Minerales

Los minerales.

1.Definición y concepto.

Los minerales son elementos o compuestos químicos que se encuentran en la naturaleza, de composición definida y estructura atómica definida, fromado mediante procesos naturales e inorgánicos.

2.Tipos. Clasificación.
Los minerales se clasifican en dos grandes grupos, no silicatos y silicatos. Estos últimos son los más abundantes en la corteza terrestre y están presentes en la mayor parte de las rocas.
  2.1. No silicatos. Podemos distinguir los siguientes grupos.

   ·Elementos nativos. Son minerales formados por un solo elemento químico. De todos los elementos químicos que aparecen en la tabla periódica se han encontrado unos 20 en estado nativo. Los más abundantes son: oro, plata, cobre, azufre y carbono (en forma de grafito y diamante).  

   ·Sulfuros. Son minerales formados por combinaciones de azufre, arsénico-antimonio, selenio y teluro con metales. Por lo general, son minerales opacos, con colores distintivos y característicos. Entre ellos destacan la galena, pirita,.  

   ·Óxidos e hidróxidos. Los óxidos son minerales que presentan oxígeno y el grupo hidroxilo (-OH), respectivamente. Suelen ser minerales duros, densos y refractarios. Los hidróxidos son más blandos y menos densos debido a que se forman por alteración de los óxidos. Algunos ejemplos son el corindón (rubí), la casiterita y la goethita. 

   ·Haluros. Son minerales formados por combinaciones del flúor, cloro, bromo o yodo con distintos metales. Son compuestos iónicos de dureza relativamente baja y malos conductores del calor y la electricidad. Algunos ejemplos son la halita, la fluorita, y la silvina.

   ·Carbonatos. Son minerales originados por la combinación del ion carbonato (CO32-) con metales. La característica más destacada de este grupo es su descomposición en presencia de ácidos que provoca efervescencia por liberación de CO2. Algunos ejemplos son la calcita (CaCO3), la siderita, la dolomita y la malaquita. 

   ·Nitratos. Son minerales que presentan el ion nitrato (NO3-). Algunos ejemplos son la nitratina o nitrato de Chile y el nitro.  

   ·Boratos. Son minerales que presentan el ion borato (BO33-). Un ejemplo es el bórax. 

   ·Fosfatos. Son minerales formados por la combinación del ion fosfato (PO43-), arseniato (AsO43-) y vanadato (VO43-). Un ejemplo es el apatito .  
·Sulfatos. Los sulfatos son minerales formados por la combinación del ion sulfato (SO42-) con metales. Entre estos los más comunes son el yeso, la anhidrita y la baritina. 

2.2.Silicatos.
  
   ·Nesosilicatos: Son silicatos formados por tetraedros independientes. Algunos ejemplos son el olivino y la andalucita.   

   
   ·Sorosilicatos: Son silicatos formados por pares de tetraedros que comparten un átomo de oxígeno entre sí. Algunos ejemplos son la epidota y la hemimorfíta. 

   ·Ciclosilicatos: se organizan a partir de la unión en forma de anillo de 3, 4, 5 o 6 tetraedros que comparten átomos de oxígeno. Un ejemplo es el berilo.  
·Inosilicatos: los tetraedros, unidos por átomos de oxígeno, forman cadenas. Si estas cadenas son simples encontramos los piroxenos y si son dobles, se forman los anfíboles.

   ·Tectosilicatos: los tetraedros se unen mediante átomos de oxígeno para formar una red tridimensional. Algunos ejemplos son: el cuarzo (SiO ) y la ortosa. 

   ·Filosilicatos: los tetraedros se asocian compartiendo átomos de oxígeno formando láminas. Dos ejemplos son la biotita y el talco.  

3.Propiedades.

  3.1Dureza: Es una propiedad que mide la oposición que ejerce un mineral a ser rayado. La escala de Mohs es una tabla que va del uno al diez, donde el uno significa menos dureza y el diez mayor dureza.

ESCALA DE MOHS

1Talco-Se puede rayar con la uña

2Yeso-Se puede rayar con la uña

3Calcita-Se puede rayar con una moneda

4Fluorita-Se puede rayar con un cuchillo

5Apatito-Se puede rayar con un cuchillo

6Ortosa-Se pude rayar con una lima

7Cuarzo-Se pude rayar con un cristal

8Topacio-Se pude rayar con herramientas de tugsteno

9Crindón-Se puede rayar por carburo de silicio

10Diamante-Se pude rayar con el propio diamante

  3.2Exfoliación: Es la tendencia de un mineral a romperse a lo largo de una superficie plana. 

  3.3Color: Aunque el color no es una propiedad segura para la identificación de la mayoría de los minerales, se le usa en ciertas distinciones de carácter general. Por ejemplo la biotita es de color negro y el cinabrio tiene un color rojizo.

  3.4Brillo: Se refiere al aspecto de la luz reflejada por un mineral. Minerales con aspecto de metal se dice que tienen brillo metálico independiente del color que posean como la pirita. Los parcialmente metálicos son submetálicos. Los minerales de brillo no-metálico pueden ser de brillo vítreo, perlado, sedoso, resinoso o terroso, como el cuarzo. El cinabrio tiene un color cerámico vítreo.

  3.5Raya: La raya de un mineral es el color de la marca que deja al ser frotado sobre una placa de porcelana sin vidriar. La raspadura puede ser muy diferente del color del ejemplar de mano. Por ejemplo el aragonito tiene un color marrón y su raya es blanca, al igual que el olivino, es de color verde y su raya es de color blanca.

4.Procesos de cristalización y origenes de los minerales.
Llamamos cristalización al proceso de formación de los cristales a partir de un líquido, un gas o una disolución. 
            4.1 Procesos de cristalización de los minerales.

Existen 3 mecanismos de formación de los cristales en la naturaleza:

  4.1.1 Solidificación de un material fundido: cuando un material líquido se enfría lo suficiente, solidifica y normalmente cristaliza. Esto es muy habitual cuando se enfría la lava de los volcanes, o cuando se enfría el magma en el interior de la Tierra. Se han formado así los cristales de la mayoría de los minerales, como por ejemplo: cuarzo, olivino, ortosa, granate, mica... 

  4.1.2 Precipitación de sustancias disueltas: cuando un líquido con sales disueltas se concentra por evaporación, llega un momento en que las sales empiezan a petrificar porque no pueden seguir disueltas en tan poco líquido. De esta manera se forma la halita, la silvina, la carnalita, el yeso y algunas calcitas.

  4.1.3 Sublimación de gases: en ocasiones las sustancias presentes en un gas a alta temperatura comienzan a caer y a formar cristales al enfriarse el gas bruscamente. Este proceso es el que se da en las fumarolas de los volcanes para formar el azufre. 


5. Definiciones.
Yacimiento: Una acumulación significativa de materiales geológicos, (minerales, gases, petróleo, etc.).

Mina:  Excavación que se hace en el suelo para extraer minerales.

Mena: Una mena es un mineral del que se puede extraer un elemento, un metal generalmente, por contenerlo en cantidad suficiente para ser aprovechado.  

Ganga: En minería, se llama ganga al mineral secundario que acompaña al metal que se desea explotar preferentemente y que para diferenciarlo de aquél recibe el nombre de mena.

6. Aplicaciones y utilidades.
Galena: La galena es la principal mena de plomo y es una de las más importantes menas de plata. 

Yeso: Es utilizado profusamente en construcción como pasta para guarnecidos, enlucidos y revoques; como pasta de agarre y de juntas. También es utilizado para obtener estucados y en la preparación de superficies de soporte para la pintura artística al fresco.
Se usa como aislante térmico, pues el yeso es mal conductor del calor y la electricidad.
Para confeccionar moldes de dentaduras, en Odontología. Para usos quirúrgicos en forma de férula para inmovilizar un hueso y facilitar la regeneración ósea en una fractura.
En los moldes utilizados para preparación y reproducción de esculturas.
En la elaboración de tizas para escritura.
En la fabricación de cemento.

Pirita: La pirita es uno de los minerales más usados para la obtención del ácido sulfúrico (H2SO4) por su elevado porcentaje en azufre. 

Talco: La industria del papel es la principal consumidora de talco. Existen tres usos principales de talco en esta industria: como cobertura, como control del pitch y como carga.
El talco es usado, mayormente, en propilenos con pequeñas cantidades usadas en nylons, poliéster, poliestireno, polietileno y PVC.
El talco es añadido al asfalto y a las composiciones bituminosas para incrementar la viscosidad, el punto de fundición, la dureza y la resistencia al esfuerzo mecánico y al clima o agentes atmosféricos.
El talco es añadido a los cosméticos para facilitar la aplicación del polvo y su esparcimiento, y para impartir buenas propiedades de deslizamiento y adhesión. 
La industria del alimento usa talco en la preparación de diversos productos, especialmente arroz, cereales y aceites vegetales.