Como se ha indicado en otro lugar, el color es un elemento esencial en la belleza de las piedras preciosas y ornamentales, pero los colores mostrados tal como aparecen en la naturaleza no son siempre los más bonitos y deseados, por cuya razón desde hace ya muchos años se someten a técnicas para acentuar o modificar sus colores originales.

Hay múltiples procedimientos para modificar el color de una piedra, siendo los más conocidos lostratamientos térmicos, por radiaciones, impregnación y tinción. A menudo se utiliza más de uno para obtener el resultado deseado o estabilizar el logrado por el tratamiento anterior. Otros procedimientos tienen por objeto mejorar alguna de sus cualidades, como el tratamiento por láserpara la eliminación de inclusiones e impurezas.

Zafiro tratado térmicamente
Zafiro tratado a 1.600ºC en atmósfera reductora

En efecto, sometiendo las piedras a temperaturas medias o altas (500-1600ºC) es posible alterar el estado de oxidación de elementos presentes en la red o eliminar agua contenida en los mismos y por tanto inducir un cambio en la coloración que presentan. Estos procesos, que puede tener lugar en atmósfera inerte, oxidante o reductora, se lleva a cabo en hornos con un riguroso control de la temperatura y la variación de esta a lo largo del mismo (gradiente).

Una de las gemas más sometidas a tratamientos térmicos es el zafiro que, llevado a temperturas de unos 500ºC, en atmósfera inerte, si es anaranjado pasa a púrpura, si es amarillo se torna transparente y si es verde se cambia a azul, de mayor valor. Mediante tratamiento térmico es posible también generar o suprimir el asterismo, provocando la precipitación o disolución de Ti.

Zafiro padparadcha

Sometiendo el zafiro púrpura a temperaturas de 1.500ºC en atmósfera oxidante, con pequeñas cantidades de Cr, el óxido ferroso pasa a férrico y se consigue un hermoso color naranja conocido comopadparadcha, muy apreciado. Por el contrario, los zafiros azul pálido en atmósfera reductora intensifican su color al reducir el óxido de ferroso a férrico.

Otro procedimiento utilizado, que no tiene lugar en la naturaleza, es la difusión de óxidos en las capas externas del cristal realizada a altas temperaturas (1.800ºC) y tiempos prolongados (200 horas o más), que puede ser reiterado para incrementar la profundidad de la difusión y la intensidad del efecto.

Los tratamientos térmicos, sobre todo a temperaturas no muy altas (menos de 1.400ºC), son muy difíciles de detectar por los gemólogos al no dejar huellas, cosa que sí sucede a temperaturas elevadas que aparecen distorsiones estructurales visibles.

Zafiro irradiado
Topacio irradiado

Al someter las piedras preciosas a radiaciones ionizantes (partículas cargadas) se producen unas modificaciones en su estructura cristalina que pueden afectar a su comportamiento óptico y por tanto al color mostrado. El poder de penetración de cada una de ellas es distinto y afecta a toda la masa o solamente a la superficie, con efectos más o menos duraderos.

Irradiando un diamante con neutrones se torna inicialmente verde y posteriormente negro y un topacio toma un espectacular color azul afectando a toda la masa, que aún pueden ser modificados en tratamientos térmicos posteriores. Si se utilizan electrones acelerados los efectos son similares pero únicamente superficiales.

Para identificar las gemas irradiadas, pueden ser necesarios análisis microscópicos y espectroscópico o incluso espectrofotometría de precisión a baja temperatura cuando se trata del diamante, o técnicas de luminiscencia para otro tipo de gemas

A veces se modifica la coloración de algunas piedras mediante las técnicas deimpregnación con sustancias teñidas con anilinas, como sucede con el cuarzo muy fracturado para imitar esmeraldas y rubíes. Sin embargo el teñido por excelencia es el practicado, ya desde épocas antiguas, con algunas las ágatas, calcedonias y otras piedras de la familia del cuarzo que se presentan con pobre coloración o sin ella.

Así, para lograr los bellos efectos del ágata bandeada, se utiliza óxido de hierro para obtener color rojo, cloruro férrico para el color amarillo, el carbono para el color negro, hierro para el azul y verde, etc. seguido de un tratamiento térmico.

Ágata coloreada con varios colores
Huéllas del láser en diamante

Desde no hace muchos años, para eliminar una inclusión en el diamante, se realiza un tratamiento mediante rayo láser en un intento de volatilizarla. Para ello se realizan diminutas perforaciones (de unos 5 micrómetros) en el cuerpo del diamante con un haz de neodimio-YAG hasta alcanzar la inclusión. Se ha intentado obstruir las perforaciones sin demasiado éxido, por lo que siempre quedarán visibles. Esta técnica se utiliza también para grabar datos personales en diamantes

Hay que señalar que que las normas de la C.I.B.J.O. exigen que se informe al comprador de cualquier tratamientoal que hubiese sido sometida la piedra, constuyendo un fraude su omisión. Se suelen exceptuar de esta obligación el aceitado de las esmeraldas y la coloración de las ágatas, al dar por supuesto que siempre lo llevan. En el caso de haber sido irradiadas con neutrones, además, antes de salir al mercado deberán ser sometidos a un riguroso control radiológico que garantice su inocuidad y la ausencia de riesgos para el usuario.