Ist der Diamant unzerbrechlich?
Der Diamant ist das härteste natürliche Material der Welt. Allerdings ist er auch zerbrechlich. Wissenschaftlich gesehen misst die Härte die Fähigkeit, Kratzern zu widerstehen, nichts weiter. Die allgemeine Verschleißfestigkeit eines Edelsteins berücksichtigt die Härte. Dennoch ist dies nur einer von vielen Faktoren, die zu berücksichtigen sind.
Der Diamant: der härteste Edelstein
Wussten Sie, dass die Staubpartikel, die Sie in der Luft schweben sehen und sich auf Tischen absetzen, Quarz enthalten? Dieses Mineral hat eine Härte von 7 bis 7,5 auf der Mohs-Skala. Das bedeutet, dass der in Staub enthaltene Quarz diese Partikel hart genug macht, um den Lack Ihres Autos und den Glanz Ihres Tisches zu entfernen. Staub kann sogar Glas schneiden. Solche alltäglichen Risiken machen die Härte von Edelsteinen zu einem wichtigen Faktor bei der Gestaltung und beim Tragen von Schmuck.
Vielleicht wissen Sie, dass der Diamant mit einer Härte von 10 das härteste Material in der Welt der Edelsteine ist. Es gibt jedoch ein altes Sprichwort unter Gemmologen:
Wenn Sie einen Diamanten mit einem Hammer schlagen, zerbricht er in ein Dutzend Stücke. Wenn Sie ein Stück Quarz mit einem Hammer schlagen, spaltet es sich in zwei Teile. Wenn Sie ein Stück Jade mit einem Hammer schlagen, klingt es wie eine Glocke! »
Wie ist das möglich, wenn der Diamant der härteste Stein ist?
Was bedeutet die Härte von Edelsteinen?
Die Härte von Edelsteinen ist eine sehr missverstandene Eigenschaft. Das Wort "Härte" hat in der Gemmologie eine sehr spezifische wissenschaftliche Bedeutung, die sich erheblich von ihrer alltäglichen Verwendung unterscheidet. Die wissenschaftliche Definition von Härte ist die Fähigkeit, Kratzern zu widerstehen, nichts weiter. Wenn Sie die meisten Menschen fragen, werden sie Ihnen sagen, dass Federn weich und Glas hart ist. In der Welt der Gemmologie ist Glas jedoch eher weich. Eine Vielzahl von Materialien, die wir, Gemmologen, als hart betrachten, könnte es leicht zerkratzen.
Die Härte hängt von den Bindungen ab, die die Atome in einer kristallinen Struktur zusammenhalten. Diese Bindung zeigt sich in der Leichtigkeit, mit der die Atomschichten einer Oberfläche durch Anwendung von Druck mit einer Probe eines anderen Materials getrennt werden können. Wenn das zweite Material härter ist als das erste, hinterlässt es eine Furche oder einen Kratzer. Dies repräsentiert das Brechen von Millionen von atomaren Bindungen auf mikroskopischer Ebene. Die Härte eines Minerals ist genauer gesagt seine "Kratzbarkeit". Jedes Mineral kann anhand der anderen Minerale, die es zerkratzen kann, klassifiziert werden.
Die Mohs'sche Härteskala
Im Jahr 1812 stellte der Mineraloge Friedrich Mohs (1773-1839) eine Referenzskala von zehn gängigen Mineralien auf, sortiert nach steigender Härte. Diese Skala, unten dargestellt, wird als Mohs-Härteskala bezeichnet.
| Härte | Mineral |
|---|---|
| 1 | Talk, bröckelig unter dem Nagel |
| 2 | Gips, mit dem Nagel kratzbar |
| 3 | Kalkspat, kratzbar mit einer Kupfermünze |
| 4 | Fluorit, (leicht) kratzbar mit einem Messer |
| 5 | Apatit, kratzbar mit einem Messer |
| 6 | Orthoklas, kratzbar mit einer Feile, durch Sand |
| 7 | Quarz, kratzt Glas |
| 8 | Topas, kratzbar mit Wolframcarbid |
| 9 | Korund, kratzbar mit Siliziumcarbid |
| 10 | Diamant, kratzbar mit einem anderen Diamanten |
Jeder dieser Mineralien kann von dem darüber zerkratzt werden und wird die darüber zerkratzen. Mineralien gleicher Härte zerkratzen sich nicht gegenseitig. So kann ein Rubin keinen Saphir zerkratzen und umgekehrt. Ein Diamant ist viel härter als Korund, obwohl sie nur durch eine Division auf der Skala getrennt sind. Die Mohs-Skala beginnt ungefähr linear, aber die Kurve steigt am oberen Ende steil an. Korund (9) ist doppelt so hart wie Topas (8), und Diamant (10) ist viermal härter als Korund. (Hinweis: Nur Diamanten können andere Diamanten zerkratzen).
Härtebereiche
Die Härte von Edelsteinen ist eine sehr missverstandene Eigenschaft. Das Wort "Härte" hat in der Gemmologie eine sehr spezifische wissenschaftliche Bedeutung, die sich erheblich von ihrer alltäglichen Verwendung unterscheidet. Die wissenschaftliche Definition von Härte ist die Fähigkeit, Kratzern zu widerstehen, nichts weiter. Wenn Sie die meisten Menschen fragen, werden sie Ihnen sagen, dass Federn weich und Glas hart ist. In der Welt der Gemmologie ist Glas jedoch eher weich. Eine Vielzahl von Materialien, die wir, Gemmologen, als hart betrachten, könnte es leicht zerkratzen.
Die Härte hängt von den Bindungen ab, die die Atome in einer kristallinen Struktur zusammenhalten. Diese Bindung zeigt sich in der Leichtigkeit, mit der die Atomschichten einer Oberfläche durch Anwendung von Druck mit einer Probe eines anderen Materials getrennt werden können. Wenn das zweite Material härter ist als das erste, hinterlässt es eine Furche oder einen Kratzer. Dies repräsentiert das Brechen von Millionen von atomaren Bindungen auf mikroskopischer Ebene. Die Härte eines Minerals ist genauer gesagt seine "Kratzbarkeit". Jedes Mineral kann anhand der anderen Minerale, die es zerkratzen kann, klassifiziert werden.
Beharrlichkeit
Um auf das alte Sprichwort zurückzukommen, ein Diamant ist sowohl hart, wissenschaftlich definiert, als auch zerbrechlich. Der Stahl eines Hammers (Härte 5 oder 6) wird einen Diamanten nicht zerkratzen, aber er kann ihn zerbrechen.
"Zähigkeit" misst die Widerstandsfähigkeit eines Materials gegen Schläge. Bei Edelsteinen werden diese Maße in der Regel in beschreibenden Begriffen angegeben. Es stellt sich heraus, dass die meisten Edelsteine als "zerbrechlich" betrachtet würden. Es gibt einige Ausnahmen. Kryptokristalliner Quarz, wie Chalcedon, hat eine "harte" Zähigkeit. Jade, ob Jadeit oder Nephrit, hat eine "sehr starke" Zähigkeit.
Was bedeutet die Tragfähigkeit von Edelsteinen?
Angenommen, Sie schlagen Ihre Schmuckstücke nicht regelmäßig mit einem Hammer, sind Kratzer ein häufigeres Risiko. Denken Sie an die Anzahl der Male, die Sie Ihre Hände in Ihre Taschen, Handtaschen, Handschuhfächer und Schreibtischschubladen stecken. Denken Sie jetzt daran, was einen Ring streift, wenn Sie diese Dinge tun.
Die Härte von Edelsteinen trägt stark zum Verschleißgrad eines Edelsteins bei. Man spricht oft von Verschleiß oder manchmal von "Haltbarkeit". Ein Opal mit einer Härte von 6 wird schnell mit feinen Kratzern bedeckt sein und seinen Glanz verlieren, wenn er täglich als Ringstein getragen wird. Denken Sie daran, dass Quarz (Härte 7) eine Komponente von Staub und eines der häufigsten Mineralien auf der Erde ist. Es reicht aus, den Staub von einem weicheren Material abzuwischen, um es zu zerkratzen. Die Kratzer können winzig oder sogar mikroskopisch sein, aber sie sammeln sich an und werden mit der Zeit sichtbar. Im Gegensatz dazu wird ein Rubin mit einer Härte von 9 über Jahre hinweg glänzend und poliert bleiben, da er härter ist als die meisten abrasiven Partikel, die zum Verschleiß beitragen.
Verschleißstufen
In praktischer Hinsicht verlieren Steine, die weicher als Quarz sind, ihren Glanz und werden einfach durch Reinigung matt. Ein Wert von 7 oder mehr auf der Mohs-Skala zeigt in der Regel an, dass ein Stein hart genug für den normalen Gebrauch im Schmuck ist. Dies ist eine Richtlinie und keine absolute Regel. Perlen und Opale gehören zu den beliebtesten Edelsteinen im Schmuck, aber ihre Härte ist weit unter 7.
Die Eignung für den Gebrauch kann als ausgezeichnet, sehr gut, gut, schlecht oder nur zur Ausstellung eingestuft werden. Eine "ausgezeichnete" Bewertung bedeutet, dass der Stein in nahezu jeder Art von Umgebung für jeden Anlass, sogar täglich, getragen werden kann. Ein "schlechter" Stein, wie ein Opal, bedeutet, dass seine Verwendung im Schmuck sehr überlegt sein muss. Sie sollten ihn nur gelegentlich oder in einem schützenden Umfeld tragen. "Nur zur Ausstellung" Steine sind für Sammlungen oder nur zur Ausstellung gedacht.
Obwohl die Härte von Edelsteinen einen signifikanten Einfluss auf ihre Verschleißfestigkeit hat, spielen auch andere Faktoren eine Rolle. Nur weil ein Stein hart ist, bedeutet das nicht, dass er gut getragen wird. Einige Edelsteine sind empfindlich gegen Temperaturschwankungen oder gängige Chemikalien, sogar gegen Schweiß. Einer der wichtigsten Faktoren ist die Spaltbarkeit von Edelsteinen.
Spaltung von Edelsteinen
Technisch gesehen hängt die Spaltung mit der Kraft zusammen, mit der die Moleküle eines Edelsteins miteinander verbunden sind. Einfach ausgedrückt, ist es ein bisschen wie die Maserung des Holzes. Sie können ein Stück Holz entlang der Maserung leicht spalten, aber quer zur Maserung ist es viel schwieriger. Viele Edelsteine haben Spaltungsebenen, die je nach Edelsteintyp variieren. Spaltungsebenen werden als perfekt, gut, mittelmäßig oder schlecht definiert, abhängig davon, wie leicht sich das Mineral entlang der Ebene trennt. (Einige Edelsteine haben keine Spaltungsebene).
Haben Sie schon einmal in alten Filmen gesehen, wie Diamantschleifer sich an großen Diamantkristallen abmühen? Mit Vorsicht meißeln sie die Kristalle, indem sie scharfe und sorgfältig gemessene Schläge ausführen. Wenn sie es richtig machen, erhalten sie zwei perfekte Stücke zum Schleifen in fabelhafte Edelsteine. Wenn es schlecht gemacht wird, bricht der Diamant.
Diamantschleifer müssen das nicht mehr tun, aber dieses Beispiel veranschaulicht gut die Wirkung des Spaltens von Edelsteinen. Diamanten sind die härteste Substanz in der Natur, aber sie haben auch eine perfekte Spaltung. Das bedeutet, dass sie sich leicht entlang der Spaltungspläne spalten können. Das ist ein Vorteil für das Schleifen, wenn es richtig gemacht wird. Leider bedeutet das auch, dass Diamanten abplatzen oder brechen können, wenn sie abgenutzt sind. Andererseits ist Quarz weniger hart als Diamant, kann aber viele Stöße aushalten, ohne beschädigt zu werden.
Schmuckeinstellungen
Schmuckfassungen sind ein weiterer wichtiger Faktor für die Tragbarkeit von Edelsteinen. Ringe sind vielleicht die beliebteste Verwendung von Schmuck für Edelsteine. Allerdings erhalten Ringe auch mehr Missbrauch als jede andere Form von Schmuck. Steine mit einer schlechten Tragbarkeitsbewertung (wie Mondstein) wären besser für Anhänger, Ohrringe oder Broschen geeignet.
Wenn Sie Ihren zarten Stein wirklich in einem Ring haben möchten, sollten Sie die folgenden Optionen in Betracht ziehen:
Reservieren Sie den Ring für formelle Anlässe anstatt für den täglichen Gebrauch. Dies wird den Schaden, der sich im Laufe der Jahre ansammelt, erheblich reduzieren.
Vermeiden Sie eine auffällige Ringfassung. Eine Tiffany-Fassung, die den Stein mit ein paar Krallen weit über dem Finger hält, kann nur Ärger anziehen. Der Stein elle kommt in Kontakt mit verschiedenen Materialien, die ihn zerkratzen können, selbst wenn elle nur gelegentlich getragen wird.
Wählen Sie eine schützende Fassung, die den Edelstein mit viel Metall umgibt. Gold ist weich, aber leicht zu polieren und recht einfach zu ersetzen, wenn es abgenutzt ist. Das Gleiche können Sie wahrscheinlich nicht von Ihrem Edelstein sagen!
Fazit
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