As diferenças entre cristais de quartzo e diamante começam com suas composições químicas. Suas diferenças moleculares levam às características que permitem diferenciá-las. Seja em forma de cristal natural ou cortado em pedras preciosas, 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 padrões de clivagem.
TL; DR (muito longo; não leu)
Os cristais naturais de quartzo e diamante formam formas cristalinas muito diferentes. O quartzo forma cristais alongados de seis lados que normalmente só têm uma extremidade de terminação. Os diamantes formam cristais de oito lados com comprimentos e larguras aproximadamente iguais. Diferenças na densidade, índice de refração, dureza e clivagem também diferenciam o quartzo do diamante, embora testes de dureza e clivagem exijam danos ou destruam o cristal.
Cristais Naturais
Na natureza, quartzo e diamante têm muito diferentes estruturas de cristal. As moléculas de dióxido de silício de 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 formando diamantes geralmente se organizam em cristais isométricos agachados. Estes cristais de oito lados podem aparecer como duas pirâmides adjacentes à base. Os cristais de diamante, sejam eles simples ou geminados, medem aproximadamente o mesmo em todas as direções.
Densidade e gravidade específica
A densidade e a gravidade específica relacionam a razão entre a massa e o volume. Para calcular a densidade, meça a massa de um material e o volume da mesma quantidade de material, depois divida a massa pelo volume para encontrar a densidade. O volume de objetos de formato irregular pode ser medido usando o deslocamento de água. Coloque o objeto em um volume conhecido de água e meça a alteração subsequente no volume para determinar o volume do objeto. Gravidade específica é mais comumente usada para minerais, no entanto. A massa do mineral é medida no ar e medida novamente enquanto suspensa 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 são do mesmo tamanho, o diamante será mais pesado que o quartzo.
Índice de refração e brilho
Quartz e diamantes fazem belas pedras preciosas. Mais uma vez, sua estrutura molecular controla o modo como a luz toca através dos cristais. O brilho e o índice de refração medem esse jogo de luz. Luster descreve como a luz reflete a superfície. O quartzo tem um brilho vítreo ou vítreo. Os diamantes têm um brilho adamantino. O brilho pode ser subjetivo, no entanto. O índice de refração, uma medida mais precisa, aproveita a mudança à medida que 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 colocar o cristal em óleo vegetal (índice de refração médio de 1,47) ou óleo de gaultéria (índice de refração de 1,536). O quartzo quase desaparecerá nestes óleos, mas um diamante permanecerá muito distinto.
Teste destrutivo
Os cristais de quartzo e diamante podem ser distinguidos usando testes de dureza e clivagem, mas esses testes danificam ou destrua 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 arranhará o quartzo, mas o quartzo não arranhará o diamante. O topázio (dureza 8) e o coríndon (dureza 9) também arranham o quartzo, mas não o diamante. Os diamantes vão se coçar, no entanto. Clivagem requer quebrar o cristal para examinar o padrão da quebra. Os diamantes têm planos de clivagem, paralelos a cada uma das faces de cristal naturais. O quartzo não tem planos de clivagem, mas ocasionalmente mostra a divisão ao longo de um plano enfraquecido dentro do cristal.
