Como saber se um cristal é diamante ou quartzo?

As diferenças entre cristais de quartzo e diamante começam com suas composições químicas. Suas diferenças moleculares levam às características que permitem diferenciá-los. Seja na forma de cristal natural ou lapidado em gemas, quartzo e diamantes podem ser diferenciados usando técnicas não destrutivas como forma de cristal, densidade, gravidade específica ou índice de refração, ou métodos destrutivos como testes de dureza ou clivagem padrões.

TL; DR (muito longo; Não li)

Os cristais naturais de quartzo e diamante têm formatos de cristal muito diferentes. O quartzo forma cristais alongados de seis lados que normalmente têm apenas uma extremidade final. Os diamantes formam cristais de oito lados com comprimentos e larguras aproximadamente iguais. Diferenças em densidade, índice de refração, dureza e clivagem também diferenciam o quartzo do diamante, embora os testes de dureza e clivagem exijam danificar ou destruir o cristal.

Na natureza, o quartzo e o diamante têm estruturas cristalinas muito diferentes. As moléculas de dióxido de silício do quartzo se alinham para formar cristais hexagonais de seis lados, geralmente mais longos do que largos. Os cristais de quartzo crescem de forma que apenas uma extremidade termina em uma pirâmide hexagonal. Uma exceção são os chamados diamantes Herkimer, que terminam em ambas as extremidades. Por outro lado, os átomos de carbono que formam os diamantes geralmente se organizam em cristais isométricos atarracados. Esses cristais de oito lados podem aparecer como duas pirâmides confinadas de base a base. Cristais de diamante, sejam simples ou geminados, medem aproximadamente o mesmo em todas as direções.

A densidade e a gravidade específica relacionam a relação entre a massa e o volume. Para calcular a densidade, meça a massa de um material e o volume da mesma quantidade de material e, em seguida, divida a massa pelo volume para encontrar a densidade. O volume de objetos de formato irregular pode ser medido usando o deslocamento da água. Coloque o objeto em um volume conhecido de água e meça a alteração subsequente de volume para determinar o volume do objeto. A gravidade específica é mais comumente usada para minerais, no entanto. A massa do mineral é medida no ar e medida novamente enquanto está suspenso na água. A gravidade específica do quartzo varia de 2,6-2,7, enquanto a gravidade específica do diamante varia de 3,1-3,53. Se os cristais de quartzo e diamante forem do mesmo tamanho, o diamante será mais pesado que o quartzo.

Quartzo e diamantes são lindas pedras preciosas. Novamente, sua estrutura molecular controla a forma como a luz atua através dos cristais. O brilho e o índice de refração medem esse jogo de luz. Lustre descreve como a luz é refletida na superfície. O quartzo tem um brilho vítreo ou vítreo. Os diamantes têm um brilho adamantino. O brilho pode ser subjetivo, entretanto. O índice de refração, uma medida mais precisa, aproveita a mudança conforme a luz passa de um material transparente para outro. O índice de refração do quartzo varia de 1,544-1,553, enquanto os diamantes medem 2,418. Um teste rápido envolve a colocação do cristal em óleo vegetal (índice de refração médio 1,47) ou óleo de gaultéria (índice de refração 1,536). O quartzo quase desaparecerá nesses óleos, mas um diamante permanecerá muito distinto.

Cristais de quartzo e diamante podem ser distinguidos usando testes de dureza e clivagem, mas esses testes irão danificar ou destruir os cristais. A dureza testa a dureza relativa dos minerais. O quartzo tem uma dureza de 7. O diamante tem uma dureza de 10. O diamante risca o quartzo, mas o quartzo não risca o diamante. Topázio (dureza 8) e corindo (dureza 9) também riscam o quartzo, mas não o diamante. Os diamantes vão arranhar uns aos outros, no entanto. A clivagem requer a quebra do cristal para examinar o padrão da quebra. Os diamantes têm planos de clivagem, paralelos a cada uma das faces do cristal natural. O quartzo não tem planos de clivagem, mas ocasionalmente mostra partições ao longo de um plano enfraquecido dentro do cristal.