science >> Wetenschap >  >> Geologie

Hoe weet ik of een kristal diamant of kwarts is?

De verschillen tussen kwarts en diamantkristallen beginnen bij hun chemische samenstelling. Hun moleculaire verschillen leiden tot de kenmerken waarmee je ze uit elkaar kunt houden. Of het nu in natuurlijke kristalvorm is of in edelstenen is gesneden, kwarts en diamanten kunnen worden onderscheiden met behulp van niet-destructieve technieken zoals kristalvorm, dichtheid, soortelijk gewicht of brekingsindex, of destructieve methoden zoals hardheidstests of splijtpatronen.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Natuurlijke kristallen van kwarts en diamant vormen zeer verschillende kristalvormen. Kwarts vormt zeszijdige, langwerpige kristallen die normaal slechts één uiteinde hebben. Diamanten vormen achtzijdige kristallen met ongeveer gelijke lengte en breedte. Verschillen in dichtheid, brekingsindex, hardheid en splijting onderscheiden kwarts ook van diamant, hoewel hardheid en splijtingstesten het kristal beschadigen of vernietigen.
Natuurlijke kristallen

In de natuur hebben kwarts en diamant zeer verschillende kristalstructuren . De siliciumdioxide-moleculen van kwarts worden uitgelijnd om zeszijdige zeshoekige kristallen te vormen, meestal langer dan ze breed zijn. Kwartskristallen groeien zo dat slechts één uiteinde eindigt in een zeshoekige piramide. Een uitzondering zijn de zogenaamde Herkimer-diamanten, die aan beide uiteinden eindigen. Aan de andere kant rangschikken de koolstofatomen die diamanten vormen zich meestal in squat isometrische kristallen. Deze achtzijdige kristallen kunnen verschijnen als twee piramides die tegen elkaar aanliggen. Diamantkristallen, enkel of tweeling, meten in alle richtingen ongeveer hetzelfde.
Dichtheid en soortelijk gewicht

Dichtheid en soortelijk gewicht hebben betrekking op de verhouding tussen massa en volume. Om de dichtheid te berekenen, meet u de massa van een materiaal en het volume van dezelfde hoeveelheid materiaal en deelt u de massa door het volume om de dichtheid te vinden. Het volume van onregelmatig gevormde objecten kan worden gemeten met behulp van waterverplaatsing. Plaats het object in een bekend volume water en meet de daaropvolgende volumeverandering om het volume van het object te bepalen. Soortelijk gewicht wordt echter vaker gebruikt voor mineralen. De massa van het mineraal wordt gemeten in lucht en opnieuw gemeten terwijl het in water is gesuspendeerd. Het soortelijk gewicht van kwarts varieert van 2.6-2.7, terwijl het soortelijk gewicht van diamant varieert van 3.1-3.53. Als de kristallen van kwarts en diamant dezelfde grootte hebben, is de diamant zwaarder dan de kwarts.
Brekingsindex en glans

Kwarts en diamanten vormen prachtige edelstenen. Nogmaals, hun moleculaire structuur bepaalt de manier waarop licht door de kristallen speelt. Glans en brekingsindex meten dat lichte spel. Lustre beschrijft hoe licht van het oppervlak reflecteert. Kwarts heeft een glasachtige of glazige glans. Diamanten hebben een adamantijnse glans. Glans kan echter subjectief zijn. Brekingsindex, een meer nauwkeurige maat, profiteert van de verandering wanneer licht van het ene transparante materiaal naar het andere gaat. De brekingsindex van kwarts varieert van 1.544-1.553 terwijl diamanten 2.418 meten. Een snelle test omvat het plaatsen van het kristal in plantaardige olie (gemiddelde brekingsindex 1,47) of olie van wintergroen (brekingsindex 1,536). Kwarts zal bijna verdwijnen in deze oliën, maar een diamant zal zeer duidelijk blijven.
Destructief onderzoek

Kwarts en diamantkristallen kunnen worden onderscheiden met behulp van tests voor hardheid en splijting, maar deze tests zullen de kristallen beschadigen of vernietigen . Hardheid test de relatieve hardheid van mineralen. Kwarts heeft een hardheid van 7. Diamant heeft een hardheid van 10. Diamant krast kwarts, maar kwarts krast geen diamant. Topaas (hardheid 8) en korund (hardheid 9) zullen ook kwarts krassen maar geen diamant. Diamanten zullen elkaar echter krassen. Splitsing vereist het breken van het kristal om het patroon van de breuk te onderzoeken. Diamanten hebben splitsingsvlakken, evenwijdig aan elk van de natuurlijke kristalvlakken. Kwarts heeft geen splijtvlakken, maar vertoont af en toe een scheiding langs een verzwakt vlak in het kristal