Medzi fyzikálnymi vlastnosťami minerálov sú skalárne a vektorové vlastnosti. Prvé sú nezávislé od smeru, v ktorom sú testované v kryštáli, druhá sa však mení v závislosti od smeru. Príkladmi skalárnych vlastností sú hustota a špecifické teplo, vektorové vlastnosti - tvrdosť, štiepenie, niektoré tepelné vlastnosti, elektrický, optické atď..
Hustota má praktický význam pre rozpoznávanie minerálov, tvrdosť, štiepenie a optické vlastnosti.
Hustota (špecifická hmotnosť) minerál ρ je pomer jeho hmotnosti m do jego objętości V:
ρ = m / V
Otvorenosť hustoty závisí od teploty. Takmer všetky minerály znižujú hustotu so zvyšujúcou sa teplotou. Pre presné značenie by sa preto mala uvádzať teplota, v ktorom sa uskutočnilo meranie. Normálna teplota na stanovenie hustoty je + 20 ° C.
Hustota je dôležitou charakteristikou daného minerálu. Ak má uvažovaný minerál konštantu, nemenné chemické zloženie, napr.. kwarc SiO2 alebo CaCO kalcit3, jeho hustota je konštantná: kremeň - 2,65 g / cm3, kalcyt - 2,71 g / cm3. Odchýlka od normálnej hodnoty hustoty naznačuje prítomnosť cudzích telies v mineráli. Chemické zloženie veľkého množstva minerálov sa však v určitých medziach líši, čo ukazujú napr.. chemické rozbory pyroxénov, amfiboli, granáty. Hodnota hustoty týchto minerálov sa líši v závislosti od chemického zloženia: pyroxény majú hustotu 3,2 - 3,7, amfibol 3,0—3,5, granaty 3,5-4,5 g / cm3.
Minerály sa významne líšia v hodnote hustoty. Bežné minerály, sú hlavnými zložkami hornín, majú hustoty v rozmedzí od 2 do 3,5 g / cm3.
Hustota väčšiny drahokamov je zjavne vyššia ako hustota bežných horninových zložiek, hlavne z živca a kremeňa, na čo už bolo poukázané pri opise výskytu drahých kameňov v prírode. Pretože vďaka vyššej hustote sa drahé kamene vymyté z primárnych hornín a nesené vodou potokov a riek môžu v týchto miestach usadzovať medzi pieskami a riečnym štrkom., kde dochádza k poklesu rýchlosti vody. Týmto spôsobom môže dôjsť k sekundárnej riečnej a pobrežnej koncentrácii drahých kameňov.
Stanovenie hustoty. Do oznaczania gęstości minerałów służą: 1) pyknometer, 2) hydrostatická rovnováha, 3) Jollyina jarná stupnica, 4) hmotnosť Kratschmara a 5) ťažké kvapaliny.
Pyknometer jest naczyniem szklanym o pojemności 5—100 cm3, uzavreté a uzemnené, podlhovastý, sklenená zátka, majúci úzky kanál umožňujúci odtok prebytočnej kvapaliny. Na stanovenie hustoty minerálu sa rozomelie na prášok, a potom presne odváži približné množstvo prášku 1/2-1/4 objętości piknometru. Po oznaczeniu ciężaru piknometru napełnionego wodą Qstr opróżnia się go, wsypuje odważoną ilość sproszkowanej substancji Qs, dopełnia piknometr przegotowaną wodą destylowaną i zamyka korkiem; prebytočná voda vytekajúca z kanála sa odstráni sušením pomocou hodvábneho papiera, potom znova zvážila. Hustotu testovanej látky je možné vypočítať zo vzorca:
ρ = (Qstr+Qs+Qpws) / Qs
kde: Qs — masa próbki, Qstr — masa piknometru z wodą, Qpws - hmotnosť pyknometra s vodou a látkou.
Stanovenie hustoty pomocou pyknometra je presná metóda, ale dá sa použiť iba pri testovaní práškového materiálu, jemné drobky alebo malé mleté kamene.
Hydrostatická rovnováha różni się od zwyczajnej wagi laboratoryjnej tym, že jedno z jedál visí vyššie. Pod touto panvicou je háčik na zavesenie vzorky na tenkú niť, aby sa dalo najskôr odvážiť vo vzduchu, a potom vo vode umiestnenej pod panvicou vo vhodnej nádobe.
Różnica masy minerału w powietrzu Q i jego masy po zanurzeniu w wodzie Qw označuje množstvo vody, ktoré sa rovná objemu odváženej minerálnej vzorky. Hustota sa získava podľa Archimedovho zákona, zo vzorca:
ρ = Q / (Q – Qw)
Môžete tiež použiť bežnú laboratórnu váhu nasledovne: Pod jedným z riadov je položený malý stolík tak, že to neprekáža pri zmene polohy panvice. Na stole je vodný valec, v ktorom je ponorená skúšobná vzorka, zavesená na niti s háčikom alebo drôtom zakončeným špirálou. Hustota minerálov sa počíta ako je uvedené vyššie.
Stupnica Jolly Scale je pružinová stupnica, ktorá umožňuje, aby bola menej presná, ale rýchlejšie stanovenie hustoty drahokamov.