Vetenskapsexperiment med ädelstenar

Ädelstenar är fantastiska produkter från den naturliga världen, så det är lockande att vilja utforska ädelstenar bortom deras applikationer i smycken. Många vetenskapliga experiment med ädelstenar fokuserar på deras observerbara fysiska egenskaper och hur ädelstenar reagerar på ljus, värme och till och med strålning. Gemologer och juvelerare använder dessa experiment för att karakterisera och identifiera ädelstenar.

Färg är en viktig metod för experter att identifiera ädelstenar. Vissa stenar, som granat, förekommer aldrig i blått, så du kan använda eliminationsprocessen för att begränsa en lista över möjligheter. Förutom den grundläggande färgen du ser kan du beskriva ädelstenar i termer av mättnad, eller intensiteten i deras nyans, eller deras ljushet eller mörker. Vissa ädelstenar har speciella optiska fenomen som är specifika för deras mineralarter - opal har till exempel ett distinkt utseende av fläckar och ett färgspel. Ädelstenar har också en viss grad av transparens, eller mängden ljus som passerar genom stenen, vilket hjälper till att identifiera dem. Medan de flesta ädelstenar är transparenta kan de också vara halvtransparenta eller ogenomskinliga. När du lyser ett fokuserat ljus på en ädelsten kommer den att visa transparens om det mesta av ljuset går igenom den; om inget ljus skiner igenom är ädelstenen ogenomskinlig.

Ett annat populärt sätt att identifiera ädelstenar är genom hårdhetsprov, även kallade reptest. Hårdhet mäts med Mohs-hårdhetsskalan som skapades 1812 av mineralog Friedrich Mohs. Dessa experiment innefattar att skrapa en ädelsten med en annan med känd hårdhet. När du ser en sten repa ytan på ett annat mineral med en hårdhet på 5,0, vet du att den första stenen har en hårdhet över 5.0. Upprepade reptester med andra kända mineraler hjälper dig att begränsa den exakta hårdheten hos den sten du är testning.

Vissa juvelerare behandlar ädelstenar för att ändra färg eller för att få stenar av lägre kvalitet att se mer tilltalande ut. Två vanliga former av ädelstenbehandlingar är värme och bestrålning. Du kanske känner akvamarin som en blå sten, men det är naturligtvis en kombination av gula och blåa järnföroreningar, vilket gör den grön. Att värma dessa stenar eliminerar det gula, så du får en blå sten. Värmebehandlingar äger rum i ugnar vid temperaturer mellan 200 och 2000 grader Celsius. Bestrålning avser användningen av elektromagnetisk strålning för att ändra en ädelstensfärg. Brun eller gula diamanter kan bestrålas till gröna, blå, rosa eller bruna nyanser och rosa turmalin blir röd efter bestrålning. Juvelerare och gemologer undersöker värme- och bestrålningsbehandlingar för att observera temperaturens inverkan på en pärls färg.

Vissa ädelstenar har elektriska eller magnetiska förmågor; eftersom dessa förmågor inte är normen, upptäcka en ädelsten som har dessa egenskaper hjälper mycket med identifiering. Elektroledningsförmåga, eller förmågan att leda elektricitet, är vanligt för metalliska mineraler som guld eller silver, men de flesta ädelstenar har inte denna förmåga. Undantaget är den blå diamanten som kan leda elektricitet. Andra ädelstenar, såsom hematit, har mycket svaga men nuvarande magnetiska egenskaper.