Article: La densité
La densité
Aussi appelée masse volumique, la densité fait référence à la masse d'un objet pour un volume donné. Dans le monde des gemmes, cette mesure est exprimée en grammes par centimètre cube. En d'autres termes, la densité d'une gemme est le poids qu'elle aurait en grammes si elle était un cube d'un centimètre de côté. Cette mesure peut légèrement varier si une gemme est plus ou moins pure ou en fonction du spécimen étudié. Néanmoins, d'une manière générale chaque variété de gemme a sa propre densité ce qui est particulièrement utile pour les différencier les unes des autres.
Liste de densités des gemmes parmi les plus connues
| Gemmes | Densités | Gemmes | Densités |
| Ambre | 1.04 à 1.15 | Morganite | 2.68 à 2.90 |
| Opale | 1.90 à 2.50 | Tourmaline | 2.90 à 3.12 |
| Obsidienne | 2.25 à 2.40 | Tanzanite | 3.23 à 3.38 |
| Agate | 2.55 à 2.65 | Péridot | 3.27 à 3.48 |
| Cornaline | 2.58 à 2.65 | Diamant | 3.52 à 3.54 |
| Améthyste | 2.65 | Topaze | 3.52 à 3.56 |
| Oeil de Tigre | 2.58 à 2.66 | Spinelle | 3.60 à 3.70 |
| Onyx | 2.55 à 2.70 | Tsavorite | 3.57 à 3.73 |
| Pierre de Lune | 2.53 à 2.72 | Alexandrite | 3.68 à 3.80 |
| Labradorite | 2.68 à 2.76 | Rhodolite | 3.75 à 3.95 |
| Aigue Marine | 2.66 à 2.80 | Malachite | 3.60 à 4.05 |
| Émeraude | 2.67 à 2.80 | Rubis | 3.97 à 4.05 |
| Turquoise | 2.35 à 2.85 | Saphir | 3.97 à 4.05 |
| Perle | 2.60 à 2.85 | Spessartite | 4.12 à 4.29 |
| Lapis Lazuli | 2.37 à 2.95 | Zircon | 3.93 à 4.82 |
Mesurer la densité d'une gemme
La mesure de la densité est effectuée à l'aide d'une balance hydrostatique. Pour ce faire la gemme est d'abord pesée à l'air libre, puis pesée une seconde fois dans de l'eau distillée à 25°C. Les deux résultats ainsi obtenus permettent ensuite de calculer la densité à l'aide d'une formule très simple:
Densité = (Masse dans l'air) / (Masse dans l'air - Masse dans l'eau)
Le résultat sera alors comparé à une base de données telle que le tableau de densité cité en exemple précédemment afin de déterminer à quels types de gemmes il correspond.
Schéma d'une balance hydrostatique:
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1: Balance digitale 2: Récipient d’eau 3: Support de pesée dans l’eau 4: Support de pesée dans l’air |
La densité en gemmologie
Contrairement à d'autres tests, la mesure de densité peut être effectuée sur n'importe quelle forme de matière, qu'il s'agisse de gemmes opaques, transparentes, brutes ou polies. Cependant, ce test à lui seul ne permet pas d'identifier une gemme. En effet, certaines gemmes peuvent avoir une densité et un aspect visuel similaire. C'est pourquoi cette information est souvent croisée avec un autre résultat appelé "indice de réfraction" que l'on obtient à l'aide d'un outil, le réfractomètre. Bien souvent, ces deux tests permettent d'identifier de manière claire la nature d'une gemme.
Les liqueurs denses
Certains liquides particulièrement utiles en gemmologie connus sous le nom de liqueurs denses permettent dans bien des cas de séparer des lot de gemmes en quelques secondes. Il existe une multitude de liqueurs qui ont chacune leur propre densité. Ainsi, lorsque la densité d'une gemme est supérieure à celle de la liqueur dans laquelle elle est immergée, celle ci coulera au fond du récipient. Au contraire, lorsque la densité d'une gemme est inférieure à celle de la liqueur dans laquelle elle est immergée, celle ci flottera à sa surface. Il est donc aisé de plonger un lot entier de gemmes dont on soupçonne la nature dans une liqueur d'une densité spécifique afin de séparer celles qui resteront en surface de celles qui iront dans le fond du récipient.
Schéma de test de densité avec des liqueurs denses:
- La gemme coule au fond du bocal car le liquide est moins dense que celle-ci.
- La gemme reste en suspens dans le liquide car leur densité est très similaire.
- La gemme remonte à la surface du liquide car la densité de celle-ci est moins élevée.
En conclusion
La densité est une mesure importante en gemmologie, permettant de déterminer la masse d'une gemme pour un volume donné. Chaque variété de gemme possède sa propre densité, ce qui facilite leur différenciation. Des liqueurs denses sont souvent utilisées pour séparer les gemmes en fonction de leur densité. Cependant, la mesure de la densité est obtenue à l'aide d'une balance hydrostatique associée à une formule mathématique. Elle est souvent combinée avec d'autres tests, tels que l'indice de réfraction, pour une identification précise. En utilisant ces méthodes, il est possible de séparer ou d'identifier les gemmes de manière fiable et efficace.
