化学材料 Rock crystal

水晶（rock crystal）是稀有矿物，宝石的一种，石英结晶体，在矿物学上属于石英族。

主要化学成份为二氧化硅（SiO2），纯净时为无色透明的晶体。

矿物密度：2.65克/立方厘米，透明度：半透明或透明。

西方国家认为只要是透明的都是水晶（Crystal），所以水晶这个词包含了无色透明的玻璃（K9类，普通玻璃发蓝），也包含天然的水晶矿石。中国古老的水晶名称是水精、水碧、水玉、晶石等十多种称呼。

化学成分：二氧化硅，化学成分中含Si—46.7%，O—53.3%。由于含有不同的混入物而呈现多种颜色。紫色和绿色是由铁(Fe)离子致色，紫色也可由钛(Ti)所致，其他颜色由色心所致色。

矿物质成分：针铁矿、赤铁矿、金红石、磁铁矿、电气石、石榴石、云母、绿泥石等形成了包裹体水晶，如发晶、钛晶、绿幽灵等，发晶中则含有肉眼可见的似头发状的针状矿物的包裹体形成。含锰和铁者称紫水晶；含铁者( ；呈金黄色或柠檬色)称黄水晶；含锰和钛呈玫瑰色者称蔷薇石英，即粉水晶；烟色者称烟水晶；褐色者称茶晶；黑色透明者称为墨晶。

结构形态：结晶完美的水晶晶体属三方晶系，常呈六棱柱状晶体，，柱面横纹发育，柱体为一头尖或两头尖，多条长柱体连结在一块，通称晶簇，美丽而壮观，形状可谓是千姿百态。

光学性质：

光泽及透明度：玻璃光泽，断口可具油脂光泽。透明，随内含物的增多或有色水晶颜色的加深，透明度降低。

光性:一轴晶正光性。正交偏光下所看到的一轴晶干涉图是独特的，其黑十字臂未达中心，形成中空的图案，俗称牛眼干涉图。中心部分通常为淡绿色或淡粉色。

折射率及双折射率:折射率 1.544-1.553，双折射率0.009。

透明标准：水晶透明度与透过它的光的质与量有关。光线透明过厚度为1厘米以上的水晶碎片或薄片时，可以清晰地看到映出的图像。如果底像不够清楚，仅见轮廓，那便是半透明。

观察水晶的光泽，可用手握着它，以灯光或窗户投进来的光线看表面反射，透明水晶亮度与光泽强弱有关。

水晶色散：0.013。——色散是说宝石的折射率随照明光的不同而有一定的变化。例如钻石对红光折射为2.405；对绿光为2.427；紫光为2.449。

熔点：水晶熔点为1713℃。——其受热易碎的特性，是在实验时发现的。水晶放在喷焰器的烈焰燃烤，除非有很好的保护，且慢慢冷却，否则晶体容易碎裂。这一脾性，古人已摸透。

尽管后来美国国家标准局使用、推广更科学的诺普硬度测试器，但世界上许多国家的珠宝商，仍习惯于摩氏硬度表。

水晶多来源多是在地底下、岩洞中，需要有丰富的地下水源，地下水又多含有饱和的二氧化矽，同时此中的压力约需在大气压力下的二倍至三倍左右，温度则需在550－600℃之间，再给予适当时间，水晶就会按照自然法则，而结晶成六方柱状的水晶了。

通常，在人为控制的理想环境中，即是物理、化学条件都符合上述条件的状况下，水晶的生长速度约为每天0.8毫米，这也是许多人造水晶的实验室、工厂的标准生产速度。

一般，工业用途的人造水晶，其厚度约需三厘米左右，即30mm，需要约40 天左右的时间来成长；若要供作珠宝业来磨成十厘米以上的水晶球，通常约需120～180 天也就够了。

但是，这都是在人为控制下最理想的环境中，才有可能有这种速度，在自然界中，情形就没有这么乐观，因为原料、水质、温度、压力等等的条件一直在变化当中，很难得达到理想状况，通常都需要数万倍、或是数百万倍的时间，才能达到相同的成长。 这也是为什么地质年龄动则以百万年为计算基数，也是天然水晶之所以珍贵之处。

正常的水晶在生长时，多可以发现和柱形尖端輘线平行的生长纹。

由于在地底、岩洞中的生长空间多狭窄，尤其在遇到地震时，或地壳变动时，甚至容易遭到其他矿石的挤压，常常会压迫产生不同的晶面，等等。

水晶的评价标准和高端宝石有所不同。多数高端宝石把颜色放在评价的第一位，而对水晶来说，颜色和净度。

颜色：对任何宝石来说，颜色都是非常重要的，水晶也不例外。

黄水晶，要求颜色不含绿色、柠檬色调，以金橘色为佳。对于发晶来说，晶体的颜色也是很重要的。

水晶与高档宝石的净度要求有很大不同。高档宝石稀少罕见，所以一般人们普遍对高档宝石的净度不会过于苛求。

杂质：如果水晶内部杂质中有传说中人物的造型，如佛、星座、生肖等价值可能要高于同等颜色和净度的水晶。

平时我们观赏到由多条六角形水晶生成一簇的水晶簇，便是属于Crystalline Varieties显晶类，如白水晶、紫水晶、黄水晶、粉晶、发晶、虎眼石等皆属此类。

天然水晶：天然水晶是在自然条件下形成的，生长在地壳深处，通常都要经历火山和地震等剧烈的地壳运动才能形成。天然水晶属于矿产资源，非常稀有和珍贵，属于宝石之一。

合成水晶：它在化学成分、分子结构、光学性能、机械、电气性质方面与天然水晶完全相同，而双折射及偏振性等方面，再生水晶比天然水晶更纯净，色泽性更好。经过加工（割、磨、抛）后得到各种形状的颗粒晶莹透亮，光彩夺目，并且耐磨，耐腐蚀。

熔融水晶：市场上有很多人把熔炼水晶也叫做合成水晶，那是不准确的，一般都是以水晶废料为原料在高温高压下熔炼出来的，而不是结晶成的，不具备水晶的晶体特性，所以不能把熔炼水晶与合成水晶混为一谈。

K9玻璃仿水晶：还有人把K9玻璃也叫做合成水晶，那就更不对了，K9玻璃虽然有是用二氧化硅为主要原料熔炼而成的，但是熔炼过程中加进了24%的铅，实际上就是铅玻璃。

水晶文化历史悠久，古人曾赋予它一串极富美的雅称。

关于别名：水精。水晶为何称为水精？《广雅》有巧解：“ 水之精灵也 ”；李时珍则说：“ 莹洁晶光，如水之精英 ”。细加考究，此称还蕴含浓厚的宗教意味呢！水精一名，最初见于佛书，后汉支曜翻译的《具光明定意经》说：“ 其所行道，色如水精 ” 。