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Densité

DensitomètreLa densité est un critère très important pour l'identification des minéraux. Presque tous les manuels ou guides de minéralogie spécialisés comportent des tableaux avec les valeurs des densités. Cette caractéristique permet à la fois de distinguer les différentes espèces de gemmes entre elles sans les endommager, et de reconnaître, dans de nombreux cas, les gemmes vraies des contrefaçons.
Les densités de quelques gemmes et métaux avaient déjà été déterminées par les Arabes al-Biruni et al Kahasini, il y a plus de mille ans. La densité leur servait en effet à distinguer les vraies gemmes ou à déterminer la teneur en certains métaux. Une méthode plus moderne est celle proposée par Haüy, en 1801.
Théoriquement, on peut calculer la densité d'un minéral de façon très précise si sa composition chimique exacte et sa structure cristalline sont connues.
Les erreurs sont en relation avec la déformation du réseau, la présence de traces ou d'altérations. Il existe différentes méthodes pour déterminer la densité des pierres gemmes. Le choix dépend surtout de l'équipement technique disponible, de l'habileté manuelle et, bien sur, de la façon dont se présente l'objet à identifier. En pratique, la méthode de suspension s'est montrée la plus rapide d'emploi.
Elle consiste à déterminer la densité relative d'une gemme par rapport à un liquide de densité connue (liqueur dense), de type bromoforme, tétrabromure d'acétylène, iodure de méthylène, dilué, le cas échéant, avec de l'alcool, de l'éther, de l'acétone ou du benzol. On plonge la gemme taillée ou le fragment à identifier dans un bocal en verre contenant une liqueur de densité connue. Si la gemme coule, sa densité est supérieure à celle du liquide, si elle flotte à la surface, sa densité est plus faible. Si la gemme reste en suspension, sa densité est identique à celle de la liqueur.
Avec un jeu de liqueurs de densités variées, il est aisé de déterminer rapidement la densité de toute une série de pierres. Pour une détermination plus précise, il faut diluer, à l'aide du solvant adapté, ou concentrer la liqueur jusqu'à ce que le minéral reste en suspension. Ensuite, on détermine la densité du liquide, qui est aussi celle de la gemme, à l'aide d'un aréomètre ou d'un pycnomètre.
La détermination précise de la densité se fait à l'aide d'un double pesage, une fois dans l'eau, une fois dans l'air.
La différence en poids permet de calculer le volume et la densité selon la formule suivante: ml . densité de l'eau densité du minéral = mt x densité de l'eau/mt-mt, où mt représente le poids de l'échantillon dans l'air et mt · son poids dans l'eau. La densité de l'eau est de 0,9982 g/cm3 à une température de 20 oC.
Les détails pratiques de cette méthode figurent dans de nombreux manuels de minéralogie.


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