Aplicaciones de la espectroscopía UV-Vis-NIR en la Gemología: GemmoSphere

Aplicaciones de la espectroscopía UV-Vis-NIR en la Gemología: GemmoSphere

Introducción

Ya en el siglo XVII, el físico Isaac Newton observa, a través de un prisma, cómo se descompone la luz del sol en todos los colores del arcoíris; es lo que entendemos como “espectro electromagnético” (EM). A raíz de este descubrimiento se comienzan a desarrollar los primeros espectroscopios que descomponían la luz blanca en el espectro visible (luz espectral), que fueron evolucionando hasta los que conocemos hoy.

Los métodos espectroscópicos se basan en estudiar la respuesta que ofrece un material cuando lo excitamos con una longitud o un rango de longitudes de onda del espectro electromagnético, y es que cada material presenta un espectro de absorción propio. Gracias a esta característica podremos identificar qué elemento o elementos contiene el material estudiado.

Por ejemplo, en el ámbito de la Gemología, al estudiar un rubí, cuyo elemento cromóforo (al que debe su color) es el cromo, presentará el siguiente espectro característico.

Espectro de absorción del rubí

Como podemos observar en la imagen, el rubí presenta una banda doble de absorción en el color rojo, que es característica del cromo. Cada mineral presentará un espectro de absorción característico.

El espectrómetro GemmoSphere

GemmoSphere es un dispositivo de espectroscopía UV-Vis-NIR (espectroscopía ultravioleta-visible: “ultraviolet, visible and near infrared“) que se comporta como un espectroscopio convencional. Permite la observación de los espectros de absorción de las gemas y se ha convertido en una herramienta indispensable en un laboratorio gemológico, gracias a sus diversas aplicaciones y su utilidad para el estudio y análisis de las gemas.

Funcionamiento

Este dispositivo (imagen 2) se basa en la espectroscopía de absorción, consistente en excitar la muestra con un rayo de luz láser que comprende un rango de longitudes de onda del espectro electromagnético UV-Vis-NIR, que corresponde al rango visible, el ultravioleta y el infrarrojo cercano (350 nm a 950 nm). Generará una respuesta en una única longitud de onda. El aparato está conectado a un ordenador que nos mostrará la respuesta en forma de gráfico o espectro en la pantalla.

GemmoSphere
Dispositivo GemmoSphere

Aplicaciones

GemmoSphere no permite obtener gran cantidad de datos de una gema. Por ejemplo, nos permitirá conocer información sobre el origen o tipo de yacimiento de algunos ejemplares, y también posibilita determinar la existencia de algunos tratamientos, como las tinciones.

Colocación de gema en GemmoSphere para su análisis

Ejemplos representativos

Esmeraldas colombianas vs no colombianas

Las esmeraldas colombianas se caracterizan por presentar un alto contenido en Cr y V y poco contenido en Fe. Observando el gráfico de una esmeralda obtenido a través de GemmoSphere se podrá determinar si contiene estos elementos o no. Si los tiene, muy probablemente, será colombiana (curva negra) y si, en cambio, presenta mucha cantidad de Fe y una cantidad no representativa de Cr y/o V (curva naranja) reflejará que su origen no es colombiano (Gráfico 1).

Esmeralda colombiana (curva negra) y esmeralda no colombiana (curva naranja)

Turmalinas paraiba y no paraiba

Las turmalinas paraiba son una variedad de turmalina muy cotizada, con colores azules o verdes intensos debidos a la presencia de cobre y manganeso (Cu y Mn) en su estructura cristalina. En el gráfico se observa el especto que se obtiene de una turmalina paraiba. Un espectro que no muestre este patrón característico no podrá ser calificada como paraiba.

Turmalina paraiba con Cu y Mn

Zafiros azules metamórficos o magmáticos

En el último espectro (gráfico 3) podemos ver los espectros correspondientes a dos zafiros. La línea naranja apunta a un origen magmático, mientras que la negra indica un origen metamórfico.

Zafiros de origen metamórfico (línea negra) y magmático (línea naranja)

Ventajas

Los métodos espectroscópicos han supuesto un gran avance en el mundo de la gemología, ya que permiten obtener información muy valiosa sobre las gemas analizadas.

Las ventajas que presenta GemmoSphere, al igual que la espectroscopía Raman, es que se trata de un instrumento muy rápido y fácil de usar y que no daña la muestra en ningún caso. Además, podemos utilizarlo tanto en el estudio de gemas sueltas como en gemas montadas en piezas de joyería.

El Laboratorio de Análisis y Certificación del Instituto Gemológico Español está equipado con éste y otros dispositivos de espectroscopía, que han supuesto un gran avance y desarrollo en el crecimiento del laboratorio, propiciando que, en la actualidad, se encuentre entre uno de los más prestigiosos de Europa.

Artículo publicado originalmente en DiarioJoya

Logo IGE

(+34) 914 414 300

Whatsapp: +34 638 677 505

info@ige.org

C/ Alenza, 1 · 28003 Madrid, España

Departamento de Estudios: jefaturadeestudios@ige.org

Laboratorio Análisis y Certificación: lab@ige.org

Departamento de Tasaciones: tasaciones@ige.org

RECIBIR BOLETÍN

En cumplimiento con el REGLAMENTO (UE) 2016/679 DEL PARLAMENTO EUROPEO Y DEL CONSEJO de 27 de abril de 2016 (relativo a la protección y al tratamiento de datos personales) le comunicamos como realizamos el tratamiento de sus datos ampliando más información en nuestro Aviso Legal (apartado 5, Privacidad y Protección de Datos de Carácter Personal). Usted tiene derecho a obtener el acceso a sus datos personales, así como a solicitar la rectificación de los datos inexactos o, en su caso, solicitar su supresión cuando, entre otros motivos, los datos ya no sean necesarios para los fines que fueron recogidos. En determinadas circunstancias, usted podrá solicitar la limitación del tratamiento de sus datos, en cuyo caso únicamente los conservaremos para el ejercicio o defensa de reclamaciones. Cuando sea técnicamente posible, usted podrá solicitar la portabilidad de sus datos a otro responsable del tratamiento. Para ejercitar estos derechos, de conformidad con la legislación vigente, usted puede enviar un correo electrónico a info@ige.org.

Responsable del Fichero: Instituto Gemológico Español (IGE). Finalidad: Gestión de las solicitudes recibidas a través de nuestra página web para el envío de información comercial de nuestros productos y/o servicios. Base legitimadora: Ejecución de medidas precontractuales a la solicitud del interesado. (Envío de ofertas comerciales y/o información adicional sobre nuestros servicios). Cesión de Datos: No revelaremos a terceros datos que carácter personal referente a los usuarios sin su consentimiento, salvo obligación legal o lo solicite una autoridad competente. Procedencia: El propio interesado, que tiene a su disposición en nuestra página web un Aviso Legal que contiene nuestra Política de Protección de Datos de Carácter Personal. Conservación: Los datos personales aquí recogidos serán conservados el tiempo necesario para cumplir la finalidad de su recogida, aunque tendremos que conservar cierta información durante más tiempo si las leyes aplicables así lo permiten o lo exigen. Aunque eliminemos sus datos personales, estos podrán seguir existiendo en soportes de archivo o copia de seguridad durante un tiempo adicional por motivos legales, fiscales o reguladores o por fines comerciales legítimos y legales.

© Instituto Gemológico Español. Todos los derechos reservados.