Noticia Nº37: ¿alguien tiene un mineral a mano? – Mineralogía cotidiana

Noticia Nº37: ¿alguien tiene un mineral a mano? – Mineralogía cotidiana

Esta entrada participa en la LX Edición del Carnaval de Química, acogido en Pantomaka

Las Ciencias de la Tierra, y en particular la Mineralogía, al igual que la Química y la Geoquímica están en todas partes. Su conocimiento nos permite ver pequeñas maravillas por doquier y, sobre todo, comprender mejor cómo se comportan y evolucionan los materiales que conocemos y manejamos habitualmente. Somos agentes geológicos y no podemos desligarnos de la Tierra y sus procesos. No tener ningún conocimiento básico sobre Ciencias de la Tierra es como desconocer la casa en que vivimos.

Y hablando de casa, los minerales y multitud de procesos químicos relacionados con elementos como el calcio, magnesio, hierro e incluso oro se encuentran y tienen lugar en nuestros hogares, si sabemos verlos. Vamos a ver algunos ejemplos, que además pueden ser de utilidad para enseñanza, mostrando las las bases de la Mineralogía de modo práctico y accesible, sin necesidad de laboratorios o colecciones. Basta con echar un vistazo a lo que nos rodea:

El agua, motor del cambio

aragonito cisterna 3
Nódulos de aragonito (carbonato de calcio) formados en el interior de la cisterna de un WC. Los recogí al hacer una reparación de una avería provocada por ellos.

Las cristalizaciones de aragonito son habituales en fontanería cuando el agua es dura (alto contenido en calcio) y provocan interminables problemas y averías. Al aragonito hay que agradecerle una parte de la facturación de fontaneros y de fabricantes de electrodomésticos. La formación de calcita o aragonito, dos estructuras cristalinas posibles para el carbonato de calcio, depende del contenido en magnesio del agua. Alta concentración de magnesio induce la formación de aragonito, por razones que no estan bien explicadas. En aguas mas pobres en magnesio, los depósitos de cal están formados por calcita.

 

aragonito cisterna 6
Otra muestra de cristales de aragonito de la misma procedencia. Pocos problemas de mantenimiento en fontanería y calderas habría, si no fuera por éste mineral, formado al romperse el delicado equilibrio entre CO2, bicarbonato (HCO3-) y carbonato (CO3–) en el agua.

 

epsomita 2 web
Cristales de epsomita (sulfato de magnesio) formados en una humedad de un muro. La epsomita, formada al evaporarse el agua subterránea que se infiltra por cimientos y paredes, destruye revestimientos de paredes y echa a perder pintura, cemento…

El agua provoca constantemente cambios en los materiales de la superficie terrestre, y las casas y objetos de los humanos no se libran. Las casas están hechas con materiales derivados de minerales y el agua los transforma en nuevos minerales o minerales secundarios. El agua provoca grandes pérdidas y los daños que provoca requieren constantes reparaciones.

Todos sabemos que el hierro se oxida. Lo que es menos común es que alguien sepa qué forma y que procesos ocurren en la oxidación, algo muy importante por la importancia del hierro. El hierro es un material rápidamente transformado por el agua y aire en minerales mucho mas estables en condiciones ambientales oxidantes. Es interesante que el hierro puro es bastante resistente tanto al agua pura como al oxígeno seco. El aire seco pasiva el hierro por formación de una capa de óxido ferroso. En cambio, agua+oxígeno y agua+dióxido de carbono provocan oxidación, que es muy rápida en presencia de sales solubles, dado que favorecen las reacciones electroquímicas. La oxidación del hierro forma herrumbre que no se compone de óxidos, sino de hidróxidos. Estos no se adhieren, sino que se hinchan y descaman, exponiendo mas metal a la alteración. Uno de los minerales que componen la herrumbre es la chukanovita, un hidroxi-carbonato de hierro, estructuralmente análogo a la malaquita (que a su vez puede encontrarse en tuberías y objetos de cobre y bronce alterados por la humedad). Puede sonar como un mineral extraño, pero es muy común en hierro oxidado (clavos, herramientas o cualquier material hecho con hierro):

 

2016-09-20-13-48-27-small
Chukanovita sobre lepidocrocita (FeO(OH)) en un clavo oxidado.

 

chukanovite-en-lepidocrocite
Otra muestra de chukanovita y lepidocrocita (hidroxi-oxido de hierro). La lepidocrocita es el primer oxi-hidroxido de hierro formado en la alteración del metal. Con el tiempo (miles de años), éstos minerales terminan transformándose en goethita, una forma mas estable de oxido-hidróxido de hierro.

El estudio de éstos minerales, formados por alteración de metales y otros objetos, es importante en aqueología, arquitectura y construcción, etc.

Materiales de construcción

Los materiales de construcción se hacen con minerales y rocas. En algunos casos sin mas cambios que el corte y pulido: granito, mármol, caliza, basalto y pizarra son algunas rocas que podemos encontrar en cualquier casa. La arena esta formada por pequeños granos de mineral y un vistazo detallado nos revela curiosas sorpresas, como por ejemplo que contiene pequeñas joyas:

oro-abades-concentrado
Laminilla de oro nativo encontrada en un saco de arena para construcción, junto con cuarzo (granos claros) y otros minerales pesados. El oro no es difícil de encontrar, dependiendo de la procedencia de la arena. Ésta procedía de una cantera de áridos de Abades (Segovia).

 

zircon
Cristal de zircon de un concentrado de arena de construcción. El zircon es un mineral muy interesante, ya que por su dureza y estabilidad conserva información esencial de las condiciones en las que se formaron.

La arena es una inagotable fuente de curiosos materiales. Dependiendo de la procedencia tiene diferentes minerales y, usando un método para separar minerales pesados, puede encontrarse incluso oro. Una buena actividad para un sábado por la mañana es adquirir algún saco de arena para construcción (la mas interesante es la que procede de plantas de áridos situadas en entornos graníticos, como en algunas zonas de Madrid, Segovia o Avila por ejemplo) y separar los minerales pesados que contiene con una batea. En esa fracción pesada pueden encontrarse además de oro y zircón minerales como: magnetita, ilmenita, hematites, scheelita, apatito, uraninita, thorita, rutilo…

Pero no solo la arena nos muestra minerales. La grava para hacer hormigón a veces contiene sorpresas entre sus desalentadores cantos rodados de cuarzo, como éste fragmento de pegmatita conteniendo dos de sus minerales típicos, la turmalina y el feldespato (ambos no son un único mineral, sino familias de minerales):

turmalina-grava
Cristal de turmalina de 0.7 cm sobre albita, recogido en un montón de grava para hormigón. Lamentablemente el cristal está dañado por los impactos en la grava.

Las rocas que se utilizan en las casas tienen una amplia variedad de minerales. Además suelen estar pulidas ya por el proveedor de materiales de construcción, con lo que nos facilitan el trabajo de observación de sus minerales. Basta con recoger fragmentos o recortes de granito y otras rocas utilizados en encimeras de cocina y otras cosas que requieren un pulido intenso y observarlos con un estereomicroscopio normal. En los institutos nos enseñan que el granito se compone de “cuarzo, feldespato y mica”, pero echando un vistazo a un trozo de granito pulido vemos que la realidad es mas compleja y el granito tiene una buena variedad de minerales llamados “accesorios”. Dependiendo de la suerte que tengamos, podemos encontrar hasta oro.

pirita-en-granito
Sulfuro metálico (probablemente pirita) y sus productos de oxidación en un granito pulido para construcción. La pirita es uno de los minerales accesorios mas comunes y se puede encontrar en granito, mármol y otras rocas ornamentales.

 

pirita-en-granito2
Pirita incluida en biotita de granito pulido.

 

pirrotita-incluida-granito
Pequeño cristal hexagonal (0.05 mm) ¿de pirrotita? incluido en cuarzo. Granito pulido.

 

2016-09-19-01-08-08-c
Laminilla microscópica de oro incluida en cuarzo observadas en un recorte de granito pulido recogido de una obra.

Otros objetos y materiales cotidianos

halita-casera
El mineral casero por definición: la halita (NaCl), presente en gran cantidad en todos los hogares y con amplia variedad de procedencias: salinas marinas, minas (como la de Remolinos en Zaragoza), salinas no marinas (como las antiguas salinas de Imón en Guadalajara, España).

 

microscopio 012
La Biología y la Mineralogía van juntas: cristales de whewellita (oxalato de calcio) en la piel externa de una cebolla. El oxalato de calcio es una defensa fundamental para la planta, además de ser un almacén y regulador del contenido en calcio, a semejanza del fosfato de calcio en nuestros huesos.

 

diamantes 3 copia
Los diamantes también son minerales y pueden encontrarse naturales, en joyas, y artificiales, como los de ésta imagen, que se usan en discos de corte.

Como veis, hemos hecho una rápida colección de minerales sin ni siquiera salir de casa. Hemos detallado 22 minerales caseros, pero si queremos completar nuestra colección se podrían añadir muchos mas que igual tienes cerca: micas (otra familia de minerales), calcita, yeso, caolinita, cuarzo, plata, berilo, minerales de la familia de las arcillas, ópalo, goethita, hematites, minio, grafito... No hay excusas ya para comenzar a conocer los minerales e incluso comenzar una colección.

(Nota: Todos los minerales indicados han sido confirmados analíticamente, excepto los indicados con interrogantes. ¿Necesitas analizar tus muestras? Entonces echa un vistazo aquí)

 

Leave a Reply

Your email address will not be published.

96 − ninety =