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Carreras relacionadas con la Gemología

Para anotarse en diversas carreras relacionadas con la Gemología, recomiendo visitar este sitio.

Aclaración importante: este blog difunde estos eventos como un modo de atraer la atención del público sobre temas científicos, pero no tiene ninguna relación con las empresas organizadoras de los cursos, eventos, muestras y exposiciones. Para informarse, deben usar el link que aparece en el post. Gracias

 

Gemas de imitación, compuestas y tratadas

Hace un tiempo, con motivo de la entrevista radial que me realizaron en el programa «La aguja en el pajar» de Radio Casilda, comprendí que la Gemología es un tema que apasiona a la gente, y que por ende no me había equivocado al meterme en una disciplina que sólo tangencialmente tiene que ver con la Geología, pero cuyo estudio es uno de mis pasatiempos.

Ya saben ustedes que hay una diferencia entre gemas y piedras preciosas. Hoy hablaremos principalmente de gemas, y solamente de manera ocasional mencionaremos las manipulaciones sobre algunas piedras preciosas. Pero creo que esta charla puede llegar a ser entretenida.

¿Son legales las imitaciones e intervenciones de gemas?

Como ocurre en casi todos los casos, no sólo en la Gemología, prácticamente cualquier producto exitoso en el mercado puede imitarse sin problemas, siempre y cuando al llegar al circuito de comercialización el cliente esté debidmente informado de que no está comprando algo original ni auténtico. Si una persona compra una serigrafía de un cuadro de Rembrandt, todo está en orden salvo que le sea vendido como un original (habría que ser muy ignorante para no reconocer la diferencia) y al precio de uno auténtico. Sólo se considera estafa cuando hay intencionalidad de engaño.

De lo contrario, muchas son las circunstancias que hacen que el mercado de gemas artificiales, tratadas o intervenidas esté en auge. Sin ir más lejos hay una marca de cristales que se cotizan muy bien por su gran belleza, y que al ser vendidos bajo el nombre genérico de cristales, no implican ninguna falsedad ni intención dolosa. De hecho, ya merecen el nombre de gemas por derecho propio.

Las razones por las cuales esta nueva forma de producción artificial no solamente es aceptable, sino apreciada, incluyen factores como:

  • La democratización que implica su costo infinitamente menor que el de las piedras preciosas y gemas naturales.
  • El mayor aprovechamiento del recurso, al utilizar materiales que no se comercializarían en la joyería de gemas naturales y sin intervención.
  • La seguridad en la portación de la joya. Muchos de los poseedores de verdaderas piedras preciosas, llevan sin embargo a los eventos públicos, copias fieles de los originales, realizadas con gemas artificiales o tratadas; mientras la joya auténtica permanece en una caja fuerte bien custodiada.
  • El amplio abanico de posibilidades que abre la manipulación, fabricación, o imitación de gemas, hacia nuevos materiales de gran belleza.

¿Qué clases de imitaciones hay?

Básicamente hay dos clases de imitaciones diferentes: las imitaciones simples o propiamente dichas, y las gemas sintéticas. Veamos las diferencias.

Las imitaciones en general aprovechan el parecido natural entre una piedra preciosa de bajo valor y una mucho más cara, para tallar la primera de modo que se asemeje a la segunda. Esto puede ocurrir por ejemplo cuando se realiza un tallado en tabla sobre una crisocola para que parezca una esmeralda. En ocasones, determinados tallados y engarces de cristal de roca (variedad de cuarzo), pueden simular diamantes.

En cambio, los materiales sintéticos, si bien también imitan gemas naturales, son enteramente obtenidos en laboratorio, ya sea sobre la base de vidrios, plásticos o directamente generando artificialmente gemas con composición química, estructura cristalina y propiedades semejantes a la piedra natural que se imita. Si bien el parecido es extremo, al no ser de origen natural no tienen el mismo valor. Sin embargo, su detección como sintéticas sólo puede realizarla un especialista.

¿Qué podemos decir de las gemas sintéticas de plástico?

Obviamente son las de menor calidad, y se rayan fácilmente, por lo que pierden  rápidamente su belleza inicial y su valor de mercado. Suelen ser de baquelita, plexiglás o lucita.

¿Qué podemos decir de las gemas sintéticas de vidrio?

En la industria de las gemas sintéticas se usan vidrios específicos, como el Kraun, fabricado en base a SiO2 (sílice) caliza y Na (sodio); y los Flint, un poco más pesados por la adición de Pb (plomo) en lugar de Na. Originalmente se producen gemas incoloras, pero si se agregan determinados elementos químicos, pueden resultar coloreadas. El Mn (manganeso) otorga un color púrpura; el óxido de Selenio produce rojo; el hierro, amarillo o verde; el Cu (cobre) puede colorear de rojo, verde o azul, según las proporciones. El Cr (cromo) produce distintas tonalidades de verde. Todos estos vidrios Kraun y Flint alcanzan dureza de 5 a 6 en la escala de Mohs, lo que los diferencia de las piedras preciosas de alto valor.

Las gemas que se suelen imitar con vidrios son las variedades del cuarzo (cristal de roca, amatista, cuarzo rosa, etc) y del berilo (agua marina, heliodoro o esmeralda).

¿Cuáles son las principales intervenciones?

Hablamos de intervenciones, modificaciones o manipulaciones, cuando alguna imperfección de una gema natural es subsanada artificialmente; cuando se mejora alguna de las cualidades que le confieren valor; cuando se le agrega un rasgo particular; o cuando se la altera para que parezca ser otra de mayor valor o tamaño. Las posibles intervenciones son:

  • Decoloración: es común en gemas como la perla o el marfil, que raramente aparecen del todo blancos en la naturaleza, por lo cual se los aclara químicamente. Por su parte, los diamantes, salvo casos muy excepcionales, se prefieren incoloros, y para eliminarles matices indeseados suelen ser sometidos a tratamientos con láser.
  • Relleno de fracturas y cavidades: Se aplica en determinadas imperfecciones como fisuras o poros visibles, y se utiliza para sellarlos, ya sea vidrio, plástico, polímeros o resinas. La técnica va desde la simple inmersión en el material de sellado, hasta la microinyección.
  • Impregnación incolora: con ella se mejora el aspecto, el brillo y puede que inclusive el color de gemas con algún grado de microporosidad. Los materiales impregnantes pueden ser desde cera líquida o plástico, hasta aceites para la piel.
  • Teñido o coloración: sólo se aplica en materiales porosos que acepten la inclusión de los elementos colorantes, como pueden ser las ágatas, jades, ópalos, o el coral. Las sustancias que confieren el color son óxidos de Fe y Cr, cuyos matices cambian con el estado de oxidación.
  • Tratamiento térmico: en muchos casos, el calentamiento produce cambios de color en determinadas gemas; en ocasiones por el solo cambio de temperatura, y en otras, porque se le suman técnicas adicionales, como el calentamiento en un medio saturado en azúcar o miel, o con humo.
  • Irradiación: casi siempre la coloración se inicia en los llamados «centros de color», que corresponden a ligeras deformaciones de la red atómica, que pueden multiplicarse por aplicación de rayos γ o X, que deforman la red cristalina, estimulando un aumento en el color.
  • Difusión de la red: en este tratamiento, se calienta la gema casi hasta punto de fusión, lo que permite la introducción de elementos químicos colorantes o productores de figuras lumínicas.
  • Composición o ensamblado: esta técnica aprovecha en buena medida partículas de gemas que de otra manera serían desperdiciadas, al mismo tiempo que mejora la apariencia de las de mayor tamaño. Se trata básicamente de ensamblar dos o tres partes para generar una pieza única, con mayor tamaño y peso, mejor color, etc. Las partes se unen con pegamento especial o por fusión, y se denominan dobletes, tripletes o laminados, según que reúnan dos o tres partes, o que alguna de las partes sea una lámina delgada, respectivamente. A su vez, los dobletes o tripletes, pueden ser genuinos, semigenuinos, o falsos. Son genuinos cuando todas las partes que se reúnen en un nuevo ejemplar, son del mismo mineral intervenido; son semigenuinos si alguna de las partes es sintética, y falsos, si todas las partes son sintéticas.
  • Producción de figuras lumínicas y otros rasgos: debido a que algunos rasgos naturales suman valor a una gema, el hombre intenta reproducirlos de manera artificial. Un ejemplo clásico es la fibra óptica, que se aplica para generar el efecto ojo de gato en una gema o una imitación.

¿Existen los diamantes sintéticos?

Sí que los hay, y tienen buena tasación, siempre en la inteligencia de que se declara su origen artificial, y no se intenta un fraude. Los más perfectos son el titanato de estroncio y  el óxido de circonio cúbico.

Pero ésa es una larga historia que merecerá un post propio un poco más adelante. Por ahora confórmense con saber que existen y son legales.

¿Existen gemas exclusivamente generadas por medios artificiales?

Sí, también las hay. Originalmente fueron intentos fallidos de sintetizar artificialmente determinadas piedras, pero si bien lo que se obtuvo no tenía símil en la naturaleza, era tal su belleza, que se presentó cn el mercado como gema sintética, en venta con nombre comercial en código, correspondiente a las siglas (en inglés) de sus componentes, y la G de gema. Ellas son:

Y.A.G. aluminato de Ytrio.

Y.I.G. óxido de Hierro e Ytrio.

G.G.G. granate de galio y galadinio.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post es de este sitio.

Una entrevista de hace alrededor de un año.

Hoy les presento una entrevista que me realizaron en Radio Casilda, Santa Fe, en el Programa “La aguja en el pajar” , el día 4 de mayo de 2019, sobre el tema «Piedras Preciosas».

Para escuchar la entrevista sólo deben hacer click en el link que les he dejado más arriba.

 

El rubí, una piedra preciosa de alto precio.

Como a muchos lectores les interesa particularmente la Gemología, estoy subiendo lentamente información sobre piedras preciosas, y hoy le toca al rubí.

¿Qué es el rubí y a qué debe su nombre?

El rubí es un mineral que se clasifica en el grupo 4 (óxidos) según Strunz, Más específicamente, es una variedad de corindón, es decir que responde a la fórmula general Al2O3  (sesquióxido de aluminio).

Es considerado como gema, porque cumple con los requisitos exigidos para ello. Otro corindón que aparece como gema es el zafiro, del que se distingue por el color, y en razón de él, en el precio de mercado.

Su nombre deriva de la palabra latina «ruber», que significa rojo, color que siempre ostenta, pues es idiocromático, y que debe a los metales de hierro y cromo que aparecen en su composición precisamente como cromóforos. Cuando más abundante es el hierro en su fórmula, más pardo se presenta.

El color rojo intenso es también propio de otros minerales con los que se lo suele confundir, y  que hasta a veces de modo intencional se venden como rubíes sin serlo. Esos pseudo rubíes son la espinela roja y la variedad piropo del granate, que son también gemas, pero de mucho menor valor, por su menor dureza y mayor abundancia, entre otras cosas. Se diferencian del rubí principalmente por la dureza y la forma cristalina.

¿Cuáles son sus características particulares?

Ya les adelanté algo sobre su fórmula química, que es Al2O3:Cr, y a veces Fe, reemplazando en parte al Cr.
Dureza: 9 en la escala de Mohs, es decir sólo un punto por debajo del diamante, aunque en valores absolutos es hasta 140 veces más blanda que él.
Color: rojo brillante.

Tenacidad: frágil.

Diafanidad: transparente a translúcido.

Densidad relativa: varía según su composición química cuantitativa, entre 3.9 y 4.1.

Punto de fusión: alrededor de los 1.786,85°C,  (2.000K) pero afectado por la concentración de impurezas en el mineral, lo que puede hacerlo ligeramente inferior o superior a ese valor.

Sistema cristalino: trigonal, pudiendo a veces formar cristales hexagonales de extraordinaria belleza.

El rubí resiste la corrosión y no puede disolverse en otros ácidos  que no sean el sulfúrico, el perclórico (en el que el Cloro actúa con valencia +7, la más alta posible), el fluorhídrico o el hexafluorosilícico.

¿Por qué es tan apreciado?

Ya dije más arriba que en lo científico y técnico, el rubí cumple los requisitos de modo objetivo, y es además lo bastante escaso como para adquirir alto precio en el mercado.

No obstante, hay también otras razones que pasan por su apariencia, y las emociones y relaciones que en el imaginario colectivo se han ido creando a lo largo de la historia.

¿Qué propiedades le atribuyen las creencias populares y la superstición?

La más obvia de las inferencias, sin otro fundamento que los prejuicios populares,  y la simbología atribuida al color rojo, ha llevado a una asociación entre el rubí y el corazón y la sangre, y por extensión, se lo ha llegado a considerar como símbolo de la pasión y el deseo, a veces también con el amor.

En el pasado, en la India, el rubí era usado como un medio para potenciar la creatividad espiritual y el sentimiento religioso; como remedio para enfermedades cardiovasculares, y como talismán que usaban los  soldados para protegerse de las flechas enemigas.

También en la antigua Grecia se pensaba que llevar un rubí atraería tanto el amor como la belleza física. Esta ilusa creencia me recuerda a los versos del antiguo poeta español Bartolomé de Argensola, que escribió:  ¡Lástima grande que no sea verdad tanta belleza!, porque de verdad sería bonito obtener con una piedrita (cara eso sí) amor y belleza juntas.

Por su parte, los nobles romanos usaban el rubí en sus anillos pensando con ellos proteger la riqueza y la salud. Estas tradiciones derivaron en la Edad Media y hasta mediados del Renacimiento, hacia un status de «piedra de las bodas», que supuestamente garantizaría pasión y amor duraderos y gran felicidad conyugal. Otra vez me acuerdo de Argensola.

Pese a los grandes adelantos de la ciencia hay todavía quienes atribuyen al rubí propiedades curativas tan absurdas como la de contener hemorragias, o promover la autoestima. En este último caso, me parece que la autoestima debe pasar por el cononocimiento de que se cuenta con el poder adquisitivo para adquirir una, lástima que no lo acompañe un mejor criterio y mayor lógica.

Y los que creen en el horóscopo y otras sandeces, piensan que el rubí es la piedra adecuada para Leo y Escorpio.

¿Dónde se encuentran los rubíes?

Como principio general podemos decir que no hay muchos yacimientos importantes, lo que suma a su costo comercial.

Los rubíes se forman en rocas ígneas o metamórficas, y con posterioridad, cuando sus rocas de origen se erosionan liberándolos, pueden concentrarse en materiales sedimentarios, mayormente aluvionales.

Los yacimientos más importantes son los de Birmania, en la zona de Nogok, donde ocurren en calizas metamórficas de contacto, con intrusiones de materiales silíceos. Las calizas son de muy difícil explotación, razón por la cual, los rubíes se extraen en las cavidades de disolución natural en ellas; o bien de los detritos producidos por la erosión. De todos modos, solamente un 1%  aproximadamente, de la producción es apropiada para joyería.

Hay también rubíes en Tailandia, que son generalmente más ricos en Fe, es decir que adquieren una tonalidad más parda. Se extraen al suroeste de Bangkok, en pozos de hasta 8 m de profundidad.

Los yacimientos de Shri- Lanka (ex Ceylán) son dominantemente de color rojo claro, y se extraen en gran parte de las gravas y arenas fluviales. También se obtienen de las minas de bauxita, por el sistema de flotación.

También hay rubíes en Madagascar, Brasil, Colombia o China, pero se trata de materiales de menor calidad por el color y transparencia. Los rubíes más puros se encuentran en Tanzania y Malaca, aunque no siempre las cantidades justifican la explotación.

Por lo general en ninguna parte se encuentran rubíes de gran tamaño. El mayor del que se guarda registro procedía de Birmania, pesaba 400 quilates y fue dividido en tres partes.

Los ejemplares más famosos por su tamaño y belleza excepcional se encuentran en diversos museos. Ellos son:

  • El rubí Edward, de 167 quilates, que se exhibe en el British Museum of Natural History de Londres.
  • El rubí Estrella de Reeves, de 138.7 quilates, que está en el Smithsonian Institut de Washington.
  • El rubí Estrella Long de 100 quilates, que se ve en el American Museum of Natural History de New York.
  • El rubí de la Paz de 43 quilates, que se llama así, porque se encontró en 1919, cuando había terminado la Primera Guerra Mundial.

¿Existen rubíes artificiales?

Sí, existen, y si se venden como tales no constituyen una estafa, ya que su producción está debidamente aprobada y reglamentada. Esta producción comenzó ya en 1923, y hoy la mayor parte de la producción de rubíes es artificial, aunque su uso no es tanto en joyería como en relojería.

No se trata de materiales sintéticos exactamente, sino de  gemas obtenidas por reacciones químicas entre productos naturales como el óxido de aluminio (Al2O3) y el óxido de cromo (CrO3) que se combinan en proporciones estequiométricamente controladas, sobre en un crisol de platino que se lleva a una mufla a la temperatura de fusión (2000 K) por alrededor de 250 minutos. Cuando la mezcla se enfría, luego de haberse fundido y combinado entre sí,  se observa el cristal resultante, en el fondo de platino. Se trata en definitiva de reproducir artificialmente las condiciones para su formación natural.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La foto que ilustra el post es de este sitio, La elegí porque reúne ejemplos de material tallado y en bruto.

La turmalina y sus propiedades.

Imagen1turmalinaHoy vamos a conversar sobre una gema no demasiado cara, pese a su belleza y sus interesantes características: la turmalina.

¿Qué es la turmalina?

No se trata en realidad de un solo mineral en un sentido estricto, sino de lo que se llama el «grupo de la turmalina», ya que incluye ejemplares que se distinguen no sólo por su color, sino por algunos elementos en su composición química. No obstante, muchos autores hablan de esta gema como de un  único mineral, con variedades que adquieren distintos nombres en función de su color.

Hay dos posibles orígenes para el nombre turmalina. Una opinión asume que procede de la palabra cingalesa «touramalli», que significa, «colores variados»,  y otra opinión le atribuye el origen a otro término cingalés, «turamali», que significa «imán de cenizas», que hace referencia a una característica que explicito más abajo.

Las turmalinas pertenecen al grupo de los silicatos, en general dentro de los ciclosilicatos, y se las encuentra habitualmente como minerales accesorios en rocas ígneas y eventualmente también en  metamórficas. Cristalizan en el sistema trigonal.
 
Presentan una fórmula general XY3Z6(T6O18)(BO3)3V3W. En esta fórmula, X, Y, Z, T, B, V y W, no corresponden a elementos químicos, sino a compuestos, a veces intercambiables, o con enlaces libres que pueden unir otros iones.
Esto hace que la fórmula llame a confusión, ya que hay también elementos químicos que responden a esas letras, como por ejemplo sucede con el Wolfrmio (W) o el Iodo (Y). Por esa razón me tomo la libertad de usar minúsculas para reescribir la fórmula, de modo que quede claro cuáles son los elementos, y cuáles letras son indicativas de otras combincaiones que explico más abajo.
Vuelvo a escribir la fórmula, de esta manera «disidente», para no confundir a quienes no están acostumbrados a esta nomenclatura, donde una letra mayúscula está designando algo distinto a un elemento.
Quedaría pues así:
xy3z6 (t6O18)(bO3)3v3 w.
Como podrán observar, el único elemento químico es el oxígeno, que he conservado con mayúsculas, las demás letras significan lo siguiente:
  • x = Ca2+, Na+, K+, O  libre.
  • y = Li+, Mg2+, Fe2+, Mn2+, Zn2+, Al3+, Cr3+, V3+, Fe3+, Ti4+, O libre;
  • z = Mg2+, Al3+, Fe3+, Cr3+, V3+
  • t = Si4+, Al3+, B3+
  • b = B3+, O libre
  • v = OH-, O2-
  • w = OH, F, O2-.

¿Qué características tiene la turmalina?

Las dos cualidades más notables son la enorme variedad de colores, y el hecho de que el mismo cristal puede presentar varias tonalidades a lo largo de sus ejes cristalográficos principales. Otras propiedades poco comunes que exhibe son la piro y la piezoelectricidad, que le valieron el nombre «imán de cenizas» del que ya hablamos.

Su densidad varía entre 3,02 y 3,07 g/cm3 y su dureza va de 7 a 7,5 en la escala de Mohs. Tiene brillo vítreofractura concoidal, carece de clivaje, es frágil, y su raya no puede menos que ser blanca, porque es alocromática. Puede o no presentar diafanidad según las variedades.

La turmalina es estable a lo largo de un amplio rango de presión y temperatura, lo que la hace bastante resistente a la meteorización tanto física como química.

Estas propiedades le confieren utilidad en la fabricación de aparatos para la medición de presión, pero sigue siendo muy utilizada en joyería, sobre todo cuando los ejemplares son transparentes o translúcidos. También los ejemplares opacos se aprovechan para la ornamentación, pero normalmente se tallan y pulen en cabujón.

¿Qué minerales forman el grupo de la turmalina?

Como señalé ya antes, la turmalina incluye todo un grupo de minerales, según algunos autores: o bien, siendo uno solo,  según otros, tiene muchas variedades, basadas en su composición,  la cual se refleja en el color.

Así, la acroíta es incolora, como el nombre lo indica; el chorlo, que es el más abundante, es negro; la turmalina marrón o amarilla se llama dravita;  la elbaíta tiene  variedades o subvariedades (según como se considere a la turmalina) en tonos rojos (rubelita), azules (indigolita), rosas y verdes (verdelita). Esta última, cuando presenta un color verde muy intenso, parecido al de la esmeralda es la más valiosa.

¿Cuál es el origen de la turmalina?

Los minerales del grupo de la turmalina pueden deber su cristalización a distintos procesos geológicos, tales como el reemplazo metasomático de silicatos preexistentes, tales como biotitas y feldespatos; alteración  metamórfica por ingreso  de fluidos hidrotermales, o como resultado de la etapa neumatolítica de magmas graníticos con abundancia de boro.

¿Dónde hay yacimientos en el mundo?

La turmalina se encuentra en numerosos emplazamientos, entre los que se pueden mencionar yacimientos de Noruega, Finlandia, Australia, Estados Unidos, Brasil, Madagascar, y Bolivia.

¿Hay yacimientos  de turmalina en Argentina?

El chorlo, o chorlita, como también se lo llama, aparece diseminado en forma de cristales perfectos y de buen tamaño an las pegmatitas presentes en las Sierras Pampeanas de Córdoba y San Luis.

En cuanto a las variedades coloreadas, están presentes en la mina «San Elías» del Departamente Chacabuco, en San Luis, donde hay elbaíta; y en el yacimiento de Papachacra en la provincia de Catamarca, donde se las encuntra asociadas a topacio, microclino y cuarzo ahumado. Allí se presentan con hábito prismático o acicular.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

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