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Propiedades físicas de los minerales - 1/2
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Propiedades físicas de los minerales

Propiedades físicas de los minerales

 

 

Propiedades físicas de los minerales

 

 

Texto: Elisa Sotelo

Fuente: www.monografias.com/trabajos10/fimi/fimi.shtml

 

 

1. Introducción

Se ha demostrado que la forma geométrica de un mineral cristalizado es la expresión externa de su estructura molecular interna. La estructura interna controla muchas de las propiedades físicas enlistadas. Todas las propiedades de un mineral deben depender del carácter de los elementos de los que ésta compuesto. 

La palabra cristal se deriva de el nombre dado por los antiguos griegos a los hermosos cristales de cuarzo de seis caras, la belleza depende de una combinación de cualidades tales como el color, la forma, la proporción o apariencia agradable a la vista, esto induce el concepto de simetría de la forma, que es muy importante en el estudio de los cristales. 

 

Un mineral es una sustancia inorgánica que tiene dos características fundamentales:

Un mineral posee una composición química definida, la cual puede variar de ciertos límites. 


Un mineral posee una disposición ordenada de átomos de los elementos de que está compuesto, y esto da como resultado el desarrollo de superficies planas conocidas como caras. Si el mineral ha sido capaz de crecer sin interferencia, las caras pueden intersecarse para producir formas geométricas características, conocidas como cristales. 

Dureza. La resistencia ofrecida por un mineral a la abrasión, o al raspado. Es de gran importancia en el reconocimiento rápido de los minerales, pues una dureza aproximada de una muestra se puede determinar fácilmente. La dureza de un mineral depende de su composición química y también de la disposición estructural de sus átomos. Cuanto más grandes son las fuerzas de enlace, mayor será la dureza del mineral. La dureza se mide por la resistencia que ofrece una superficie a la abrasión. 

Las distintas caras de un cristal difieren en dureza, y la misma cara también puede diferir cuando se haya en distintas direcciones. El grado de facilidad con la que determinado mineral se raya, es una medida de su cohesión molecular; y en los casos en que la cohesión varía, la dureza también.

La dureza de un mineral se determina por su situación aproximada en la escala de Mohs. El mineral de mayor dureza rayará al más blando. Dos minerales con la misma dureza no se rayarán entre sí, si lo hacen, será de una forma muy ligera. Si el cuarzo raya un mineral y el mineral raya al feldespato se dice que ese mineral tiene una dureza de 6.5.

Es posible determinar la dureza de algunos minerales en el campo con simplemente rasparlos con la uña donde presentan una dureza hasta de 2.5 en la escala de Mohs, los que se raspan con una moneda de cobre alcanzan una dureza de 3; los minerales raspados con una hoja de navaja tienen una dureza de 5.5 como máximo, los que son raspados con un vidrio de ventana tienen una dureza de 5.5, los dos últimos se consideran los mas duros, el primero es posible rayarlo con la lámina de raya, tiene una dureza de 6.5 y el último es rayado solamente con un filo de acero. Teniendo así una dureza entre 6 y 7. 

Los joyeros utilizan lápices especiales que contienen puntas de los minerales de la escala antes mencionada, con el fin de verificar si es una gema auténtica o en su defecto una genuina imitación.

Densidad. La densidad de un mineral es su masa por unidad de volumen y es necesario especificar las unidades usadas, por ejemplo kilogramos por metro cúbico o libras por pie cuadradas. La densidad de un mineral puede obtenerse pesando directamente el ejemplar, primero en el aire luego en el agua. Si el espécimen es suficientemente grande, puede suspenderse por un hilo de nylon de gancho de una balanza de precisión. El ejemplar se pesa en el aire y luego se sumerge en un recipiente con agua. La densidad se obtiene dividiendo el peso en el aire entre la perdida de peso en el agua . Uno de los instrumentos más sencillos de utilizar es la balanza de Jolly. 

Este instrumento consiste de un resorte espiral en cuyo extremo inferior están sostenidos dos platillos o canastillas de alambre, sobre la plataforma móvil se coloca un vaso lleno de agua y se procede a hacer la lectura. También existe el picnómetro, éste se usa cuando son minerales pequeños. El picnómetro es una pequeña botella que tiene tapón esmerilado que cierra perfectamente y termina en un tubo con una abertura muy fina. La botella se llena con agua destilada, se inserta el tapón y el agua se que derrama se elimina cuidadosamente con un trapo y entonces se pesa.

Fractura. La fractura de un mineral se refiere al carácter de la superficie obtenida cuando sustancias cristalinas se rompen, en direcciones distintas de aquellas en las que puede tener lugar una exfoliación o ésta es muy débil, proporcionan superficies de fractura muy fáciles.

Concordea.- las superficies se curvan y toman una forma de concha ejemplo el cuarzo.

Lisa.- las superficies de fractura son lisas o casi lisas, es decir, que aproximadamente planas.


Ejemplo calizas.

Irregulares.- las superficies son más desiguales. Ejemplo la rodaita. Las superficies de fractura tienen muchos puntos agudos y bastantes irregulares.

Astillosa.-el mineral se rompe en astillas o fibras. Ejemplo pectolita.

Terrosa.- fractura irregular característica de las sustancias terrosas, o tiza como caolín.

Las fracturas están en relación con el punto de aplicación de la fuerza y tienden a formar superficies curvas que se describen como concoidales. Los hombres primitivos descubrieron que el pedernal podría romperse en hojas delgadas limitadas por superficies concoidales , que se intersecaban formando bordes muy filosos.

Crucero. Es la tendencia de un mineral cristalizado a romperse en ciertas direcciones definidas, produciendo superficies más o menos lisas. Es obvio que un valor mínimo de cohesión en la dirección de la fractura fácil, es decir, normal al propio plano del crucero. Un cuerpo amorfo necesariamente no puede mostrar crucero. El crucero es el mismo en todas direcciones en un cristal en el que son cristalográficamente idénticas; por ejemplo, si existe un crucero paralelo a un plano del octaedro en una sustancia isométrica, debe ocurrir también y con igual facilidad, paralelo a los otros tres planos octaédricos. Se ha considerado comúnmente que los planos del crucero, son aquellos de la estructura atómica en los que los átomos están colocados más cerca unos de otros, mientras la distancia entre los planos sucesivos es relativamente grande, pero no pueden ser los únicos factores que los controlan. El crucero aparentemente depende no solo de la posición geométrica de los átomos constituyentes, sino también de sus cargas eléctricas. Las fuerzas eléctricas que existen entre las diferentes capas, en la estructura atómica, son de gran importancia y el crucero verifica cuando las fuerzas de atracción son mínimas.

El crucero se define 1. de acuerdo con su dirección, como cúbico, octaédrico, romboédrico, básico, prismático, etc. También 2 de acuerdo con la facilidad con que se obtiene y la tersura de la superficie producida. Se dice que es perfecta o eminente, cuando se obtiene con gran facilidad, produciendo unas superficie lustrosa y tersa, como en la mica, el topacio, la calcita. Los grados inferiores de crucero se denominan precisos, imprecisos o imperfectos, interrumpidos, en trazas, difíciles.

En algunos casos el crucero que no se observa ordinariamente puede producirse por un golpe fuerte o por un cambio repentino de temperatura. .

Raya. Es el color del polvo fino de un cristal y frecuentemente se ha usado en la determinación de minerales. Aunque el color de los minerales varíe, el de la raya suele ser constante. El color de la raya se determina por corte, limado o rasguño. Una raya de longitud de ¼ de pulgada es generalmente suficiente para determinar su color. La lámina de raya no se puede emplear con minerales de una dureza de 7 o más, pues estos minerales son más duros que la lámina. Cuando no se puede emplear la lámina de raya ésta se puede determinar estrujando una pequeña cantidad de muestra hasta hacerla polvo fino y examinado para ver su color, sin ayuda o con una lente de mano sobre un fondo claro tal como un trozo de papel o una uña. Algunos minerales que tienen el mismo color, tienen rayas diferentes. Los siguientes tres minerales de hierro pueden ser todos negros, pero se distinguen con facilidad por sus rayas respectivas: hematita ( Fe2O3) pardo rojizo; goethita (HFeO2) pardo amarillento; magnetita (FeFe2O4) negra.

La raya de frote se produce cuando se frotan los minerales blandos contra porcelana sin brillo. Esta raya es útil para distinguir el grafito que tiene una raya negra brillante, de la molibdenita que tiene una raya verdosa. .

Hábito. Cuando los cristales crecen sin interferencias, adoptan formas relacionadas con su estructura interna. La forma general de los cristales de un mineral se llama hábito y algunas veces es útil para la identificación del mismo. Existen varios tipos entre ellos tenemos:

Columnar: alargado en una dirección semejante a las columnas. Los cristales de coridón y los de cuarzo generalmente tienen hábito columnar. 

Prismático: alargado en una dirección como los cristales de andalucita. 

Tabular: alargado en una dirección y con bordes finos como la estibinita. Los cristales de hornblenda generalmente tienen hábito laminar. 

Foliado: similar a las hojas, que fácilmente se separan en hojas como la muscovita. 

Brotoidal: grupo de masas globulares. 

Reniforme: fibras radiadas, que terminan en superficies redondas. 

Granular: el mineral está formado por un agente de granos. 

Masivo: compacta, irregular, sin ningún hábito sobresaliente. 


Es posible clasificar las formas de los cristales de la siguiente manera:
Cristales Agrupados de cristales ej. Calcita


I. Cristaloides estructura cristalina -
Granos o partículas agregados cristalinos Irregulares ej, mármol.


II. colidea y geles. Estructura amorfa masas ej. Ópalo

El término cristaloide se refiere a cristales asilados o agregados a grupos de cristales, o a partículas que tienen estructura cristalina. Algunas de las formas en que se presentan a la naturaleza:

Acicular: compuesta de delicados y finos cristales en forma de aguja, ej. Natronita. 


Amigdaloide: masa de minerales en forma de almendra, que aparecen en cavidades en las lavas. Ej. cobre. 


Arborescente: agregados de cristales en forma de árbol o rama. Ej. Cobre. 

Hojoso: estructura tabular o en lámina, las partes individuales se parecen a hojas de cuchillo o a hierba. Las hojas pueden ser paralelas o divergentes. Ej. Distena. 

Botoidal o arracimado: masas esféricas muy unidas, que se parecen a un manojo de uvas. Ej. Psilomelana. 

Capilar: compuesto de cristales muy finos o en forma de cabellos. 

Celular: poroso, como una esponja. 

Clástico: hecho de fragmentos. 

Columnar: compuesto de columnas o fibras gruesas, con frecuencia en grupos paralelos. 

Concéntrico: capas esféricas alrededor de un centro común, similar a las capas de una cebolla. Ej. Ágata. 

Concrecional: masas redondas o nodulares. Ej. Pedernal. 

Dendrílico: estructura en forma de rama o de helecho. Ej. Manganita. 

Drúsido: superficie basta debido a un gran número de cristales pequeños muy apretados. Ej. Sheelita. 

Fibrosos: se compone de fibras o filamentos finos. Ej. waverlita. 

Filiforme: compuesto de alambres finos, con frecuencia retorcidos o curvados. ej. plata. 

Foliados: hecho de lámina u hojas que se separan con facilidad. 

Globular: esférico o casi esférico. 

Granular: compuesto de granos muy finos, que pueden ser gruesos o finos. 

Lamelar: hecho de láminas o capas delgadas. 

Lenticular: en forma de lente. 

Mamelar: masas grandes y redondas, mayores que racimos. 

Micáceo: compuesto de láminas o escamas muy delgadas, como las de la mica. 

Nodular: masas redondas de forma irregular. Ej. Pedernal. 

Olítico: compuesto de pequeñas partículas redondas del tamaño de huevos de pez. Ej. Piedra caliza. 

Anerocristalino. Cristales o cristalinos muy toscos. Ej. ortosa. 

Pisolítica: compuesto de partículas redondas del tamaño de guisantes o perdigones. Ej. bauxita. 

Plumoso: estructura de pluma, observa a veces la mica. 

Reniforme: compuesto de masas grandes, redondas, que se parecen a un riñón. Ej. Hematita. 

Escamoso: compuesto de escamas o láminas delgadas. 

Reticulado: compuesto de fibras que se cruzan en mallas, como en una red. Ej. Plata. 

Forma de haz: agregados que se parecen a un haz de trigo. Ej. Estilbita. 

Estalacnítico: masas cilíndricas o cónicas que se parecen a carámbanos. Ej. Estalactita. 

Estelar: cristales o fibras radiantes que centellan como las estrellas. 

Tabular: compuesto de superficies anchas y lisas, en forma de tableta. Ej. Celestina. 

Brillo. El brillo de un mineral es la apariencia de su superficie a la luz reflejada, y es una propiedad de fundamental importancia para su reconocimiento. El brillo es función de la transparencia, refractividad y estructura de un mineral. Hay dos tipos principales de brillo: metálico y no metálico.

El brillo metálico lo tienen los metales y los minerales de apariencia metálica. Las sustancias que tienen brillo metálico son opacas o casi opacas y bastante pesadas, la galeana y la pirita son ejemplos de ello. Todas las demás clases de brillo son aspectos diversos del brillo no metálico. 

Vítreo: brillo de l cristal o del cuarzo. 

Adamantino: sumamente brillante de los minerales con elevado índice de refracción, como el diamante y la piromorfita. 

Resinoso: brillo o apariencia de resina. Perfectamente apreciable en la esfalerita o blenda. 

Graso: apariencia de una superficie aceitada. Ejemplo, el nefelino. 

Nacarado: similar al brillo de una madre perla. Normalmente visible en los minerales de estructura laminar o lisa y en aquellos que tienen hendiduras pronunciadas como el talco por ejemplo. 

Mate: sin brillo; buenos ejemplo son la creta y el caolín. Llamado también brillo terroso.

A veces se usan los nombres esplendoroso, resplandeciente, reluciente y centellante. Éstos están relacionados con la intensidad o cantidad de luz reflejada. 

Cuando el brillo no es metálico ni no metálico solo se llama metaloideo o submetálico. .

Lustre. Naturaleza del lustre. Una variación en la cantidad de luz reflejada produce diferentes grados de intensidad de lustre; una variación en la naturaleza de la superficie reflejante produce clases de lustre. 

Clases de lustre: las clases de lustre reconocidas son las siguientes:

metálico: no se dice que un mineral tenga lustre metálico a menos que sea opaco en el sentido 

mineralógico, esto es, que no se trasmita luz alguna en los bordes de las astillas delgadas. 

No metálico:
Adamantino: el lustre del diamante. Cuando también es submetálico, se denomina adamatinometálico, como la cerusita pirargirita. El lustre adamantino pertenece a las sustancias de alto índice de refracción. 

Vítreo: el lustre del vidrio roto. Un lustre vítreo imperfecto se denomina subvítreo. Los lustre vítreo y subvítreo son los más comunes en el reino mineral. El cuarzo posee el primero en grado prominente, la calcita con frecuencia el último. 

Resinoso. Lustre de las resinas amarillas, como el ópalo y algunas variedades amarillas de la esfalerita. 

Grasoso. Lustre de vidrio aceitoso. Este es casi un lustre resinoso, pero con frecuencia es muy distinto, como la nefelita. 

Perlino. Como perla, como el talco, brucita, estibita, etc. Cuando ésta unido a submetálico, como el hipersteno, se usa el término perlino metálico. 

Sedoso. Como seda, es el resultado de una estructura fibrosa. Ejemplo calcita fibrosa.

 

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