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INSTITUTO TECNOLOGICO ING. EN MATERIALES. Mineralogía y obtención de materiales. Clasificación de los minerales.

2 febrero 2017

CLACIFICACION DE LOS MINERALES.

Con anterioridad a los progresos de la química descriptiva y de los grandes avances de la óptica, se solía clasificar a los minerales con base a criterios puramente físicos; el hombre para aquél entonces sólo disponía de la vista como instrumento de registro. Los primeros intentos de clasificar los minerales se deben a Plinio el Viejo. Sin embargo, los pilares de la actual clasificación se deben al químico sueco Berceus en 1848. Elaboró la primera sistemática cualitativa de la que conocemos en tiempos históricos; sin embargo, no fue sino hasta el desarrollo posterior de la química cuando se realizó la primera clasificación en función de la composición de las especies minerales, y correspondió de este modo al químico y mineralogista sueco, Axel Cronstedt al presentarla por vez primera.

En 1890, el geólogo estadounidense James Dana, argumentó en su obra UN SISTEMA DE MINERALOGIA que no pocas veces los criterios que obedecían exclusivamente a composiciones fallaban para algunos minerales y que, en todo caso, se debería considerar su estructura interna. Propuso así, una clasificación según criterios más modernos, es decir, atendiendo a la estructura y a la composición química.

Existen actualmente, en la literatura mineralógica aproximadamente entre 2000 y 3000 tipos de minerales distintos y aproximadamente una media de 20-30 nuevos minerales cada año, mientras que un reducido número es eliminado de esta lista después de exámenes más rigurosos. Un número tan elevado de especies, que suponen unos 14.000 nombres debido a la existencia antiguos y comerciales, hacen inevitable la necesidad de una clasificación, es decir de una catalogación de forma orgánica en base a un principio fijo. Este principio puede establecerse a partir de diversos criterios y, en efecto, durante los dos últimos siglos se han propuesto distintas clasificaciones que pueden reagruparse, a fines didácticos, en los tipo químico, genético, estructural y cristaloquímico, además de su composición química, también los minerales se pueden clasificar siguiendo otros criterios como las semejanzas en las propiedades físicas, e incluso el origen; es decir, las condiciones en las que se formaron.

Estos minerales constituyen un sistema de doce clases químicas o categorías. Las más importantes, por su abundancia o por sus aplicaciones, son las de los elementos nativos, sulfuros, haluros, óxidos, carbonatos, sulfatos y silicatos. Tomando como referencia la clasificación de Berceus, los minerales se dividen en clases en función de los grupos de aniones predominantes. Esta clasificación, revisada y actualizada, sigue siendo la más utilizada por los mineralogistas.

La clasificación moderna de los minerales se basa en los principios cristaloquímicas que consideran los indicios más importantes de las especies minerales: la composición química y la estructura cristalina, según este criterio, podemos agrupar los minerales en: Sedimentarios: (que se forman por acumulación y transformación de sedimentos o por evaporación). Magmáticos: (formados por solidificación y cristalización de material fundido del interior terrestre). Metamórficos: (se originan por alteración de minerales preexistentes, bajo condiciones de incremento de presión y/o temperatura, sin modificar su composición química). De acuerdo a esto podemos presentar una clasificación para los minerales presentes en México según las clases o grupos representativos:

Elementos nativos o sustancias simples. Están formados por átomos de un solo elemento. Además de los metales nativos, semimetales y no metales, a esta clase pertenecen condicionalmente los nitruros, carburos, y fosfuros poco difundidos. Si se excluyen los gases libres atmosféricos, sólo veinte elementos se encuentran en estado nativo en la naturaleza.

Metales: Oro [Au] Color: Amarillo propio, depende de su pureza, Brillo: Metálico Dureza: 2,5 Densidad: 19,3 g/cm3 Fractura: Irregular Otras distintivas: Ductilidad, maleabilidad, es sectil, conductividad eléctrica.

Plata [Ag] Color: Blanco de plata Raya: Blanco de plata Brillo: Metálico Dureza: 2.5 a 3 Densidad: 10.5 g/cm3Óptica: Opaco Otras: Ductilidad y maleabilidad, patina negra en superficie.

Cobre [Cu] Color: anaranjado marrón,

Estado: Sólido Dureza: 3.0 Densidad: 89602

kg/m3

No metales: Diamante [C] Color: Típicamente amarillo, Lustre: Adamantino1 Sistema cristalino: Isométrico-Hexoctaédrico Fractura: Concoidal Dureza: 10 Densidad: 3,5 – 3,53 g/cm3

Grafito [C] Color: Negro acero y gris Raya: Negro Lustre: metálica, tierra Sistema cristalino: Hexagonal (6/m 2/m 2/m) Hábito cristalino: Tabular, de seis caras foliada, las masas granulares compactados Dureza: 1-2 (Mohs) Tenacidad: Escamas finas flexibles y quebradizas Densidad: 2,09 a 2,23 g/cm3

Sulfuros y Seleniuros, Telururos, Arseniuros, Antimoniuros y Bismuturos. Una parte importante de los sulfuros son minerales de interés económico. Están formados siempre por la combinación del azufre con uno o más metales. Comprenden un conjunto de unas 300 especies minerales. La pirita es sulfuro de hierro y la galena sulfuro de plomo; de ellos se obtienen estos minerales.

Sulfuros: Galena [PbS] Color: Gris plomo, algo más claro si contiene plata. Raya: Gris plomo Sistema cristalino: Cúbico Hábito cristalino: Masivo, fibroso y granular. Fractura: Subconcoidea Dureza: 2,5-3 Mohs Densidad: 7,6 g/cm³

Antimonita [Sb2S3] Color: Gris plomo Raya: Gris Lustre: Metálico Sistema cristalino: Ortorrómbico Hábito cristalino: Acicular, masivo, granular, columnar. Dureza: 2 Densidad: 4,63 g/cm3

Blenda [ZnS] Color: Varía entre amarillento y gris Raya: Blanca a amarillo impuro Sistema cristalino: Cúbico Fractura: Concoidea Dureza: 2,5-3 Peso específico: 3,9 a 4,2 Densidad: 3,9-4,1 g/cm3 Magnetismo: 0

Cinabrio [HgS] Color: Rojo brillante, violeta-rojo. Raya: Escarlata Lustre: Adamantino a terroso Sistema cristalino: Trigonal - Trapezohedral Hábito cristalino: Rombohédrico a tabular. Granular a masivo Exfoliación: Prismática, perfecta Fractura: Irregular a subconcoidal Dureza: 2-2,5 Densidad: 8,176

Nitratos, Carbonatos y Boratos. Este grupo tiene un grupo aniónico formado por tres oxígenos en coordinación triangular con C, N o B. El átomo de C, N o B se sitúa dentro del triángulo y los del oxígeno se sitúan en los tres vértices. Algunos tienen importantes aplicaciones industriales y constituyen un grupo de 200 minerales.

Nitrato de plomo (II)

Nitrato de plomo (II)

General

Fórmula semidesarrollada

Pb(NO3)2

Propiedades físicas

Estado de agregación

Sólido

Apariencia

Sólido blanco inodoro

Densidad

4530 kg/m3; 4,53g/cm3

Masa molar

331,2 g/mol

Punto de fusión

563 K (290 °C)

Calcita

General

Categoría

Minerales carbonatos y nitratos

Fórmula química

CaCO3

Propiedades físicas

Color

Blanco, fosforito, amarillo, rojo, naranja, azul, verde, castaño, gris, etc.

Raya

Blanca

Lustre

Vítreo o perlado

Transparencia

Transparente o translúcido

Sistema cristalino

Trigonal, hexagonal escalenoédrico

Fractura

Irregular desigual o concoidal

Dureza

3 (escala de Mohs)

Densidad

2,71 g/cm3

Ácido bórico

General

Otros nombres

Borato (III) de hidrógeno Ácido ortobórico

Fórmula

B(OH)3

semidesarrollada

Propiedades físicas

Estado de agregación

Sólido

Apariencia

Blanco cristalino

Densidad

1435 kg/m3; 1,435 g/cm3

Masa molar

61,83 g/mol

Punto de fusión

442 K (169 °C)

Punto de ebullición

573 K (300 °C)

Sulfatos. Son elementos combinados con el ion sulfato, (SO4)2, es decir tienen un grupo aniónico de azufre y cuatro oxígenos, están formadas, básicamente, por alteración de minerales metálicos. La coordinación es tetraédrica. Comprende además de cromatos, molibdatos y volframatos. Comprenden unas 200 especies minerales y también sobresalen por su aplicación industrial.

Baritina [BaSO4] Propiedades físicas Color Sin color, amarillo, blanco, marrón, azulado, etc. Raya Blanca Lustre Vítreo, perlado Sistema cristalino

Ortorrómbico

Exfoliación

Perfecta según {001} -base- y {210}

Fractura

Irregular

Dureza

3 - 3,5 (Mohs)

Tenacidad

Quebradiza

Densidad

4,47

Punto de fusión

1580 °C

Solubilidad 0.0002448 g/100 mL (20 °C)

0.000285 g/100 mL (30 °C)

Yeso [CaSO4.2H2O] Color Incoloro, blanco, gris; diversas tonalidades de amarillo a rojo castaño o negro, a causa de sus impurezas. Raya Blanca Lustre Vítreo y sedoso en los cristales. Nacarado o perlado en las superficies de exfoliación Transparencia Transparente a traslucido Sistema cristalino

Monoclínico

Hábito cristalino

Granular, compacto

Macla Punta de flecha y en punta de lanza Exfoliación

[010] Perfecta, [100] y [011] regular

Fractura Concoidea, a veces fibrosa o en finas laminas coincidiendo con los planos de exfoliación Dureza

1,5 - 2 en la escala de Mohs, puede ser rayado con la uña

Tenacidad

Frágil

Peso específico Densidad

22,70 N/dm³

2,31 - 2,33 g/cm3

Solubilidad En agua: 2,23 g/L, a 20 °C y 2,57 g/L a 50 °C. En ácido clorhídrico diluido en caliente. En alcohol etílico. Fluorescencia Algunos especímenes presentan fluorescencia