Aplicación de la mineralogía en la industria
Enviado por Jhon2296 • 14 de Noviembre de 2017 • Síntesis • 1.866 Palabras (8 Páginas) • 149 Visitas
Aplicación de la mineralogía en la industria
El estudio de los minerales tiene diversas aplicaciones, seguidamente se resume algunas de ellas:
- Concentración y beneficio de minerales
- Materiales de construcción
- Industria del cemento, yeso, caliza
- Industria refractaria (ladrillos)
- Aditamentos (ingredientes de relleno: llantas = caucho + caolín)
El papel esta formado por celulosa y 80% de caolín
- Vidrios
- Cerámica, colores para cerámica, pigmentos
- Zeolitas
Las zeolitas son tamices naturales para filtrar grasas.
También se utiliza mezclado con el forraje de animales, ya que debido a la estructura tridimensional que tiene, si el animal come demasiado, el exceso de comida es guardado por las zeolitas, para posteriormente utilizarlo cuando el animal lo necesite.
- Conservación de monumentos
- Arqueometría
- Estaciones termoeléctricas y plantas incineradoras
- Protección ambiental que el material producido por todos los volcanes activos en el mismo periodo. Se mueven alrededor de 17,000 millones de toneladas de materia prima por año (incluyendo material de construcción)
- Industria farmacéutica
- Crecimiento e ingeniería de cristales (aplicaciones en medicina)
DEFINICIONES GENERALES
Mineral = especie mineral
Variedad mineral
Cristal
Sustancia amorfa
Composición química de la tierra y la corteza de la tierra
Se puede entender mejor la amplia variedad de las diferentes especies minerales y las variaciones exhibidas por las especies minerales individuales reconociendo las características químicas de la tierra y especialmente de la corteza. La siguiente tabla muestra a los principales elementos en la corteza y la tierra en su conjunto.
Elemento | % en peso en toda la Tierra | % en peso en la Corteza |
Oxigeno | 30.0 | 46.60 |
Hierro | 35.0 | 5.00 |
Silicio | 15.0 | 27.70 |
Magnesio | 13.0 | 2.09 |
Níquel | 2.4 | <1 |
Calcio | 1.1 | 3.63 |
Aluminio | 1.1 | 8.13 |
Sodio + Potasio | <1 | 5.40 |
El resto | <1 | 1.41 |
[pic 1]
Se observa que casi la mitad de la corteza está formada por oxigeno (% en peso), y además ocupa casi el 94% de su volumen. Esto se refleja directamente en los minerales existentes en la corteza. El oxígeno es el anión más predominante en la corteza, por ello se comprende por qué los silicatos son los más abundantes en la corteza.
Entonces, se puede decir, a escala atómica, que la corteza terrestre consiste esencialmente de un empaquetamiento de aniones oxígenos con cationes metálicos intersticiales, principalmente silicio. Adicionalmente, la corteza contiene cantidades significantes de otros compuestos oxigenados tales como los óxidos y carbonatos.
Aunque la corteza está compuesta básicamente de minerales hechos con sólo ocho elementos, los otros 90 elementos que naturalmente ocurren están presentes. Es importante mencionar que muchos elementos que son necesarios en nuestra sociedad tienen una abundancia muy baja. Por ejemplo, el cobre que se presenta como un metal nativo y en una variedad de minerales de la clase sulfuros, esta solamente presente en una concentración de 55 ppm aproximadamente. Algunos elementos están acumulados en minerales particulares; el Pb, por ejemplo se le encuentra mayormente en el mineral galena (PbS). Por otra parte, algunos elementos como por ejemplo el Rb están dispersados en bajas concentraciones en minerales formadores de roca y nunca en un mineral de Rb.
La existencia del gran número de minerales hasta ahora reconocidos, puede ser explicada por dos variables principales:
1. Química del cristal
2. Estructura del cristal
Por ejemplo, una composición química dada puede resultar en un número de minerales distintos que difieren en la estructura cristalina (polimorfismo). Similarmente, la misma estructura cristalina puede dar lugar a un número diferente de minerales dependiendo de la composición química. Así, la estructura de la halita (NaCl), es común a un gran número de muy diferentes minerales con diferentes cationes y aniones (minerales isoestructurales).
Además, es importante puntualizar que el mismo empaquetamiento de aniones puede dar lugar a diferentes estructuras dependiendo si o no los posibles sitios de cationes están ocupados.
* El alumno debe citar ejemplos de los fenómenos anteriormente mencionados.
Variación química en los minerales
Antes de comenzar el tema, es necesario definir los siguientes términos: isoestructural, isotópico, isomórfico y solución sólida, debido a que se han utilizados en diferentes formas y por lo tanto es frecuente una confusión de conceptos. Las definiciones dadas aquí, son las que van a ser consideradas en el desarrollo del curso.
ISOESTRUCTURAL, se dice de 2 o más minerales, u otras sustancias cristalinas, que tienen la misma estructura pero diferentes composiciones químicas. Es decir, los minerales isoestructurales tienen sitios uno a uno equivalentes en el arreglo estructural de sus átomos constituyentes. La solución sólida entre minerales isoestructurales no tiene que estar siempre presente ni tampoco tiene que estar excluido. Ejemplos de pares de minerales isoestructurales son: halita y galena.
ISOTIPICO, se dice de 2 o más minerales, u otras sustancias cristalinas, que tienen estructuras análogas. Es decir, los minerales isotípicos tienen estructuras cercanamente relacionadas pero no muestran sitios uno a uno equivalentes en el arreglo estructural. Ejemplos de pares de minerales isotípicos son: halita y calcita.
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