Razlike med kristali kremena in diamanta se začnejo pri njihovi kemični sestavi. Njihove molekularne razlike vodijo do lastnosti, ki vam omogočajo, da jih ločite. Ne glede na to, ali so v naravni kristalni obliki ali narezani na drage kamne, je mogoče kremen in diamante razlikovati z nedestruktivnimi tehnikami kot so kristalna oblika, gostota, specifična teža ali lomni količnik ali destruktivne metode, kot so preizkusi trdote ali cepitev vzorci.
TL; DR (predolgo; Nisem prebral)
Naravni kristali kremena in diamanta tvorijo zelo različne kristalne oblike. Kremen tvori šeststranske podolgovate kristale, ki imajo običajno le en zaključni konec. Diamanti tvorijo osemstranske kristale s približno enako dolžino in širino. Razlike v gostoti, lomnem količniku, trdoti in cepitvi prav tako ločijo kremen od diamanta, čeprav trdi preizkusi in cepitve zahtevajo kristalno poškodbo ali uničenje.
Naravni kristali
V naravi imata kremen in diamant zelo različno kristalno strukturo. Molekule kremenčevega dioksida se poravnajo in tvorijo šeststranske šesterokotne kristale, običajno daljše, kot so široki. Kvarčni kristali rastejo tako, da se le en konec konča v šesterokotni piramidi. Izjema so tako imenovani Herkimerjevi diamanti, ki se končajo na obeh koncih. Po drugi strani pa se ogljikovi atomi, ki tvorijo diamante, običajno razvrstijo v počepne izometrične kristale. Ti osemstranski kristali so lahko videti kot dve piramidi, ki sta naslonjeni na podlago. Diamantni kristali, bodisi enojni bodisi dvojčki, merijo približno enako v vseh smereh.
Gostota in specifična teža
Gostota in specifična teža povezujeta razmerje med maso in prostornino. Za izračun gostote izmerite maso materiala in prostornino iste količine materiala, nato maso razdelite na prostornino, da poiščete gostoto. Prostornino predmetov nepravilne oblike lahko izmerimo s pomočjo izpodrivanja vode. Predmet postavite v znano količino vode in izmerite naknadno spremembo prostornine, da določite prostornino predmeta. Vendar se specifična teža pogosteje uporablja za minerale. Masa minerala se izmeri v zraku in ponovno izmeri, ko je suspendiran v vodi. Specifična teža kremena je med 2,6 in 2,7, medtem ko je specifična teža diamanta med 3,1 in 3,53. Če so kristali kremena in diamanta enake velikosti, bo diamant težji od kremena.
Indeks loma in sijaj
Kremen in diamanti naredijo čudovite drage kamne. Spet njihova molekularna struktura nadzoruje način, kako svetloba igra skozi kristale. Luster in lomni količnik merita to svetlobno igro. Luster opisuje, kako se svetloba odbija od površine. Kremen ima steklast ali steklen sijaj. Diamanti imajo adamantinski lesk. Luster pa je lahko subjektiven. Indeks loma, natančnejši ukrep, izkoristi spremembo, ko svetloba prehaja iz enega prozornega materiala v drugega. Lomni količnik kremena se giblje med 1,544-1,553, medtem ko diamanti merijo 2,418. Hitri test vključuje dajanje kristala v rastlinsko olje (povprečni lomni količnik 1,47) ali olje zimzelena (lomni indeks 1,536). Kremen bo v teh oljih skoraj izginil, diamant pa bo ostal zelo razločen.
Destruktivno testiranje
Kvarčne in diamantne kristale je mogoče ločiti s preskusi trdote in cepitve, vendar bodo ti testi kristale poškodovali ali uničili. Trdota testira relativno trdoto mineralov. Kremen ima trdoto 7. Diamond ima trdoto 10. Diamant bo opraskal kremen, kremen pa ne bo opraskal diamanta. Topaz (trdota 8) in korund (trdota 9) bosta prav tako opraskala kremen, ne pa tudi diamanta. Diamanti pa se bodo praskali. Razkol zahteva lomljenje kristala, da se preuči vzorec preloma. Diamanti imajo cepilne ravnine, vzporedno z vsako od naravnih kristalnih ploskev. Kremen nima cepitvenih ravnin, vendar občasno pokaže ločitev po oslabljeni ravnini znotraj kristala.