domingo, 4 de octubre de 2009

Minerales y gemas I: aspectos generales

Antes de todo hay que recordar algunos aspectos que inciden en la Ciencia que estudia los minerales, denominada Mineralogía, ya que cristal o cristales se aplica, según el diccionario de la RAE , en su acepción geológica, a "cuerpo sólido que naturalmente tiene forma poliédrica más o menos regular; p. ej., las sales, las piedras, los metales y otros".
Cristal es un témino muy ampliamente utilizado en Mineralogía y en las Ciencias, aunque en la Grecia Clásica fue usado para lo que hoy conocemos como cristal de roca, variedad del cuarzo incoloro y transparente, ya que se pensaba que era una forma de hielo que no se derretía (hielo permanente=cristal).Pero el diccionario de la RAE nos ofrece una buena definición de cristal como "sólido cuyos átomos y moléculas están regular y repetidamente distribuidos en el espacio". Estamos de acuerdo con esto, ya que lo cristalino se refiere al orden extenso de los átomos a lo largo de las tres direcciones del espacio, x, y, z, en un ambiente microscópico; evidentemente, no existe el sólido perfecto y se pueden aceptar algunas o muchas imperfecciones o defectos, siempre y cuando el orden global sea cuasiperfecto.En este sentido destacar que lo que también conocemos como cristal para ventanas, lentes o cristal de calidad no tiene la característica del ordenamiento cristalino, son sólidos amorfos, y entran dentro de la categoría de los materiales vítreos. Además, los materiales vítreos son sintéticos, preparados artificialmente en el laboratorio o en la industria, y no deben ser reconocidos dentro de los minerales "naturales", aunque la naturaleza también nos ofrece ejemplos de vidrios naturales amorfos como la obsidiana que se conoce desde tiempos prehistóricos, usandose como piedras decorativas.
La etimología de mineral viene del latín, minera, lo que hace alusión al procedimiento de extracción de estos materiales. Los minerales son productos naturales de la corteza terrestre, en su gran mayoría sólidos, originados por reacciones químicas bajo determinadas condiciones de presión y temperatura, aunque también se generan minerales a partir de otros prístinos que se han degradado, por ejemplo, en condiciones hidrotermales.
Podemos asociar la idea de mineral a un compuesto inorgánico, elemento químico o aleación de origen natural cuya composición podemos considerar homogénea y con una estructura cristalina
bien determinada a pesar de sus defectos e imperfecciones.Esta definición deja a un lado las rocas que están constituidas por minerales, y no cumplen el requisito de homogeneidad de la matriz.
Lo que si es cierto es que las propiedades físicas y químicas de los minerales viene definida por su composición y estructura cristalina, lo que va a determinar mayores o menores estabilidades en función del ambiente que les rodea, presión, temperatura,presencia de agua, otros minerales, etc. En algunos casos, ciertos minerales serán estables hasta un determinado umbral, donde empezará su degradación, debido a cambios de temperatura, presión, reacciones redox, ácido-base,etc. Muchos minerales experimentan cambios suaves o importantes a lo largo del tiempo, e incluso pueden desaparecer, dejando paso, en ese escenario químicofísico, a otros más estables.Pero no siempre es así, y podemos ofrecer minerales que tienen estabilidades altas en escenarios extremos como son: diamante, grafito, cuarzo, zircón, berilo, rutilo, olivino, espinela, corindón, y otros, entre los cuáles debemos focalizar principalmente en muchos minerales dentro de las familias de los óxidos, silicatos, boratos y fosfatos con estructura 3D. Estos ejemplos, en general denotan lo que ya es conocido sobre la gran estabilidad que exhiben los sólidos con estructura 3D, donde hay iones metálicos y no metálicos con alta carga, lo cuál genera altas energías reticulares sólo con aplicar el modelo simple de la ley de Coulomb.

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