La balance à carats est en fait une simple balance de précision que l'on utilise pour peser les pierres. Elle fournit le poids en grammes et en carats. Un carat veut 0,2 gramme. Une pierre de 5 carats pèsera donc un gramme.
On pèse systématiquement une gemme, d'une part pour évaluer sa valeur (le poids est l'un des 4C), d'autre part pour reporter son poids sur la fiche d'identification. Il est rare d'avoir deux pierres ayant réellement le même poids. Cela permet donc de rendre beaucoup plus compliqué l'inversion de deux pierres visuellement proches.
La balance à carats doit être précise et donner une valeur a minima de 0,05 carats (ct). Une précision à 0,01 ct permet d'être plus sûr. Il faut absolument que l'on puisse la tarer, c'est à dire faire un réglage qui garantira que le poids mesuré est juste. Pour cela, la balance est fournie avec un poids étalonné. La procédure est décrite dans la notice d'utilisation de la balance et diffère suivant chaque modèle. C'est une étape importante avant toute utilisation, car plus la balance est précise et plus elle est soumise aux variations extérieures, qui peuvent causer des mesures faussées. Ces variations peuvent être la température, l'altitude, etc. L'étalonnage de la balance ne prend que quelques secondes.
Au-delà de la simple mesure du poids, la balance a carat permet de mesurer facilement la densité d'une gemme. La densité d'un matériau est une mesure qui lui est propre. C'est le rapport entre la masse d'un corps et celle d'un même volume d'eau.
Pour mesurer la densité d'une gemme, il suffit de mesurer sa masse à l'air libre, puis dans l'eau. On applique ensuite la formule :
(masse dans l'air)/(masse dans l'air - masse dans l'eau) = densité
En pratique, on utilise une balance et un ensemble de petits matériels que l'on trouve dans le commerce spécialisé. Mais il est souvent plus rapide et pratique de le fabriquer soi-même.
La mesure de densité ne permet pas de conclure la nature d'une gemme, mais permet souvent de la séparer de ses principaux simulants. Elle doit être faite de manière précise, et sur des gemmes d'une certaine taille, pour éviter les erreurs de mesure. En général, en-dessous de 0,5 ct, elle n'est pas assez précise. Dans la pratique, je l'utilise au-delà de 1 ct.
L'un des avantages de la mesure de densité est que l'on peut la faire sur des cristaux bruts autant que sur des pierres taillées. Elle n'endommage pas la pierre, car on utilise de l'eau à température ambiante.
Le revers de la médaille est qu'on ne peut pas l'utiliser sur des pierres montées. Il faudra choisir d'autres instruments.
En conclusion, mesurer la densité d'une gemme est facile et pratique! Comme, de toute façon, on utilisera la balance à carats pour contrôler le poids d'une pierre, il est très rapide de mesurer sa densité par la même occasion.