Locos por la Geología

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Hoy vamos a retomar las propiedades minerales que se aprecian a simple vista, y con  maniobras muy simples. Particularmente seguiremos con el sistema cristalino, que como verán en el cuadro, es una de las características que dependen del estado de agregación.

Para entender este post, conviene que lean antes otro post en el que les expliqué qué es el estado cristalino.

No dejen de repasar esos conceptos, porque todo lo dicho en ese post lo doy por conocido y no lo repetiré aquí.

¿Cuántos y cuáles son los sistemas cristalinos?

Son siete, aunque en alguna bibliografía antigua el sistema trigonal se definía de manera ligeramente diferente y muchos lo consideraban dentro del hexagonal, como caso particular. De allí que a veces encuentren un listado de sólo seis sistemas.

Conviene señalar que los sistemas presentan además variaciones internas, que permiten su subdivisión en 32 clases, y las formas cristalinas posibles son todavía muchas más.

Los sistemas que hoy reconocemos son:

1. Cúbico.
2. Rómbico.
3. Tetragonal.
4. Hexagonal.
5. Romboédrico o trigonal.
6. Monoclínico.
7. Triclínico.

¿Cómo se los reconoce?

La manera de definir un sistema cristalino es según los ejes cristalográficos presentes en el cristal, y los ángulos que se definen entre esos ejes.

No se deben confundir los ejes de simetría con los cristalográficos, porque sólo algunos de ellos coinciden entre sí.

figura 1

¿Cuáles son los elementos de simetría?

Hay planos, ejes y centros, y en algunos casos, repito, ciertos ejes de simetría coinciden con los cristalográficos.

Pero del tema simetría y sus elementos no hablaremos en este post, sino en otros a subir en el futuro, porque de no separar los temas, podríamos generar alguna oscuridad en los conceptos básicos.

¿Qué son los ejes cristalográficos?

Los ejes cristalográficos se definen de manera tridimensional, y corresponden a líneas rectas imaginarias que atraviesan el centro del cristal y definen allí lo que se conoce como cruz axial. Se eligen de preferencia de manera tal que sean paralelos a aristas de cristales reales, para poder visualizar mejor la cruz axial. Pueden ser tres o cuatro, según sea el sistema en cuestión. (Ver figura 2)

Cuando todos los ejes son perpendiculares entre sí, los sistemas cristalográficos se conocen como ortogonales. Es el caso de los sistemas cúbico, rómbico y tetragonal.

Cuando alguno o algunos de los ángulos de la cruz axial no son rectos, las redes cristalinas son no ortogonales, categoría que comprende los sistemas hexagonal, trigonal, monoclínico y triclínico.

Debemos tener presente que en la posición convencional de «lectura» de un cristal, el eje cristalográfico que va de adelante hacia atrás se denomina eje a, el b va de derecha a izquierda y el c desde arriba hacia abajo.

Si los ejes son desiguales, casi siempre el c es el más largo.

Cuando hay un cuarto eje, tres se cortan en el plano horizontal, según 120° hasta completar los 360 de la circunferencia completa. Obviamente, encontraremos un semieje horizontal cada 60° en el giro completo. El restante eje será siempre el c, y su posición es vertical.

¿Cómo se reconoce el sistema cúbico?

Se conoce también como isométrico y puede decirse de él que es monométrico, ya que los tres ejes cristalográficos son todos de igual longitud, es decir que hay una sola medida tres veces repetida. (Ver figura 1). Todos los ejes se cortan en ángulos rectos (90°).

Algo digno de destacar es que es el único sistema isotrópo, vale decir que tiene las propiedades vectoriales idénticas en todas las direcciones, ya que se inscribe bien en una esfera perfecta.

¿Cómo se reconoce el sistema rómbico u ortorrómbico?

Presenta tres ejes, todos en ángulo recto, con longitudes diferentes entre sí.

¿Cómo se reconoce el sistema tetragonal?

Tiene los tres ejes, todos en ángulo recto, dos de ellos con igual longitud (a y b) y uno (c) de diferente medida.

¿Cómo se reconoce el sistema hexagonal?

Es uno de los dos que tiene cuatro ejes, dispuestos como he explicado más arriba, es decir que tres de los ejes son horizontales y contenidos en el mismo plano, además de exhibir la misma longitud. El cuarto eje, el c, es de diferente longitud, y pasa a través de la intersección de los otros ejes en ángulo recto con el plano que los contiene.

¿Cómo se reconoce el sistema trigonal o romboédrico?

En general la relación de los ejes cristalográficos y de los ángulos entre ellos es semejante a la del hexagonal, pero carece de plano de simetría horizontal, vale decir que no se repite la misma forma arriba que abajo del plano central que ocupa la posición horizontal. Por ejemplo, arriba puede haber una cara y abajo un vértice en la misma posición.

¿Cómo se reconoce el sistema monoclínico?

En este sistema, los tres ejes son todos desiguales en longitud, dos de los cuales se cortan en ángulo recto, y el tercero corta al plano entre ellos con un ángulo oblícuo.

¿Cómo se reconoce el sistema triclínico?

Tiene tres ejes, todos desiguales en longitud y que se cortan según tres ángulos diferentes entre sí y distintos de 90°.

¿Qué más se debe considerar con respecto a este tema?

Es importante tener en cuenta algunos aspectos complementarios. En primer lugar, si bien los minerales de una especie dada, siempre cristalizan en el mismo sistema, por lo cual podría considerarse que esta característica es una propiedad diagnóstica, no siempre puede usarse, porque a veces el tamaño del cristal es tan pequeño que no se observa a simple vista.

Además, cada sistema, como dije más arriba, presenta variaciones y las formas cristalinas resultan muchas veces de facetados o intercrecimientos que dan formas muy complejas y difíciles de describir en minerales reales.

Esto último es así, porque la expresión final depende de parámetros externos y variables, como el espacio y material disponibles durante el crecimiento. Así, por ejemplo, si numerosos cristales se van formando simultáneamente en un espacio pequeño, la competencia entre ellos puede hacer que se deformen unos a otros, dando formas incompletas o contorsionadas.

Un ejemplo particularmente interesante es el caso de las maclas (cristales que crecen juntos como siameses, digamos) y que veremos en otra oportunidad.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La imagen de la figura 1 es de este sitio. A la figura 2, la tomé de aquí.

Cuando introduje este tema, hace mucho tiempo ya, les presenté la clasificación de las propiedades minerales, y entre las que dependen del estado de agregación mencioné el hábito, del cual nos ocuparemos en este post.

¿Qué se entiende por hábito mineral?

Se entiende por hábito, la manera en que los cristales individuales de un mineral dado, se relacionan entre sí, es decir cómo se ordenan corrientemente en el espacio. Aun la tendencia a permanecer como individuos aislados constituye en sí misma un hábito.

Cuando escribí más arriba la palabra «corrientemente», hice, aun sin premeditación, una referencia a la etimología de la palabra. En efecto, es un vocablo que procede del verbo latino «habere», que quiere decir tener. Pero no se deriva de él de manera inmediata, sno a través de su forma frecuentativa «habitare».

Y ahora les explico que frecuentativo quiere decir, cuando se aplica a un verbo, que la acción ocurre de manera reiterada. En este caso particular, lo que indica es que algo se tiene de manera repetida. Eso es un hábito. Y en el caso de los minerales, es la forma exterior que ellos tienen u ostentan a menudo.

Es importante señalar que un mismo mineral puede presentar hábitos diferentes, por razones que veremos más abajo. De cualquier manera, el hábito es útil para el reconocimiento, porque hay sólo un cierto número de hábitos posibles para cada mineral.

Como además existen algunos casos en que determinados hábitos son característicos de localidades definidas, puede ser una buena pista acerca de su procedencia.

¿ Cómo se reconoce el hábito de un mineral?

A simple vista, aunque hay también alternativas de reconocimiento microscópico, cosa que no entra en este post, porque la intención por el momento es aprender a reconocer minerales sin recurrir al laboratorio ni al microscopio.

Lo que se observa, entonces, es la geometría del individuo cristalino y de su relación con el conjunto de los restantes cristales, y se procede a su clasificación.

¿Qué tipos de hábitos existen?

La primera etapa del reconocimiento consiste en definir si se trata de un cristal aislado, de una agrupación de cristales, o de masas cuyos cristales no resultan reconocibles a ojo desnudo.

Dentro de cada una de estas alternativas, se asigna luego el ejemplar a una de las numerosas clases que cada uno de los grupos mencionados comprende.

En un sentido muy estricto, las variaciones de aspecto, si se observan en todas sus sutilezas, podrían conducir a la generación de un listado casi infinito de términos descriptivos. Por eso no existe acuerdo total entre autores a la hora de enumerar los hábitos posibles, y consecuentemente aquí he seleccionado los más reconocidos.

¿Qué hábitos se manifiestan en cristales aislados?

• Acicular: la palabra reconoce la misma raíz que el término aguja, y ésa es la forma que adquieren los cristales, es decir delgados y aguzados. Un ejemplo es la natrolita.
• Prismático o columnar: dos formas que algunos exquisitos separan entre sí, generando innecesaria profusión de nombres. Ejemplo típico es la turmalina.
• Coraloide: término no aceptado por todos, ya que la «forma de coral» tampoco es única ni característica, pero suele aplicarse a algunos ejemplares de aragonita.
• Capilar o Filiforme: hebras finas parecidas a cabellos, como en algunos metales.
• Poliédrico: vocablo que puede agrupar a todos los cristales bien desarrollados en formas geométricas que tienen a su vez nombre propio, como cubo (galena), octaedro, o dodecaedro como la pirita.

¿Qué hábitos se manifiestan en agrupaciones de cristales?

• Arborescente: el nombre remite a la forma de un árbol, como en la plata nativa.
• Dendrítico: semeja hojas de plantas, como en la pirolusita, que muchos confunden con restos fosilizados de plantas.
• Reticulado: se aplica a agrupaciones en red, de cristales laminares alargados y finos. Ejemplo: cerusita.
• Fibroso: en muchos casos se confunde con filiforme, pero aquí las pequeñas fibras se acomodan paralelas entre sí y a veces se pueden separar con relativa facilidad, como en algunas variedades de yeso.
• Foliado u hojoso: formado por finas hojas o láminas perfectamente separables, como la muscovita.
• Geoda: cristales que crecen rellenando espacios huecos preexistentes, en los que se acomodan apuntando hacia el interior de los mismos, como sucede con el ágata.
• Drusa: cristales que recubren superficies externas de otros depósitos previos, como en la amatista.
• Radial: cristales ordenados circularmente desde un punto central. Ejemplo: pirolusita.

¿Qué hábitos se manifiestan en masas?

• Masivo o compacto: no tiene hábito de forma definible, y suele ser el caso más corriente.
• Globular u oolítico: términos que no todos consideran sinónimos, pero cuyas diferencias tampoco explican con total claridad. Se trata de agregados de individuos esféricos de pequeño tamaño, que suelen compararse con los huevos de los peces. Ejemplo: algunos individuos de calcita.
• Botroidal: formas esferoidales y arracimadas, como en el psilomelano.
• Reniforme: formas similares a riñones, según indica su etimología, que se distinguen de los botroides por ser un poco más alargadas. Ejemplo: la hematita.
• Mamilar: formas esféricas anchas y planas, no reunidas en racimos como en los botroides, lo que las hace más parecidas a mamas, como indica su nombre. Ejemplo: la smithsonita.
• Bandeado: bandas coloreadas de manera diferente y cuya textura también puede variar de una banda a otra. El más típico ejemplo es el ágata.
• Granular: se presenta en pequeños granos y casi todos los minerales pueden presentarlo alguna vez.
• Amigdaloide: se trata de nódulos de mineral que rellenan poros preexistentes, adquiriendo formas redondeadas. Son comunes en los minerales que ocupan poros de basalto
• Concrecionado o nodular: masas esféricas irregulares de crecimiento concéntrico desde un núcleo inicial.
• Estalactítico: se trata de concreciones, no redondeadas, sino de estructura cónica, un cono dentro de otro, por lo cual a veces se lo denomina «cono en cono».

¿De qué depende el hábito de un mineral, de modo general?

Básicamente es la estructura cristalina quien de una manera u otra tiende a manifestarse a través del hábito, aunque esto no es una regla de oro, ya que minerales con la misma red estructural, presentan hábitos a veces muy diferentes; y a la inversa, el mismo hábito se presenta en minerales estructuralmente distintos. También es común que el mismo mineral tenga más de un hábito posible.

¿De qué depende la calidad del hábito en cada ejemplar en particular?

Como el hábito se adquiere durante el crecimiento del mineral, resulta fuertemente condicionado por factores ajenos a su red y a su composición química.

Así por ejemplo, si en el ambiente de formación había más o menos disponibilidad de los elementos químicos que lo componen, el tamaño final será diferente.

Asimismo, la presencia de otros ejemplares singenéticos, es decir que se formaron al mismo tiempo que el mineral en cuestión, pueden definir que éste se aplane, se estire o se deforme, para ocupar los espacios disponibles.

La velocidad de formación y la manera en que los elementos llegan hasta el mineral en crecimiento también son factores condicionantes.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

P.S.: La foto que ilustra el post fue tomada por el Pulpo en un viaje a USA.

¿Qué son las zeolitas?

Puede llamar la atención el hecho de que me esté refiriendo a estas sustancias en plural, pero ello se debe a que el nombre zeolita no designa a un mineral único sino a un grupo, del cual en la actualidad se conocen no menos de 50 integrantes naturales.

De entre ellos, los más comunes son: clinoptilolita, natrolita, analcima, chabazita, estilbita, laumontita, phillipsita, mordenita y erionita.

Ya tienen una variedad de nombres para ponerle a sus mascotas, ¿no creen? ¿Se imaginan ir al parque y llamar a su perrita: ¡Erionita, Erionita, aquí!!!?

Ahora, volviendo a lo nuestro, agreguemos que por si las variedades naturales no fueran suficientes; existen también compuestos asimilables a las zeolitas, que se obtienen artificialmente, para aprovechar sus notables propiedades. Si consideramos juntas las variedades artificiales y naturales, su número supera las 200.

¿Cuál es la composición química aproximada del grupo de las zeolitas?

Las zeolitas (o ceolitas, como también se las conoce) son de difícil inclusión en la clasificación tradicional de los minerales, porque permiten sustituciones químicas del silicio por otros cationes.

No obstante, las naturales se ubican normalmente como silicatos, y dentro de ellos, entre los tectosilicatos, compuestos por tetraedros formados por un catión y cuatro átomos de oxígeno, es decir que su fórmula general es  TO4, donde la T señala el tetraedro, cuyo catión puede ser silicio (Si), aluminio (Al) o hasta germanio (Ge), en casos más raros

Cuando los tetratedros se conectan entre sí, comparten oxígenos, por lo cual su fórmula suele presentarse como TO2.

Por otra parte, debido a que el aluminio tiene menos cargas que el silicio, cuando aquél entra en la composición, las cargas se compensan incluyendo K, Na y Ca o menos frecuentemente Li, Mg, Sr y Ba.

Como puede verse, ya desde su fórmula, las zeolitas son minerales con mucha personalidad, y en cuanto a su aspecto, son blanquecinas, hidratadas, blandas y livianas.

¿A qué deben su nombre?

El nombre zeolita procede del griego, idioma en el que ζειν (zein) significa hervir y λιθος (lithos) significa piedra, y fue acuñado por el barón Axel F. Cronstedt (1722- 1765), importante mineralogista y químico sueco, al que se le deben otros muchos descubrimientos, y al que en algún momento dedicaré un post.

Cronstedt observó durante uno de sus ensayos en el laboratorio, que al calentar muestras de uno de estos minerales hasta entonces desconocido, se desprendía una gran cantidad de agua, dando la impresión de que se producía una ebullición, y por ello lo denominó zeolita.

El mineral objeto de aquel ensayo es hoy conocido como estilbita, un alúmino- silicato de calcio y sodio que contiene 28 moléculas de agua en su composición, las cuales generan el efecto que mencionamos más arriba. Con la estilbita surge el nombre que después -al comprobarse que había otros alúmino silicatos hidratados, fundamentalmente de sodio, calcio y potasio, con una reacción semejante- se aplicó a todo el grupo, y no ya a una única especie.

¿Por qué son tan notables sus propiedades?

Probablemente la característica más llamativa es la reversibilidad del proceso de deshidratación. Es decir que al calentarse pierden el agua, pero luego la vuelven a recuperar. Además, la estructura cristalina se mantiene sin cambios durante ese proceso, debido a que las moléculas de agua están adsorbidas, y no absorbidas en el edifico atómico del mineral.

Cabe señalar que mientras que la adsorción es la capacidad de atraer gases o soluciones (en este caso agua) a nivel de las superficies externas, o internas que quedan expuestas por grietas, roturas, etc.; la absorción implica el ingreso de fluidos al interior mismo de los cristales.

Además de esta capacidad de adsorber agua, más tarde se descubrió que las distintas zeolitas tienen también tubos o canales internos que permiten la circulación de distintos tipos de fluidos, sea líquidos o gases.

Cabe agregar, que habiendo tantas especies de zeolitas, no todos los canales tienen diámetros similares, lo cual en la práctica significa que las diferentes zeolitas dejan pasar determinadas sustancias y retienen otras.

Esto las convierte en versátiles y útiles filtros de uso en agricultura, industria, ecología etc, tal como veremos en el punto siguiente.

Como si lo dicho fuera poco, las zeolitas pueden también intercambiar iones con el medio en que se encuentran, cediendo los que forman parte de su composición, para tomar en cambio los que abundan en el ambiente, es decir que exhiben lo que se llama capacidad de intercambio iónico.

¿Qué aplicaciones tienen las zeolitas?

• Debido a la mencionada capacidad de intercambio iónico, las zeolitas pueden usarse para limpiar aguas sucias, duras o contaminadas, ya que toman de ellas los iones indeseados.
• En piscicultura, las zeolitas mantienen pura el agua, y proveen elementos necesarios para la nutrición de los peces.
• En agricultura son descontaminantes y favorecen el crecimiento de las plantas.
• Sirven como suplemento dietario para aves, y para evitar malos olores del tracto intestinal en la crianza de los cerdos.
• Son también usadas como piedritas sanitarias para gatos.
• Pueden usarse como excipientes en farmacología.
• Son catalizadores en la industria petroquímica.
• La propiedad de dejar pasar selectivamente algunos fluidos- que expliqué más arriba- las convierte en verdaderos «tamices moleculares», que permiten su uso para limpiar toda clase de fluidos, y su incorporación a la industria del detergente.

¿De dónde se obtienen las zeolitas?

Su contenido de agua y su ocurrencia mayoritariamente en rocas sedimentarias, indica que se trata de minerales formados a baja temperatura, casi siempre en la superficie terrestre.

Generalmente aparecen en rocas volcánicas máficas, como relleno de cavidades por deposición de fluidos o vapores. Es común también su generación como productos de alteración de los vidrios volcánicos presentes en los depósitos de cenizas, en donde suelen tener el rol de agente cementante.

No es extraño hallar extensos depósitos zeolíticos en rocas sedimentarias químicas de origen marino; y eventualmente los terrenos con metamorfismo de bajo grado pueden contener secuencias de minerales zeolíticos, generados a partir de feldespatos y vidrios volcánicos, por lo que también las zeolitas son buenos indicadores de los diversos grados de metamorfismo alcanzados por el espacio involucrado.

Los principales productores mundiales son China, Corea del Sur, Japón, Turquía y Jordania.

En Argentina, los principales depósitos de zeolitas (variedad clinoptilolita) se encuentran en Patagonia.

Desde Ecuador me escribe Zoilo Angulo señalando que allí tienen la clinoptilolita. Agrego el dato y agradezco el aporte.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.
P.S.: La imagen que ilustra el post la he tomado de la Enciclopedia Británica.

Este post es la segunda parte del que presenté la semana pasada, de modo que deberían ir a leer esa entrada antes que ésta.

El lunes pasado contesté las siguientes preguntas:

¿Qué se entiende por dureza mineral?

¿Qué escalas se usan para su medición?

¿Cómo se establece la dureza en la escala de Mohs?

¿Cómo se mide en la práctica la dureza con la escala de Mohs?

Hoy continuamos con las preguntas que habían quedado pendientes.

¿Hay alguna medición absoluta de la dureza?

Sí, muchas de las escalas que mencioné en el post anterior, entre ellas la de Rosiwal establecen las durezas de modo absoluto, midiendo de alguna manera las fuerzas aplicadas o las incisiones resultantes en el mineral.

Algunas escalas miden el peso que hay que aplicar a la punta exploradora, otras en cambio miden la profundidad del surco resultante.

En general, las variaciones en los números obtenidos en las diversas escalas tienen que ver con la selección del sistema de medidas, o de las unidades empleadas, además de la diferencia en el objeto de la medición que ya he mencionado (fuerza aplicada o raya obtenida).

Así es que en unas escalas se usa el Kg masa, en otros el Kg fuerza, a veces la presión, etc.

¿Cómo se establece la dureza con la escala Rosiwal?

Mide en una escala absoluta la dureza de los minerales, expresada como la resistencia a la abrasión medida en pruebas de laboratorio con un esclerómetro, y asignando al corindón el valor de 1000. En este caso lo que se mide es el peso necesario hasta obtener una incisión nítida en el mineral explorado.

En la figura que ven ilustrando el post, hay a la derecha un esclerómetro del S XIX y a la izquierda uno actual con balanza digital.

La palabra esclerómetro procede de las raíces griegas skleros= dureza y metron= medida.

¿Esas escalas, qué relación guardan entre sí?

Prácticamente ninguna, son independientes entre sí. Aunque, por supuesto el ordenamiento de minerales según su dureza será el mismo en ambas. Es decir que si un mineral A es más duro que B en una escala, obviamente también lo será en las demás, aunque sólo en una de ellas (la de Mohs) se le asignará un número de 1 a 10.

En las otras, se establecen valores absolutos, según ya dijimos, de modo que pueden establecerse siempre tablas de equivalencias.

Como ejemplo, tomamos a continuación los minerales de la escala de Mohs, y enumeramos sus valores de dureza según Rosiwal, (recordando que el valor 1000 se le asigna al corindón) y en la de Knoop, que son las de uso específico, aunque no corriente, en mineralogía:

Escala Rosiwal                Escala Knoop

Talco: 0,33                                         1

Yeso: 1,25                                        32

Calcita: 4,5                                     135

Fluorita: 5                                      163

Apatita: 8,13                                   430

Feldespato: 37,03                           560

Cuarzo: 125                             800-900

Topacio: 200                       1300-1400

Corindón: 1.000                          2000

Diamante: 140.000              8000-8500

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.
P.S.: La imagen que ilustra el post es de este sitio.

Cuando hace varios meses introduje el tema de las propiedades minerales que dependen del estado de agregación, mencioné entre ellas a la dureza.

Hoy nos ocuparemos de ese tema.

¿Qué se entiende por dureza mineral?

La dureza es la propiedad mineral que se refiere a la resistencia que opone un ejemplar a ser rayado por un objeto punzante, y depende de la calidad de los enlaces atómicos involucrados: cuanto más fuerte es el enlace, más duro es el mineral.

La dureza no debe confundirse con la tenacidad, que ya les expliqué hace tiempo en otro post y que tiene que ver con roturas y deformaciones, no con rayado.

Y por supuesto tampoco debe confundirse con esa otra propiedad denominada «raya», que se relaciona con el color.

Es importante señalar estas diferencias, ya que es muy común suponer que un mineral muy duro es también muy difícil de romper, lo que es exactamente a la inversa. Por lo general, los minerales más duros, (como por caso, el diamante) suelen ser sumamente frágiles.

Así pues, si bien las piedras preciosas, para serlo, exigen una dureza elevada, son casi todas muy propensas a quebrarse y/o astillarse.

Otro detalle importante a considerar es que la dureza es una propiedad vectorial, es decir que cambia ligeramente según la dirección de exploración.

¿Qué escalas se usan para su medición?

Existen numerosas escalas diferentes, dos de las cuales tienen un uso más mundialmente extendido.

Una de ellas, la de Mohs, es la que se usa normalmente en Geología, y en seguida la veremos en detalle. Es una escala relativa, sobre la base de minerales patrón, es decir que establece comparaciones, y no valores absolutos.

La otra escala, de Rosiwal es la privilegiada en Gemología, y acuña valores absolutos, como veremos en la segunda parte del post. Debe su nombre al geó³logo austríaco August Karl Rosiwal.

También en Gemología existen otras escalas como las de Vickers, Knoop, Brinell o Rockwell y otras más aún, todas las cuales pueden relacionarse numéricamente con la de Mohs y entre sí.

¿Cómo se establece la dureza en la escala de Mohs?

Se trata sencillamente de un listado de minerales seleccionados como patrones para comparar con ellos las durezas de todos los demás. Esta escala fue creada por el mineralogista australiano Friedrich Mohs, en el año 1824.

En cada caso, un mineral raya a otro de dureza menor, y es rayado por cualquiera de mayor dureza. El hecho de conferírsele un número a cada mineral de la lista, no implica otra cosa que un orden y no quiere decir que un mineral de dureza 4 sea cuatro veces más duro que otro de dureza 1, ni nada por el estilo.

Así, por ejemplo el diamante es miles de veces más duro que el talco, no solamente diez veces como podría pensarse por las posiciones en la tabla.

La escala de Mohs es la siguiente:

1. Talco
2. Yeso
3. Calcita
4. Fluorita
5. Apatita
6. Feldespato
7. Cuarzo
8. Topacio
9. Corindón
10. Diamante

En general, los minerales que aparecen en la escala son los más comunes y abundantes para esa dureza dada. Por supuesto eso sólo es posible cuando hay tantos minerales de esa dureza como para seleccionar uno entre ellos.

Pero esto no significa que el diamante sea ni común ni abundante, sino simplemente que entra en la escala como el de mayor dureza, porque no hay otro que lo supere en ese aspecto, al menos entre los fácilmente reconocibles.

¿Cómo se mide en la práctica la dureza con la escala de Mohs?

Lo primero que quiero recordarles es algo que dije un poco más arriba: la dureza es vectorial, de modo que muchos minerales pueden tener no un único valor de dureza, sino un rango, que incluye las variaciones de dureza en todas las direcciones posibles. Es por eso que al consultar las tablas, tanto puede aparecer un intervalo, como un número promedio, que incluye decimales, lo que no está contemplado en la escala de Mohs, y a muchas personas les llama poderosamente la atención.

Ahora pasemos a las operaciones prácticas para establecer la dureza.

La foma más simple de determinarla es encontrar cuál es el último mineral de la escala al que el ejemplar en análisis puede rayar, o a la inversa, cuál es el primero que puede rayarlo a él.

Si la muestra en exploración no puede rayar a la fluorita pero sí a la calcita, su dureza está entre 3 y 4. Y se definirá uno u otro valor según cuánta proximidad se aprecia a uno u otro, en función de la resistencia que se aprecie en cada caso.

En otras palabras, se debería contar con un mineral de cada dureza para probar los ejemplares que se desea definir. ¿Pero quién tiene en el bolsillo un diamante, un corindón, o un simple topacio? No muy práctico, ¿verdad?

Por eso existen sets comerciales que incluyen implementos semejantes a lápices con puntas de los minerales de la escala. Por cierto para los valores altos de la escala, los minerales naturales se reemplazan por aleaciones de dureza asimilable.

Pero el set sigue siendo caro, por lo cual, se ha generado una escala alternativa, que incluye elementos comunes con los que se pueden explorar los minerales incógnita.

Según esa escala, sabemos que:

Los minerales de dureza 1 se puede rayar fácilmente con la uña.

Los de dureza 2 se pueden rayar difícilmente con la uña. Por supuesto, depende de la fortaleza y salud de las uñas en cuestión.

Hasta la dureza 3 , se pueden rayar con una moneda o alambre grueso de cobre.

La dureza 4 permite fácilmente el rayado con un cuchillo de acero.

La dureza 5 se puede rayar difícilmente con un cuchillo, clavo o punta de acero.

La 6 sólo permite el rayado con una lija para acero, con una punta de vidrio o con los minerales de dureza superior.

Desde el 7 en adelante, los minerales rayan el vidrio.

El 8 exige herramientas de carburo de wolframio, o minerales más duros.

El 9 es rayado por herramientas de carburo de silicio o por el diamante.

El 10 no puede ser rayado, salvo por el propio diamante, y raya a todos los demás minerales.

Es interesante mencionar que a partir de la dureza 7, lo que suele hacerse es utilizar placas de dureza de valor conocido, a las que se raya con la muestra, para evitar dañar a esta última, ya que se trata normalmente de piedras preciosas, que es preferible no lastimar.

Ya para terminar, quiero mencionar algunas precauciones que deben tomarse a la hora de explorar la dureza de un mineral:

• Usar caras frescas, porque determinados grados de alteración provocan una disminución de la dureza.
• Asegurarse de que no haya pátinas de óxidos en la zona de exploración, porque se estaría probando la dureza del mineral pátina, y no la del mineral de interés.
• Limpiar siempre con el dedo la zona explorada, para asegurarse de que se ha logrado un verdadero surco y no se trata de la marca de polvo que un mineral más blando puede dejar sobre uno más duro. El ejemplo clásico es la marca de tiza con que se escribe en un pizarrón, obviamente más duro que ella. La marca que queda no es una herida de raya, sino el material desgastado desde la tiza misma.
• Tener en cuenta que algunos minerales pulverulentos, granulares o astillosos, pueden romperse y quedar aparentemente rayados, cuando lo que ocurre es un arranque de partículas, es decir una rotura, no un rayado. Para salvar esta posible confusión, conviene analizar la supuesta raya con una lupa de mano.

Como este post ya viene siendo bastante extenso, las preguntas que siguen serán motivo de la parte 2, que subiré el próximo lunes.

¿Hay alguna medición absoluta de la dureza?

¿Cómo se establece la dureza con la escala Rosiwal?

¿Esas escalas, qué relación guardan entre sí?

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.
P.S.: La imagen que ilustra el post es una foto tomada por Pulpo en el Museo de Ciencias Naturales de Los Ángeles, Estados Unidos.