Gli occhi prima di tutto! Gli occhi sono gli strumenti più utili e “portatili” che abbiamo a disposizione per testare le gemme. L’esperienza, tanto allenamento e la conoscenza delle proprietà delle gemme, consentono di ottenere tantissime informazioni solo con l’osservazione a “occhio nudo”. Tutti i materiali dovrebbero essere osservati attentamente con gli occhi prima di eseguire qualsiasi altro test.
L’altra compagna di viaggio che non deve mai mancare al gemmologo è una buona lente 10x (con l’aggiunta di pinzette per maneggiare le pietre). La lente è facilmente trasportabile, poco costosa e utile per l’osservazione di molte importanti caratteristiche diagnostiche. Inoltre può essere utilizzata sia con materiali grezzi che modellati e incastonati, indipendentemente dalle dimensioni, dalla trasparenza o dalle condizioni del materiale. E massima attenzione alla luce! Per un’osservazione efficace si raccomanda di usare sempre una buona illuminazione.
Tutto qua?! Ovviamente no, cercando di semplificare il più possibile si può dire che la gemmologia “classica” si basa principalmente nel determinare il peso specifico di una pietra tramite la bilancia idrostatica, analizzarla al microscopio (osservando in modo sistematico le caratteristiche esterne ed interne), identificare gli indici di rifrazione col rifrattometro e gli spettri di assorbimento delle pietre con lo spettroscopio (a griglia di diffrazione o a prismi). Altri strumenti molti utili utilizzati dal gemmologo sono: il polariscopio per distinguere le pietre monorifrangenti da quelle birifrangenti, oltre ai materiali policristallini e valutare la presenza di estinzioni anomale. Al polariscopio è possibile osservare anche le figure di interferenza (aiutandosi anche col conoscopio). Il dicroscopio (a calcite o a filtro polarizzatore come ad esempio il dicroscopio London) viene invece utilizzato per l’osservazione del pleocroismo nelle gemme di colore (trasparenti e traslucide) anisotrope (allora per distinguere materiali uniassici e biassici). Si ricordano anche i filtri di colore, come ad esempio il filtro Chelsea per gli smeraldi e la luce ultravioletta (a onde lunghe 365 nm e corte 254 nm) per rilevare gli effetti di luminescenza. Raramente invece si usano i test di durezza (come ad esempio le matite di durezza) perché possono essere potenzialmente distruttive. Calibri e bilancia non devono mancare per la misura delle pietre. Chiaramente se le pietre sono montate diventa tutto più difficile e non è possibile eseguire tutti questi test.
Finito qua? Eh no, sarebbe troppo facile. Con metodi di sintesi sempre più sofisticati, nonché di trattamenti sempre più evoluti, questi test “classici” si sono rivelati non più sufficienti. Si deve perciò ricorrere a metodi analitici più evoluti che nel campo della gemmologia sono principalmente metodi spettroscopici in diverse aree dello spettro elettromagnetico. Allora spettrometri UV-VIS-NIR, FT-IR, Raman (e micro-Raman), a fotoluminescenza (PL) ed ED-XRF. Questi sono oggi ampiamente disponibili (anche con strumenti da banco a prezzi più contenuti) e hanno permesso al gemmologo di studiare le pietre in modo più dettagliato. Seppur meno diffuse (soprattutto per un motivo di costi) vanno ricordate anche la spettroscopia LIBS, la spettrometria LA-ICP-MS, la diffrazione a raggi x (XRD) e la microscopia elettronica con microanalisi (SEM-EDS). Questa strumentazione si trova solo un pochi laboratori gemmologici, mentre è più diffusa in Dipartimenti Universitari per la ricerca scientifica in più ambiti.
Infine discorso a parte meritano l’analisi delle perle e dei diamanti. Per le prime ad esempio si può utilizzare la radiografia ai raggi X, mentre per i diamanti ci sono strumenti specifici per stabilire la natura della pietra (se naturale, sintetica o trattata) dai semplici tester (ad esempio SDS II) a strumenti più sofisticati come ad esempio il DiamondSure e il DiamondView, per l’analisi del colore (colorimetro) e per determinare le proporzioni del taglio (proporziometro). Anche in questo settore la ricerca scientifica va avanti e nuove proposte di analisi sono introdotte come ad esempio la datazione per età delle perle utilizzando il carbonio-14 (14C).