Locos por la Geología

Entradas con la etiqueta ‘Piedras preciosas’

Hace bastante tiempo, les señalé de pasadita, al hablar de una de las propiedades de los minerales – específicamente el color– de ciertas sustancias que se denominan cromóforos, y que hoy vamos a ver con un poco más de detalle, sobre todo relacionándolos con las piedras preciosas.

¿Qué son los cromóforos?

Suelen denominarse iones cromóforos, iones colorantes, o cromóforos a secas, a ciertos elementos que sin definir el quimismo de una sustancia, están presentes en ella en cantidades traza, y son capaces de modificar el comportamiento del compuesto, con respecto a la transmisión de la luz incidente.

¿Cuáles son los cromóforos que comúnmente aparecen en las piedras preciosas?

Aquellos elementos que tienen una ubicación aproximadamente central en la Tabla periódica, y que por tal razón forman parte del conjunto que suele conocerse como elementos o metales de transición. De entre ellos, los que afectan particularmente al color de las piedras preciosas, son los que tienen número atómico entre 21 y 30, y son específicamente: Titanio (Ti), Vanadio (V), Cromo (Cr), (del que toman el nombre las sustancias que nos ocupan) Manganeso (Mn), Hierro (Fe), Cobalto (Co), Níquel (Ni) y Cobre (Cu).

¿Por qué los elementos mencionados se comportan como modificadores del color en muchos casos?

Porque este grupo de elementos químicos constituye una franja en la que los orbitales van saturando de electrones sus capas y subcapas de manera alternada. Esto les da a esas partículas una cierta libertad de movimiento entre orbitales cuando absorben energía, como la que provee la luz incidente. Esa relativa libertad se manifiesta al observador humano como modificaciones del color.

Por supuesto, van a tener que recordar algunos conceptos químicos que conocerán seguramente de su pasaje por el secundario y de la propia Universidad, si es que han estudiado carreras que incluyan esa materia.

¿Qué conceptos de química conviene recordar en este punto?

Los conceptos que debemos recordar para mejor entender lo dicho, son los de orbital atómico, capa y subcapa. Repasémoslos.

Un orbital atómico es una región del espacio donde existe la mayor probabilidad de encontrar al menos un electrón. Por supuesto hablamos del espacio ocupado por una sustancia o cuerpo material dado.

Cada electrón se posiciona en algún lugar de una capa que se define por una serie de números cuánticos de valores enteros.

El número cuántico (n) principal crece con la distancia al núcleo atómico. Cuanto más cerca de él está el orbital, menor es su número cuántico principal. En otras palabras se numeran desde el núcleo hacia afuera.

Cada capa puede contener un cierto número máximo de electrones y tiene un número cuántico n, asociado con un particular rango de energía en función de su distancia al núcleo. Por regla general, cada capa sólo puede recibir o entregar electrones si todas las anteriores a ella están ya completamente ocupadas. La valencia de un elemento resulta de la ocupación de la capa más externa entre las que presentan electrones. Esas valencias determinan las propiedades y comportamientos químicos del átomo en cuestión.

Las capas posibles se conocen como K, L, M, N, O, P, y Q, con numeros cuánticos que van de 1 a 7 respectivamente.

En cada capa, existe un número máximo de electrones, según se ve más abajo:

(1ª) Capa K hasta 2 electrones
(2ª) Capa L hasta 8 electrones
(3ª) Capa M hasta 18 electrones
(4ª) Capa N hasta 32 electrones
(5ª) Capa O hasta 50 electrones
(6ª) Capa P hasta 72 electrones
(7ª) Capa Q hasta 98 electrones

Como ya venimos adelantando, los electrones se disponen ordenadamente, primero en la capa más próxima al núcleo y cuando ésta alcanza su número máximo de electrones, los siguientes se colocan en la capa que sigue hasta que se satura, y así sucesivamente, hasta agotar los electrones disponibles.

Para que la cosa no sea tan sencilla, cada capa se compone a su vez de una o más subcapas, que a su vez se componen de los orbitales atómicos que definimos al inicio de este punto.

Las subcapas se denominan s, p, d, f, correspondientes a las iniciales en inglés de la palabra que mejor define su distribución o posición en el espacio tridimiensional. Esa palabras son: sharp (aguda), principal, difuse (difusa) y fundamental.

También acá hay un cierto orden ya que la primera capa (K) tiene una subcapa, llamada 1s; la segunda capa (L) tiene dos subniveles denominados 2s y 2p; la tercera (M),  tiene 3s, 3p y 3d; la cuarta (N) tiene las subcapas 4s, 4p, 4d y 4f; y así sucesivamente.

Pero ya dijimos que los elementos cromóforos, son los díscolos que no saturan sus capas de manera absolutamente predefinida, sino que eventualmente llenan sus subcapas de manera saltuaria. Y eso explica lo que debíamos explicar.

¿Qué ejemplos pueden mencionarse de la relación cromóforo- color de gemas?

Veamos algunos casos paradigmáticos:

El más importante de los cromóforos en Gemología es el Cr porque da color a las piedras preciosas más jeraquizadas, además de poder otorgar dos colores, el rojo y el verde, y hacerlo según líneas de absorción muy nítidas, lo que hace que los colores que genera sean intensos. El rubí y la espinela reciben de él su color rojo; mientras que le da tonalidad verde a la esmeralda, la jadeíta, y puede también colorear el topacio rosa entre otras gemas.

Además, produce la variedad alejandrita del crisoberilo, que tiene la particularidad de verse verde con luz natural, y roja con luz artificial. Esto sucede porque la alejandrita presenta intensidades iguales para ambos colores, pero la luz natural tiene más longitudes en el rango de los verdes, y la artificial en la banda de los rojos.

Al Fe le deben el color los granates variedad almandino y piropo, el zafiro y los crisoberilos amarillos y verdes, la turmalina verde, y las espinelas verde y azul. Son resultados de su presencia los tonos rosados de la turmalina roja, la espessartita, la rodocrosita y la rodonita.

El Ti es responsable del zafiro azul; el V del zafiro violeta; el Ni de la crisopasa y la garnierita.

El Cu da su color a la turquesa, y por supuesto a las malaquitas y azuritas, aunque allí no es un simple cromóforo, sino que es constituyente principal, razón por la cual esos dos minerales son idiocromáticos.

En algún otro momento veremos otras circunstancias que modifican el color y no se deben a cromóforos.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.
P.S.: La imagen que ilustra el post corresponde a las malaquitas y azuritas (minrales idiocromáticos) que se exhiben en el Museo de Los Ángeles, en Estados Unidos, y fue tomada por el Pulpo. Puede encontrarse en el Fliker de Dayana.

Una de las más repetidas entre las preguntas que se formulan en relación con las piedras preciosas es ésa que leen en el título, o bien la siguiente: ¿qué mineral es el brillante?

Esto se debe a una confusión muy común entre conceptos de dos vertientes diferentes: por un lado la mineralogía y por el otro la joyería.

Ahora paso a explicarles, ya que la gemología atiende a la síntesis de ambas disciplinas.

Mientras que el diamante es el nombre del mineral formado por carbono elemental, con la mayor dureza de la tabla, y de alto valor como gema; brillante es una de las formas posibles para tallarlo, tanto a él como a cualquier piedra preciosa transparente.

¿Cómo pueden trabajarse las piedras preciosas?

Las piedras opacas suelen pulirse en forma de cabujón, (simple, doble o de base cóncava); mientras que las transparentes se facetan en brillante, roseta o tabla.

Para que se comprenda mejor todo lo que sigue, conviene definir aquí el concepto de haz y envés de las gemas.

Haz es la parte superior, que se elige buscando el lado más perfecto del ejemplar en bruto, o bien, respetando la forma del cristal natural, según el mineral de que se trate; y que será el sector que quede exhibido si se engarza en una joya.

Envés es la parte que quedará hacia abajo, muchas veces oculta en el engarce.

¿Qué es un cabujón, conocido también como cabuchón?

Es una forma de pulido en que la cara superior (haz) tiene una marcada convexidad, y es tan lisa y suave como el material lo permite.

Normalmente la forma preferida es la ovalada, pero siguen llamándose cabujones mientras conserven la convexidad, más allá de que su contorno puede ser también de corazón, círculo,cruz, triángulo, etc.

Ya les he mostrado antes una rodocrosita pulida en dos formas distintas: en doble cabujón la muestra grande (convexa por el haz y el envés), y en cabujón simple (convexo el haz y plano el envés), la engarzada en el anillo.

Cuando los colores son muy oscuros, suele pulirse la base de forma cóncava, para aumentar la luminosidad del ejemplar, y darle algún atisbo de transparencia.

El cabujón se considera la forma de tallado más antigua, ya que gemas de los antiguos egipcios se encontraron con esa presentación.

¿Qué es el facetado?

Es la práctica de cortar una gema según superficies simétricas y con ángulos determinados que se eligen para obtener la mayor calidad de brillo y transparencia, condiciones que definen el valor en el mercado.

¿Qué es el tallado en brillante?

Es el óptimo para aumentar las reflexiones de la luz en múltiples superficies, magnificando la belleza de la piedra, que puede o no ser un diamante. De hecho, en la figura 1, ven una fluorita tallada en brillante.

Figura 1

El requerimiento es que se logren 56 caras.

Dichas caras se disponen de la siguiente manera: 32 en el haz, (que en este tallado se conoce también como corona) alrededor de la mesa o parte plana, y 24 más en el envés (que también se denomina pabellón), rodeando el colete, que se prolonga un poco para poder engancharlo en la joya.

¿Qué es el tallado en roseta?

Es semejante al brillante en el haz, pero plano en el envés, con lo cual el número de facetas es considerablemente inferior, y suele reservarse para piedras menos valiosas.

¿Qué es el tallado en tabla?

El que se realiza plano en el haz, con sólo cuatro biseles alrededor de la mesa. Pueden eventualmente hacerse más facetas, pero no es lo corriente. El espodumeno de la figura 2 es un ejemplo.

Figura 2

¿Cuándo comenzó la práctica del facetado para realzar la belleza de las piedras preciosas?

Se cree que data de unos 400 años a.C. y que comenzó en la India, pero allí se tallaban de maneras caprichosas, tratando de respetar las condiciones de la cristalización original de cada ejemplar.

En cambio, el facetado como hoy se lo conoce, habría comenzado poco antes del Renacimiento y en Europa.

 Así pues, brillante, no es el nombre de una piedra preciosa, sino de una forma de tratamiento para joyería, aunque en el mercado a veces se extienda el uso del nombre como sinónimo de diamante, forma en que lo ha consagrado el lenguaje vulgar.

Espero que este post les haya resultado interesante, y los espero el próximo miércoles, con algún dato para sus agendas. Un abrazo, Graciela.

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P.S.: Todas las fotos fueron tomadas por Pulpo en su visita al Museo de Ciencias Naturales del Condado de Los Ángeles. En la que encabeza el post, a la izquierda se ven joyas realizadas con diamantes.

Una pregunta común que se formula la gente es si estos dos términos son o no sinónimos, y si pueden o no ser intercambiados entre sí.

Pues no, hay sutiles diferencias, y si bien toda piedra preciosa es gemma o (gema), lo inverso no es cierto, es decir que no toda gema es piedra preciosa.

Ya en un post anterior donde expliqué qué es la Gemología, adelanté el significado de la palabra gema, que se usa para designar a cualquier elemento natural o artificial, de origen orgánico o inorgánico que pueda emplearse por sus características particulares en la fabricación de joyas. También les dije que no existe la clasificación «Semipreciosas».

El término piedras preciosas exige en cambio, que se trate de elementos naturales e inorgánicos, es decir que pueden ser minerales o aun rocas, pero ninguna otra cosa.

En definitiva, el término gema comprende a todas las piedras preciosas, y además a otras sustancias como las perlas por ejemplo, que no son ni mineral ni roca.

¿Cuáles son las condiciones que se requieren para que una sustancia sea gema?

Básicamente son tres: belleza, durabilidad y escasez relativa.

Esto implica que de las 4.100 especies minerales que se conocen, solamente unas 300 constituyen variedades gemológicas, porque son las que cumplen los tres requisitos. Además se le suman unas pocas variedades de rocas. (Les recomiendo leer el post con las diferencias entre mineral y roca, porque viene al caso).

Por otra parte, las condiciones mencionadas, pueden ser a veces algo subjetivas, lo que hace que el valor de determinadas gemas fluctúe bastante en el mercado.

Tal es el caso de la belleza, que es casi siempre difícil de definir. En materia de piedras preciosas, puede ser algo más fácil de estipular, pero para las gemas en general, puede llegar a depender del gusto y de la moda hasta extremos insospechados.

Por esa razón, llegaron a ser gemas algunos elementos como el carey (obtenido del caparazón de las tortugas), el marfil, las perlas, el coral y el ámbar, por ejemplo. Muchos de estos elementos serán posts en el futuro por su carácter de gemas en unos casos (perlas), y por su estrecha vinculación con la geologia en otros (ámbar, coral).

¿Por qué se considera un poco más objetiva la determinación de la belleza en las piedras preciosas que en el resto de las gemas?

Porque al menos se refiere a elementos definidos y no al simple gusto del consumidor, porque los rasgos de belleza se establecen con parámetros como: diafanidad; forma cristalina; tamaño; grado de pureza, o por el contrario, presencia de determinadas inclusiones en algunas casos; tipo e intensidad de brillo; características ópticas especiales (como pleocroísmo o birrefringencia); hábito, etc. No entren en pánico que de estas propiedades iremos hablando a lo largo del tiempo en distintos posts, e iré agregando los correspondientes links también aquí.

¿Qué puede agregarse del resto de las propiedades exigibles en una gema?

La durabilidad tiene que ver con la dureza. Aunque la mayoría de las piedras preciosas son muy frágiles, son también muy duras, por lo que sobreviven al desgaste, pero no a los accidentes. También de esto vendrá un post.

Esta condición hace del diamante, el mineral más duro, y también uno de los más caros.

Por fin, se exige también una relativa escasez, porque nadie estaría dispuesto a pagar una fortuna por una piedra que puede encontrar de a toneladas en un simple paseo por las sierras.

De todas maneras, debe tenerse en cuenta que la escasez se refiere no al mineral mismo, sino a la forma en que se encuentra cuando la variedad es preciosa.

Así por ejemplo, aun siendo la sílice, (que en su forma común constituye el cuarzo) el compuesto más abundante en la corteza, tiene numerosas presentaciones menos corrientes que generan sus variedades gemológicas (cristal de roca, jaspe, ópalo, amatista, ágata)

¿Qué rocas son gemológicas?

El lapizlázuli, que mucha gente cree que es un mineral, cuando en realidad está constituido por una mezcla de minerales como lazurita, sodalita, haüynita, calcita, pirita, wollastonita, escapolita y diópsido, en proporciones variables desde mayoritarias hasta simples trazas.

La obsidiana que es en realidad un vidrio volcánico y el mármol ónix (nombre comercial para el mineral aragonita en mezclas con calcita y otros minerales).

¿Existen gemas artificiales?

Sí, y se consideran como tales, a veces con mucho valor en el mercado.

Mientras no se intente hacerlas pasar por naturales, su fabricación es legal y se comercializan sin problemas.

Son consideradas artificiales ya sea porque son directamente fabricadas por el hombre (piedras sintéticas, cristales especiales y piedras de imitación), o porque tienen alguna manipulación sobre minerales naturales para mejorar su condición (piedras compuestas y reconstituidas)

Estos son temas también con entidad suficiente para generar futuros posts. Por hoy ya tenemos bastante.

Pueden mandar piedras preciosas si quieren en muestra de aprecio a este blog, 😀

La imagen que ilustra el post es uno de los celebrados Huevos Fabergé y me llegó en un mail, ignoro el nombre del fotógrafo.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.