Come sapere se un cristallo è diamante o quarzo?

Le differenze tra i cristalli di quarzo e diamante iniziano con le loro composizioni chimiche. Le loro differenze molecolari portano alle caratteristiche che ti permettono di distinguerli. Sia in forma di cristallo naturale che tagliati 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 o metodi distruttivi come test di durezza o scissione modelli.

TL; DR (troppo lungo; non ho letto)

I cristalli naturali di quarzo e diamante formano forme cristalline 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. Anche le differenze di densità, indice di rifrazione, durezza e scissione differenziano il quarzo dal diamante, sebbene i test di durezza e scissione richiedano il danneggiamento o la distruzione del cristallo.

In natura, quarzo e diamante hanno strutture cristalline molto diverse. Le molecole di biossido di silicio del quarzo si allineano per formare cristalli esagonali a sei facce, solitamente più lunghi di quanto siano larghi. I cristalli di quarzo crescono in modo tale che solo un'estremità termina in una piramide esagonale. Un'eccezione sono i cosiddetti diamanti Herkimer, che terminano su entrambe le estremità. D'altra parte, gli atomi di carbonio che formano i diamanti di solito si dispongono in cristalli isometrici tozzi. Questi cristalli a otto lati possono apparire come due piramidi confinate base a base. I cristalli di diamante, singoli o gemellati, misurano approssimativamente lo stesso in tutte le direzioni.

Densità e peso specifico 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 utilizzando lo spostamento dell'acqua. Posiziona l'oggetto in un volume d'acqua noto e misura la successiva variazione di volume per determinare il volume dell'oggetto. Il peso specifico è più comunemente usato per i minerali, tuttavia. La massa del minerale viene misurata nell'aria e misurata nuovamente mentre è sospesa nell'acqua. Il peso specifico del quarzo varia da 2,6-2,7 mentre il peso specifico del diamante varia da 3,1-3,53. Se i cristalli di quarzo e diamante sono della stessa dimensione, il diamante sarà più pesante del quarzo.

Quarzo e diamanti creano bellissime pietre preziose. Ancora una volta, la loro struttura molecolare controlla il modo in cui la luce gioca attraverso i cristalli. La lucentezza e l'indice di rifrazione misurano quel gioco di luce. Lustre descrive come la luce si riflette sulla superficie. Il quarzo ha una lucentezza vitrea 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 man mano che la luce passa da un materiale trasparente all'altro. L'indice di rifrazione del quarzo varia da 1,544-1,553 mentre i diamanti misurano 2,418. Un test rapido prevede il posizionamento del cristallo in olio vegetale (indice di rifrazione medio 1,47) o olio di wintergreen (indice di rifrazione 1,536). Il quarzo quasi scomparirà in questi oli, ma un diamante rimarrà molto distinto.

I cristalli di quarzo e diamante possono essere distinti utilizzando i test per la durezza e la scollatura, ma questi test danneggeranno o distruggeranno 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 graffierà il quarzo, ma il quarzo non graffierà il diamante. Anche il topazio (durezza 8) e il corindone (durezza 9) graffieranno il quarzo ma non il diamante. I diamanti si graffieranno a vicenda, però. La scissione richiede la rottura del cristallo per esaminare lo schema della rottura. I diamanti hanno piani di scollatura, paralleli a ciascuna delle facce del cristallo naturale. Il quarzo non ha piani di sfaldamento, ma occasionalmente mostra la separazione lungo un piano indebolito all'interno del cristallo.