Calcite ottica (spato d'Islanda): proprietà, birifrangenza, cura

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La calcite ottica è una calcite limpida e incolore che sdoppia le immagini viste attraverso di essa. È detta anche spato d'Islanda; il suo studio ha fatto progredire l'ottica.

Da ricordare

Colore	incolore, trasparente, talvolta leggermente tinta
Famiglia minerale	carbonato di calcio, CaCO3
Sistema cristallino	trigonale; romboedri ottenuti per sfaldatura
Durezza (Mohs)	3
Densità	2,71
Indici di rifrazione	1,658 (ordinario) e 1,486 (straordinario), cioè una birifrangenza molto forte
Altro nome	spato d'Islanda
Giacimenti noti	Islanda (Helgustadir, oggi protetto), Messico, Cina, Stati Uniti e altri Paesi
Precauzioni	tenera; attaccata dagli acidi; si graffia facilmente

Che cos'è la calcite ottica?

La calcite ottica è calcite (carbonato di calcio, CaCO3) trasparente e incolore, di qualità sufficiente perché si possa vedere attraverso di essa. Viene venduta il più delle volte in forma di romboedri: blocchi dalle facce piane, ottenuti spezzando un cristallo lungo i suoi piani di sfaldatura (vedi la sfaldatura e la frattura). Viene chiamata anche spato d'Islanda, dal nome del principale giacimento storico.

La sua proprietà più notevole è la doppia rifrazione: un raggio di luce che entra nel cristallo si separa in due raggi che escono in punti diversi. Se appoggia il romboedro su un testo o su una linea, vede due immagini. Questa separazione è eccezionalmente forte: i due indici di rifrazione sono 1,658 e 1,486, cioè una differenza di circa 0,17. Per confronto, nel quarzo è di circa 0,009, e nullo nel vetro o nel diamante.

Le proprietà fisiche sono quelle della calcite: durezza 3, densità 2,71, reazione agli acidi. Per le basi, legga la pagina dedicata alla calcite bianca.

Una pietra nella storia della fisica

Il medico danese Rasmus Bartholin descrisse nel 1669 la doppia rifrazione dello spato d'Islanda. Christiaan Huygens ne propose una spiegazione con la teoria ondulatoria della luce nel suo Trattato della luce (1690). Nel 1808, Étienne-Louis Malus scoprì la polarizzazione della luce osservando attraverso un cristallo di questo tipo. Nel XIX secolo, il prisma di Nicol (1828), tagliato nella calcite, è stato usato nei microscopi a luce polarizzata.

È dunque un minerale che ha contribuito a far capire che la luce è un'onda polarizzabile. Oggi la calcite ottica resta utilizzata in ottica di precisione, ma è spesso sostituita da altri cristalli sintetici.

Il giacimento di Helgustadir, in Islanda, ha fornito gran parte dello spato d'Islanda per secoli; oggi è una riserva naturale in cui l'estrazione è vietata. I pezzi attuali provengono soprattutto da altri Paesi, come il Messico o la Cina.

La « pietra del sole » dei Vichinghi: un'ipotesi

Alcuni testi islandesi del XIII secolo menzionano una « pietra del sole » (sólarsteinn) che permetterebbe di individuare il sole con il cielo coperto. Nel 1967, l'archeologo danese Thorkild Ramskou propose che si trattasse di un cristallo polarizzante, come lo spato d'Islanda, usato dai navigatori vichinghi. Un reperto trovato nel relitto di una nave del XVI secolo vicino ad Alderney (Manica) ha riacceso il dibattito. Nel 2011, un gruppo di ricercatori ha mostrato che un cristallo simile poteva indicare la direzione del sole al crepuscolo con qualche grado di approssimazione, ma altre prove non hanno riprodotto questo risultato.

Si tratta dunque di un'ipotesi, né dimostrata né smentita. I testi, inoltre, sono allegorici. Non si può affermare che i Vichinghi usassero questo cristallo per navigare.

Simbolismo tradizionale

Cristallo puro, trasparente e che « vede doppio », la calcite ottica è associata nella letteratura moderna sui cristalli alla chiarezza mentale, alla visione e all'amplificazione delle intenzioni. Gli autori la collegano volentieri al terzo occhio e al chakra corona.

Queste associazioni sono convenzioni moderne. Si basano sull'immagine del cristallo limpido, non su una tradizione antica né su un effetto dimostrato. Il suo maggior interesse è visibile a occhio nudo: lo sdoppiamento delle immagini è un fenomeno reale, che si può mostrare a un bambino.

Ambito	Corrispondenza citata
Chakra	terzo occhio oppure corona
Elemento	aria o acqua, secondo gli autori
Parole chiave	chiarezza, discernimento, visione

L'esperimento del doppio disegno

Tracci un punto o una linea sottile a matita su un foglio bianco.
Appoggi il romboedro sopra, con una faccia piana: vedrà due punti o due linee.
Faccia ruotare lentamente la pietra sul foglio: una delle immagini resta ferma, l'altra gira intorno ad essa.
Guardi attraverso un filtro polarizzatore (lenti da sole polarizzate): una delle immagini scompare a un certo angolo.

È anche un ottimo test di identificazione, affidabile e senza pericoli. Dimostra che il cristallo è birifrangente, non che si tratta di calcite: altri minerali sdoppiano, ma in misura minore.

Cura e purificazione

Graffi: durezza 3. La conservi in un tessuto, a parte, altrimenti le facce si graffiano e il cristallo perde la sua limpidezza.
Acidi: vietati (aceto, limone, anticalcare).
Pulizia: panno morbido o in microfibra leggermente umido, acqua tiepida, asciugatura accurata. Niente ammollo.
Urti e calore: la pietra si spacca lungo le sue sfaldature; eviti gli sbalzi termici e il sole intenso prolungato.
Purificazione simbolica: fumo, suoni o chiaro di luna piuttosto che acqua (guida).

Riconoscere una vera calcite ottica

Segno	Calcite ottica	Imitazione o confusione
Immagine attraverso la pietra	doppia, con un'immagine che gira	singola: vetro, cristallo di rocca (il quarzo sdoppia pochissimo e la forma non è la stessa)
Forma	romboedro dalle facce piane, angoli di circa 75° e 105°	cubo o piramide tagliati: altra materia
Durezza	3: si graffia molto facilmente (inutile verificarlo)	7: quarzo; da 5 a 6: vetro
Interno	talvolta piani di frattura iridescenti	bolle tonde: vetro

La calcite ottica naturale può presentare fenditure e inclusioni: non sono difetti gravi. La forma geometrica perfetta e l'assenza totale di inclusioni devono invece far sorgere delle domande. Veda vera o falsa pietra e I nostri impegni.

Come sceglierla

Scelga un romboedro il più limpido possibile, con il minor numero di fenditure interne, senza scheggiature sugli spigoli. Più è grande e chiaro, più costa; i pezzi piccoli sono accessibili. Per l'osservazione, un pezzo da 3 a 5 centimetri di lato mostra molto bene lo sdoppiamento.

Abbinamenti: con il cristallo di rocca per confrontare due cristalli limpidi, con la calcite bianca per vedere la stessa materia sotto due aspetti. Per curare tutte le sue pietre, legga la guida.

Domande frequenti

Perché la calcite ottica sdoppia le immagini?

Perché la sua struttura cristallina separa la luce in due raggi che non si propagano alla stessa velocità. Questo fenomeno si chiama doppia rifrazione o birifrangenza.

Lo spato d'Islanda è la stessa cosa della calcite ottica?

Sì. Lo spato d'Islanda è il nome storico della calcite trasparente di qualità ottica, ricavata inizialmente dal giacimento di Helgustadir, in Islanda.

I Vichinghi usavano davvero la calcite per navigare?

È un'ipotesi. Alcuni testi menzionano una pietra del sole e alcuni esperimenti mostrano che un cristallo simile può indicare il sole, ma nulla prova che servisse davvero alla navigazione.

La calcite ottica è fragile?

È tenera (durezza 3) e si spacca lungo tre direzioni di sfaldatura. La conservi a parte ed eviti gli urti.

Come verificare che la mia pietra sia calcite ottica?

Appoggi la pietra su una linea sottile: se vede due immagini, di cui una gira quando fa ruotare la pietra, è birifrangente. È un buon indizio, non una prova assoluta.