En cualquier cuerpo, y por tanto los minerales y gemas, el peso depende de su estructura interna, básicamente de la masa atómica de sus elementos primarios y la proporción presente de estos. No hay relación alguna entre la densidad y la dureza de los cuerpos.

Como es conocido, el peso específico de un cuerpo es su peso por unidad de volumen, pero dado que el peso depende de la gravedad terrestre, el peso específico variará de unos lugares a otros. La densidad, se define como la masa de un cuerpo por unidad de volumen. La relación entre ambos conceptos es la misma que entre peso y masa. Sin embargo, la cuestión carece de importancia si la comparación con otros materiales de referencia se hace en el mismo lugar, como suele ser habitual.

Densidad
Densidad

La densidad de una gema suele ser una de las constantes que permite su identificación y comparación con otras similares, de ahí su importancia en gemología. Las piedras preciosas tienen densidades comprendidas entre 1 y 7, considerándose ligeras las de valor inferior a 2, normales entre 2 y 4 y pesadas las de valor superior a 4. Las piedras más valiosas pertenecen a este último grupo

Para determinar el peso específico de un cuerpo habrá que medir entonces su peso y su volumen y calcular su cociente. Dada la naturaleza y tamaño de las gemas habrán de utilizarse balanzas de precisión para obtener su peso ordinario, posteriormente utilizando una balanza hidrostática se determina el peso del líquido (normalmente agua) correspondiente al volumen desalojado (Principio de Arquímedes) y que, si está a 4º C, será igual a su volumen. El cociente de ambos nos dará el valor buscado.

Un método alternativo consiste en utilizar líquidos densos con valores de densidad conocidos, en los cuales se sumerge la piedra a comparar, de modo que si flota, se suspende o se hunde, pesará menos, igual o más que el fluido de referencia. Este llamado método de la suspensión, es aproximado y los líquidos empleados suelen ser peligrosos.

La magnitud empleada para el peso absoluto de las gemas es el quilate (carat), de origen antiguo (se dice que proveniente del peso de una semilla de algarrobo) que actualmente equivale (por convención tácita) a 0,2 gramos, expresándose en puntos o centésimas de quilate para piedras de tamaño pequeño. El precio por quilate de una gema no es uniforme, ya que este se incrementa notablemente con el tamaño. Como se ha indicado en otros lugares no debe haber confusión entre esta magnitud de peso utilizada para gemas de todo tipo y el quilate empleado para determinar la riqueza de la aleación de oro (ley). Véase el apartado dedicado al oro.

DENSIDAD DE ALGUNAS GEMAS
Piedras Valores
Hematites 5,12 – 5,28
YAG 4,55
Rubí 3,97 – 4,05
Zafiro 3,95 – 4,03
Zircon 3,93 – 4,73
Piropo 3,62 – 3,87
Espinela 3,54 – 3,63
Topacio 3,49 – 3,57
Diamante 3,50 – 3,53
Esmeralda 3,24 – 3,50
Amatista 3,65
Ópalo 1,98 – 2,50