jueves, 22 de noviembre de 2012

DENSIDAD DE LAS PIEDRAS Parte 1




Hidrostática, Concepto y Método de Determinación 








Entre los diferentes medios de identificación de piedras sueltas, así sea en bruto como talladas, la determinación de la densidad relativa puede ser considerado el más útil, y no requiere métodos destructivos y dispensa el uso de costosos instrumentos ópticos.

Esta propiedad física, también conocida como la gravedad específica (ver nota debajo), se puede definir como el valor numérico que expresa la relación entre el peso de un volumen dado de cualquier sustancia y el peso de un volumen igual de agua.








El peso específico se expresa en g/cm3, y para obtener resultados exactos, se adoptó como agua pura estándar, destilada a una temperatura de 4 ° C, el punto crítico en el que es más densa. 
En la práctica diaria gemológicamente se utiliza el agua que corriente, hervida, a temperatura ambiente.

Así, cuando se dice, por ejemplo, que el peso específico de un diamante es 3,52 g/cm3, significa que pesa 3,52 veces más que un volumen igual de agua. 
Minerales, gravedad específica depende principalmente de dos factores: los tipos de átomos presentes y cómo están dispuestos entre sí en la estructura cristalina. 
Así, los enlaces más estrechamente y más fuerte entre ellos, mayor es la densidad relativa del mineral.








La influencia de la disposición de los átomos en el peso específico se ilustra bien en el caso de los minerales polimorfos, es decir, aquellos que tienen la misma composición química, pero se diferencian entre ellos por otras propiedades. 
El ejemplo más notable se puede ver al comparar las densidades relativas de diamante y el grafito, ambas compuestas exclusivamente por carbono. 
Por haber átomos dispuestos de manera diferente en ellos, más compactos y unidos por lazos más fuertes, el diamante tiene una gravedad específica (3,52 g/cm3) mucho mayor que la del grafito (2,20 g/cm3)

La densidad relativa es constante para cada sustancia pura, aunque la sustitución isomorfa o la presencia de impurezas, inclusiones y / o defectos en la estructura cristalina puede hacer variar algo dentro de ciertos límites.








Hay varios métodos de determinación del peso específico, y, en gemología, dos han demostrado ser útiles: el método hidrostático y el método de líquidos densos.

El proceso para obtener la densidad relativa por el método hidrostático se basa en el principio establecido alrededor de 250 bC por el matemático griego Arquímedes por el que cualquier cuerpo sumergido en un líquido experimenta un empuje igual al peso del volumen de líquido desplazado.







El procedimiento consiste en colocar, primero la gema al aire, de la manera habitual, preferiblemente en una balanza digital analítica, con el que se obtienen resultados muy precisos. 
En segundo paso, haremos un simple ajuste para convertirlo en hidrostático utilizando un accesorio provisto por el fabricante de la balanza para este propósito y pesaremos la gema sumergida en un vaso de con agua hasta aproximadamente ¾ de su capacidad.
Después de obtener el peso de la gema en agua, determinar el peso específico por un simple cálculo:


Peso Específico =             Peso de la gema en el aire              
                            Peso de la gema al aire - Peso de la gema en el agua




Se recomienda, como medida de precaución, hacer varias mediciones y tomar el promedio de ellos, sin tener en cuenta aquellos que se desvían mucho de los demás.

Como la tensión superficial del agua es alta, es conveniente colocar una gota de detergente líquido para reducir y evitar la formación de burbujas de aire, que sin duda influirán en la exactitud de los resultados, o bien emplear líquidos de baja tensión superficial, tal como tetracloruro de carbono, tolueno, alcohol, o el dibromuro de etileno. 
En este caso, la fórmula de cálculo debe ser corregida multiplicando el resultado por la densidad del líquido empleado, como se describe a continuación:



Peso Específico       Peso de la gema en el aire               x Densidad del líquido
                Peso de la gema al aire - Peso de la gema en el agua



A pesar de su utilidad comprobada y precisión cuando se realiza con el debido cuidado, la determinación del peso específico también tiene algunas desventajas, tales como la incapacidad para conseguir hacer el análisis en gemas ya montadas en joyas, la dificultad de su aplicación a las gemas porosas, como son los casos de ópalo y turquesa, debido a la absorción de agua, y la falta de fiabilidad de los resultados cuando se trata de especímenes demasiado pequeño.

Nota  --  Los términos de peso específico y la gravedad específica (o simplemente la densidad) se utilizan indistintamente, sin embargo, de acuerdo con algunos autores, la gravedad específica siempre debe ir acompañada por unidades tales como gramos por centímetro cúbico (g/cm3), mientras la densidad relativa prescindir de su uso.








Fernando Gatto
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