Atšķirības starp kvarca un dimanta kristāliem sākas ar to ķīmisko sastāvu. Viņu molekulārās atšķirības noved pie īpašībām, kas ļauj tos atšķirt. Neatkarīgi no tā, vai dabīgā kristāla formā vai sagrieztos dārgakmeņos, kvarcu un dimantus var atšķirt, izmantojot nesagraujošas metodes piemēram, kristāla forma, blīvums, īpatnējais svars vai refrakcijas indekss, vai destruktīvas metodes, piemēram, cietības testi vai šķelšanās modeļiem.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Dabiskie kvarca un dimanta kristāli veido ļoti dažādas kristāla formas. Kvarcs veido sešpusīgus, iegarenus kristālus, kuriem parasti ir tikai viens gala gals. Dimanti veido astoņpusīgus kristālus ar aptuveni vienādu garumu un platumu. Blīvuma, refrakcijas indeksa, cietības un šķelšanās atšķirības arī atšķir kvarcu no dimanta, lai gan cietības un šķelšanās testos ir nepieciešams kristālu sabojāt vai iznīcināt.
Dabiskie kristāli
Dabā kvarcam un dimantam ir ļoti atšķirīgas kristāla struktūras. Kvarca silīcija dioksīda molekulas izlīdzinās, veidojot sešpusīgus sešstūra kristālus, parasti garākus nekā tie ir plati. Kvarca kristāli aug tā, ka tikai viens gals beidzas sešstūra piramīdā. Izņēmums ir tā sauktie Herkimera dimanti, kas beidzas abos galos. No otras puses, dimantus veidojošie oglekļa atomi parasti sakārtojas tupus izometriskos kristālos. Šie astoņpusīgie kristāli var parādīties kā divas piramīdas, kas balstītas uz pamatni. Dimanta kristāli, neatkarīgi no tā, vai tie ir dvīņi, visos virzienos ir aptuveni vienādi.
Blīvums un īpatnējais svars
Blīvums un īpatnējais svars attiecas uz masas un tilpuma attiecību. Lai aprēķinātu blīvumu, izmēra materiāla masu un tāda paša materiāla daudzuma tilpumu, pēc tam masu sadala ar tilpumu, lai atrastu blīvumu. Neregulāras formas priekšmetu tilpumu var izmērīt, izmantojot ūdens nobīdi. Ievietojiet objektu zināmā ūdens tilpumā un izmēra turpmākās tilpuma izmaiņas, lai noteiktu objekta tilpumu. Minerālvielām tomēr biežāk izmanto īpatnējo svaru. Minerāla masu mēra gaisā un atkal mēra, suspendējot ūdenī. Kvarca īpatnējais svars svārstās no 2,6-2,7, savukārt dimanta īpatnējais svars ir no 3,1-3,53. Ja kvarca un dimanta kristāli ir vienāda izmēra, dimants būs smagāks par kvarcu.
Refrakcijas indekss un spīdums
No kvarca un dimantiem veidoti skaisti dārgakmeņi. Viņu molekulārā struktūra atkal kontrolē gaismas caur kristāliem izspēli. Spīdums un refrakcijas indekss mēra šo gaismas spēli. Lusters apraksta, kā gaisma atstaro no virsmas. Kvarcam ir stiklveida vai stikla spīdums. Dimantiem ir adamantīna spīdums. Spīdums tomēr var būt subjektīvs. Refrakcijas indekss, precīzāks rādītājs, izmanto izmaiņas, kad gaisma pāriet no viena caurspīdīga materiāla uz otru. Kvarca refrakcijas indekss svārstās no 1,544-1,553, savukārt dimantu izmērs ir 2,418. Ātra pārbaude ietver kristāla ievietošanu augu eļļā (vidējais refrakcijas indekss 1,47) vai ziemciešu eļļā (refrakcijas indekss 1,536). Šajās eļļās kvarcs gandrīz izzudīs, bet dimants paliks ļoti atšķirīgs.
Iznīcinošā pārbaude
Kvarca un dimanta kristālus var atšķirt, izmantojot cietības un šķelšanās testus, taču šie testi sabojās vai iznīcinās kristālus. Cietība pārbauda minerālu relatīvo cietību. Kvarca cietība ir 7. Dimanta cietība ir 10. Dimants skrāpēs kvarcu, bet kvarcs nesaskrāpēs dimantu. Topāzs (cietība 8) un korunds (cietība 9) arī saskrāpēs kvarcu, bet ne dimantu. Dimanti tomēr saskrāpēs viens otru. Sadalīšanai ir nepieciešams salauzt kristālu, lai pārbaudītu pārtraukuma modeli. Dimantiem ir šķelšanās plaknes, kas ir paralēlas katrai no dabīgajām kristāla virsmām. Kvarcam nav šķelšanās plakņu, taču tas laiku pa laikam rāda šķīršanos pa novājinātu plakni kristāla iekšienē.