jueves, 20 de febrero de 2014

Los minerales: propiedades y características



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Ya que no siempre es posible disponer de un instrumental sofisticado, de uso muy complicado y coste elevadísimo, para un ágil e inmediato reconocimiento de las muestras, resulta útil conocer algunas propiedades y particularidades que caracterizan a los diferentes minerales. Estas peculiaridades se revelan útiles también para la clasificación de los minerales, que normalmente se ordenan según criterios cristaloquímicos referidos tanto a su composición química como a su estructura cristalina.

Minerales
Cristal de topacio, mineral alocromático de origen pneumatolítico; puede ser incoloro, amarillo, azul, rosa o verdoso.

- El color de los minerales


El color de los minerales está determinado por la composición química; de hecho, existen algunos elementos que confieren una coloración típica incluso estando presentes en porcentajes mínimos (de algunas partículas por millón) en el retículo cristalino. Así, los iones de manganeso pueden conferir un color rosado, mientras que los del cromo producen tonos verdosos. Los iones que poseen esta propiedad se denominan cromóforos. En algunos minerales las variaciones de color están determinadas por la presencia en su interior de impurezas en forma de diminutos cristales de minerales extraños; es el caso del cuarzo (dióxido de silicio: SiO2) que recibe diferentes nombres según su color: cuarzo amatista, de color violeta por la presencia de un óxido de hierro; cuarzo rosa, en el que se hallan trazas de manganeso o de titanio; cuarzo azul, que debe su color a la presencia de diminutos cristales de rutilo (óxido de titanio: TiO2); cuarzo blanco, muy común, cuyo color blanco se debe a la presencia en su cristal de numerosas burbujas de gas y líquido; cuarzo hialino, de gran pureza y perfectamente incoloro y transparente. Los minerales que presentan siempre el mismo color reciben el nombre de idiocromáticos, como por ejemplo el azufre (amarillo) y el cinabrio (sulfuro de mercurio: HgS, de color rojo), mientras que aquellos que, como el cuarzo, muestran variaciones de color según las impurezas e iones que contengan se denominan alocromáticos.

- El brillo


El brillo se relaciona con la mayor o menor capacidad de un mineral para reflejar la luz (grado de reflexión) y, en el caso de los minerales transparentes, con los fenómenos de refracción de la luz en el interior del cristal (índice de refracción).

+ Tipos de brillo en los minerales


Se puede detectar un tipo de brillo definido como metálico, opaco, típico de los minerales de muchos metales; un brillo submetálico, típico de los minerales que son opacos en grandes masas, pero que se vuelven transparentes al ser reducidos a escamas finas (por ejemplo el cinabrio), y no metálico, asociado a los minerales transparentes. En este último se pueden diferenciar varios tipos según el grado de transparencia. Así, podemos distinguir el brillo diamantino, el más vivo, con una refracción de la luz muy intensa que confiere una particular luminosidad a minerales como el diamante o el zircón y el brillo vítreo (similar al del vidrio), característico de muchos minerales, como el cuarzo.

- La densidad


Entre las diferentes propiedades de los minerales también se debe considerar la densidad. Por lo general, se distingue entre densidad absoluta, que es la relación entre la masa y el volumen de un cuerpo (medida en kg / dm3) y densidad relativa, definida como la relación existente entre la densidad absoluta de un cuerpo y la del agua, que se sitúa en torno a 1 kg / dm3. El resultado es un número puro sin unidad de medida. La densidad es una propiedad escalar típica para cada sustancia y por lo tanto también para cada mineral; sin embargo, no resulta fácil medir la densidad de un mineral careciendo de los instrumentos adecuados. La sensación de "pesantez" de un cierto mineral, debida a su densidad, puede no obstante ser útil para distinguirlo de minerales similares por otras características (como la galena: sulfuro de plomo, PbS; cuya elevada densidad lo hace inconfundible respecto a otros minerales aparentemente similares).

- Propiedades cohesivas de los minerales


Las propiedades cohesivas están íntimamente relacionadas con la estructura reticular y con la distancia relativa entre las diversas y numerosas partículas que componen los cristales. Las más características son la exfoliación, la resistencia y la dureza.

- La exfoliación


La exfoliación se manifiesta en algunos minerales que, cuando son fracturados, se reducen a trozos delimitados por superficies regulares, planas y paralelas a las caras de los retículos cristalinos. En estos minerales existen direcciones en las que los enlaces entre las partículas son fuertes y otras en que éstos son débiles; estos últimos constituyen los planos por los que preferentemente el mineral se fractura siguiendo superficies regulares.

+ Formas de exfoliación


De este modo se pueden obtener formas de exfoliación poliédrica: cubos para la sal gema (cloruro de sodio: NaCl), octaedros (doble pirámide de base cuadrada con los vértices opuestos) para el diamante (una de las dos formas en que cristaliza el carbono puro) y la fluorita (CaF2: fluoruro de calcio); existen también exfoliaciones planas (como si el mineral se "deshojara") como las láminas de grafito (la otra forma de cristalización del carbono puro) o de micas (compleja familia de minerales perteneciente a los silicatos). Todos los cristales que pertenecen a una misma especie presentan idéntica exfoliación.

Muchos minerales cuando se fragmentan no se exfolian, sino que se rompen en trozos irregulares siguiente superficies astillosas, curvas (concoides, como el cuarzo), ganchudas, etc. En estos minerales los enlaces entre las partículas son de igual intensidad en todas las direcciones del retículo cristalino).

El ángulo entre los planos de exfoliación o las superficies de rotura de los minerales puede ser una característica para el reconocimiento.

- La resistencia


La resistencia indica el modo en que responde un mineral a la acción mecánica. Como se ha visto antes, algunos minerales se rompen fácilmente exfoliándose (diamante) o fracturándose irregularmente (cuarzo), son los denominados minerales frágiles; otros, los flexibles, se doblan sin romperse (por ejemplo, la molibdenita: sulfuro de molibdeno: MoS2); otros los elásticos, se doblan y pueden volver a su estado original al cesar la presión (micas); algunos, como el oro, son dúctiles y maleables, es decir, se pueden reducir a hilos finos o aplastar en finísimas capas sin romperse; por último, existen minerales que se pueden cortar fácilmente con un cuchillo formando virutas (por ejemplo la cerargirita, cloruro de plata; AgCl).

- La dureza


La dureza es la resistencia que ofrece un mineral (o cualquier otro material) frente a la abrasión o el rayado. Contrariamente a lo que por lo común se cree, no es un índice de buena resistencia a la rotura; de hecho, existen materiales muy duros que se rompen muy fácilmente; el ejemplo más claro es el del diamante que, siendo el mineral más duro que se conoce, y por lo tanto puede rayar o ser abrasivo sobre todos los otros minerales, se rompe con relativa facilidad, lo que permite a los tallistas y joyeros trabajarlos (sin embargo, hay que tener cuidado de no dejar caer un anillo valioso, ya que el diamante podría romperse).

+ Escala de Mohs


La dureza se utiliza como índice para una primera clasificación de los minerales siguiendo una escala de referencia: la escala de Mohs. La escala de Mohs contiene diez minerales ordenados según un orden creciente de dureza que va desde el mineral menos duro conocido, el talco (silicato de magnesio, de fórmula química muy compleja), hasta el diamante.

La escala de dureza de Mohs está organizada de manera que cada término es susceptible de rayar al que le procede y ser rayado por el siguiente.

El resto de los minerales conocidos poseen una dureza intermedia entre dos de los minerales de la escala de Mohs.

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