Dureza

Una de las propiedades más importantes de los minerales en general y de las piedras preciosas en particular es la dureza. Esta se ha definido tradicionalmente como la resistencia que ofrece un cuerpo a ser rayado por otro; en definitiva, la resistencia que opone la masa del primero a ser penetrada por alguna parte puntiaguda del segundo sin que se produzca separación o partición de aquel. Esta característica está íntimamente ligada a la estructura cristalina de los cuerpos, de modo que a menor distancia entre dos partículas elementales de aquella mayor será su dureza.

Este concepto fue establecido por Friedrich Mohs para la clasificación de los minerales, estableciendo una escala, que lleva su nombre, en base a los diez elementos que se muestran en la misma y que marcan los diez grados en que se divide. Es, sin embargo, un modo relativo de medir la dureza de una piedra ya que únicamente nos permite situar su valor entre dos de la escala (en la práctica se subdivide en medios grados), pero se sigue utilizando como referencia.

Hay otros procedimientos y escalas utilizados para medir la dureza de los materiales, como Rockwell, Brinell o Vickers, empleados sobre todo para los metales, con unos ensayos muy definidos y precisos.
La dureza de una gema está en relación directa con su durabilidad y junto con el índice de refracción influye en gran medida en el brillo de la piedra tallada. En efecto, cuanto mayor sea la dureza de la piedra mayor grado de pulido que se podrá obtener y mayor será su brillo. Tan clara es esta relación que a los valores comprendidos entre 8 y 10 reciben el nombre de “dureza de piedra preciosa”.

Conviene señalar, no obstante, que además de la dureza de rayado de la que hasta ahora hemos hablado, resulta que cada piedra suele presentar diferente dureza en diferentes caras o direcciones. Esto tiene gran importancia para el tallista de gemas, que ha de poner en juego su experiencia y habilidad al realizar este trabajo y para el que sería de gran utilidad conocer los valores absolutos de la dureza en cada dirección del cristal que se dispone a trabajar. Esto es lo que se conoce como dureza de tallado y para lo que aquí nos interesa baste decir que un mineral más duro soporta mejor el tallado que otro blando.

También es de interés conocer que la dureza absoluta de los elementos que componen la escala de Mohs no es en absoluto lineal, sino que muestra una variación en sus valores más bien exponencial. Véase la escala correspondiente en el cuadro superior y obsérvese que la dureza del diamante es 140 veces mayor que la del corindón y esta 5,7 veces mayor que la del topacio.

Otra escala absoluta es la de Knoop (ver tabla) que muestra una variación del valor de dureza parecido. Para realizar las mediciones con precisión se utiliza un esclerómetro que mide el esfuerzo necesario para rayar un cuerpo, o midiendo la huella que una punta piramidal de diamante deja en un cuerpo a una presión determinada.

Un concepto estrechamente relacionado con la dureza, ya que como ella depende de la cohesión interna de la estructura cristalina, es la exfoliación, entendiendo por tal la facilidad para separarse o romperse según superficies planas más o menos coincidentes con caras reales del cristal. Se habla entonces de exfoliación perfecta o imperfecta. Es fundamental conocer las posibles direcciones de exfoliación a la hora de mecanizar o perforar una piedra. La separación de maclas dobles no se considera exfoliación sino
partición o división.

Se llama fractura a la rotura de una piedra en forma más o menos irregular, sin seguir la estructura cristalina, al contrario que la exfoliación. El aspecto característico de una fractura permite distinguir en ocasiones unas piedras de otras. Se habla así de fractura concóidea, astillosa, fibrosa, granuda, lisa, etc.

Por último se conoce como tenacidad a la resistencia de un material a la rotura, por contraposición a la fragilidad, sin que ambas tengan nada que ver con la dureza. Como sabemos el diamante es el elemento más duro, sin embargo es muy frágil, en tanto que otros más blandos como el ágata es mucho más tenaz.