Pleocroismo

Cubo lapidato di Iolite con un pleocroismo verde-giallo-blu straordinario. Foto di Spiriferminerals.

Alcuni minerali sono dotati di una caratteristica unica chiamata pleocroismo. Si tratta di un'interessante fenomeno ottico per il quale si osservano diversi colori o differenti sfumature di uno stesso colore in una unica pietra. Gemme o minerali con un forte pleocroismo sono esemplari preziosi, molto ambiti e ricercati per collezionisti o gioiellieri.

Affinché si possa riscontrare tale fenomeno ci dobbiamo trovare davanti a una pietra colorata, quindi non incolore. Ricordo che in gemmologia a differenza di bucatologia (anche fare il bucato è una scienza) il contrario di colorato non è bianco, ma incolore (sinonimo di trasparente, a meno che ci siano inclusioni di tipo solido, liquido e/o gassoso che limitino la visione attraverso l´oggetto). Quanto più intenso è il colore dell´esemplare e tanto più inteso sarà anche il pleocroismo di questo.

Inoltre, è anche fondamentale che si tratti di un minerale NON facente parte del sistema cubico, ne sono dunque esclusi la fluorite, il diamante, lo spinello, il granate, etc...

La cosa cambia per i minerali facenti parte degli altri 6 sistemi cristallini (esagonale, trigonale, tetragonale, rombico, monoclinico e triclinico) che possono essere affetti da questa fenomeno in una scala variabile che i gemmologi classificano in tre gruppi: pietre con un debole pleocroismo, medio o forte.

Perché i minerali del sistema cubico non possono essere pleocroici? La ragione va cercata nella struttura atomica dei minerali di questo sistema. I raggi luminosi attraversano il loro reticolo sono assorbiti nella stessa oscilazione, indipendentemente dal lato di entrata e dal lato di uscita, proprio dovuto alla disposizione geometria  regolare, simmetrica e ripetitiva degli atomi. I minerali del sistema cubico sono detti isotropi in quanto indipendentemente dalla direzione in cui si analizza il minerale le proprietà ottiche sono le stesse. È importante specificare che ciò si verifica solo dal punto di vista ottico, infatti le proprietà fisiche possono variare, per esempio un diamante è più duro in una direzione rispetto a un'altra e tale fatto fu e viene sfruttato per poterlo lapidare usando come strumento un'altro diamante.

Quando un raggio di luce attraversa una pietra anisotropa facente di uno degli altri sistemi si scompone in due o tre raggi differenti, che affrontano una struttura atomica geometricamente differente e di conseguenza la luce vene assorbita con differenti oscillazioni. Questo può causare un pleocroismo più o meno forte, un pleocroismo nullo o altri effetti ottici come la birifrangenza elevata (per approfondire questo tema vi invito a leggere il post: Il tom tom dei vichinghi).

Posto un link interessante a una pagina dell'università La sapienza di Roma, che include diverse animazioni che rendono più facile capire questo fenomeno: Link 1, Link 2

I minerali che presentano due colori sono detti dicroici mentre quelli che presentano tre colori (o sfumature di uno stesso) differenti si chiamano tricroici.

Dicroscopio, strumento semplice ma fondamentale in un laboratorio gemmologico.

Esiste uno strumento che aiuta a identificare il pleocroismo, che non sempre è così evidente a occhio nudo. Si chiama dicroscopio ed è un´oggetto relativamente semplice, composto per un tubo di metallo contenente una lastra di calcite che permette vedere allo stesso tempo i due colori di un minerale e determinare con sicurezza se si tratta oppure no di materiale pleocroico. Questo procedimento molte volte si rivela fondamentale per il procedimento gemmologico di identificazione di un minerale attraverso l´esclusione di altri. Per esempio i rubini sintetici di solito presentano un pleocroismo più forte rispetto al loro equivalente naturale.

Una sola gemma di Iolite, due colori.

La Cordierite, conosciuta anche come Iolite in gemmolgia, è una degli esempi più usati di minerale caratterizzato per un forte pleocroismo. I colori n una stessa pietra possono variare dal giallo a un blu violaceo passando per un verde. I più belli esemplari di Iolite gemma vengono dal Madagascar, dal Brasile, dalla vicina Baviera e dal Ceylon.

Andalusite, il nome deriva dalla regione spagnola dove fu scoperta per la prima volta nel 1789.

Un´altro minerale famoso per il suo forte pleocroismo è l´Andalusite. In questo caso i colori che si vedono nella stessa pietra possono variare dal verde al rosso bruniccio passando per il giallo.