Mineral

. Definición de mineral

Un mineral puede ser definido como un sólido homogéneo, inorgánico, de origennatural, con una estructura interna definida y periódica, y con una composición químicaDefinida. Veamos en detalle las implicaciones de esta definición:· Sólido homogéneo porque consta de una única sustancia sólida. EstánExcluidos todos los líquidos y gases, pero todas las sustancias que se comportanComo minerales se denominan mineraloides.· Inorgánico, Normalmente se forma mediante un proceso inorgánico. HayUnos pocos compuestos producidos orgánicamente que se incluyen en laDefinición de mineral.· De origen natural, porque se forman por procesos naturales aunqueactualmente hay sustancias sintetizadas en el laboratorio.· Estructura interna definida y periódica significa que existe un entramadoDe átomos ordenados según un modelo atómico regular. Es por tanto un sólidoCristalino.· Composición química definida, es decir, que puede expresarse medianteuna fórmula química específica. De un mineral a otro puede variar algún catión oanión pero siempre dentro de unos límites marcados

Los minerales son los bloques constructores de las rocas. Son sólidos y, como toda materia, están hechos de átomos de elementos. Existen muchos tipos diferentes de minerales, y cada tipo está hecho de un grupo particular de átomos. Los átomos se encuentran unidos, y se alinean de una manera especial llamada enrejado de cristales, o red de átomos. El enrejado de átomos es lo que le da al mineral su formal de cristal.

Los diferentes minerales tienen cristales de diferentes formas. La mayoría de los minerales pueden convertirse en formas de cristales de tener suficiente espacio para crecer. Generalmente hay tantos cristales creciendo en un mismo lugar, que competirán por espacio, y ninguno de los cristales alcanzará gran tamaño.

Los nuevos cristales minerales crecen de dos maneras diferentes. Algunos minerales se forman cuando la roca fundida, llamada magma cuando está por debajo de la superficie del planeta, y llamada lava cuando está en la superficie; se enfría, y los átomos se unen y forman cristales minerales. Otros minerales se forman cuando el agua, que tiene elementos disueltos, se evapora. Los átomos en el agua se enlazan, y eventualmente forman minerales sólidos.

Las diferentes formas de los minerales no son las únicas diferencias entre ellos. Los minerales también pueden identificarse a través de otras propiedades físicas. Cada tipo de mineral tiene su propia serie de características únicas

La importancia de los minerales

Los minerales tienen gran importancia por sus múltiples aplicaciones en los diversos campos de la actividad humana. La industria moderna depende directa o indirectamente de los minerales; se usan para fabricar productos, desde herramientas y ordenadores hasta rascacielos. Algunos minerales se utilizan prácticamente tal como se extraen; por ejemplo el azufre, el talco, la sal de mesa, etc. Otros, en cambio, deben ser sometidos a diversos procesos para obtener el producto deseado, como el hierro, cobre, aluminio, estaño, etc.

Los minerales son un recurso natural de gran importancia para la economía de un país, muchos productos comerciales son minerales, o se obtienen a partir de un mineral. Muchos elementos de los minerales resultan esenciales para la vida, presentes en los organismos vivos en cantidades mínimas. El ordenamiento interno de un mineral se conoce como estructura cristalina. Todos los minerales tienen estructura cristalina

El consumo de minerales fue artífice de la Revolución Industrial. Así, el hogar fue llenándose de confort: las camas, las cañerías, la electricidad, el agua corriente, la calefacción, la cocina; en todo aquello que facilitaba la vida diaria los minerales adquirieron cada vez mayor presencia y demanda, a lo que se sumaron la industria automotriz, la producción de material bélico, la fabricación de trenes, barcos, aviones, maquinarias y la tecnificación del campo, por citar unos pocos aspectos. En una síntesis apretada, hierro, cobre, plomo, estaño, oro, plata, mercurio, piedras preciosas, arcilla y materiales para la construcción resultaron de aprovechamiento inmediato. Como se ve, algunos son típicos de las industrias básicas; otros, de áreas menos esenciales, y los menos, para el lujo. Ciertos

minerales son imprescindibles en tiempos de guerra, alcanzando valores extraordinarios como es el caso del wolfram, del hierro, del aluminio. Otros, en tiempos de paz, también gozan de elevada demanda.Por otro lado, los minerales industriales pueden someramente dividirse en combustibles, hulla, petróleo, gas, minerales de hierro, metales de aleación de hierro (cromo, manganeso, molibdeno, níquel, wolframio, vanadio), metales no ferrosos (cobre, plomo, zinc, estaño, aluminio), metales raros, metalúrgicos, químicos, fertilizantes, cerámicos abrasivos y de uso en la farmacopea, como es el caso de la alúmina.El hombre, sin advertirlo, en los siglos IV y V a. C. explotaba los minerales de plomo de Laurion (Grecia), arrojando (¡cuándo no!) las escorias al mar. Así comenzó la contaminación marina, pero la Naturaleza, con su potencia transformadora, combinó el plomo con el cloro del agua de mar, dando magníficos cristales de oxicloruro de plomo, formados entonces, indirectamente, por la acción humana

ALGUNOS EJEMPLOS DE RECURSOS MINERALESMinerales metálicos

Preciosos: oro, plata, platinoFerrosos: hierro, níquel, cobalto, cromo, molibdeno, manganeso, tungsteno,Vanadio y niobio.No ferroso o básicos: cobre, plomo, zinc y estaño.Ligeros: aluminio y magnesioIndustria electrónica: cadmio, bismuto y germanioRadioactivos: uranio, torio, radio y hafnio.Minerales combustibles:

Sólidos: antracita, hulla, lignito, pizarra, bituminoso : (carbón mineral).Líquidos: petróleo y gas natural.

Minerales no metálicos o industrialesMateriales abrasivos: corindón, granate, topacio, diamante.Materiales aislantes: mica, asbesto.Materiales refractarios: sílice, arcilla, alúmina, zircón, grafito, dolo mita, cromita.Industria química: azufre, sal , potasa, sosa, diatomita, sílice, boratos.Fertilizantes: fosfatosConstrucción: arena, grava, mármoles, granitos, etc.Rocas ornamentales: mármoles, granitos, etc.

Al tratarse de minerales raros y escasos, salvo excepciones, como el grafito y el azufre, no suelen emplearse para fines industriales. Los elementos pueden extraerse de otros minerales más abundantes, como sulfuros, óxidos, halogenuros y oxisales. Sin embargo, ciertos elementos se explotan en estado elemental.

Diamante: Aunque se pueden preparar diamantes en el laboratorio desde hace algún tiempo, en Gemología se consideran sólo los naturales, mientras que los sintéticos presentan diversas aplicaciones industriales (abrasivos, cortadoras, pulidoras, etc.).

Grafito: Es un mineral relativamente abundante, que se explota para la fabricación de lubricantes sólidos, refractarios y hornos, escobillas de motores, lapiceros, etc.

Azufre: Es también un mineral abundante que se conoce desde tiempos muy antiguos. Presenta diversas aplicaciones en la industria química, como la fabricación de ácido sulfúrico (aunque se usan más las piritas), productos para la agricultura, vulcanización de cauchos y en las industrias textiles y papeleras.

Platino: Es un metal muy apreciado por sus características químicas, ya que es muy inerte ante los ácidos y resistente al calor (funde a 1772ºC), por ello se emplea en la fabricación de material de laboratorio y de cirugía de gran resistencia química y térmica. Interviene como catalizador en numerosos procesos químicos. Algunos compuestos organometálicos de platino presentan comportamiento antitumoral. Su gran conductividad eléctrica le da aplicaciones en Electrónica. Muchas veces se emplea aleado con otros metales nobles. Es también muy apreciado en Joyería. Sin embargo, no es frecuente encontrarlo en estado nativo y suele estar muy diseminado.

Oro: Junto con el cobre, fue uno de los elementos que primero se conoció. Por sus propiedades físicas y químicas se le conoce como "rey de los metales". Resiste bien la acción de los ácidos (incluido el ácido sulfúrico concentrado caliente), menos el agua regia (llamado así por atacar al "rey de los metales"). El número de aplicaciones es muy grande, aunque las más conocidas derivan de su valor económico (Joyería y ornamentación, patrón monetario, etc.). Sin embargo, también se usa en Odontología (aleado con platino, plata o cobre), Electrónica (buen conductor eléctrico), fabricación de pan de oro, medicinas (oro coloidal), etc.

Plata: Aunque aparece en estado nativo, son mucho más abundantes sus sales, pues es algo menos resistente que el oro y se altera superficialmente, ennegreciéndose. Por ello gran parte de la plata que se usa proviene de la metalurgia de otros metales (galenas argentíferas, etc.). Además de su uso en Joyería y ornamentación, tiene algunas aplicaciones parecidas a las del oro. Sus compuestos presentan también un amplio rango de aplicaciones.

HISTORIA DE LA MINERALOGÍA.

Como se mencionó anteriormente, el surgimiento de la Mineralogía como ciencia es relativamente reciente, pero en la práctica de las artes

mineralógicas es tan antigua como la civilización humana. Pigmentos naturales como el rojo y el negro, obtenidos de la hematita y de la pirolusita respectivamente, fueron usadas en las pinturas de las cavernas de los primeros hombres y las herramientas de pedernal fueron instrumentos valiosos durante la edad de piedra. Pinturas en tumbas encontradas en el valle del Río Nilo, realizadas hace aproximadamente 5,000 años, muestran coloraciones como el verde de la malaquita, óxidos de fierro y metales preciosos obtenidos al fundir menas y confeccionadas en delicadas gemas de lapislázuli y esmeraldas. Como la edad de piedra cedió a la edad de bronce, otros minerales como la casiterita fueron investigados, de los cuales obtuvieron nuevos metales.

Se considera que el primer trabajo escrito sobre mineralogía fue realizado por el filósofo griego Theofrastus (372 - 287 a. C.), titulado Pery Lyton del que se conserva una parte considerable, y otra obra de él mismo titulada Tratado de los metales que se perdió. Cuatrocientos años después, Plinio registró el pensamiento mineralógico de su tiempo. Durante los siguientes siglos, pocos trabajos sobre minerales fueron publicados, los cuales contenían erudición y consejos con poca información verídica.

El surgimiento de la Mineralogía como ciencia, bien puede ser señalado por la obra del físico alemán Georgius Agricola quien en 1556 publicó “De Re Metallica”, obra en la cual manifiesta las prácticas mineras y metalúrgicas de aquel tiempo e incluye el primer informe verdadero de minerales. Posteriormente, en 1669, Nicolas Steno hace un gran aporte a la Cristalografía, la “Ley de la constancia de los ángulos interfaciales”, propuesta a partir del estudio de cristales de cuarzo, en donde independientemente del origen, tamaño u hábito cristalino, los ángulos entre caras correspondientes son constantes.

Más de un siglo pasó antes de que la siguiente contribución fuera hecha. En 1780 Carangeot inventó un dispositivo para medir los ángulos interfaciales de los cristales, esto es, el goniómetro de contacto. Romé de L´isle, en 1783, hizo mediciones angulares sobre diferentes cristales, confirmando de ésta manera la ley de la constancia de los ángulos interfaciales. En el siguiente año, 1784, René J. Haüy demostró que los cristales son construidos por apilamiento y sin interrupción de pequeños bloques idénticos, a los cuales él llamó moléculas integrales, término que subsiste casi en su sentido original en las celdas unitarias de la Cristalografía moderna. Posteriormente este físico francés, en 1801 desarrolla la teoría de los índices racionales para las caras de los cristales.

A principios del Siglo XIX, fueron hechos rápidos avances en el campo de la Mineralogía. En 1809, Wollaston inventó el goniómetro de reflexión, mediante el cual se realizan mediciones exactas y precisas de las posiciones de las caras de los cristales. Por lo que el goniómetro de contacto aportó los datos necesarios para estudiar la simetría de los cristales y el goniómetro de reflexión proporciona mediciones exactas de los cristales tanto naturales como sintéticos. Estos datos hacen a la cristalografía una ciencia exacta.

Entre 1779 y 1848 el químico sueco Berzelius y sus discípulos, estudiaron la química de los minerales y desarrollaron los principios de la actual clasificación química de los minerales.

En 1815, el naturalista francés Cordier aplicó su microscopio a fragmentos de minerales triturados y sumergidos en agua, con esto da inicio al “método de inmersión” el cual fue desarrollado posteriormente como una técnica importante para el estudio de las propiedades ópticas de los minerales. La utilidad del microscopio en el estudio de las propiedades ópticas de los minerales se incrementó de manera importante por la innovación, en 1828 por el escocés William Nicol, de un dispositivo polarizante que permite el estudio sistemático del comportamiento de la luz en las sustancias cristalinas.

En la última parte del Siglo XIX, Fedorov, Schoenflies y Barlow, trabajaron independientemente y desarrollaron casi de manera simultánea las teorías para la simetría interna y el orden dentro de los cristales, con lo cual llegaron a ser los fundadores del trabajo posterior en Cristalografía de Rayos X.

El descubrimiento más trascendente del Siglo XX es atribuido a Max Von Laue de la Universidad de Munich, quien sugirió un experimento ejecutado por Fiedrich y Knipping, el cual consistió en demostrar que los cristales podían difractar los Rayos X. De esta manera fue proporcionado por primera vez el arreglo periódico y ordenado de átomos en la materia cristalina. Casi de manera inmediata, la difracción de Rayos X llegó a ser un método poderoso para el estudio de los minerales y las demás sustancias cristalinas, y en 1914 las primeras determinaciones de la estructura cristalina fueron publicadas por W.H. Bragg y W.L. Bragg en Inglaterra.

La aplicación de paquetes computacionales conjuntamente con modernos equipos de difracción y fluorescencia de Rayos X ha hecho posible la relativa rapidez en la determinación de estructuras cristalinas altamente complejas.

El advenimiento de la microscopía electrónica y por tunelamiento para el estudio de los minerales a micro escala ha proporcionado aún otra herramienta poderosa utilizada en la actualidad de manera rutinaria, para el estudio de la química de los minerales compuestos, sintéticos y vidrios

Asimismo, la Mineralogical Society of America desde 1937 hace un reconocimiento cada año, a investigadores de diferentes nacionalidades, quienes han dirigido sus investigaciones para incrementar el conocimiento mineralógico y que sean consideradas como contribuciones al enriquecimiento científico de la Mineralogía.

Los nombres de los minerales

están recogidos varios cientos de nombres perfectamente clasificados según su origen etimológico:NOMBRES RACIONALES: se refieren a información del mineral en sí mismo:

1. composición química 2. color

3. similitudes

4. formas o hábitos

5. brillo

6. propiedades

NOMBRES IRRACIONALES: no informan nada acerca del mineral propiamente dicho:

1. otorgados en honor a personas 2. referidos a localidades geográficas

De un total de 15.000 nombres que se han venido utilizando, tan sólo se consideran válidos para designar especies diferentes unos 2300. El organismo que vela por la pureza en la asignación  y clasificación es la Comisión de Nuevos Minerales y Nombres de Minerales, creada en el seno de la I.M.A. en 1959.

A continuación os relaciono algunos de los minerales más comunes o curiosos y el origen que se atribuye a sus nombres:

NOMBRES DE PERSONAS O PERSONAJES (más de 1.100 especies)

1. Mineralogistas y otros científicos 1. Torbenita: Torben Olof Bergman (1735-1784), químico y

mineralogista sueco que asentó las clasificaciones químicas.

2. Smithsonita: James Smithson (1765-1829), químico y mineralogista inglés con cuya herencia se fundó la Smithsonian Institution en 1846.

3. Wollastonita: William Hyde Wollaston (1766-1828), químico y físico inglés, inventor del goniómetro reflectante para la medida de ángulos de los cristales.

4. Biotita: Jean Baptist Biot (1774-1862), físico francés que estudió el magnetismo y la óptica (cristales biáxicos).

5. Cordierita: Pierre Louis Cordier (1777-1861), geólogo americano, vicepresidente de la American Geological Society.

6. Sillimanita: Silliman (1779-1864), geólogo y químico americano, profesor de Yale y fundador del American Journal of Science.

1. Coleccionistas:

1. Heulandita: John Henry Heuland (1778-1856), coleccionista inglés que publicó el contenido de su colección en tres tomos.

2. Morganita: John Pierpont Morgan (1837-1913), banquero y filántropo americano que coleccionaba gemas.

2. Personajes mitológicos

1. Aegririna: Aegir, dios escandinavo del mar.

2. Mercurio: dios romano, hijo de Júpiter y Maia.

3. Tautalia: Tautalus, rey de la mitología griega.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Otros personajes famosos:

1. Livingstonita: David Livingstone, explorador escocés de siglo XIX que recorrió África.

2. Goethita: Johann Wolfgang von Goethe (1749-1832), poeta, escritor y filósofo alemán.

3. Rooseveltita: Franklin D. Roosevelt, presidente de los Estados Unidos de Norteamérica.

4. Alejandrita: Alejandro II (1818-18819, zar de Rusia.

5. Eveita: Eva, personaje bíblico.

NOMBRES IMPERSONALES:

1. Derivados de términos botánicos 1. Granate: del latín granatum, granada.

2. Malaquita: del griego malva, por su color verde.

2. Derivados de otros nombres minerales:

1. Sufijo –oide: como... feldespatoides, piroxenoides,...

2. Sufijo –ite: similar a... jadeita, fosfenita,...

3. Combinaciones: kandita (kaolinita+nacrita+dickita).

NOMBRES DE LUGARES (unas 500 especies):

1. Formas fisiográficas: 1. Andesita: Andes, cadena montañosa sudemericana

2. Kaolinita: Kauling, montaña china

3. Fayalita: Isla Fayal, en el archipiélago de las Azores

4. Ilmenita: Montañas Ilmen, en Rusia.

5. Jarosita: Barranco Jaroso, en Sierra Almagrera (España)

6. Vesubiana: Vesubio, volcán de Italia.

2. Divisiones político-administrativas:

1. Columbita: Columbita, antiguo nombre de EE.UU.

2. Aragonito: Molina de Aragón, Guadalajara (España).

3. Villlamaninita: Villamanín, León (España).

4. Illita, Illinois, estado de EE.UU.

5. Moscovita: Moscovia, región de Rusia.

NOMBRES POR SUS PROPIEDADES QUÍMICAS:

1. Contener elementos químicos 1. Calcita: calcio.

2. Magnesita: magnesio.

3. Vanadinita: vanadio.

4. Cromita: cromo.

5. Molibdenita: molibdeno.

6. Uranita: uranio.

7. Argentita: plata (argentum).

8. Siderita: hierro (sideros).

1. Prefijos químicos: arseno-, chalco-, ferri-, urano-, calcio-, cupro-, mangano-, sidero-,...

2. Comportamiento químico:

1. Anhidrita: sin agua.

2. Piroslusita: fuego para lavar, al usarse en vidrios incoloros.

 

NOMBES POR SUS PROPIEDADES FÍSICAS:

Cristalográficas:

1. Tetraedrita 2. Octaedrita

3. Axinita (eje)

4. Sanidina: del griego tableta, por su hábito

5. Epidota: por el aumento del tamaño de las caras.

6. Diópsido: por poder tener el prima orientado de dos formas.

7. Tridimita: macla de tres pliegues.

8. Estaurolita: macla en forma de cruz.

Fractura y exfoliación: 1. Ortoclasa: fractura recta. 2. Plagioclasa: fractura oblicua.

3. Triplita: tres rupturas.

Color:

1. Clorita, verde. 2. Melanita, negra.

3. Celestina, azul.

4. Cianita, azul.

5. Albita, blanca.

6. Aguamarina.

7. Psilomelana: “humo negro”, por su color.

Otras propiedades físicas:

Dioptasa: “se ve al revés”, por su transparencia.

Diamante: del griego adamas (invencible), por su dureza.

Pirita: de fuego, al saltar chispas cuando se golpea.

Cuarzo: del sajón querkluftertz, en yacimiento de venas entrecruzadas.

Asbesto: del griego inextinguible, al no arder en el fuego.

 

Relación de la mineralogía con otras ciencias

La geología y su relación con la minerología

La geología se ocupa de la historia de la Tierra, e incluye la historia de la vida, y cubre todos los procesos físicos que actúan en la superficie o en la corteza terrestres.

En un sentido más amplio, estudia también las interacciones entre las rocas, los suelos, el agua, la atmósfera y las formas.

La geología física incluye campos como geofísica, petrología y mineralogía, y está enfocada hacia los procesos y las fuerzas que dan forma al exterior de la tierra y que actúan en su interior.

La Geoquímica y su relación con la minerología

La geoquímica se refiere a la química de la Tierra en su conjunto, pero el tema se divide en áreas como la geoquímica sedimentaria, la orgánica, la geoquímica del entorno...

La geoquímica estudia el origen y la evolución de los elementos terrestres y de las grandes clases de rocas y minerales, en especial, la distribución y las concentraciones de los elementos químicos en los minerales, las rocas, los suelos, las formas de vida, el agua y la atmósfera, así como su circulación - por ejemplo, los ciclos geoquímicos del carbono, el nitrógeno, el fósforo y el azufre- y su distribución y abundancia, además de su estabilidad en la naturaleza.

La geoquímica de exploración, o de prospección, tiene aplicaciones prácticas en los principios geoquímicos teóricos de la búsqueda de minerales.

La Petrología y su relación con la minerología

La petrología se encarga del origen, la aparición, la estructura y la historia de las rocas, en particular de las ígneas y de las metamórficas. (El estudio de la petrología de sedimentos y de rocas sedimentarias se conoce como petrología sedimentaria).

La petrografía, trata de la descripción y las características de las rocas cristalinas determinadas por examen microscópico con luz polarizada. Los petrólogos estudian los cambios ocurridos de forma espontánea en las masas de roca cuando el magma se solidifica, cuando rocas sólidas se funden total o parcialmente, o cuando sedimentos experimentan transformaciones químicas o físicas.

Estudia la cristalización de los minerales y la solidificación del vidrio desde materia fundida a altas temperaturas (procesos ígneos), la recristalización de minerales a alta temperatura sin la mediación de una fase fundida (procesos metamórficos), el intercambio de iones entre minerales de rocas sólidas y de fases fluidas migratorias (procesos metasomáticos o diagenéticos) y de los procesos de sedimentación, incluyendo la meteorización, el transporte y el depósito.

La Geología económica y su relación con la mineralogía

Realiza el análisis, la exploración y la explotación de materia geológica útil para los humanos, como combustibles, minerales metálicos y no metálicos, agua y energía geotérmica.

Campos afines son: geología de exploración (localización de minerales industriales o estratégicos), metalurgia (procesado de menas o vetas) y geología minera (aplicación práctica de las teorías geológicas a la minería.

CRISTALOGRAFÍA

La mayoría de los minerales adoptan formas cristalinas cuando las condiciones de formación son favorables. La cristalografía es el estudio del crecimiento, la forma y el carácter geométrico de los cristales. La química cristalográfica estudia la relación entre la composición química, la disposición de los átomos y las fuerzas de enlace entre éstos. Esta relación determina las propiedades

físicas y químicas de los minerales. Los cristales se agrupan en seis sistemas de simetría: cúbico o isométrico, hexagonal, tetragonal, ortorrómbico, monoclínico y triclínico..

El estudio de los minerales constituye una importante ayuda para la comprensión de cómo se han formado las rocas . Dado que todos los materiales inorgánicos empleados en el comercio son minerales o sus derivados, la mineralogía tiene una aplicación económica directa.

Relación de la Mineralogía con otras Ciencias.

Enlaza en muchos aspectos con la Petrología porque el estudio de los minerales servirá para establecer la historia de las rocas que estudia la petrología.

Geoquímica se propone conocer la composición química de cada uno de las partes del Universo, especialmente de la corteza terrestre formada por minerales.

Enlaza con los yacimientos minerales pues aportará datos de sus propiedades y de la génesis de los minerales que constituyen dichos yacimientos.

Cristalografía pues la Mineralogía general es sinónimo de la Cristalografía.

Enlaza con otras ciencias como Física al estudiar sus propiedades Físico- Químico y cuando se estudia sus alteraciones que pueden dar lugar a suelos contactando con la Edafología.

 CRISTALOGRAFÍA

La mayoría de los minerales adoptan formas cristalinas cuando las condiciones de formación son favorables. La cristalografía es el estudio del crecimiento, la forma y el carácter geométrico de los cristales. La química cristalográfica estudia la relación entre la composición química, la disposición de los átomos y las fuerzas de enlace entre éstos. Esta relación determina las propiedades físicas y químicas de los minerales. Los cristales se agrupan en seis sistemas de simetría: cúbico o isométrico, hexagonal, tetragonal, ortorrómbico, monoclínico y triclínico..

El estudio de los minerales constituye una importante ayuda para la comprensión de cómo se han formado las rocas . Dado que todos los materiales inorgánicos empleados en el comercio son minerales o sus derivados, la mineralogía tiene una aplicación económica directa.

 La cristalografía es la ciencia que se dedica al estudio y resolución de estructuras cristalinas.

Cristal

, un cristal es un sólido homogéneo que presenta una estructura interna ordenada de sus partículas reticulares, sean átomos, iones o moléculas. La palabra proviene del griego crystallos, nombre que dieron los griegos a una variedad del cuarzo, que hoy se llama cristal de roca.

Aunque el vidrio se le suele confundir con un tipo de cristal, en realidad el vidrio no posee las propiedades maleculares necesarias para ser considerado como tal. El vidrio, al contrario de un cristal, es amorfo.

En un cristal, los átomos e iones se encuentran organizados de forma simétrica en celdas elementales, que se repiten indefinidamente formando una estructura cristalina. Un cristal suele tener la misma forma de la estructura cristalina que la conforma.

Del estudio de la estructura, composición, formación y propiedades de los cristales se ocupa la Cristalografía.

Orden interno de los cristales

Los tipos de operaciones geométricas básicas mediante las cuales pueden reproducirse estructuras homogéneas son:

Traslación: engendra un diagrama lineal a intervalos iguales a la distancia de traslación t dando lugar a una fila reticular.

Rotación: el giro a través de un ángulo alrededor de un eje imaginario engendra una secuencia del motivo a lo largo de un círculo, la orientación de las sucesivas unidades van a diferir entre si un ángulo que es el ángulo de rotación.

Reflexión: origina elementos simétricos por la aplicación de un plano de simetría dando una imagen simétrica o especular del motivo inicial.

Inversión: origina elementos relacionados por lo que se llama punto o centro de inversión que es equivalente a un plano de simetría y a una rotación sucesiva

Elementos de simetria

Eje de simetría: Es una línea imaginaria que pasa a través del cristal, alrededor de la cual, al realizar éste un giro completo, repite dos o más veces el mismo aspecto. Los ejes pueden ser: Monarios, si giran el motivo una vez (360º); Binarios, si lo giran 2 veces (180º); Ternarios, si

lo giran 3 veces (120º); Cuaternarios, si lo giran 4 veces (90º); o Senarios, si giran el motivo 6 veces (60º).

Plano de Simetría: Es un plano imaginario que divide el cristal en dos mitades simétricas especulares, como el reflejo en un espejo, dentro de celda, puede haber múltiples planos de simetría. Se representa con la letra m.

Centro de simetría: Es un punto dentro de la celda que, al unirlo con cualquiera de la superficie, repite al otro lado del centro y a la misma distancia, un punto similar.

¿Qué son elementos de simetría? Los elementos de simetría son operaciones geométricas que determinan

en los cristales la repetición de porciones geométrica y físicamente homólogas. El grado de simetría por su parte, queda determinado por el conjunto de los elementos de simetría comunes a todas sus propiedades. Conviene ante todo diferenciar entre la simetría aparente (singonía), que se deduce del examen de las formas geométricas externas que muestra un cristal en cuestión, y la simetría real (o simetría verdadera) que sólo es reconocible después de someter al cristal a una serie de experiencias físicoquímicas y que pude ser distinta de la simetría aparente. La simetría verdadera de un cristal es la mínima presente y es común a todas sus propiedades.

En los cristales se presentan tres elementos de simetría a saber: plano de simetría: que corresponde a un plano imaginario que divide el cristal en dos porciones simétricas especulares, i.e. la que correspondería a la imagen reflejada en un espejo; eje de simetría: constituye una línea imaginaria que pasa a través del cristal, alrededor de la cual, al realizar éste un giro completo, repite dos o más veces el mismo aspecto y centro de simetría: punto interior del cristal que al unirlo con cualquiera de la superficie, repite, al otro lado del centro y a la misma distancia, un punto similar. Todas las redes cristalinas, igual como sucede con los cristales, que de hecho son la manifestación externa de la estructura de las redes, presentan estos elementos de simetría como consecuencia de su naturaleza. Si clasificamos los 230 grupos espaciales según los elementos de simetría que poseen, obtenemos 32 clases de simetría (cada una de las cuales reúne todas las formas cristalinas que poseen los mismos elementos de simetría), los cuales, a su vez, se agrupan en siete sistemas cristalinos: regular o cúbico, tetragonal, hexagonal, romboédrico, rómbico, monoclínico y triclínico.

Los máximos elementos de simetría de cada sistema son: Sistema cúbico: Tres ejes cuaternarios que pasan por los centros de

las caras; 4 ejes ternarios que pasan por los vértices; 6 ejes binarios que pasan por los centros de las aristas; 3 planos de simetría que contienen los ejes cuaternarios; 6 planos de simetría que contienen los ejes binarios, y centro de simetría.

Sistema tetragonal: Un eje cuaternario que pasa por el centro del prisma y es paralelo a sus caras; 2 ejes binarios que pasan por los centros de las caras del prisma; 1 plano que contiene todos los ejes

binarios; 2 planos que pasan por las aristas del prisma; 2 planos que pasan por los centros de las caras, y un centro de simetría.

Sistema hexagonal: Un eje senario que pasa por el centro del prisma y es paralelo a sus caras; 3 ejes binarios que pasan por por los centros de las caras del prisma; tres ejes binarios que pasan por los centros de las aristas laterales; 1 plano que contiene todos los ejes binarios; 3 planos que pasan por las aristas del prisma; 3 planos que pasan por los centros de las caras, y centro de simetría.

Sistema romboédrico: Un eje ternario que pasa por dos vértices del romboedro y coincide con su altura; 3 ejes binarios perpendiculares al eje ternario y pasan por los centros de las aristas; 3 planos que pasan por las aristas, y centro de simetría.

Sistema rómbico: Un eje binario que pasa por el centro del prisma y es paralelo a sus caras; 2 ejes binarios que pasan por los centros de las aristas del prisma.

Sistema monoclínico: Un eje binario que pasa por el centro de dos aristas; 1 plano perpendicular al eje binario, y centro de simería.

Sistema triclínico: Centro de simetría.