolásmentes technikákkal megkülönböztethető például kristályforma, sűrűség, fajsúly vagy törésmutató, vagy destruktív módszerek, például keménységvizsgálatok vagy hasadás minták.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
A kvarc és a gyémánt természetes kristályai nagyon különböző kristályformákat alkotnak. A kvarc hatoldalú, hosszúkás kristályokat képez, amelyeknek általában csak egy végződése van. A gyémántok nyolcoldalas kristályokat képeznek, körülbelül azonos hosszúságúak és szélességűek. A sűrűség, a törésmutató, a keménység és a hasítás különbségei szintén megkülönböztetik a kvarcot a gyémánttól, bár a keménység és a hasítási tesztek megkövetelik a kristály károsodását vagy megsemmisítését.
Természetes kristályok
A természetben a kvarc és a gyémánt nagyon különböző kristályszerkezettel rendelkezik. A kvarc szilícium-dioxid-molekulái egymáshoz igazodva hatoldalas hatszögletű kristályokat képeznek, általában hosszabbak, mint szélesek. A kvarckristályok úgy nőnek, hogy csak az egyik végük hatszögletű piramisban végződik. Kivételt képeznek az úgynevezett Herkimer gyémántok, amelyek mindkét végén végződnek. Másrészt a gyémántokat alkotó szénatomok rendszerint zömök izometrikus kristályokká rendeződnek. Ezek a nyolcoldalú kristályok két piramisként jelenhetnek meg, amelyek a talajhoz kapcsolódnak. A gyémántkristályok, függetlenül attól, hogy ikrek vagy ikrek, minden irányban megközelítőleg azonosak.
Sűrűség és fajsúly
A sűrűség és a fajsúly a tömeg és a térfogat arányát határozza meg. A sűrűség kiszámításához mérje meg egy anyag tömegét és ugyanannyi anyag térfogatát, majd ossza el a tömeget a térfogattal a sűrűség megállapításához. A szabálytalan alakú tárgyak térfogata a víz elmozdulásával mérhető. Helyezze az objektumot ismert térfogatú vízbe, és mérje meg a későbbi térfogatváltozást az objektum térfogatának meghatározásához. A fajsúlyt az ásványi anyagoknál azonban gyakrabban használják. Az ásványi anyag tömegét levegőben mérjük, és vízben szuszpendálva újra mérjük. A kvarc fajsúlya 2,6-2,7, míg a gyémánt fajsúlya 3,1-3,53 között mozog. Ha a kvarc és a gyémánt kristályai azonos méretűek, a gyémánt nehezebb lesz, mint a kvarc.
Törésmutató és fényesség
A kvarcból és a gyémántokból gyönyörű drágaköveket készítenek. Ismét, molekuláris szerkezetük szabályozza a fény játékát a kristályokon keresztül. A fény és a törésmutató mérik ezt a fényjátékot. Luster leírja, hogy a fény visszaverődik a felszínről. A kvarc üveges vagy üveges fényű. A gyémántok adamantinos fényűek. A csillogás azonban szubjektív lehet. A törésmutató, egy pontosabb mérés kihasználja a változást, amikor a fény átkerül az egyik átlátszó anyagból a másikba. A kvarc törésmutatója 1,544-1,553 között mozog, a gyémántoké 2,418. Egy gyors teszt magában foglalja a kristály növényi olajba (átlagos törésmutató 1,47) vagy télzöld olajba (törésmutató 1,536) történő elhelyezését. A kvarc szinte eltűnik ezekben az olajokban, de a gyémánt nagyon megmarad.
Romboló tesztelés
A kvarc és a gyémánt kristályok megkülönböztethetők a keménység és a hasadás tesztjeivel, de ezek a tesztek károsítják vagy elpusztítják a kristályokat. A keménység teszteli az ásványi anyagok relatív keménységét. A kvarc keménysége 7. A gyémánt keménysége 10. Gyémánt megkarcolja a kvarcot, de a kvarc nem fogja megkarcolni a gyémántot. A topáz (8. keménység) és a korund (9. keménység) szintén megkarcolja a kvarcot, de nem a gyémántot. A gyémántok mégis megkarcolják egymást. A hasításhoz meg kell törni a kristályt, hogy megvizsgáljuk a törés mintázatát. A gyémántoknak hasítási síkja van, párhuzamosan a természetes kristályfelületekkel. A kvarcnak nincs hasítási síkja, de időnként megmutatja, hogy elválik a gyengített sík mentén a kristályon belül.