Hustota drahokamů: tabulka měrné hmotnosti a proč na ní záleží

Kámen, který je špatný na dotek

Zkušený obchodník občas pozná napodobeninu dřív, než sáhne po jakémkoli přístroji. Vezme kámen do ruky a ten je špatně: na svou velikost příliš lehký, nebo naopak nečekaně těžký. Čte hustotu, tedy jednu z nejspolehlivějších vlastností v gemologii. Barva se dá vytvořit, čistota vylepšit, hustota ani jedno.

Hustota vysvětluje, proč jednokarátový safír vypadá menší než jednokarátový diamant, proč se skleněné napodobeniny prozradí na vahách a proč gemolog sáhne po kádince s vodou, když mikroskop nechá pochybnost. Tento průvodce popisuje, co hustota je, jak se měří a k čemu se dá použít.

Co je měrná hmotnost

Hustota je hmotnost na jednotku objemu. V gemologii se vyjadřuje jako měrná hmotnost, zkratkou SG podle anglického specific gravity, která porovnává hustotu kamene s hustotou stejného objemu vody.

Definice je jednoduchá: SG = hmotnost kamene ÷ hmotnost stejného objemu vody. Kámen s hodnotou 4,00 je čtyřikrát těžší než stejný objem vody. Číslo nemá jednotku, a právě proto funguje jako univerzální srovnání.

Každý druh kamene má charakteristické rozmezí a ta rozmezí jsou dost úzká, aby posloužila k určení:

• Jantar: zhruba 1,05, sotva těžší než voda
• Opál: 1,88 až 2,50
• Křemen: 2,65, jedna z nejstálejších hodnot v gemologii
• Smaragd: 2,67 až 2,78
• Diamant: 3,50 až 3,53
• Korund (rubín, safír): zhruba 4,00
• Zirkon: 3,93 až 4,73, nejširší rozmezí ze všech běžných kamenů
• Cinabarit: až 8,2, tedy osminásobek hmotnosti vody

Proč dva jednokarátové kameny vypadají úplně jinak

Tady hustota opouští laboratoř a vstupuje do prodejní vitríny.

Karát měří hmotnost, ne velikost. Hustší minerál vměstná stejnou hmotnost do menšího objemu, takže se z lícní strany jeví menší. Důsledky jsou okamžitě vidět:

• Jednokarátový safír je znatelně menší než jednokarátový diamant, protože korund s hodnotou 4,00 je hustší než diamant s 3,52.
• Jednokarátový smaragd je větší než jednokarátový diamant, protože beryl je lehčí.
• Jednokarátový opál je větší než oba.
• Jednokarátový zirkon je z celé skupiny nejmenší, protože zirkon dosahuje až 4,73.

Z toho plyne praktické pravidlo: barevné kameny porovnávejte podle rozměrů v milimetrech, nikdy jen podle karátové hmotnosti. Prodejce, který uvádí pouze karáty, říká polovinu příběhu. Zbytek popisuje průvodce karáty a ryzostí.

Jak gemologové hustotu měří

Převažují dvě metody a obě jsou starší než většina vybavení dnešní laboratoře.

Hydrostatické vážení

Klasická metoda, kterou by poznal i Archimédés. Kámen se zváží na vzduchu a potom znovu zavěšený ve vodě. Rozdíl obou hmotností odpovídá hmotnosti vytlačené vody, z níž plyne objem, a z objemu hustota. Je to přesně ten výpočet, který podle pověsti Archimédés objevil ve vaně, jen místo koruny se váží drahokam.

Metoda je přesná, kámen nepoškodí a nepotřebuje nic exotičtějšího než dobré váhy a kádinku. Omezení má praktické: funguje na volných kamenech a kámen už zasazený ve šperku takto změřit nelze.

Těžké kapaliny

Rychlejší metoda, která na přihlížejícího působí jako kouzlo. Gemolog má sadu kapalin o známé hustotě: bromoform s hodnotou 2,89, methylenjodid s 3,32 a další. Kámen se vloží do kapaliny a sleduje se, co udělá. Když plave, je lehčí než kapalina. Když klesne ke dnu, je hustší. Když zůstane nehybně viset uprostřed, jeho hustota kapalině přesně odpovídá.

Protože křemen leží na 2,65 a většina berylů pod 2,78, dokáže jediná kapalina roztřídit celou zásilku kamenů během několika sekund. Postup je rychlý a elegantní, pracuje se při něm ale s chemikáliemi, které vyžadují opatrnost, a proto patří do laboratoře, ne do kuchyně.

Hustota jako detektiv

Svou pověst si hustota vysloužila při určování kamenů, protože zachytí to, co oko nevidí.

Skleněné napodobeniny. Sklo používané k napodobení drahokamů má měrnou hmotnost obvykle mezi 2,3 a 4,5 a jen zřídka se trefí do kamene, který kopíruje. Rubín, který váží citelně méně, než by korund měl, rubín není.

Podobně vypadající druhy. Spinel a rubín mohou barvou vypadat téměř shodně a oba pocházejí ze stejných barmských mramorů. Spinel leží na 3,54 až 3,63, rubín na 3,97 až 4,05. Na vahách je rozdíl nepřehlédnutelný a byl to jeden z klasických způsobů, jak se oba kameny nakonec oddělily. Jak dlouho ta záměna trvala, popisuje průvodce spinelem.

Český granát. Pyrop z Českého středohoří má měrnou hmotnost 3,62 až 3,87 a hustota je jedním ze znaků, kterými se odlišuje od sklovin a levnějších náhražek prodávaných pod jeho jménem. Sklo obarvené do granátové červeně leží obvykle níž a v hydrostatickém vážení se prozradí dřív, než přijde na řadu spektroskop.

Syntetické kameny. Laboratorně vypěstované kameny mají hustotu shodnou se svými přírodními protějšky, protože chemie je stejná, takže je měrná hmotnost sama neodliší. Okamžitě ale vyloučí imitace, a proto zůstává zkouškou první volby. Syntetiku od přírodního kamene oddělí růstová struktura, což popisuje průvodce přírodními a laboratorně vypěstovanými kameny.

Vnitřní hodiny zirkonu. Jeden kámen porušuje pravidlo, že druh má stálou hustotu, a dělá to způsobem, který prozradí jeho historii. Zirkon obsahuje stopy uranu a jeho radioaktivní rozpad v geologickém čase postupně narušuje krystalovou strukturu. Tomu procesu se říká metamiktizace. Vysoký zirkon s neporušenou strukturou dosahuje 4,73. Nízký zirkon, poškozený vlastní radioaktivitou, klesá na 3,93. Změřením hustoty zirkonu tedy zhruba změříte, jak dlouho se sám rozkládá.

Hustota málokdy pracuje sama. Ve spojení s indexem lomu zúží téměř každý průhledný kámen na jediný druh, a proto laboratorní posudek uvádí obě hodnoty vedle sebe hned v úvodu.

Co hustota neřekne

Hustota je fyzikální vlastnost, ne známka kvality. Hustý kámen není lepší a lehký není horší. Opál leží na spodním konci stupnice a cení se přesně za to, čím je.

Hustota také nevypovídá nic o tvrdosti a obojí se běžně plete. Sfalerit je hustší než diamant a leží ve stejném pásmu jako korund, přesto má na Mohsově stupnici jen 3,5, takže ho poznamená ocelová čepel nože. Hustota měří, jak těsně je hmota napěchovaná, tvrdost měří odolnost proti poškrábání. Rozdíl popisuje průvodce tvrdostí drahokamů.

Co hustota nabízí, je jistota. Na trhu plném věcí, které vypadají jako jiné věci, má jistota cenu.

Jak SOSNA Gems hustotu používá

Měrná hmotnost je součástí toho, jak kameny, které prodáváme, určujeme a ověřujeme. Tam, kde je potřeba potvrdit identitu kamene nebo kde je podezření na imitaci, se hustota změří hydrostatickým vážením dřív, než padne jakýkoli závěr.

Každý kámen v nabídce uvádíme s přesnou hmotností v karátech a zároveň s přesnými rozměry v milimetrech, protože hmotnost bez rozměrů popisuje jen polovinu toho, co kupujete. Certifikované kameny mají nezávislý laboratorní posudek, ostatní doprovází SOSNA Gems Colored Stone Report s určením kamene, hmotností, rozměry, barvou, čistotou, brusem a stavem úprav. Co jednotlivé řádky takového dokumentu znamenají, vysvětluje průvodce čtením gemologického certifikátu.

Kompletní tabulka hustoty drahokamů

Tabulka uvádí měrnou hmotnost a chemické složení pro 145 drahokamů, od cinabaritu na hustém konci po jantar, který vodu sotva převáží. Kameny, které vedeme, odkazují do svých kolekcí.

Kámen	Název	Měrná hmotnost	Chemické složení
	Cinabarit (rumělka)	8,0-8,2	sulfid rtuťnatý
	Kasiterit	6,7-7,1	oxid cíničitý
	Cerusit	6,46-6,57	uhličitan olovnatý
	Scheelit	5,9-6,3	wolframan vápenatý
	Kuprit	5,85-6,15	oxid měďný
	Hematit	5,12-5,28	oxid železitý
	Baryt	4,43-4,46	síran barnatý
	Granát spessartin	4,12-4,18	křemičitan manganato-hlinitý
	Painit	4,01	boritan vápenato-hlinito-zirkoničitý
	Smithsonit	4,00-4,65	uhličitan zinečnatý
	Rubín	3,97-4,05	oxid hlinitý
	Hvězdový rubín	3,97-4,05	oxid hlinitý
	Celestin	3,97-4,00	síran strontnatý
	Safír	3,95-4,03	oxid hlinitý
	Hvězdový safír	3,95-4,03	oxid hlinitý
	Zirkon	3,93-4,73	křemičitan zirkoničitý
	Granát almandin	3,93-4,30	křemičitan železnato-hlinitý
	Sfalerit	3,90-4,10	sulfid zinečnatý
	Granát rodolit	3,84	křemičitan hořečnato-hlinitý
	Granát s barevnou změnou	3,78-3,85	složitý křemičitan hlinitý
	Granát malaia	3,78-3,85	složitý křemičitan hlinitý
	Azurit	3,77-3,89	zásaditý uhličitan měďnatý
	Granát demantoid	3,70-4,10	křemičitan vápenato-železitý
	Alexandrit	3,70-3,78	oxid berylnato-hlinitý
	Alexandrit s kočičím okem	3,70-3,78	oxid berylnato-hlinitý
	Chryzoberyl	3,70-3,78	oxid berylnato-hlinitý
	Chryzoberyl s kočičím okem	3,70-3,78	oxid berylnato-hlinitý
	Vanadový chryzoberyl	3,70-3,78	oxid berylnato-hlinitý
	Granát Mali	3,65	křemičitan vápenato-hlinitý
	Benitoit	3,64-3,68	křemičitan barnato-titaničitý
	Granát pyrop	3,62-3,87	křemičitan hořečnato-hlinitý
	Taaffeit	3,60-3,62	oxid hořečnato-berylnato-hlinitý
	Granát grosulár	3,56-3,73	křemičitan vápenato-hlinitý
	Granát hesonit	3,56-3,73	křemičitan vápenato-hlinitý
	Granát tsavorit	3,56-3,73	křemičitan vápenato-hlinitý
	Spinel	3,54-3,63	oxid hořečnato-hlinitý
	Kyanit (disten)	3,53-3,70	křemičitan hlinitý
	Sfén (titanit)	3,52-3,54	křemičitan vápenato-titaničitý
	Diamant	3,50-3,53	uhlík
	Imperiální topaz	3,49-3,57	fluorokřemičitan hlinitý
	Topaz	3,49-3,57	fluorokřemičitan hlinitý
	Sinhalit	3,46-3,50	boritan hořečnato-hlinitý
	Rodochrozit	3,45-3,70	uhličitan manganatý
	Serendibit	3,42-3,52	složitý borokřemičitan
	Granát uvarovit	3,41-3,52	křemičitan vápenato-chromitý
	Rodonit	3,40-3,74	křemičitan manganatý
	Tanzanit	3,35	křemičitan vápenato-hlinitý
	Idokras (vesuvian)	3,32-3,47	křemičitan hlinito-vápenatý
	Epidot	3,30-3,50	vápenato-hlinito-železitý sorokřemičitan
	Hemimorfit	3,30-3,50	vodnatý zásaditý křemičitan zinečnatý
	Diaspor	3,30-3,39	hydratovaný oxid hlinitý
	Jadeit	3,30-3,38	křemičitan sodno-hlinitý
	Peridot	3,28-3,48	křemičitan hořečnato-železnatý
	Dioptas	3,28-3,38	měďnatý cyklokřemičitan
	Dumortierit	3,28-3,41	boritokřemičitan hlinitý
	Jeremejevit	3,28-3,31	boritan hlinitý
	Kornerupin	3,27-3,45	hořečnato-hlinitý borokřemičitan
	Sillimanit	3,23-3,27	křemičitan hlinitý
	Axinit	3,26-3,36	vápenato-hlinitý borokřemičitan
	Malachit	3,25-4,10	zásaditý uhličitan měďnatý
	Chromdiopsid	3,22-3,38	křemičitan vápenato-hořečnatý
	Diopsid	3,22-3,38	křemičitan vápenato-hořečnatý
	Enstatit	3,20-3,30	křemičitan hořečnatý
	Apatit	3,16-3,23	fosforečnan vápenatý
	Apatit s kočičím okem	3,16-3,23	fosforečnan vápenatý
	Zoisit	3,15-3,38	křemičitan vápenato-hlinitý
	Hiddenit	3,15-3,21	křemičitan lithno-hlinitý
	Kunzit	3,15-3,21	křemičitan lithno-hlinitý
	Spodumen	3,15-3,21	křemičitan lithno-hlinitý
	Klinohumit	3,13-3,75	křemičitan hořečnatý
	Euklas	3,10	hydroxid-křemičitan berylnato-hlinitý
	Andalusit	3,05-3,20	křemičitan hlinitý
	Aktinolit	3,03-3,07	zásaditý křemičitan vápenato-hořečnato-železnatý
	Amblygonit	3,01-3,11	fluorofosforečnan lithno-sodno-hlinitý
	Fluorit	3,00-3,28	fluorid vápenatý
	Brazilianit	2,98-2,99	fosforečnan sodno-hlinitý
	Danburit	2,97-3,03	borokřemičitan vápenatý
	Grandidierit	2,97-3,03	hořečnato-hlinitý borokřemičitan
	Fenakit	2,95-2,97	křemičitan berylnatý
	Aragonit	2,94	uhličitan vápenatý
	Pezzottait	2,90-3,10	křemičitan cesno-berylnato-lithno-hlinitý
	Nefrit	2,90-3,03	křemičitan vápenato-hořečnato-železnatý
	Datolit	2,90-3,00	vápenato-boritý hydroxid-nesokřemičitan
	Chromový turmalín	2,82-3,32	borokřemičitan sodno-lithný s chromem
	Paraíba turmalín	2,82-3,32	borokřemičitan sodno-lithný s mědí
	Rubelit (turmalín)	2,82-3,32	borokřemičitan sodno-lithný
	Turmalín	2,82-3,32	borokřemičitan sodno-lithný
	Prehnit	2,82-2,94	zásaditý křemičitan vápenato-hlinitý
	Lepidolit	2,80-2,90	křemičitan draselno-hlinito-lithný
	Sugilit	2,76-2,80	složitý křemičitan draselno-sodno-lithný
	Amolit (korit)	2,75-2,80	uhličitan vápenatý
	Eudialyt	2,74-2,98	křemičitan zirkoničitý
	Larimar (pektolit)	2,74-2,88	sodno-vápenatý inokřemičitan s hydroxidem
	Kalcit	2,69-2,71	uhličitan vápenatý
	Akvamarín	2,68-2,74	křemičitan berylnato-hlinitý
	Smaragd	2,67-2,78	křemičitan berylnato-hlinitý
	Zlatý beryl (heliodor)	2,66-2,87	křemičitan berylnato-hlinitý
	Gošenit (beryl)	2,66-2,87	křemičitan berylnato-hlinitý
	Morganit	2,66-2,87	křemičitan berylnato-hlinitý
	Červený beryl (bixbit)	2,66-2,87	křemičitan berylnato-hlinitý
	Labradorit	2,65-2,75	křemičitan sodno-vápenato-hlinitý
	Andezín	2,65-2,69	křemičitan sodno-vápenato-hlinitý
	Ametyst	2,65	oxid křemičitý
	Ametrín	2,65	oxid křemičitý
	Citrín	2,65	oxid křemičitý
	Křišťál	2,65	oxid křemičitý
	Růženín	2,65	oxid křemičitý
	Záhněda	2,65	oxid křemičitý
	Avanturín	2,64-2,69	oxid křemičitý
	Oligoklas	2,62-2,67	křemičitan sodno-vápenato-hlinitý
	Sluneční kámen	2,62-2,65	křemičitan sodno-vápenato-hlinitý
	Perla	2,60-2,85	uhličitan vápenatý
	Korál	2,60-2,70	uhličitan vápenatý
	Achát	2,60-2,64	oxid křemičitý
	Jaspis	2,58-2,91	oxid křemičitý
	Iolit (cordierit)	2,58-2,66	křemičitan hořečnato-hlinitý
	Heliotrop (krvavník)	2,58-2,64	oxid křemičitý
	Karneol	2,58-2,64	oxid křemičitý
	Chalcedon	2,58-2,64	oxid křemičitý
	Chromový chalcedon	2,58-2,64	oxid křemičitý
	Chryzopras	2,58-2,64	oxid křemičitý
	Gem silica	2,58-2,64	oxid křemičitý
	Onyx	2,58-2,64	oxid křemičitý
	Skapolit	2,57-2,74	křemičitan sodno-vápenato-hlinitý
	Měsíční kámen	2,56-2,59	křemičitan draselno-hlinitý
	Amazonit	2,56-2,58	křemičitan draselno-hlinitý
	Ortoklas	2,56-2,58	křemičitan draselno-hlinitý
	Charoit	2,54-2,78	složitý alkalicko-vápenatý křemičitan
	Poudrettit	2,51-2,53	borokřemičitan draselno-sodný
	Lazurit (lapis lazuli)	2,50-3,00	křemičitan sodno-vápenato-hlinitý
	Howlit	2,45-2,58	vápenatý borokřemičitan s hydroxidem
	Hauyn	2,40-2,50	křemičitan sodno-hlinitý
	Petalit	2,40	lithno-hlinitý fylokřemičitan
	Obsidián	2,35-2,60	sklovitá křemitá hornina
	Hambergit	2,35	boritan berylnatý
	Vltavín	2,32-2,38	křemité sklo (tektit)
	Tyrkys	2,31-2,84	hydratovaný fosforečnan měďnato-hlinitý
	Hackmanit	2,14-2,40	chlorid-křemičitan sodno-hlinitý
	Sodalit	2,14-2,40	chlorid-křemičitan sodno-hlinitý
	Chryzokol	2,00-2,40	vodnatý křemičitan měďnatý
	Mexický ohnivý opál	1,88-2,50	vodnatý oxid křemičitý
	Opál	1,88-2,50	vodnatý oxid křemičitý
	Ulexit	1,65-1,95	hydratovaný sodno-vápenatý boritan s hydroxidem
	Gagát	1,19-1,35	uhlík (černé uhlí)
	Jantar	1,05-1,09	fosilní organická pryskyřice

Časté dotazy o hustotě drahokamů

Co je měrná hmotnost drahokamu?

Měrná hmotnost porovnává hustotu kamene s hustotou stejného objemu vody. Kámen s hodnotou 4,00 je čtyřikrát těžší než stejný objem vody. Každý druh má charakteristické rozmezí, a proto patří měrná hmotnost k nejspolehlivějším nástrojům pro určení kamene.

Proč vypadá jednokarátový safír menší než jednokarátový diamant?

Protože safír je hustší. Korund má měrnou hmotnost zhruba 4,00 proti 3,52 u diamantu, takže stejnou hmotnost vměstná do menšího objemu a z lícní strany působí menší. Jednokarátový smaragd je naopak lehčí, a proto vypadá větší než oba. Barevné kameny porovnávejte podle rozměrů v milimetrech, ne podle karátů.

Jak se hustota drahokamu měří?

Převažují dvě metody. Hydrostatické vážení zváží kámen na vzduchu a znovu zavěšený ve vodě; z rozdílu plyne objem a z něj hustota. Těžké kapaliny o známé hustotě dají odpověď rychleji: kámen plave, pokud je lehčí, klesne, pokud je hustší, a zůstane viset, pokud se hustoty shodují.

Odhalí hustota falešný drahokam?

Imitace odhalí spolehlivě. Skleněné napodobeniny se jen zřídka trefí do hustoty kamene, který kopírují, a údajný rubín, který váží měřitelně méně, než by korund měl, rubín není. Syntetický kámen od přírodního hustota neoddělí, protože chemie je u obou stejná; to vyžaduje posouzení růstové struktury.

Proč má zirkon tak široké rozmezí hustoty?

Protože obsahuje stopy uranu, jehož radioaktivní rozpad v geologickém čase postupně narušuje krystalovou strukturu. Vysoký zirkon s neporušenou strukturou dosahuje 4,73, nízký zirkon poškozený vlastní radioaktivitou klesá na 3,93. Hustota zirkonu tedy zhruba prozradí, jak daleko tento proces pokročil.

Je hustší drahokam cennější?

Není. Hustota je fyzikální vlastnost, ne známka kvality. Opál leží u spodního konce stupnice a cení se za to, čím je, zatímco hustý cinabarit má ve špercích hodnotu malou. Hustota ovlivňuje velikost a pocit v ruce, cenu ne.

Je hustota totéž co tvrdost?

Není a záměna je běžná. Hustota měří, jak těsně je hmota napěchovaná, tvrdost měří odolnost proti poškrábání. Sfalerit je hustotou téměř na úrovni korundu, na Mohsově stupnici má ale jen 3,5, takže ho poznamená ocelová čepel nože.

Je měrná hmotnost totéž co index lomu?

Jsou to samostatné veličiny, které se měří ze stejného důvodu. Měrná hmotnost popisuje, jak těsně je hmota napěchovaná, index lomu popisuje, jak prudce kámen láme světlo. Ani jedna sama kámen neurčí, dohromady ale zúží téměř každý průhledný kámen na jediný druh, a proto posudek uvádí obě.

Prohlédněte si naši nabídku přírodních drahokamů; u každého kamene uvádíme přesnou hmotnost, rozměry v milimetrech a úplné informace o úpravách.