Análisis moleculares
Las técnicas utilizadas en el laboratorio permiten identificar la vibración molecular con el fin de obtener las características identificativas de cada gema. Se llama vibración molecular a aquella vibración que afecta a varios átomos de una molécula. Algunas vibraciones moleculares están localizadas en un grupo funcional, mientras que otras se extienden por toda la molécula.
Hay varios tipos de vibraciones que podemos resumir en vibraciones de tensión y de flexión. Los enlaces químicos, en un lenguaje coloquial, podrían compararse a muelles. Una vibración de tensión supone un cambio continuo en la distancia interatómica a lo largo del eje del enlace entre los átomos. Las vibraciones de flexión se caracterizan por un cambio en el ángulo entre dos enlaces. En una molécula que contiene más de dos átomos, pueden darse todos los tipos de vibraciones, además puede producirse una interacción o acoplamiento de las vibraciones si estas implican enlaces a un mismo átomo central, el resultado del acoplamiento es un cambio en las características de las vibraciones. Con el análisis de estas vibraciones moleculares en el laboratorio obtenemos unos espectros de absorción. La posición de los picos de absorción en un espectro está determinada por: La masa de los átomos involucrados, la fuerza del "muelle" y el ambiente local de la molécula. La absorción aparece sólo a la frecuencia característica de las vibraciones. Estas vibraciones moleculares son características de cada gema con lo que obtenemos una información precisa para una correcta identificación de todas las gemas. Los estados de vibración de una molécula pueden ser explicados de varias formas, la más directa es a través de la espectroscopia infrarroja debido a que las transiciones vibratorias necesitan una cantidad de energía que corresponde a la región infrarroja del espectro. La espectroscopia Raman que utiliza de forma convencional luz visible, puede usarse directamente para medir las frecuencias de vibración. Estos métodos de análisis avanzados permiten obtener unos resultados concluyentes en la identificación gemológica.