Colour Changing Gemstones

Procesando...

Did you know there are such things as color changing gemstones? Some exquisite gemstones change color under different lighting sources from natural sunlight to florescent or different internal lights. These color changing gemstones come from many different families of minerals including Alexandrite, Garnets and some Sapphires.

There is still a lot of confusion regarding color changing gemstones. Some people are still using the old technique of checking between incandescent and fluorescent lights, which is inadequate. Worse still, some people aren’t checking for color change at all. This is one of the most significant weaknesses of modern gemology and one that needs to be addressed regularly.

Which Gemstones Change Color?

Andesine Color Change

This gorgeous gemstone is actually a part of the feldspar family and is naturally found as a yellow, red, green, or color-changing gemstone. The vast majority of Andesine is in fact heat treated to create a red stone, with only a small amount of the stone naturally occurring in a red color. Andesine is mined in Tibet and Mongolia, with only a few examples displaying the color changing quality! The stones that do boast color change qualities can show an incredible range of colors under different lighting with stones changing from deep green to bright purple.

Diaspore Color Change

When color-changing diaspore first hit the gem market it was under the trademarked name of Zultanite. Although it was named after the company who mined the color changing specimens the trademarked name never caught on and it is still most commonly referred to by it’s mineralogical name. This incredibly rare stone can be found throughout the world but is only mined in the Anatolian Mountains of Turkey. In addition to color-changing properties Diaspore also exhibits pleochroism, which means that it can show bands of color when viewed from different angles. Color changing diaspore gets its color from manganese and switches from a gorgeous green, to pink, to champagne depending on the light source.

Flourite Color Change

Flourite specimens can exhibit an amazing array of colors including brilliant reds, blues, purples, greens and yellows through to darker browns and reds. Some specimens boast a range of colors but it’s commonly found as a single color gemstone. Color-changing fluorite is most often found as a blue stone under natural light that turns to a purple stone under incandescent lighting. This affordable and attractive stone is actually relatively soft which means that it is best used for pendants, earrings, and bracelets, where it is exposed to limited wear.

Alexandrite Color Change

Alexandrite, a variety of chrysoberyl, claims the title of most expensive color changing gemstone! Alexandrite is believed to be named after Tsar Alexander II of Russia. It was first discovered in an emerald mine and mistakenly identified as an emerald due to its green color. This color changing gem has the incredible ability to change from emerald green in the daylight to red at night. It’s also been seen to show blue tones in natural light and purple coloring under artificial light. Alexandrite is a unique and beautiful stone that will make any piece of jewelry a talking point!

Garnet Color Change

Color change garnets, which are often mistaken for alexandrite, are a beautiful and rare member of the garnet family. Like many other color changing minerals color changing garnets change their color depending on the type of light they are viewed in. Under natural lighting conditions these garnets most commonly exhibit a brownish green color that changes to a pink tone when viewed under artificial light. However each garnet can have a unique combination of colors with blue, yellow, orange and purple tones all possible. Color change garnets are found in many areas of the world including Madagascar, Norway, Sri Lanka, Tanzania, and the USA.

Sapphire Color Change

A rare type of sapphire can show color changing abilities when viewed under different lighting conditions. The strength of color change varies by stone with some exhibiting a strong color change and others showing just a minor change. Most commonly color-changing sapphires will appear blue in natural light and shift to a purple color when viewed under artificial lighting. Color changing sapphires should not be confused with bi-color sapphires that contain two distinct bands of color in all lighting conditions.

Defining Color Change In Color Changing Gemstones

First let me point out that color change is defined by what you see between natural and artificial light. If you think about it for a moment, it will be obvious. Electric lights have only been around for a bit over a century, but the color change phenomena in color changing gemstones has been know for much longer. Originally, it was defined as the difference people saw between sun light and fire light, be that from a candle, oil lamp, or whatever. As incandescent light became common, the effect was the same as comparing sun light with fire light. so the definition was modified to be a comparison between natural and electric lights.

Below are pictures of a Garnet. This is one of the most widely available color changing gemstones on the market today.

This is the standard for defining color change in color changing gemstones: it is the difference between what you see in natural, (I.E. sunlight,) and any other light source.

The definition of color changing gemstones needed to be modified again when fluorescent lights were added to the equation. They often show the same hues as natural light, which is why people began checking for color change with two types of electric lights. However, we now know of color changing gemstones that do not react to fluorescent the same as natural light. So it is no longer an adequate to use two electric lights when checking for color change.

Checking for Color Change In Color Changing Gemstones

Many people only check a few gems for color change. The unfortunateness of this can be shown by one glaring example. Some years ago, one of Hollywood’s most prominent families sent some diamonds to the GIA for grading. The reports came back with no mention of them being color changing gemstones, something that greatly affected their value. For security reasons, there were no windows in the grading area. And, since no one had ever heard of color change diamonds before, the test was not considered necessary. We now know that color change diamonds are extremely rare and valuable. They are commonly referred to as Chameleon diamonds.

Below are pictures of color change Andesine. This is another mineral where color change was not given much thought. Every gem should be checked for this property.

In the last couple decades, many new color changing gemstones have emerged and new ones are continuously being discovered. On Gem Rock Auctions there are color change Sphenes being offered for sale. I have never heard of a color change Sphene before, but obviously they do exist. If someone hadn’t bothered to check these gems, they would have been overlooked.

The lesson is simple; you need to check all gems for color change. We do not know all nature has to offer us and there is no excuse for missing such an important piece of information.

The Physics behind Color Changing Gemstones

The actual mechanism behind color changing gemstones is quiet simple. Every light source has a different fingerprint. That means that visible lght can be made up of many different wavelengths that show different colors.

In the image above it is easy to see that noon sunlight (the yellow line) has a relatively flat line that contains almost every color. Now if you look at the Fluorescent lamp you will notice there is not much blue but lots of yellow and red.

Now lets take Alexandrite. It is Green in daylight and Red in incandescent light. Looking at the yellow and blue line above it is easy to see that daylight has more green color than red color. So to the human eye, the Alexandrite will look green. Now if we look at the blue line you can see the green is relatively low compared to the red. So to the human eye the Alexandrite will look red.

This is a very simplified version of what actually happens. The more complex explanation will involve talking about selective absorption of wavelengths. That is a conversation for another day.

Further Testing Of Color Changing Gemstones

The process is becoming still more complicated. Recently there was a discovery of two gems that showed a three way color change; with one hue showing in natural light, another under incandescent and still a third in fluorescent.

With so many variations now appearing, it is possible there are gems that only show their color change between natural and fluorescent lights, but none between natural and incandescent. I have never heard of such a stone, but the possibility exists.

Usambara Effect

There is a new phenomena called the Usambara Effect which also creates a color change. However, it is based on an entirely different principal than previously known. This effect an be shown in more than just gemstones. Pumkinseed oil is a fantastic example of this effect. In the bottle this liquid looks red, but when it is poured into a spoon this is what happens:

Around the edges of the liquid it turns green. Why does this happen? Put simply this is caused by optical absorption. it is directly related to the light transmission path. Now in English - the longer the light has to travel through the liquid, the more a certain wavelength will be absorbed. So in the spoon above, the light does not have to travel through the liquid very far and so the green wavelength is able to make it through the liquid as it travel through it.

Now when the liquid reaches a certain thickness, the green wavelength of light is absorbed so much that it stops being transmitted. The only wavelength left is the red.

This effect has been found in tourmalines. Below is a picture of a tourmaline showing a green outer edge and red inner edge.

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Colour Change Garnet

Andesine Feldspar

Alexandrite

¿Sabías que existen piedras preciosas que cambian de color? Algunas piedras preciosas exquisitas cambian de color bajo diferentes fuentes de luz, desde luz solar natural hasta fluorescentes o diferentes luces internas. Estas piedras preciosas que cambian de color provienen de muchas familias diferentes de minerales, incluidos alejandrita, granates y algunos zafiros.

Todavía hay mucha confusión con respecto a las piedras preciosas que cambian de color. Algunas personas siguen utilizando la antigua técnica de verificación entre luces incandescentes y fluorescentes, que es inadecuada. Peor aún, algunas personas no están buscando cambios de color en absoluto. Esta es una de las debilidades más importantes de la gemología moderna y una que debe abordarse regularmente.

¿Qué piedras preciosas cambian de color?

Cambio de color de la andesina

Esta hermosa piedra preciosa es en realidad una parte de la familia del feldespato y se encuentra naturalmente como una piedra preciosa amarilla, roja, verde o que cambia de color. De hecho, la gran mayoría de la Andesina se trata con calor para crear una piedra roja, y solo una pequeña cantidad de la piedra se produce naturalmente en un color rojo. Andesine se extrae en Tíbet y Mongolia, ¡con solo unos pocos ejemplos que muestran la calidad de cambio de color! Las piedras que cuentan con cualidades de cambio de color pueden mostrar una increíble gama de colores bajo diferentes luces con piedras que cambian de verde intenso a púrpura brillante.

Cambio de color diáspora

Cuando la diáspora que cambia de color llegó por primera vez al mercado de gemas, estaba bajo el nombre registrado de Zultanite. Aunque lleva el nombre de la compañía que extrajo las muestras que cambian de color, el nombre de la marca nunca se hizo popular y todavía se le conoce comúnmente por su nombre mineralógico. Esta piedra increíblemente rara se puede encontrar en todo el mundo, pero solo se extrae en las montañas de Anatolia de Turquía. Además de las propiedades de cambio de color, Diaspore también exhibe pleocroísmo, lo que significa que puede mostrar bandas de color cuando se ve desde diferentes ángulos. La diáspora que cambia de color obtiene su color del manganeso y cambia de un hermoso verde, a rosa, a champán, dependiendo de la fuente de luz.

Cambio de color de harina

Los especímenes de Flourite pueden exhibir una increíble variedad de colores que incluyen rojos brillantes, azules, púrpuras, verdes y amarillos hasta marrones y rojos más oscuros. Algunas muestras cuentan con una gama de colores, pero se encuentra comúnmente como una gema de un solo color. La fluorita que cambia de color se encuentra con mayor frecuencia como una piedra azul bajo luz natural que se convierte en una piedra púrpura bajo luz incandescente. Esta piedra asequible y atractiva es en realidad relativamente blanda, lo que significa que se usa mejor para colgantes, aretes y pulseras, donde está expuesta a un desgaste limitado.

Alejandrita cambio de color

¡Alexandrite , una variedad de crisoberilo, reclama el título de la piedra preciosa que cambia de color más cara! Se cree que Alejandrita lleva el nombre del zar Alejandro II de Rusia. Primero se descubrió en una mina de esmeraldas y se identificó erróneamente como una esmeralda debido a su color verde. Esta gema que cambia de color tiene la increíble capacidad de cambiar de verde esmeralda a la luz del día a rojo por la noche. También se ha visto que muestra tonos azules en luz natural y coloración púrpura bajo luz artificial. ¡Alexandrite es una piedra única y hermosa que hará de cualquier pieza de joyería un tema de conversación!

Cambio de color granate

Los granates de cambio de color, que a menudo se confunden con alejandrita, son un miembro hermoso y raro de la familia de los granates. Al igual que muchos otros minerales que cambian de color, los granates que cambian de color cambian de color según el tipo de luz en la que se ven. Bajo condiciones de iluminación natural, estos granates exhiben más comúnmente un color verde parduzco que cambia a un tono rosado cuando se ve bajo luz artificial. Sin embargo, cada granate puede tener una combinación única de colores con tonos azules, amarillos, naranjas y morados posibles. Los granates de cambio de color se encuentran en muchas áreas del mundo, incluyendo Madagascar, Noruega, Sri Lanka, Tanzania y los Estados Unidos.

Cambio de color de zafiro

Un tipo raro de zafiro puede mostrar habilidades de cambio de color cuando se ve bajo diferentes condiciones de iluminación. La intensidad del cambio de color varía según la piedra; algunos muestran un fuerte cambio de color y otros muestran solo un cambio menor. La mayoría de los zafiros que cambian de color aparecerán de color azul con luz natural y cambiarán a un color púrpura cuando se ve bajo iluminación artificial. Los zafiros que cambian de color no deben confundirse con los zafiros bicolores que contienen dos bandas de color distintas en todas las condiciones de iluminación.

Definición de cambio de color en piedras preciosas que cambian de color

Primero permítame señalar que el cambio de color se define por lo que ve entre la luz natural y artificial. Si lo piensas por un momento, será obvio. Las luces eléctricas solo han existido durante un poco más de un siglo, pero los fenómenos de cambio de color en las piedras preciosas que cambian de color se conocen desde hace mucho más tiempo. Originalmente, se definió como la diferencia que la gente veía entre la luz del sol y la luz del fuego, ya sea de una vela, una lámpara de aceite o lo que sea. A medida que la luz incandescente se hizo común, el efecto fue el mismo que comparar la luz del sol con la luz del fuego. entonces la definición fue modificada para ser una comparación entre luces naturales y eléctricas.

A continuación se muestran imágenes de un granate. Esta es una de las piedras preciosas de cambio de color más ampliamente disponibles en el mercado hoy en día.

Este es el estándar para definir el cambio de color en las gemas que cambian de color: es la diferencia entre lo que se ve en la luz natural (luz solar) y cualquier otra fuente de luz.

La definición de piedras preciosas que cambian de color necesitaba modificarse nuevamente cuando se agregaron luces fluorescentes a la ecuación. A menudo muestran los mismos tonos que la luz natural, por lo que las personas comenzaron a verificar el cambio de color con dos tipos de luces eléctricas. Sin embargo, ahora sabemos de piedras preciosas que cambian de color que no reaccionan a los fluorescentes al igual que la luz natural. Por lo tanto, ya no es adecuado usar dos luces eléctricas al verificar el cambio de color.

Comprobación de cambio de color en piedras preciosas que cambian de color

Muchas personas solo revisan algunas gemas para el cambio de color. La desgracia de esto se puede mostrar con un ejemplo deslumbrante. Hace algunos años, una de las familias más prominentes de Hollywood envió algunos diamantes a la GIA para su clasificación. Los informes volvieron sin mencionar que son piedras preciosas que cambian de color, algo que afectó enormemente su valor. Por razones de seguridad, no había ventanas en el área de clasificación. Y, dado que nadie había oído hablar de diamantes de cambio de color antes, la prueba no se consideró necesaria. Ahora sabemos que los diamantes de cambio de color son extremadamente raros y valiosos. Se les conoce comúnmente como diamantes de camaleón.

A continuación se muestran imágenes de cambio de color de la Andesina. Este es otro mineral donde el cambio de color no se pensó mucho. Cada gema debe ser revisada para esta propiedad.

En las últimas dos décadas, han surgido muchas piedras preciosas que cambian de color y se descubren continuamente nuevas. En Gem Rock Auctions hay Sphenes de cambio de color que se ofrecen a la venta. Nunca he oído hablar de un cambio de color Sphene antes, pero obviamente existen. Si alguien no se hubiera molestado en revisar estas gemas, se habrían pasado por alto.

La lección es simple; necesita verificar todas las gemas para el cambio de color. No sabemos todo lo que la naturaleza tiene para ofrecernos y no hay excusa para perder una información tan importante.

La física detrás de las piedras preciosas que cambian de color

El mecanismo real detrás de las piedras preciosas que cambian de color es simple y silencioso. Cada fuente de luz tiene una huella digital diferente. Eso significa que la luz visible puede estar formada por muchas longitudes de onda diferentes que muestran diferentes colores.

En la imagen de arriba es fácil ver que la luz solar del mediodía (la línea amarilla) tiene una línea relativamente plana que contiene casi todos los colores. Ahora, si observa la lámpara fluorescente, notará que no hay mucho azul, sino mucho amarillo y rojo.

Ahora tomemos Alejandrita. Es verde a la luz del día y rojo a la luz incandescente. Mirando la línea amarilla y azul de arriba, es fácil ver que la luz del día tiene más color verde que rojo. Entonces, para el ojo humano, la Alejandrita se verá verde. Ahora, si miramos la línea azul, podemos ver que el verde es relativamente bajo en comparación con el rojo. Entonces, para el ojo humano, la Alejandrita se verá roja.

Esta es una versión muy simplificada de lo que realmente sucede. La explicación más compleja implicará hablar sobre la absorción selectiva de longitudes de onda. Esa es una conversación para otro día.

Pruebas adicionales de piedras preciosas que cambian de color

El proceso se está volviendo aún más complicado. Recientemente hubo un descubrimiento de dos gemas que mostraron un cambio de color de tres vías; con un tono que se muestra en luz natural, otro bajo incandescente y aún un tercio en fluorescente.

Con tantas variaciones apareciendo ahora, es posible que haya gemas que solo muestren su cambio de color entre luces naturales y fluorescentes, pero ninguna entre natural e incandescente. Nunca he oído hablar de tal piedra, pero existe la posibilidad.

Efecto Usambara

Hay un nuevo fenómeno llamado Efecto Usambara que también crea un cambio de color. Sin embargo, se basa en un principio completamente diferente al previamente conocido. Este efecto puede mostrarse en algo más que piedras preciosas. El aceite de semilla de calabaza es un fantástico ejemplo de este efecto. En la botella, este líquido se ve rojo, pero cuando se vierte en una cuchara, esto es lo que sucede:

Alrededor de los bordes del líquido se vuelve verde. ¿Por qué pasó esto? En pocas palabras, esto es causado por la absorción óptica. está directamente relacionado con la ruta de transmisión de luz. Ahora en inglés: cuanto más tiempo tenga que viajar la luz a través del líquido, más se absorberá una determinada longitud de onda. Entonces, en la cuchara de arriba, la luz no tiene que viajar a través del líquido muy lejos, por lo que la longitud de onda verde puede atravesar el líquido a medida que viaja a través de él.

Ahora, cuando el líquido alcanza un cierto grosor, la longitud de onda verde de la luz se absorbe tanto que deja de transmitirse. La única longitud de onda que queda es el rojo.

Este efecto se ha encontrado en turmalinas . A continuación se muestra una imagen de una turmalina que muestra un borde exterior verde y un borde interior rojo.