Ένας πολύτιμος λίθος είναι ένα κρυσταλλικό ορυκτό που μπορεί να κοπεί και να γυαλιστεί για να κάνει κοσμήματα και άλλα στολίδια. Οι αρχαίοι Έλληνες έκαναν διάκριση μεταξύ πολύτιμων και ημιπολύτιμων πολύτιμων λίθων, τα οποία εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται. Οι πολύτιμες πέτρες ήταν σκληρές, σπάνιες και πολύτιμες. Οι μοναδικοί "πολύτιμοι" πολύτιμοι λίθοι είναι διαμάντι, ρουμπίνι, ζαφείρι και σμαράγδι. Όλες οι άλλες πέτρες ποιότητας ονομάζονται "ημιπολύτιμες", παρόλο που μπορεί να μην είναι λιγότερο πολύτιμες ή όμορφες. Σήμερα, οι μεταλλοπαθολόγοι και οι γεμολόγοι περιγράφουν πέτρες με τεχνικούς όρους, συμπεριλαμβανομένης της χημικής τους σύνθεσης, Mohs σκληρότητα, και κρυσταλλική δομή.
Το αχάτη είναι κρυπτοκρυσταλλικό διοξείδιο του πυριτίου, με χημικό τύπο SiO2. Χαρακτηρίζεται από ρομβοεδρικούς μικροκρυστάλλους και έχει σκληρότητα Mohs που κυμαίνεται από 6,5 έως 7. Η χαλκηδόνια είναι ένα παράδειγμα του αχάτη ποιότητας πολύτιμων λίθων. Το Onyx και η ταινία αχάτη είναι άλλα παραδείγματα.
Το Chrysoberyl είναι ένας πολύτιμος λίθος κατασκευασμένος από αργιλικό βηρύλλιο. Ο χημικός τύπος του είναι BeAl
2Ο4. Το χρυσοπελύλ ανήκει στο ορθορομβικό σύστημα κρυστάλλων και έχει σκληρότητα Mohs 8,5. Ο Αλεξανδρίτης είναι έντονος πλεοχρωική μορφή του πολύτιμου λίθου που μπορεί να εμφανιστεί πράσινο, κόκκινο ή πορτοκαλί-κίτρινο, ανάλογα με το πώς φαίνεται σε πολωμένο φως.Αν και το κεχριμπάρι θεωρείται πολύτιμος λίθος, είναι ένα οργανικός ανόργανο και όχι ανόργανο. Η κίτρινη είναι απολιθωμένη ρητίνη δέντρου. Είναι συνήθως χρυσό ή καφέ και μπορεί να περιέχει εγκλείσματα φυτών ή μικρά ζώα. Είναι μαλακό, έχει ενδιαφέρουσες ηλεκτρικές ιδιότητες και είναι φθορίζουσα. Γενικά, ο χημικός τύπος κεχριμπαριού αποτελείται από επαναλαμβανόμενο ισοπρένιο (C5H8) μονάδες.
Αμέθυστος είναι μια πορφυρή ποικιλία χαλαζία, η οποία είναι διοξείδιο του πυριτίου ή διοξειδίου του πυριτίου, με ένα χημικό τύπο SiO2. Το ιώδες χρώμα προέρχεται από την ακτινοβολία ακαθαρσιών σιδήρου στη μήτρα. Είναι μέτρια σκληρή, με σκληρότητα κλίμακας Mohs περίπου 7.
Ο απατίτης είναι ένα φωσφορικό ανόργανο άλας με χημικό τύπο Ca5(ΤΑΧΥΔΡΟΜΕΙΟ4)3(F, CI, ΟΗ). Είναι το ίδιο ορυκτό που περιλαμβάνει ανθρώπινα δόντια. Η μορφή πολύτιμων λίθων του ορυκτού εμφανίζει το εξαγωνικό σύστημα κρυστάλλων. Τα πετράδια μπορεί να είναι διαφανή ή πράσινα ή λιγότερο συχνά άλλα χρώματα. Έχει σκληρότητα Mohs 5.
Διαμάντι είναι καθαρός άνθρακας σε κυβικό πλέγμα κρυστάλλων. Επειδή είναι άνθρακας, η χημική του φόρμουλα είναι απλά C (το σύμβολο του άνθρακα). Η κρυσταλλική της συνήθεια είναι οκταεδρική και είναι εξαιρετικά σκληρή (10 στην κλίμακα Mohs). Αυτό κάνει το διαμάντι το πιο σκληρό στοιχείο. Το καθαρό διαμάντι είναι άχρωμο, αλλά οι ακαθαρσίες παράγουν διαμάντια που μπορεί να είναι μπλε, καφέ ή άλλα χρώματα. Οι ακαθαρσίες μπορούν επίσης να κάνουν φθορισμό διαμαντιών.
Το Emerald είναι η πράσινη μορφή πολύτιμου λίθου του μεταλλικού beryl. Έχει έναν χημικό τύπο (Be3Αλ2(SiO3)6). Το Emerald εμφανίζει μια εξαγωνική κρυσταλλική δομή. Είναι πολύ δύσκολο, με βαθμολογία 7.5 έως 8 στην κλίμακα Mohs.
Το γρανάτη περιγράφει οποιοδήποτε μέλος μιας μεγάλης κατηγορίας μεταλλικών πυριτικών. Η χημική τους σύνθεση ποικίλει αλλά μπορεί γενικά να περιγραφεί ως Χ3Υ2(SiO4)3. Οι θέσεις Χ και Υ μπορούν να καταληφθούν από μια ποικιλία στοιχείων, όπως το αλουμίνιο και το ασβέστιο. Ο γρανάτης εμφανίζεται σχεδόν σε όλα τα χρώματα, αλλά το μπλε είναι εξαιρετικά σπάνιο. Η κρυσταλλική του δομή μπορεί να είναι κυβικό ή ρομβικό δωδεκαέδριο, που ανήκει στο σύστημα ισομετρικών κρυστάλλων. Ο γρανάτης κυμαίνεται από 6.5 έως 7.5 στην κλίμακα σκληρότητας του Mohs. Παραδείγματα διαφόρων τύπων γρανάδων περιλαμβάνουν πυροπλάσκα, αλμαντίνη, σπεσαρντίνη, εσεσονίτη, τσαβόριτη, ουβαροβίτη και ορανδρίτη.
Οι γρανίτες δεν θεωρούνται παραδοσιακά πολύτιμα πετράδια, όμως ένα τσαβόριτ γρανάτης μπορεί να είναι ακόμη πιο ακριβό από ένα καλό σμαράγδι.
Το Opal είναι ενυδατωμένο άμορφο πυρίτιο, με τον χημικό τύπο (SiO2·nH2Ο). Μπορεί να περιέχει οπουδήποτε από 3% έως 21% νερό κατά βάρος. Το Opal χαρακτηρίζεται ως ανόργανο άλας και όχι ως ανόργανο άλας. Η εσωτερική δομή αναγκάζει τον πολύτιμο λίθο να διαθλάσει το φως, δημιουργώντας ενδεχομένως ένα ουράνιο τόξο χρωμάτων. Το Opal είναι μαλακότερο από το πυριτικό κρύσταλλο, με σκληρότητα περίπου 5,5 έως 6. Το Opal είναι άμορφος, έτσι δεν έχει κρυσταλλική δομή.
Όπως και το κεχριμπάρι, ένα μαργαριτάρι είναι ένα οργανικό υλικό και όχι ένα μεταλλικό στοιχείο. Το μαργαριτάρι παράγεται από τον ιστό ενός μαλακίου. Χημικά, είναι ανθρακικό ασβέστιο, CaCO3. Είναι μαλακό, με σκληρότητα περίπου 2,5 έως 4,5 στην κλίμακα Mohs. Ορισμένοι τύποι μαργαριταριών εμφανίζονται φθορισμός όταν εκτίθεται σε υπεριώδες φως, αλλά πολλοί δεν το κάνουν.
Το Peridot είναι το όνομα που δίνεται στην ολιβίνη υψηλής ποιότητας, η οποία έχει τον χημικό τύπο (Mg, Fe)2SiO4. Αυτό το πράσινο πυριτικό μετάλαιο παίρνει το χρώμα του από το μαγνήσιο. Ενώ οι περισσότεροι πολύτιμοι λίθοι εμφανίζονται σε διαφορετικά χρώματα, το peridot βρίσκεται μόνο σε πράσινες αποχρώσεις. Έχει σκληρότητα Mohs περίπου 6,5 έως 7 και ανήκει στο ορθορομβικό σύστημα κρυστάλλων.
Χαλαζίας είναι ένα πυριτικό άλας με τον επαναλαμβανόμενο χημικό τύπο SiO2. Μπορεί να βρεθεί είτε στο τριγωνικό είτε στο εξαγωνικό σύστημα κρυστάλλων. Τα χρώματα κυμαίνονται από άχρωμο έως μαύρο. Η σκληρότητα του Mohs είναι περίπου 7. Το διαφανές χαλαζία ποιότητας πολύτιμων λίθων μπορεί να ονομάζεται από το χρώμα του, το οποίο οφείλει σε διάφορες ακαθαρσίες στοιχείων. Οι κοινές μορφές πολύτιμων λίθων χαλαζία περιλαμβάνουν χαλαζία ροζ (ροζ), αμέθυστο (μοβ) και κιτρίνη (χρυσό). Ο καθαρός χαλαζίας είναι επίσης γνωστός ως ροκ κρύσταλλο.
Το Sapphire είναι οποιοδήποτε δείγμα ποιότητας στο ορυκτό οξείδιο του αλουμινίου που δεν είναι κόκκινο. Ενώ τα ζαφείρια είναι συχνά μπλε, μπορούν να είναι άχρωμα ή οποιοδήποτε άλλο χρώμα. Τα χρώματα δημιουργούνται από ιχνοστοιχεία σιδήρου, χαλκού, τιτανίου, χρωμίου ή μαγνησίου. Ο χημικός τύπος του ζαφείρι είναι (α-ΑΙ2Ο3). Το κρυσταλλικό του σύστημα είναι τριγωνικό. Το κορούνδιο είναι σκληρό, περίπου 9 στην κλίμακα Mohs.
Το Topaz είναι ένα πυριτικό άλας με χημικό τύπο Al2SiO4(F, ΟΗ)2. Ανήκει στο ορθορομβικό σύστημα κρυστάλλων και έχει σκληρότητα Mohs 8. Το Topaz μπορεί να είναι άχρωμο ή σχεδόν οποιοδήποτε χρώμα, ανάλογα με τις ακαθαρσίες.
Η τουρμαλίνη είναι ένας πολύτιμος λίθος πυριτικού βορίου που μπορεί να περιέχει οποιοδήποτε από τα άλλα στοιχεία, δίνοντάς του χημικό τύπο (Ca, K, Na, []) (Al, Fe, Li, Mg, Mn)3(ΑΙ, Cr, Fe, V)6
(BO 3)3(Si, ΑΙ, Β)6Ο18(ΟΗ, F)4. Δημιουργεί τριγωνική κρυστάλλους και έχει σκληρότητα από 7 έως 7,5. Η τουρμαλίνη είναι συχνά μαύρη αλλά μπορεί να είναι άχρωμη, κόκκινη, πράσινη, διχρωμία, τρίχρωμη ή άλλα χρώματα.
Όπως ένα μαργαριτάρι, τυρκουάζ είναι ένας αδιαφανής πολύτιμος λίθος. Είναι ένα μπλε έως πράσινο (μερικές φορές κίτρινο) ορυκτό που αποτελείται από ένυδρο φωσφορικό χαλκό και αργίλιο. Ο χημικός τύπος του είναι CuAl6(ΤΑΧΥΔΡΟΜΕΙΟ4)4(ΟΗ)8· 4Η2Ο. Το τιρκουάζ ανήκει στο σύστημα τρικλινικών κρυστάλλων και είναι ένα σχετικά μαλακό κόσμημα, με σκληρότητα Mohs 5 έως 6.
Το Zircon είναι πολύτιμος λίθος πυριτικού ζιρκονίου, με τον χημικό τύπο του (ZrSiO4). Παρουσιάζει το σύστημα τετραγωνικών κρυστάλλων και έχει σκληρότητα Mohs 7,5. Το ζιρκόν μπορεί να είναι άχρωμο ή οποιοδήποτε χρώμα, ανάλογα με την παρουσία ακαθαρσιών.