Av Karen G. Blaettler – Uppdaterad 30 augusti 2022
Faferek/iStock/GettyImages
Kvarts- och diamantkristaller avslöjar sin identitet genom distinkta kristallformer, densitet, brytningsindex, hårdhet och klyvning. Kvarts bildar sexsidiga, långsträckta kristaller med en enda avslutande ände, medan diamanter växer som åttasidiga, isometriska kristaller som är ungefär lika långa och breda. Dessa skillnader – i kombination med deras unika fysikaliska egenskaper – möjliggör tillförlitlig identifiering, oavsett om de använder oförstörande tester eller, vid behov, destruktiva metoder.
I naturen dikterar det inre arrangemanget av atomer kristalltillväxt. Kvarts, som består av kiseldioxid (SiO₂), kristalliseras i ett hexagonalt gitter, vilket ger långa, smala prismor som vanligtvis slutar i en enda hexagonal pyramid. Den sällsynta Herkimer "diamant" kvartsen kan ha avslutning i båda ändar. Däremot bildar diamantens rena kolgitter kubiska (isometriska) kristaller. Dessa åttasidiga former uppträder ofta som två pyramider sammanfogade vid deras baser, med alla dimensioner nästan identiska oavsett orientering.
Densitet är massan per volymenhet; specifik vikt jämför densiteten med vatten. Mätning av densitet för oregelbundna prover kan uppnås via vattenförskjutning. För mineraler är specifik vikt vanligare:väg kristallen i luft, sedan i vatten, och dividera luftvikten med vattenvikten. Kvarts uppvisar vanligtvis en specifik vikt på 2,6–2,7, medan diamant varierar från 3,1 till 3,53. Följaktligen kommer en diamant av samma storlek att kännas märkbart tyngre än kvarts.
Båda mineralerna gnistrar, men deras optiska signaturer skiljer sig åt. Glans beskriver hur ljus reflekteras från en yta:kvarts har en glasaktig (glasaktig) lyster, medan diamant visar en adamantin lyster. Brytningsindexet, ett mer exakt mått, mäter hur ljuset böjs när det passerar från ett medium till ett annat. Quartzs index faller mellan 1,544 och 1,553; diamant är slående 2,418. Ett praktiskt fälttest involverar nedsänkning av kristallen i oljor med känt brytningsindex. Kvarts kommer nästan att försvinna i vegetabilisk olja (1,47) eller vintergrön olja (1,536), medan en diamant förblir tydligt synlig.
Hårdhet, på Mohs-skalan, är en direkt indikator på ett minerals motståndskraft mot repor. Kvarts får 7, medan diamant toppar skalan vid 10. En diamant kan repa kvarts, men kvarts kan inte repa diamant. Även hårdare material – topas (8) och korund (9) – repar kvarts men inte diamant. När två diamanter gnuggas ihop kan de verkligen repa varandra. Utvärdering av klyvning kräver att kristallen bryts:diamanter uppvisar distinkta klyvningsplan parallellt med varje naturlig yta, medan kvarts inte visar någon verklig klyvning, även om den kan uppvisa sönderdelning längs försvagade inre plan.
