Brangakmenis yra kristalinis mineralas, kurį galima pjaustyti ir šlifuoti, kad būtų pagaminti papuošalai ir kiti ornamentai. Senovės graikai atskyrė brangakmenius ir pusbrangius brangakmenius, kurie vis dar naudojami. Brangieji akmenys buvo kieti, reti ir vertingi. Vieninteliai „brangieji“ brangakmeniai yra deimantas, rubinas, safyras ir smaragdas. Visi kiti kokybiški akmenys vadinami „pusbrangiais“, nors jie gali būti ne mažiau vertingi ar gražūs. Šiandien mineralogistai ir gemologai apibūdina akmenis technine prasme, įskaitant jų cheminę sudėtį, Mocso kietumas, ir kristalų struktūra.
Agatas yra kriptokristalinis silicio dioksidas, kurio cheminė formulė yra SiO2. Jam būdingi romboedriniai mikrokristalai, jo kietumas pagal Mohą yra nuo 6,5 iki 7. Chalcedonas yra vienas iš brangakmenių kokybės agato pavyzdžių. Oniksas ir juostinis agatas yra kiti pavyzdžiai.
Chrizoberilas yra brangakmenis, pagamintas iš berilio aliuminato. Jo cheminė formulė yra BeAl2O4. Chrizoberilas priklauso ortorombinei kristalų sistemai ir jo Mohso kietumas yra 8,5. Aleksandritas yra stiprus pleochroinė perlo forma, kuri gali būti žalia, raudona arba oranžinės geltonos spalvos, atsižvelgiant į tai, kaip į ją žiūrima poliarizuotai lengvas.
Nors gintaras laikomas brangakmeniu, tai yra organinis mineralinis, o ne neorganinis. Gintaras yra suakmenėjusi medžio derva. Paprastai tai auksinė arba ruda spalva, joje gali būti augalų ar mažų gyvūnų intarpų. Jis yra minkštas, turi įdomių elektrinių savybių ir yra fluorescencinis. Paprastai cheminę gintaro formulę sudaro pasikartojantis izoprenas (C5H8) vienetai.
Ametistas yra purpurinės spalvos kvarco rūšis, kuri yra silicio dioksidas arba silicio dioksidas, turinti SiO cheminę formulę2. Violetinė spalva gaunama švitinant geležies priemaišas matricoje. Jis yra vidutiniškai kietas, o Moho skalės kietumas yra maždaug 7.
Apatitas yra fosfato mineralas, kurio cheminė formulė Ca5(PO4)3(F, Cl, OH). Tai tas pats mineralas, kurį sudaro žmogaus dantys. Akmens formos mineralas parodo šešiakampę kristalų sistemą. Brangakmeniai gali būti skaidrūs arba žali arba rečiau kitų spalvų. Jo kietumas pagal Mohą yra 5.
Deimantas yra gryna anglis kubiniame kristalų tinklelyje. Kadangi tai anglis, jo cheminė formulė yra tiesiog C (anglies elemento simbolis). Jo kristalinis įprotis yra aštuonkampis ir toks yra nepaprastai sunku (10 pagal Moho skalę). Dėl to deimantas yra kiečiausias grynas elementas. Grynas deimantas yra bespalvis, tačiau dėl priemaišų gaunami deimantai, kurie gali būti mėlynos, rudos ar kitų spalvų. Dėl nešvarumų deimantai gali tapti fluorescenciniai.
Smaragdas yra žalia brangakmenio forma mineralinis berilis. Jo cheminė formulė yra (Be3Al2(SiO3)6). Smaragdas rodo šešiakampę kristalų struktūrą. Tai labai sunku, jo įvertinimas yra nuo 7,5 iki 8 pagal Moho skalę.
Granatas apibūdina bet kurį didelės klasės silikatinių mineralų narį. Jų cheminė sudėtis skiriasi, tačiau paprastai gali būti apibūdinama taip: X3Y2(SiO4)3. X ir Y vietas gali užimti įvairūs elementai, tokie kaip aliuminis ir kalcis. Granatas yra beveik visų spalvų, bet mėlynas yra ypač retas. Jo kristalų struktūra gali būti kubinis arba rombo dodekaedras, priklausantis izometrinei kristalų sistemai. Granatas yra nuo 6,5 iki 7,5 pagal Moho kietumo skalę. Įvairių granatų tipų pavyzdžiai yra pirope, almandinas, spessartinas, hessonitas, tsavoritas, uvarovitas ir andraditas.
Granatai tradiciškai nelaikomi brangiaisiais brangakmeniais, vis dėlto garbanotasis granatas gali būti net brangesnis nei geras smaragdas.
Opalas yra hidratuotas amorfinis silicio dioksidas, kurio cheminė formulė (SiO2·nH2O). Vandenyje gali būti nuo 3% iki 21% masės. Opalas klasifikuojamas kaip mineraloidas, o ne kaip mineralas. Dėl vidinės struktūros brangakmenis išsklaidys šviesą ir gali sukelti vaivorykštės spalvas. Opalas yra minkštesnis nei krištolo silicio dioksidas, jo kietumas yra apie 5,5–6. Opalas yra amorfinis, todėl neturi kristalų struktūros.
Kaip ir gintaras, perlas yra organinė medžiaga, o ne mineralas. Perlą gamina moliusko audinys. Chemiškai tai yra kalcio karbonatas, CaCO3. Jis yra minkštas, o kietumas yra nuo 2,5 iki 4,5 pagal Mosa skalę. Kai kurių rūšių perlai rodomi fluorescencija veikiant ultravioletiniams spinduliams, tačiau daugelis to nedaro.
Peridotas yra vardas, suteiktas brangakmenių olivinui, kurio cheminė formulė (Mg, Fe)2SiO4. Šis žalias silikato mineralas savo spalvą gauna iš magnio. Nors dauguma brangakmenių būna skirtingų spalvų, peridotas randamas tik žalios spalvos atspalviais. Jo kietumas pagal Mohą yra nuo 6,5 iki 7 ir priklauso ortorombinei kristalų sistemai.
Kvarcas yra silikatinis mineralas, turintis pasikartojančią cheminę formulę SiO2. Jo galima rasti trigonalinėje arba šešiakampėje kristalų sistemoje. Spalvos būna nuo bespalvės iki juodos. Jos kietumas pagal Mohsą yra apie 7. Permatomas brangakmenių kokybės kvarcas gali būti pavadintas pagal savo spalvą, kurią jis turi dėl įvairių elementų priemaišų. Įprastos kvarco brangakmenio formos yra rožių kvarcas (rožinis), ametistas (violetinė) ir citrinas (auksinis). Grynas kvarcas taip pat žinomas kaip akmens krištolas.
Safyras yra bet koks brangakmenio aliuminio oksido mineralinio korundo pavyzdys, kuris nėra raudonas. Nors safyrai dažnai būna mėlyni, jie gali būti bespalviai ar bet kurios kitos spalvos. Spalvas sukuria nedidelis geležies, vario, titano, chromo ar magnio kiekis. Cheminė safyro formulė yra (α-Al2O3). Jo kristalų sistema yra trigonalinė. Korundas yra sunkus, maždaug 9 pagal Moho skalę.
Topazas yra silikatinis mineralas, kurio cheminė formulė yra Al2SiO4(F, OH)2. Jis priklauso ortorombinei kristalų sistemai ir jo kietumas pagal Mohą yra 8. Topazas gali būti bespalvis arba beveik bet kokios spalvos, atsižvelgiant į priemaišas.
Turmalinas yra boro silikato brangakmenis, kuriame gali būti bet kuris kitas elementas, suteikiantis jam cheminę formulę (Ca, K, Na, []) (Al, Fe, Li, Mg, Mn)3(Al, Cr, Fe, V)6
(BO 3)3(Si, Al, B)6O18(OH, F)4. Jis sudaro trigonalį kristalai ir jo kietumas yra nuo 7 iki 7,5. Turmalinas dažnai būna juodas, tačiau gali būti bespalvis, raudonas, žalias, dvispalvis, trispalvis ar kitų spalvų.
Kaip ir perlas, turkis yra nepermatomas brangakmenis. Tai yra nuo mėlynos iki žalios (kartais geltonos) mineralas, susidedantis iš hidrato vario ir aliuminio fosfato. Jo cheminė formulė yra CuAl6(PO4)4(OI)8· 4H2O. Türkizas priklauso triklininių kristalų sistemai ir yra gana minkštas perlas, jo kietumas pagal Mohą yra nuo 5 iki 6.
Yra cirkonio silikato brangakmenis, kurio cheminė formulė yra (ZrSiO4). Jis demonstruoja tetragonalinę kristalų sistemą, o jo Mohso kietumas yra 7,5. Cirkonas gali būti bespalvis arba bet kokios spalvos, priklausomai nuo priemaišų.