Mineralogia química:
Com ja hem vist en la mineralogia física, existeix una estreta relació entre les propietats d'un mineral, la seva composició química i la seva estructura cristal.lina; és per això que els estudis dels aspectes químics relacionats amb els minerals permeten extreure una sèrie de deduccions d'indubtable interès. La composició química d'un mineral té una importànciafonamental, ja que, en gran mesura, en depenen totes les seves propietats. No obstant, aquestes propietats no sols depenen de la composició química, sinó també de la disposició geomètrica dels àtoms constituents i de la naturalesa de les forces elèctriques que els uneixen.ª2 Mineralogia química. Concepte. La mineralogia química és la part de la mineralogia que estudia les propietats químiques dels minerals. També se la pot anomenar química mineral o química dels minerals. A causa de la naturalesa dels minerals -ja que són sòlids naturals i homogenis, formats per un procés inorgànic, amb una composició definida i amb una disposició atòmica ordenada- les relacions entre la mineralogia química i la cristal.lografia són més que evidents. s per això que nombrosos autors la denominen amb el terme cristal.loquímica. La cristal.loquímica és la disciplina que estudia les propietats de la matèria cristal.lina, especialment en relació amb l'estructura i el comportament químic. La cristal.loquímica ajuda a la interpretació de les propietats dels minerals en funció de la composició química i l'estructura. Quant a la cristal.loquímica ens referirem a: isomorfisme, polimorfisme, pseudomorfisme, decrepitació i eflorescència, en relació amb els minerals. Hi ha altres aspectes que relacionen la mineralogia i la química, com són els que fan referència als diferents tipus d'enllaç atòmic en els minerals, els mètodes d'anàlisi química quantitativa i qualitativa destinats a la identificació dels minerals, etc. i que per raó de les seves característiques d'especialització no hi seran tractats. 3.2.- Isomorfisme. L'isomorfisme és la semblança en l'estructura cristal.linade substàncies les quals tenen una composició química distinta. Dos substàncies es diu que són isomorfes quan tenen unaestructura cristal.lina anàloga i els seus cations i anions tenenrespectivament iguals grandàries relatives, fet que condicionaque tenguin unes constants cristal.logràfiques molt properes ique puguin, dins uns certs límits, produir cristalls mixtos osolucions sòlides. El terme isomorfisme va ser introdu‹t l'any 1819 perMitscherlich (1794-1863) com a conseqüència de les sevesexperiències amb cristalls de fosfats i arseniats i d'havercomprovat que presentaven la mateixa forma i iguals anglesdíedres entre cares homòlogues. L'isomorfisme es troba molt estès entre els minerals. Entreels nombrosos exemples d'isomorfisme podem citar: Sèrie de l'olivina (forsterita) - Faialita. Sèrie dels carbonats trigonals (calcita - magnesita). Sèrie dels carbonats ròmbics (aragonita - cerussita). Sèrie de l'espinel.la (espinel.la noble - cromita). Sèrie dels granats (pirop - uvarovita). 3.3.- Polimorfisme. El polimorfisme consisteix en la propietat que tenen certselements o compostos químics de poder presentar-se formant xarxescristal.lines diferents pertanyents a distintes classescristal.lines. El terme polimorfisme va ser definit per primera vegada perMitscherlich l'any 1821. Es diu que una substància polimorfa és dimorfa, trimorfa,etc., segons el nombre de formes cristal.lines que presenti. Tenim exemples de polimorfisme en el carboni: diamant(sistema cúbic), grafit (sistema hexagonal), en el carbonatcàlcic: calcita (sistema romboèdric), aragonita (sistema ròmbic),en el sulfur de ferro: pirita (sistema cúbic), marcassita(sistema ròmbic) i en el diòxid de titani: rútil (sistematetragonal prisma), anatasa (tetragonal bipiràmide) i brookita(sistema ròmbic). 3.4.- Pseudomorfisme. El pseudomorfisme és el fenomen mitjançant el qual elsminerals adopten una forma cristal.lina diferent a la quenormalment correspon a la seva composició química. En alguns casos hi ha alteracions d'un mineral de tal maneraque la seva estructura interna varia, però la seva forma externano, la qual cosa dóna lloc a una pseudomorfosi o forma falsa. La pirita pot convertir-se en limonita, però conservant elseu aspecte extern. La pseudomorfosi es defineix d'acord amb la naturalesa dela seva formació: a.- Substitució.- Existeix una renovació gradual delmaterial primari, el qual es va reemplaçant simultàniament, sensereacció química. L'exemple més corrent és la substitució persílice de les fibres de fusta, fins a formar una fustapetrificada (xilòpal). b.- Incrustació.- Es diposita una crosta d'un mineral sobreels cristalls d'un altre. Exemple: el quars incrustant cubs defluorita. La fluorita pot, més tard, desaparèixer completamentper dissolució, però la seva presència anterior queda indicadapel motlle que ha deixat en el quars. c.- Alteració.- Consisteix en l'addició parcial de materialnou, o en una renovació parcial del material primari. Exemple:la transformació d'anhidrita en guix i el canvi de la galena enanglesita. d.- Paramorfisme.- Consisteix en la transformació del'estructura interna d'un cristall en una forma polimorfa senseproduir cap canvi en la forma exterior. Exemple: la transformacióde l'aragonita en calcita, i del rútil en brookita. 3.5.- Decrepitació. Quan s'encalenteixen determinats minerals, a l'interior delsquals existeixen cavitats microscòpiques o submicroscòpiquesocupades totalment o parcialment per un líquid o un gas, aquestescavitats exploten, la qual cosa produeix la ruptura del minerala causa de la pressió exercida pel líquid quan s'evapora o el gass'expansiona. Aquest fenomen rep el nom de decrepitació. Els fenòmens de decrepitació són freqüents en les sals. Enalguns casos els cristalls de sal comuna (halita) contenencavitats plenes d'aigua. La carnalita, quan es dissol en aigua, emet un renouespecial que és semblant al que fa la neu en ser trepitjada elsdies que fa molt de fred. Aquest fenomen és degut al fet que enla carnalita, més que en altres sals, es troben inclusions debombolles de gasos sotmeses a altes pressions, que quan esclatenprodueixen l'esmentat renou. 3.6.- Eflorescència. Els minerals que s'alteren a la temperatura ordinària i enaire sec es diuen eflorescents. Són formacions semblants a molseso esponges. Són formades per determinades sals, en la majoria dels casossulfats hidratats solubles. En els períodes plujosos desapareixenhabitualment per tornar a aparèixer quan fa bon temps i latemperatura puja. En aquests tipus de formacions es poden incloure lessecrecions dendrítiques de diòxids de manganès.
|