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EL COLOR EN LOS MINERALES

Yolanda Muñoz Martínez

1ºC

Fundamentos del color aplicado a la CR

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ÍNDICE:

Objetivos………………………………………………………………………………………………………………………………….2 1. Qué es un mineral……………………………………………………………………………………………………..…2 2. Clasificación general……………………………………………………………………………………………….……3 3. Propiedades físicas mecánicas……………………………………………………………………………………..4 - Dureza - Tenacidad - Exfoliación - Fractura 4. Propiedades físicas ópticas…………………………………………………………………………………………6 - Estructura cristalina y hábito - Color - Raya - Brillo o lustre 5. Causas de color en los minerales………………………………………………………………………………10 - Transiciones de campo en cristales-Desdoblamiento del campo cristalino. - Transiciones orbitales moleculares - Centros de color - Otras causas del color: Impurezas y juego de colores 6. Pigmentos minerales…………………………………………………………………………………………………15 - Rejalgar - Cinabrio - Oropimente - Lapislázuli - Azurita - Malaquita - Tierras - Negro de humo 7. Bibliografía…………………………………………………………………………………………………………………21

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Objetivos: Con este trabajo se pretende la obtención de conocimientos de algún ámbito relacionado con el color, siendo en este caso el ámbito elegido la mineralogía. Por tanto, en este trabajo se desarrolla una introducción a la mineralogía, haciendo hincapié en los aspectos ópticos como el color, en el razonamiento científico de por qué se produce el color en los diferentes minerales y en su uso más artístico como pigmentos.

1. Qué es un mineral:

Para que una sustancia sea considerada como mineral debe cumplir ciertas características: 1. Debe tener un origen natural, tiene que haberse formado por un proceso natural. 2. Debe ser estable a una temperatura ambiente, es decir, que sea sólido a 25°C, aunque hay excepciones como puede ser el mercurio o el hielo (considerados minerales por cumplir estas características) 3. Debe estar representado por una fórmula química con una composición química fija, aunque a veces pueda contener impurezas que modifiquen su color. 4. Debe ser abiogénico, es decir, que no resulte de la actividad de organismos vivos. 5. Debe tener una disposición atómica ordenada, lo que suele significar estructura cristalina. Esta disposición atómica da lugar a unas propiedades físicas macroscópicas, como la forma cristalina, la dureza, exfoliación… Teniendo esto en cuenta, podemos definir un mineral como un compuesto químico definido, una sustancia generalmente sólida e inorgánica de estructura cristalina y que se ha formado en un proceso natural (muchas veces geológico). Cuando se habla de minerales, sólo se consideran las sustancias que satisfacen estos criterios. De esta forma, el ópalo -piedra preciosa- se clasifica como mineraloide, ya que, si bien no tiene estructura interna ordenada, cumple los demás requisitos. Pueden aparecer de forma aislada o como componentes de las rocas. Desde la prehistoria los humanos hemos usado los minerales para fabricar utensilios, herramientas, máquinas y armas. A día de hoy hay más de 5300 especies minerales conocidas y continuamente se descubren y describen entre 50-80 nuevos minerales al año.1

1

(Anónimo, Mineral, 2018)

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2. Clasificación general:

La clasificación de Strunz es un sistema de clasificación de los minerales sobre la base de su composición química, presentado por el mineralogista alemán Karl Hugo Strunz2 Grupo I. Elementos nativos

formula [Elemento]

II. Sulfuros

S

III. Haluros

-Cl

IV. Óxidos e hidróxidos

O2, OH

V. Carbonatos y Nitratos

- CO3

VI. Sulfatos

-SO4

VII. Fosfatos

PO4

VIII. Silicatos

SixOy

(unidad estructural básica: cuatro oxígenos en los vértices de un tetraedro con silicio) Diferentes formas de los tetadros:

Nesosilicatos Sorosilicatos Ciclosilicatos Inosilicatos Filosilicatos Tectsilicatos

ejemplos átomos de un solo Oro (Au) Cobre (Cu) elemento de la naturaleza sin combinarse con otros elementos Pirita FeS2 Bornita Cu5FeS4 Halita NaCl Atacamita Cu2(OH)3Cl Cuarzo SiO2 Magnetita Fe3O4 Calcita CaCO3 Azurita Cu3[(OH/CO3]2 Nitratina (NaNO3) Yeso (CaSO4 x H2O) Baritina (BaSO4) Apatita Ca5[(F, Cl, OH)/PO4)3] Fosfosiderita (FePO4 X 2H2O) Es la clase mineralógica más importante por la diversidad y abundancia de especies. Tetraedros aislados Olivino Granate comparten vértices Epidota formando parejas Anillos Turmalina Cadenas Anfíbol: Antofilita Piroxenos Láminas Biotita, Muscovita Armazones Albita, tridimensionales Plagioclasa Sodalita Na8(Cl,OH2|Al 6Si6O24]

(Griem, 2017)

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3. Propiedades físicas mecánicas:

Dureza: Se llama dureza al grado de resistencia que opone un mineral a la deformación mecánica.. En el 1822, el mineralogista alemán Mohs estableció una escala para medir la dureza en la que se toman de referencia 10 minerales habituales y la dificultad de su rayado, la escala de MOHS: DUREZA 1 2 3 4 5 6 7

MINERAL Talco Yeso Calcita Fluorita Apatito Feldespato Potásico Cuarzo

8 9 10

Topacio Corindón Diamante

COMPARACIÓN La uña lo raya con facilidad La uña lo raya La punta de un cuchillo lo raya con facilidad La punta de un cuchillo lo raya La punta de un cuchillo lo raya con dificultad Un trozo de vidrio lo raya con dificultad, Feldespato no raya el martillo geológico Puede rayar un trozo de vidrio y con ello el acero despide chispas. Cuarzo raya el martillo geológico Puede rayar un trozo de vidrio y con ello el acero despide chispas Puede rayar un trozo de vidrio con facilidad. Puede rayar un trozo de vidrio con alta facilidad

La dureza de un mineral depende de su composición química y también de la disposición de sus átomos. Cuanto más grande son las fuerzas de enlace, mayor será la dureza del mineral. 3

Tenacidad: Es la resistencia que un material opone a ser roto, molido, quebrado, doblado o desgarrado. esponde a su cohesión, es decir, a la capacidad de un mineral de resistir la separación de sus componentes sin perder sus propiedades. Los diferentes tipos de tenacidad se pueden describir utilizando los siguientes términos: Frágil: Si el mineral se rompe fácilmente o reduce a polvo (arcilla, talco). Maleable: Si el mineral puede ser transformado en hojas delgadas por percusión (cobre). Séctil: Si el mineral se corta con un cuchillo y tiene dureza menor a 3 (yeso). Dúctil: Si se le puede dar la forma de hilo (cobre nativo). Flexible: Si puede ser doblado, pero sin recuperar su forma original una vez que termina la presión que lo deforma. Elástico: Cuando recobra su forma primitiva al cesar la fuerza que lo ha deformado (micas).4

3 4

(Codelco Educa, s.f.) Ibíd.

4

Exfoliación: Si al aplicar la fuerza necesaria un mineral se rompe dejando dos superficies planas, se dice que posee exfoliación, es decir, la propiedad de partirse en direcciones preferentes. No todos los minerales la presentan y sólo un pequeño porcentaje la muestra en un grado eminente. La exfoliación se relaciona con la estructura del cristal, ya que éste es más débil en ciertas direcciones que en otras. Ésta es una propiedad direccional que -en el caso de existir- determina que en todo el cristal cualquier plano paralelo a ella es un plano de exfoliación en potencia. Hay diferentes grados de exfoliación. Los que no la tienen, suelen presentar fractura.5

Fractura: Cuando los minerales al romperse no exhiben exfoliación, como el cuarzo, se dice que tienen fractura. La fractura puede ser: Concoidal: Fractura con superficies suaves, lisas, como en el vidrio y el cuarzo. Fibrosa: Se fracturan en fibras o astillas. Ganchuda: Se rompe en una superficie irregular, dentada. Desigual o irregular: Se rompe en superficies bastas e irregulares. Terrosa: La roca se fractura en forma de terrones.6

5 6

(Codelco Educa, s.f.) Ibíd.

5

4. Propiedades físicas ópticas: Estructura cristalina y hábito: Disposición ordenada de los átomos en la estructura interna de un mineral. Esta disposición es periódica y regular y hay siete sistemas cristalinos en los que pueden cristalizar. Cuando los cristales crecen sin interferencias adoptan formas relacionadas con su estructura interna. El hábito se refiere a las proporciones de las caras de un cristal. Un mismo mineral puede presentar diversos hábitos, según el yacimiento de donde proceda.7 ● Columnar: Prismas largos y delgados. Ejemplo: Wulfenita.

● Acicular: Agujas gruesas. Ejemplo: antimonita.

● Fibroso: Cristales en forma de agujas muy finas. Ejemplo: Ulexita.

● Capilar: Cristales con gran desarrollo de caras verticales, tienen forma de aguja. Ejemplo: millerita

● Tabular: Cristales en forma de prismas aplanados o muy cortos. Ej.: baritina

● Hojoso: Cristales alargados y muy aplanados. Ej: Moscovita

● Escamoso o lenticular: Cristales discoidales y no presentan una disposición paralela. Ej: Rosa del desierto ● Botroidal: Grupo de masas globulares. Ej: Hematita.

● Drusa: Superficie cubierta por pequeños cristales. Ej: amatista.

● Masivo: compacta, irregular, sin ningún hábito sobresaliente. Ej: carnalita

(Micromineral Virtualis Museu, s.f.) Hábitos cristalinos.

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Color

El color es la emisión energética de fotones con determinada longitud de onda como respuesta a la excitación de una energía exterior. El color atribuido a cada especie mineral, corresponde al comportamiento del mineral ante la luz solar. Con otros tipos de iluminación (luz ultravioleta, rayos X..) el mineral ofrece diferentes respuestas de color. Sin embargo, es un medio poco eficiente para identificar minerales debido a que éstos no se presentan siempre con el mismo color, esto dependerá de las impurezas que presente el mineral.8 se definen cuatro grandes clases de minerales atendiendo a su coloración:

-

Acromáticos: Son los minerales que los rayos luminosos atraviesan sin absorción en la parte visible del espectro. Es el caso del cristal de roca.

CRISTAL DE ROCA

-

Idiocromático: Son minerales cuyo color resulta de la presencia de átomos de un determinado elemento, incluido dentro del mineral. Son siempre del mismo color, como la malaquita (verde), la azurita (azul), aunque pueden presentar impurezas, pero estas no determinan el color del mineral como tal. Azurita. Predomina el azul por el cobre.

-

8

Rodonita. Predomina el rosa por el manganeso.

Crocoíta, predomina el naranja por el cromo.

Alocromáticos: Son minerales que deben su coloración a pequeñas cantidades en la composición consideradas como impurezas. Como su color depende de estas impurezas, podemos encontrar un mismo mineral con muchos colores diferentes. Es el caso del corindón (Al2O3), ni el aluminio ni el oxígeno presentan color, pero debido a los otros elementos que lleva en composición da lugar a dos variedades, el rubí (Al2O3:Cr) que lleva cromo, y el zafiro (Al2O3::Cr(III], Ti(III)) que lleva cromo y titanio.

(Micromineral Virtualis Museu, s.f.) Color de los minerales

7

Corindón

-

Rubí

Zafiro

Pseudocromáticos: La coloración proviene de la estructura física del cristal y la interferencia con las ondas de luz. Son ejemplos la labradorita, la bornita y el ópalo Labradorita

Bornita

ópalo

Raya: Para determinar este parámetro se raya el mineral con una placa de raya, que está hecha de porcelana y es de color blanco o negro. Se determina el color del polvo obtenido. Este parámetro es útil para identificar minerales y menas ya que suele ser constante, incluso si varía el color del trozo. Un ejemplo común de esta propiedad se ilustra con la hematita:9

En esta fotografía se ve una Hematita olítica, de color rojizo y una hematita especular de color negro, pero la raya de ambos minerales es de un tono rojo similar.10

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(Codelco Educa, s.f.) (Olivera Navarro, 2017)

10

8

Brillo o lustre:

El lustre o brillo indica cómo se refleja la luz que incide sobre la superficie del mineral, es una propiedad que no depende del color sino de su naturaleza química: es más intenso en sustancias que tienen enlaces metálicos y menor en las de enlaces iónicos o covalentes.11 Es una propiedad un poco subjetiva. Existen tres grandes tipos de brillo o lustre: Metálico: mineral opaco a la luz, que tiene el aspecto brillante de un metal, y una raya negra o muy ascua. Por ejemplo, galena, pirita y calcopirita. Semimetálico: brillo propio de minerales transparentes o semitransparentes. Por ejemplo, argentita. Pirita:

Argentina:

No metálico: brillo que no tiene aspecto metálico. Esta condición es ambigua y se emplean varios términos para estimar los matices Vítreos: tiene el reflejo del vidrio (por ejemplo, cuarzo). Resinoso: tiene el aspecto de la resina (por ejemplo, blenda). Graso: parece estar cubierto con una delgada capa de aceite (por ejemplo, azufre) Adamantino: de reflejo fuerte y brillante por su alto índice de refracción (por ejemplo, anglesita). Nacarado: brillo con el aspecto iridiscente de la perla. Mate: cuando no presentan ningún reflejo, como la creta (calcita) o las arcillas

Vítreo (cuarzo)

11

Resinoso (Blenda)

Graso (Azufre)

Adamantino (Anglesita)

Mate (Creta)

(Codelco Educa, s.f.)

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5. Causas del color en los minerales: El color es la respuesta al ojo del intervalo de luz visible del espectro electromagnético. Cuando la luz blanca ilumina un mineral se absorben ciertas longitudes de onda, originando la excitación de electrones. Los procesos electrónicos responsables de color en los minerales son los siguientes:12 5.1 Transiciones de campo en cristales-Desdoblamiento del campo cristalino: Las transiciones de campo en cristales son transiciones de electrones entre orbitales 3d parcialmente llenos de los elementos de transición. Estas transiciones son las más comunes en los minerales que contienen los elementos Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu. Entre estos, el Fe es el más abundante en la corteza terrestre y por ello es una causa dominante del color en los minerales. Los electrones en los orbitales 3d parcialmente llenos pueden ser excitados por cuantos de energía del espectro visible y estas transiciones electrónicas son la base de la producción de color. La teoría del campo cristalino explica estas transiciones electrónicas entre orbitales d parcialmente llenos: Las cargas negativas de los aniones de coordinación (los que rodean a un átomo central) crean un campo eléctrico alrededor del ion metálico de transición central (al que rodean). Este campo se conoce como campo cristalino, y si este tiene una forma específica, la cual dependerá del número de coordinación (o el número de aniones que rodeen al elemento central), se producirá un desdoblamiento del campo cristalino.13 Para entender esto primero hay que entender que los niveles de energía están formados por orbitales, el d concretamente está formado por 5 orbitales, y que tienen una orientación espacial concreta. Cuando un catión metálico de transición se encuentra libre (a), estos 5 orbitales d tienen los mismos niveles de energía. Cuando se rodea de una nube esférica y simétrica de carga negativa (b), estos orbitales seguirán teniendo los mismos niveles de energía entre ellos, pero sus niveles de energía globales serán mayores ya que se producirá una repulsión igual en todos los electrones. Sin embargo, cuando se rodea por un poliedro de coordinación y no una nube circular y simétrica (c), esta situación cambia: Se produce una interacción del campo cristalino no uniforme sobre los orbitales d. La repulsión que tendrá lugar elevará el nivel energético de unos orbitales respecto a otros, dependiendo de su orientación espacial, y se producirá un desdoblamiento cristalino (d).14

12

(Klein & Hurlburt, 1996) pág.287 (Klein & Hurlburt, 1996) pág.287 y 288 14 (Klein & Hurlburt, 1996) pág.288 13

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Los minerales poseen generalmente diversos poliedros de distinta coordinación, por lo que el desdoblamiento también será distinto.15 Cuando la luz blanca incide sobre un mineral con elementos cromóforos (los causantes del color), si la energía de alguna de las longitudes de onda visibles coincide con la energía del desdoblamiento del campo cristalino, se produce una transición electrónica, con absorción de ese determinado color. Si estos elementos cromóforos entran en la fórmula química del mineral, son los minerales idiocromáticos, si entran como impurezas serán los minerales alocromáticos.16 Un mineral cuya coloración se explique por este fenómeno es el rubí, Al2O3:Cr : Del rubí ya hemos comentado anteriormente que es corindón con impurezas de cromo. Con una pequeña cantidad de Cr3+ sustituyendo al Al3+ en posiciones octaédricas (imagen de un corindón puro. Cambiando el aluminio por un cromo se obtendría esta impureza que daría el rubí.), se obtiene el color rojo característico del rubí. El ion Cr3+ tiene 3 electrones en orbitales 3d, el campo cristalino inducido en el ion por el efecto de los 6 oxígenos ligados hace que los orbitales se desdoblen y tengan energías distintas. Como consecuencia de esto, se pueden dar dos absorciones, la primera corresponde al componente verde-amarillo del espectro, la segunda al violeta. Estas absorciones permiten una transmisión muy importante de la componente roja, de ahí su color.17

5.2 Transiciones orbitales moleculares: También llamadas transiciones con transferencia de carga. Se presentan en los minerales cuando los electrones de valencia efectúan un movimiento de vaivén entre iones adyacentes, se produce una transferencia de los electrones de valencia entre los cationes vecinos en la estructura de un mineral. Los electrones contribuyen a los orbitales moleculares compartidos y por tanto están deslocalizados, es decir, no permanecen en los orbitales atómicos centrados en el átomo.18 En muchos minerales se encuentran ejemplos, como es el caso del zafiro: El zafiro es corindón (Al2O3) en el cual entran pequeñas cantidades de Fe y Ti sustituyendo al aluminio trivalente. Cuando un corindón solo tiene hierro tienen un color amarillo pálido y si solo aparece titanio son transparentes, por lo que es la interacción entre ambos lo que produce el color. Para ello tiene que darse una situación en la que estén relacionados, como ocurre en la imagen, compartiendo eje c. La distancia entre ambos en este caso es de 2,65 Å, lo que

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(Klein & Hurlburt, 1996) pág.288 (Universidad de Oviedo, s.f.) 17 Ibíd. 18 (Klein & Hurlburt, 1996) pág.291 16

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produce un solapamiento suficiente entre los orbitales d como para que se puedan transferir los electrones de uno a otro.19 La transferencia que se produce corresponde a la absorción de las radiaciones de todos los colores, menos el azul y el azul-violeta, por lo que será el color que tenga este mineral20. En las siguientes imágenes se muestra una comparación de la absorción de radiaciones entre el rubí (la primera) y el zafiro (la segunda). Con estos dos ejemplos se comprueba, como dijimos al hablar de los minerales alocromáticos, como un mismo mineral puede dar dos variantes tan distintas en cuanto a color según las impurezas que tenga, y el razonamiento científico al por qué ocurre esto.

5.3 Centros de color: La coloración también puede ser debida a defectos estructurales. Un centro de color es un defecto puntual en una estructura cristalina que produce color. Se producen por una vacante del halógeno, y en su lugar queda atrapado un electrón21 La radiación electromagnética puede desplazar iones o arrancar electrones de los iones (lo más común). Estos electrones vuelven a sus iones, pero si alcanzan una situación relativamente estable en una vacante que se encuentre al regresar a su ion original pueden quedar atrapados en esta (imagen).22

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(Universidad de Oviedo, s.f.) Ibíd. 21 (Lara & Rubio, s.f.) 22 (Klein & Hurlburt, 1996) pág.292 20

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Un ejemplo de este tipo de coloración sería la fluorita (CaF2): El color de la fluorita es el resultado de defectos Frenkel en su estructura, falta de un ion F- en su posición usual. Esto puede ser el resultado de una radiación de alta energía que desplazase el ion F-, por el crecimiento de la fluorita en un medio con exceso de calcio o por la extracción de algún Fpor aplicación de un campo eléctrico. Como la estructura global debe permanecer neutra, un electrón suele ocupar la posición vacía (imagen). Tal electrón no está en su posición ligado por un núcleo central como ocurriría normalmente, sino por el campo eléctrico (campo cristalino) de todos los iones que le rodean. Dentro de este campo puede ocupar un estado fundamental (nivel de más baja energía)23 y varios estados excitados (cuando un electrón recibe energía, éste se excita a un nivel de energía superior)24. El movimiento de los electrones entre estos estados puede ser la causa del color25

5.4 Otras causas del color: 5.4.1. Impurezas: Otro agente que puede causar coloración es la mezcla mecánica de impurezas, que da lugar a una variedad de colores en minerales inicialmente incoloros. El cuarzo puede ser verde debido a la presencia de clorita finamente dispersa, la calcita puede ser negra a causa del óxido de manganeso o carbono. La hematites, la más corriente impureza de pigmentación, imparte su color rojo a muchos minerales, incluyendo algunos feldespatos o el jaspe, variedad de cuarzo rojo.26 5.4.2. Juego de colores: La interferencia de la luz, bien en la superficie, bien en el interior de un mineral, puede producir una serie de colores cuando el ángulo de la luz incidente cambia. Es el caso del ópalo. La razón fundamental de esto es la presencia de una distribución tridimensional de esferas de igual tamaño.27 El ópalo, aunque se trata de un mineral amorfo (es decir sin una red cristalina propiamente dicha), presenta una disposición que se puede definir ordenada y constituida por pequeñas esferas de sílice hidratada amorfa y de cristobalita (una forma de sílice que cristaliza a altas temperatura). En el interior de la masa de ópalo, estas esferas de dimensiones muy reducidos están distribuidas según una simetría cubica o hexagonal y separadas entre sí por una masa de relleno compuesta por agua, sílice e incluso aire.

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(Arieli, s.f.) Ibíd. 25 (Klein & Hurlburt, 1996) pág.292 26 (Klein & Hurlburt, 1996) pág.293 27 (Klein & Hurlburt, 1996) pág.294 24

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La disposición y las dimensiones de las esferas son responsables de los particulares fenómenos ópticos que se observan en el ópalo noble. Concretamente, los colores de las manchas pasan del violeta al azul y al verde incluso el amarillo y el rojo con el aumento de las dimensiones de las esferas, hasta desaparecer totalmente cuando estas son demasiado grandes. Este fenómeno está ligado al hecho de que las longitudes de onda de los distintos colores difractados están en estrecha relación con la distancia entre las pequeñas esferas. 28

Estructura cristalina de un ópalo noble.

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Ópalos donde se aprecia el juego de colores.

(Foro de minerales, 2015)

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6. Pigmentos minerales: Los pigmentos son sustancias químicas que constituyen o recubren los cuerpos de color. Estas sustancias tienen el poder de absorber determinados intervalos de longitud de onda del espectro emitido por una fuente de luz cuando incide sobre las mismas.29 Los pigmentos han sido utilizados desde tiempos prehistóricos, y han sido fundamentales en las artes visuales a lo largo de la Historia. Los principales pigmentos naturales utilizados son de origen mineral o biológico, sin embargo, la necesidad de conseguir pigmentos menos costosos dada la escasez de algunos colores, como el azul, propició la aparición de los pigmentos sintéticos.30 Vamos a comentar a continuación algunos minerales a partir de los cuales se pueden obtener pigmentos

REJALGAR (As4S4) El rejalgar (del árabe hispánico ráhǧ alḡár, literalmente, 'polvo de la cueva') es un mineral del grupo II (sulfuros), según la clasificación de Strunz. Es un sulfuro de arsénico natural, aunque raro; forma granos y cristales bien moldeados, los cuales son entre rojo y anaranjado (rojo aurora) con brillo resinoso31 Es tóxico. Durante la fusión, desprende vapores tóxicos, de olor aliáceo (del ajo). Contiene un 70% de arsénico. El rejalgar se produce por la descomposición de otros minerales de arsénico, como arsenopirita. También se encuentra como mineral secundario junto con el oropimente amarillo, otro sulfuro de arsénico, en venas hidrotermales y depósitos de aguas termales.32 Conocido desde la más remota antigüedad por sus múltiples aplicaciones en medicina, fue muy utilizado durante la Edad Media por los alquimistas. El rejalgar tiene un característico y magnífico color rojo, pero es también muy delicado: una exposición larga a la luz causa la disgregación de sus cristales, que se transforman en un polvo amarillo naranja formado principalmente por arsenolita (que es la muy venenosa anhidra arseniosa) y por oropimente. También fue utilizado en la fabricación de vidrio.33 Hoy es usado en los pigmentos blancos de fuegos artificiales y pesticidas. Y también se emplea en la fabricación de gases venenosos militares como la lewisita y la adamsita.34

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Apuntes de color. Leyes de mezcla cromática: 11.2.1.1.2-Mezcla sustractiva (Anónimo, Pigmento, 2018)-Wikipedia 31 (Anónimo, Rejalgar, 2017)-Wikipedia 32 (Santamaría, 2012) 33 (Menéndez & Oliveros, s.f.) 34 (Santamaría, 2012) 30

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CINABRIO: El cinabrio o bermellón (por su color), es un mineral de la clase de los sulfuros. Está compuesto en un 85 % por mercurio y 15 % de azufre, por lo que es altamente tóxico.35 Como resultado de pulverizar este mineral surge el pigmento bermellón: Durante mucho tiempo, el bermellón se obtuvo de esta manera, pero debido a la toxicidad del mineral se buscó otra manera de obtenerlo. Los Romanos lo usaban incluso para hacer barras de labios, hecho que no contribuía para nada a la buena salud de las mujeres. El mineral en sí es de color rojo oscuro y debe molerse para obtener el pigmento que se usa en la elaboración de la pintura. Cuanto más fino el molido, más fuerte y ardiente el rojo. Basándose en los ingredientes, el hombre aprendió rápidamente a elaborar bermellón. No fue hasta finales del siglo XIX cuando se desarrolló una alternativa mucho menos nociva a base de cadmio. En la actualidad, el bermellón se elabora con modernos pigmentos inocuos y sólidos.36 Cinabrio mineral y pigmento bermellón.37 Otros usos del cinabrio son como una fuente importante de mercurio, en instrumental científico, aparatos eléctricos, ortodoncia, etc. En la antigüedad fue utilizado para preservar huesos humanos y en pinturas rupestres (como las descubiertas cerca de Almadén). Tal vez siguiendo esa tradición como preservador de huesos, los alquimistas utilizaron el cinabrio para preparar un elixir que, suponían, aseguraba la longevidad, aunque más probablemente producía envenenamiento por mercurio. Se utilizó para iluminar manuscritos. Otro de los usos fue como colorante para el lacre, que es un sólido (mezcla compuesta principalmente por cera de abejas) de punto de fusión bajo para sellar las cartas o documentos de la realeza.38

OROPIMENTE: El oropimente es un mineral del grupo II (sulfuros) según la clasificación de Strunz. Es un trisulfuro de arsénico (As2S3). Contiene 60.91 % de Arsénico, 39.09 % de Azufre e impurezas de Mercurio y Germanio. De coloración anaranjada amarillenta, se encuentra en todo el mundo, y se forma por sublimación en las fumarolas volcánicas, en fuentes hidrotermales templadas, por cambios bruscos de temperatura y como subproducto de la descomposición de otros minerales arsenicales como el rejalgar (As2S2) por acción de la luz solar.39

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(Anónimo, Cinabrio, 2018) (Royal Talens, s.f.) 37 Las imágenes en las que sale el mineral y el pigmento en un frasco han sido sacadas de: http://www.museunacional.cat/es/cinabrio-bermellon 38 (Anónimo, Cinabrio, 2018) 39 (Anónimo, Oropimente, s.f.) 36

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Se obtiene un pigmento amarillo inorgánico. Fue muy usado antes de 1300, siendo sustituido después, por ser un pigmento muy escaso y muy venenoso. Se ha encontrado en las pinturas de Tell el-Amarna (Egipto) así como en manuscritos bizantinos, persas e irlandeses, pero escasamente en la Europa continental. Es un amarillo brillante con bastante poder cubriente en partículas gruesas, estable a la luz y al aire. No es compatible con pigmentos de cobre y algunos de los de plomo.40 El uso como pigmento cesó con el descubrimiento del amarillo de cadmio y otros colorantes en el siglo XIX. Tuvo usos medicinales en China, a pesar de su alta toxicidad. Se lo utilizó como veneno volátil y en pócimas venenosas. A causa de su llamativo color, llegó a ser favorito de los alquimistas tanto en China como en occidente en su búsqueda para obtener oro. El oropimente se utiliza a día de hoy en la fabricación de cristal permeable a la radiación infrarroja, telas especiales, y linóleo. Como pigmento tiene aplicaciones en semiconductores y fotoconductores y en la fabricación de fuegos artificiales. En las zonas rurales de la India se utiliza todavía como depilatorio, mezclado con dos partes de cal hidratada. Se lo utiliza así mismo en las curtiembres para depilar los cueros, y para fabricación de venenos. 41 Oropimente y rejalgar.

LAPISLÁZULI: El lapislázuli es una piedra semipreciosa, una roca compuesta por los minerales lazurita, silicato cálcico complejo que le proporciona el color azul característico, wollastonita y calcita, que producen el veteado gris y blanquecino, y pirita, que produce los reflejos dorados. En el antiguo Egipto se consideraba una piedra muy importante y preciada, adornando los escarabajos sagrados con ella, o en máscaras funerarias. También la usaban para la medicina en forma de polvo.

40 41

(Kremer Pigmente, s.f.) (Anónimo, Oropimente, s.f.)

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El polvo del mineral, la lazurita, proporcionaba un pigmento azul, el azul ultramar. Además, fue muy buscado entre los grandes pintores en la Europa del Renacimiento por su estabilidad y permanencia de color. En aquella época, su precio superaba en más de cuatro veces el precio del oro.42 El lapislázuli, que debía ser triturado para obtener el azul, es una piedra muy dura y además no cede el pigmento con facilidad, por lo que no sorprende que el azul ultramar natural fuera comparado con el oro. En textos bizantinos ya se advierte que, al tratar de separar el pigmento azul del lapislázuli simplemente pulverizando la piedra y enjuagando lo resultante con agua, solo se obtiene un polvo gris azulado pálido.8 Alrededor del siglo XIII se mejoró el método de obtención. Este proceso consistía en moler finamente el lapislázuli y unirlo con cera, resinas, y aceites derretidos, envolver la masa resultante en un paño, escurrirla y luego amasarla con una solución diluida de sosa cáustica tibia. De esta manera las partículas azules se reunían en el líquido, mientras que las impurezas y los cristales sin color permanecían en la masa. Este proceso se repetía hasta que la masa ya no daba color. Las soluciones de sosa cáustica con pigmento ultramarino se dejaban reposar, y luego se colaban a fin de dejar solamente el pigmento. Debido al alto precio del pigmento, los artistas economizaban usando otro azul más barato, como la azurita, o bien ultramar de menor calidad, para dar color azul a zonas menos importantes de una obra. Otras veces se daban las primeras capas de azul con azurita y luego se las recubría con ultramar. Ahora existe un azul ultramar sintético o artificial que es de un color azul más vivo que el ultramar natural, debido a que las partículas del pigmento sintético son más pequeñas y uniformes que las del natural, por lo que reflejan la luz de manera más homogénea. El azul ultramar sintético no es costoso y se usa como pigmento en pinturas de uso artístico (óleos, témperas, acuarelas), empapelados y telas estampadas. Como el azul contrarresta el amarilleo de papeles y materiales textiles, también se lo usa como blanqueador en procesos industriales y en jabones de lavar prendas.43

AZURITA: La azurita, también llamada chesilita o malaquita azul, es un mineral de cobre del grupo de los carbonatos que se forma en los depósitos de cobre expuestos a la intemperie. Posee un color azul muy característico. la azurita es tóxica, pero se puede manipular tranquilamente con las manos, es muy poco tóxica comparada con otros minerales de metales pesados.44

42

(Anónimo, Lapislázuli, 2018) (Anónimo, Azul Ultramar, 2018) 44 (Anónimo, Azurita, 2018) 43

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Triturado se obtiene un pigmento natural. En la Edad Media se denomina Azul de Alemania por su procedencia. Es conocido como pigmento desde la Antigüedad y sus características físicas son: azul intenso de buen poder colorante, transparencia, partículas de forma geométrica irregular observables al microscopio con pocos aumentos. Proporciona un color azul parecido al del lapislázuli, pero de menor calidad y por lo tanto más económico que este. Es por esto que la azurita fuera el pigmento azul más empleado en Europa durante la Edad Media, Renacimiento y hasta mediados del XVII. El problema de la azurita es que no es un pigmento demasiado estable y tiende a ennegrecer o verdear según las condiciones ambientales.45 A día de hoy la azurita se usa como piedra ornamental, en joyería y para coleccionismo, ya que es especialmente llamativa si está combinada con malaquita.46

MALAQUITA: La malaquita está clasificada como un mineral perteneciente al grupo V de los carbonatos, siguiendo en todo momento la clasificación propuesta por Strunz. Es un mineral bastante importante, sobre todo porque dentro de su composición Cu2(CO3)(OH)2 podemos encontrar un gran porcentaje de cobre, un 57%, algo que lo hace muy valorado entre los geólogos, aunque otra de sus valoraciones se encuentra en su tonalidad verdosa tan atractiva y vistosa Antiguamente esta piedra era utilizada para obtener colorantes verdes o incluso pigmentos para poder decorar o pintar, sin embargo, a día de hoy sus usos se centran sobre todo en la joyería, como una piedra semipreciosa además de, claro está una de las principales formas de adquirir cobre.47 Por trituración y filtrado de minerales de cobre se obtiene un pigmento de un color verde intenso. Conocido desde la antigüedad hasta el siglo XIX, ha sido mucho menos utilizado que la azurita, pese a tener la misma fórmula, de manera hidratada.48 La piedra malaquita y su pigmento han servido de referente para una versión sintética también llamada verde malaquita pero que no se prepara a partir de la malaquita mineral, el nombre sólo viene de la similitud de color.49

45

(Investigart, 2014) (Anónimo, Azurita, 2018) 47 (Anónimo, Malaquita, 2018) 48 (Museu Nacional d'Art de Catalunya, s.f.) 49 (Anónimo, Malaquita, 2018) 46

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TIERRAS: Las tierras de colores son determinados minerales o tierras que, una vez aglutinados, son usados en la pintura, como pigmentos para obtener diversos colores. El uso de tierras de colores se inició en la pintura prehistórica, tuvo un gran impulso en la pintura del antiguo Egipto y constituye una de les bases para hacer colores hasta el advenimiento de la Revolución industrial. Las tierras de colores son tierras naturales sin manipulaciones o con manipulaciones mínimas como el secado para eliminar la humedad o el triturado para deshacer los grumos y obtener una textura pulverulenta. Las tres tierras fundamentales son la tierra rojiza o rojo oscuro, la tierra amarillenta o amarillo ocre, y tierra verdosa o verde oliva50

NEGRO DE HUMO: El negro de humo o negro de hollín es un pigmento compuesto mayormente de carbono, que se obtiene mediante la combustión incompleta de diferentes materiales, como aceites, grasas, brea, hulla, maderas resinosas, plantas o gas. Su uso se remonta a la Prehistoria. Es muy cubriente y estable ante la luz. El pigmento negro de humo se ha utilizado para fabricar pinturas para artistas, tintas de imprenta y tinta china. Aunque este pigmento no viene de un mineral como tal, es considerado un pigmento mineral. Composición química: Carbón amorfo hasta el 99%51

50 51

(Anónimo, Tierra de color, 2017) (Anónimo, Negro de humo, 2017)

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