domingo, 19 de agosto de 2012

INFLUENCIA DEL MAGNETISMO EN EL COLOR DE LAS GEMAS



LOS COLORES DE LAS GEMAS



Algunas gemas tales como ópalo y Topacio no muestran sus colores por los metales paramagnéticos. 
Su color se debe a otros fenómenos como la difracción de la luz a partir de pequeñas esferas de sílice (ópalo), o imperfecciones en la estructura reticular del cristal que dan lugar a centros de color (topacio azul). 


         Ópalo                     Topácio



La irradiación (natural o artificial) puede inducir centros de color. Este tipo de gemas no muestran magnetismo, en su lugar, son repelidos por un imán. 
Otra especie de gema que característicamente muestra repulsión magnética (excepto en raros casos) es el cuarzo macro cristalino, que incluye a la  amatista, el citrino y el cuarzo ahumado.

Amatista   Citrino   Cuarzo ahumado



La mayoría de las piedras preciosas, son débilmente repelidos por un campo magnético. Este es el resultado de un tipo de magnetismo llamado diamagnetismo, donde el campo magnético inducido se opone a la aplicación de un campo magnético. 

Todas las respuestas diamagnéticas son muy débiles y bastante constante. 
Alrededor de un tercio de todos los minerales de calidad gema son diamagnéticos y muestran una débil repulsión de un imán o sea son inertes. 
El término "inerte" se usa de manera intercambiable con "diamagnético". 
Vamos a utilizar el término piedra preciosa  para referirnos a las gemas que se encuentran comúnmente en la joyería. 
Muchas gemas conocidas como piedras preciosas secundarias se forman a partir de minerales que son demasiado blandos, frágiles o poco común para ser utilizadas en la orfebrería, o no están siempre disponibles en calidad gema. 

FluoritaCalcitaApatita


Fluorita, Calcita y apatita son ejemplos de gemas diamagnéticas que no son piedras preciosas primarias. Para fines de identificación de gemas, nuestro enfoque es las gemas primarias.

Es interesante observar que las piedras preciosas que no contienen iones metálicos paramagnéticos tienen un atrae repele en relación con el imán. 
Ellas son simultáneamente diamagnéticas, con la mayoría de su composición química  débilmente repelido por el imán, y paramagnético, con trazas de impurezas de iones metálicos dentro de la gema que son atraídas por el imán.
 
En la mayoría de los casos, la fuerza de tracción es lo suficientemente fuerte como para superar la repulsión. 
En raras ocasiones, una atracción paramagnética débil será exactamente equilibrada por la repulsión diamagnético débil, y la joya no mostrará ninguna respuesta a un imán en cualquier dirección. Esta respuesta también se refiere como "inerte".


Algunos factores que afectan el magnetismo en Gemas


La concentración de metales: el magnetismo en piedras preciosas es no sólo está determinada por los tipos de iones metálicos presentes, sino también la concentración de estos iones. 
Las gemas que están más saturados de color generalmente tienen concentraciones más altas de metales y son más paramagnético de piedras pálidas. 
Esto se puede ver en la turmalina verde y azul, donde el color puede variar desde muy pálido a muy oscuro. 


 Turmalina Verde
 Turmalina Azul



Pero de todas las piedras preciosas primarias, esta correlación es más notable en la Aguamarina, donde intensidades crecientes de color y el magnetismo son debido al aumento de las concentraciones de hierro. 



Aguamarinas de diferentes tonos



Gemas incoloras no contienen agentes metálicos y colorantes, son, en su mayoría, diamagnéticas.

Pero saturación de color y grado de magnetismo no son siempre proporcional en gemas, y en algunos casos, las gemas coloreadas por iones metálicos pueden ser diamagnéticas. 
Concentraciones muy pequeñas de metales a veces puede ser suficiente para crear colores fuertes, como se ve en el verde profundo de la turmalina cromo y naranja brillante de la calcedonia Cornalina. 


  Cromo Turmalina 
  Cornalina




El cromo y el hierro son los metales paramagnéticos aquí, pero estas gemas no muestran ninguna atracción a un imán porque la concentración de iones metálicos es muy leve. Por la misma razón, las gemas pálidas también pueden ser diamagnéticas.

Idiochromatic o Allochromatic: 

Esto se relaciona con la concentración. La atracción de un imán tiende a ser mayor en las gemas idiochromatic como el Granate y Peridoto (hierro), y Rodocrosita y Rhodonita (manganeso). 


GranatePeridoto




De todas las piedras preciosas naturales transparentes, el Granate es el más fuertemente magnético. 
El Peridoto es la segunda piedra preciosa transparente magnética. 
Uno de las gemas transparentes más magnéticas es la bastnasita. Este mineral es también idiochromatic, más a menudo es translúcido a opaco, y raramente de calidad gema. 


  Bastanasita



Debido a su componente químico Cerio, un paramagnético muy raro-térreo, la bastnasita es más magnética que el Peridoto, sin embargo, menos magnético que la mayoría de los granates.

La mayoría de las piedras preciosas magnéticas son allochromatic. Tienden a mostrar respuestas magnéticas más débiles que las gemas gemas Idiochromatic porque generalmente tienen concentraciones más bajas de cromóforos. 
Sus agentes colorantes metálicos existen sólo como trazas de impurezas que no son esenciales para la química de la gema. 
El grupo de la Turmalina es sobre todo allochromatic. La turmalina amarilla es también fuertemente magnético debido al manganeso en su estructura cristalina.


  Turmalina amarilla




Piedras preciosas opacas y allochromatic puede ser excepcionalmente magnéticas, como la obsidiana, el jaspe y la turmalina negra, todas pueden mostrar respuestas magnéticas muy fuertes debido a las altas concentraciones de impurezas de hierro.

 Obsidiana  Jaspe   Turmalina negra




Como un ejemplo específico, cuando los iones de hierro se combinan con el oxígeno para formar óxidos de hierro en algunas gemas, es un estado que reduce el magnetismo en las gemas.
Muchas gemas con inclusiones de óxido de hierro, como el topacio con inclusiones, o el cuarzo o la limonita, como rama dendrítica con inclusiones de llamadas dendritas, no se sienten atraídos por un imán. 
Esto es en parte debido a la paramagnetismo débil causado por la alteración del estado del hierro en óxido de hierro, y en parte debido a las bajas concentraciones del metal.


Cuarzos con Dendritas




Inclusiones magnéticas


Hay partículas minerales de un tamaño que puede ser detectado con una varilla magnética rara vez se encuentra como inclusiones dentro de las piedras preciosas transparentes, con excepción de las gemas de cuarzo. 
El cuarzo es normalmente diamagnético, pero las inclusiones minerales puede inducir una respuesta magnética del mineral. 
El ejemplo más común es el Cuarzo turmalinado. 


         Cuarzo Turmalinado
          Cuarzo Ojo de Tigre
           Cuarzo con Crisocola




El cuarzo como el ojo del tigre (inclusiones de hematites) y el cuarzo que contiene crisocola también pueden ser magnético. 
El Topacio es otra especie diamagnética que también pueden contener inclusiones importantes que son atraídas por un imán (como el granate o inclusiones de Turmalina), pero rara vez se encuentran comercialmente estas gemas de Topacio.

En raras ocasiones, las inclusiones de partículas metálicas ferromagnéticas / ferrimagnético pueden causar una respuesta magnética falsa cuando probamos una gema. 

Estas inclusiones pueden aparecer como partículas negras de compuestos de hierro tales como la magnetita. La magnetita en sí tiene una carga magnética, como un imán permanente y débil. 
En algunos casos, los investigadores han informado de inclusiones metálicas detectables con un imán en gemas transparentes como el diamante natural y el Zafiro. 


  Magnetita




Pero hay un par de gemas en el grupo de feldespatos a tener en cuenta: la oligoclasa (Piedra del Sol) y la Labradorita (espectrolita). 


  Oligoclasa Piedra del Sol
  Labradorita



Los geólogos reportan que los feldespatos son a menudo una roca huésped de magnetita. Las inclusiones naranjas de la Hematita (oligoclasa piedra del sol) no son magnéticas, pero puede haber inclusiones visibles de Magnetita negra que si lo son. 

Labradorita no se siente atraída por un imán en estado puro, pero a veces puede tener partículas microscópicas de magnetita dispersos por todo el cuerpo gris de la gema, que resulta en una respuesta atípica magnética que puede variar desde débil a fuerte.

Hay una variedad de piedras preciosas opacas que siempre contiene inclusiones metálicas magnéticas como una característica de identificación. 
Estas son Diopsidos Negro Estrella, la más fuertemente magnético de todas las piedras preciosas primarias. Agujas de magnetita se cree que son responsables de la asterismo en esta piedra.


   Diópsido estrella




Incluso una gema incolora podría ser atraído por un imán si inclusiones metálicas estaban presentes en tamaño suficiente o en concentración tal como se ve en algunos diamantes.


 Diamante azul con inclusiones metálicas
Fernando Gatto
Kaia Joyas Uruguay





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