Citrin är en makrokristallin kvartsvariant. Det innebär att den består av kvarts kristaller som kan ses med blotta ögat eller bildar en enda genomskinlig kristall, snarare än av mikroskopiska fibrer som kalcedon.

Namnen på kvartsvarianterna bygger oftast på färg och utseende. Färglös kvarts kallas bergkristall, violett kvarts ametist, gul kvarts citrin och grå eller brunaktig kvarts rökkvarts. När violetta och gula zoner möts i samma kristall kan den kallas ametrin.

Citrinens färggränser är inte helt matematiskt exakta. Mycket ljusgul kvarts beskrivs ibland helt enkelt som gul kvarts, medan mycket brunaktiga exemplar kan närma sig rökkvarts. Den mineralogiska identiteten förblir densamma – kvarts – men färgens ursprung och den gemologiska benämningen bedöms utifrån hela uppsättningen kännetecken.

Den sjunde hårdhetsgraden innebär att citrin kan repas av topas, korund, diamant och andra hårdare material, men att den själv kan repa glas och många mjukare mineral.

Kvarts har ingen perfekt spaltning och är därför vanligtvis mer motståndskraftig mot slag än topas eller fluorit. Ändå kan ett mussligt brott bilda vassa kanter, och ett tunt hörn på en fasettslipad sten kan skadas.

Citrins brytningsindex är inte särskilt högt, så den glittrar inte lika intensivt som diamant eller zirkon. Dess skönhet bygger på en ren glasartad glans, transparens och en varm färgfördelning.

Kvarts är piezoelektriskt: när det trycks ihop kan det skapa en elektrisk laddning, och när det utsätts för ett elektriskt fält kan det ändra form ytterst lite. Denna egenskap är viktig inom tekniken, även om den inte gör citrin till en liten bärbar elgenerator i ett smycke.

Naturlig citrin är ofta ljusgul, gulbrun eller mjukt gyllene. Färgen kan vara ganska jämn eller bilda diffusa zoner som hänger samman med kristallens tillväxt.

Upphettad ametist får ofta en starkare orange, brunaktigt gul eller mörkt karamellfärgad nyans. Kristallspetsarna kan vara djupt orange, medan basen förblir vit eller färglös, särskilt när samlingar av ametistgeoder upphettas.

En mycket mörk färg innebär inte alltid bättre kvalitet. Om stenen ser brun eller nästan svart ut i svag belysning kan dess livfullhet minska. Å andra sidan kan en alltför blek kristall ha en knappt märkbar färg.

Slipningen kan förstärka eller försvaga färgintrycket. En djupare slipning låter ljuset färdas en längre väg genom kristallen, vilket får en blek sten att se fylligare ut. För mörk citrin väljs ofta en grundare slipning så att ljuset inte absorberas alltför kraftigt.

Citrin kan bildas i hydrotermala gångar, pegmatiter och hålrum i vulkaniska bergarter. I alla fall krävs kiseldioxidrika vätskor eller smältor som kvarts kan kristallisera ur.

I hydrotermala gångar rör sig heta mineralrika lösningar genom sprickor i berggrunden. När de svalnar fälls kvarts och andra mineral ut. Järnföroreningar, en oxiderande miljö, temperatur och naturlig strålning kan avgöra om kristallen förblir färglös, blir violett, rökig eller gulaktig.

I hålrum i vulkaniska bergarter kan kvarts växa på ett lager av kalcedon och bilda kristalldruser. Sådana hålrum är välkända i basalter från Brasilien och Uruguay. Många av dem var ursprungligen fyllda med ametist, som senare kan värmebehandlas och säljas som citrin.

I pegmatiter gör en vattenrik magmatisk smälta som svalnar långsamt att stora kristaller av kvarts, fältspat, glimmer, turmalin och andra mineral kan växa. I vissa pegmatiter bildas naturligt gul eller gulaktigt rökig kvarts.

En stor del av den citrin som säljs på smyckesmarknaden är upphettad ametist. Vid upphettning förändras järnets färgcentra, och den violetta färgen kan övergå i gul, orange eller brunorange.

Alla ametister blir inte attraktiva citriner efter upphettning. Resultatet beror på fyndigheten, järnets tillstånd, färgzontalerna och den valda temperaturen. Vissa kristaller gulnar, andra blir bruna, bleknar eller får en ojämn färg.

Upphettning kan utföras i en kontrollerad ugn, men liknande förändringar kan i vissa bergarter även ske naturligt om ametisten utsätts för geologisk hetta under lång tid.

På marknaden förekommer även kvarts vars färg har skapats genom bestrålning och efterföljande upphettning. Stenen är fortfarande kvarts, men dess färgtillstånd har förändrats av människan.

En vanlig dekorativ produkt är en del av en ametistgeod som har värmebehandlats till en klart orange eller brun färg. Sådana ansamlingar säljs ofta som geoder med citrinkristaller. Mineralet är äkta kvarts, men färgen är vanligtvis inte citrinens ursprungliga naturliga färg.

Inställningen för värmebehandlingen är inte alltid enkel. Gemologen bedömer färgzonsgeometrin, tvillingstrukturerna, förändringar i inneslutningarna och hur stenen hänger samman med den specifika fyndighetens geologi.

Citrin hittas i många kvartsfyndigheter, men naturligt gult material av ädelstenskvalitet är inte lika vanligt som färglös kvarts eller ametist.

Det är nästan omöjligt att fastställa det exakta ursprunget enbart utifrån färgen. Fyndigheter bedöms utifrån inneslutningar, tillväxtstrukturer, kemiska spårämnen och tillförlitlig dokumentation.

Citrin kan förväxlas med gul topas, beryll, gul safir, ortoklas, fluorit, glas och syntetiska material. För blotta ögat kan deras färger ibland vara mycket lika.

Gemologer bedömer brytningsindex, dubbelbrytning, densitet, optisk karaktär, inneslutningar och kristallstruktur. Kvartsens brytningsindex på cirka 1,54–1,55 samt densitet på cirka 2,65 gör det möjligt att skilja den från de flesta liknande stenar.

Att skilja naturlig citrin från upphettad ametist kan vara svårare, eftersom båda är naturliga kvartskristaller och har samma grundläggande fysikaliska egenskaper. Skillnaden kan framgå av färgzonsindelning, tvillingstrukturer, förändringar i inneslutningar och fyndighetens karaktär.

Citrin passar för nästan alla vanliga smyckeformer. Klara stenar fasetteras, medan mindre klara, starkt inklusionsrika eller dekorativa bitar slipas till kabošonger och gravyrer.

Eftersom stora kvartskristaller inte är särskilt sällsynta går det att slipa citriner i imponerande storlek. Det gör det möjligt att skapa stora hängsmycken, cocktailringar och samlarstenar med fasettering.

Kvarts piezoelektriska egenskaper är viktiga inom elektronik, klockor och frekvensstyrningsutrustning. Inom tekniken används vanligtvis mycket ren syntetisk kvarts, inte gul smyckescitrin.