Možná vám to přijde jako zvláštní otázka. Ale právě to, jestli kámen v kapalině plave, vznáší se, nebo klesá ke dnu, pomáhá gemologům rozpoznat, o jaký kámen jde.
Kámen, který opravdu plave
Začněme kuriozitou: některé kameny na vodě skutečně plavou. Typickým příkladem je pemza, sopečná hornina plná drobných dutinek se vzduchem. Díky nim je lehčí než voda a na hladině se udrží klidně celé týdny.
Drahé a polodrahé kameny jsou ale mnohem hutnější. Ve vodě klesnou ke dnu všechny, ale každý trochu „jinak těžce“. A právě tenhle rozdíl, tedy hustota, prozradí o kameni hodně.
Co je hustota a proč na ní záleží
Hustota je poměr hmotnosti k objemu. Dva stejně velké kameny tak mohou vážit výrazně odlišně. Zkuste si v dlani potěžkat stejně velký kousek křišťálu a hematitu: hematit je skoro dvakrát těžší.
Každý minerál má hustotu danou svým chemickým složením a krystalovou stavbou. Pro gemologa je to proto spolehlivý „otisk prstu“, který pomáhá kámen určit a odlišit ho od napodobeniny.
Suspenzní metoda: kámen v těžké kapalině
Gemologové měří hustotu poměrně jednoduchou suspenzní metodou. Kámen se ponoří do kapaliny o přesně známé hustotě a sleduje se, co udělá:
- Plave na hladině – kámen má nižší hustotu než kapalina.
- Vznáší se – hustota kamene a kapaliny je stejná.
- Klesá ke dnu – kámen má vyšší hustotu než kapalina.
Postupným použitím několika kapalin o různé hustotě lze hustotu kamene určit poměrně přesně. V laboratořích se k tomu používají takzvané těžké kapaliny, například bromoform (hustota asi 2,9 g/cm³) nebo jodid methylenu (asi 3,3 g/cm³).
Těžké kapaliny jsou jedovaté a patří výhradně do laboratoře. Doma s nimi rozhodně neexperimentujte.
Lehké a těžké kameny
Podle toho, jak se kameny v těžké kapalině chovají, se minerály dělí na dvě skupiny: lehké a těžké. Hranici obvykle tvoří právě bromoform s hustotou kolem 2,9 g/cm³.
Většina hlavních drahých kamenů patří mezi těžké. Jsou to například diamant, chryzoberyl, spinel, granáty, topaz, zirkon nebo diaspor. Mezi lehké se řadí beryl (včetně smaragdu a akvamarínu) a opál.
Oříškem je turmalín. Jeho hustota závisí na chemickém složení a pohybuje se blízko hranice mezi oběma skupinami.
A jak jsou na tom další oblíbené kameny? Křišťál i ametyst patří mezi lehké, fluorit naopak mezi těžké.
| Kámen | Hustota (g/cm³) | Skupina |
|---|---|---|
| jantar | 1,05–1,10 | lehký |
| opál | 1,9–2,3 | lehký |
| křišťál, ametyst, růženín | 2,65 | lehký |
| beryl (smaragd, akvamarín) | 2,6–2,9 | lehký |
| turmalín | 2,9–3,3 | na hranici |
| fluorit | 3,18 | těžký |
| diamant | 3,52 | těžký |
| topaz | 3,5–3,6 | těžký |
| granát | 3,5–4,3 | těžký |
| zirkon | 4,6–4,7 | těžký |
| pyrit | 4,9–5,2 | těžký |
| hematit | 5,2–5,3 | těžký |
Jak si změřit hustotu kamene doma
Bez laboratoře se obejdete. Stačí přesná kuchyňská váha (ideálně s přesností na 0,1 g), sklenice vody a tenký provázek. Využijete přitom Archimedův zákon:
- Zvažte suchý kámen. Tato hodnota je hmotnost na vzduchu.
- Postavte na váhu sklenici s vodou a váhu vynulujte.
- Kámen zavěšený na provázku ponořte celý do vody tak, aby se nedotýkal dna ani stěn. Hodnota na displeji je úbytek hmotnosti ve vodě.
- Dosaďte do vzorce:
Příklad: kámen váží 26,5 g a po ponoření ukáže váha 10 g. Hustota je 26,5 ÷ 10 = 2,65 g/cm³, což odpovídá křemeni, tedy třeba ametystu nebo křišťálu.
U malých kamínků je měření méně přesné. Výsledek berte jako orientační vodítko, ne jako definitivní určení.
Lehký jako jantar, nebo těžký jako hematit? Vyberte si ten svůj.
Prohlédnout přírodní kameny