CRECIMIENTO DE CRISTALES POR NUCLEACION HETEROGENEA: "EN LAS ROCAS"

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CRECIMIENTO DE CRISTALES POR NUCLEACION

HETEROGENEA: "EN LAS ROCAS"

1.INTRODUCCION: LA IMPORTANCIA DE SER LLAMADO CRISTAL

La fascinación de los cristales ha catalizado fuertemente su estudio a lo largo del tiempo. Inicialmente, una parte integral de Mineralogía y Geología y Química, invadió rápidamente otros campos. Hoy, el interés en los cristales se extiende mucho más allá de estas áreas científicas. Algunos ejemplos son Física e Ingeniería de Materiales por razones obvias (estado sólido, metales y aleaciones, nuevos materiales).

Durante muchos años, el crecimiento de cristales se entendió como un arte, basado en el empirismo de aquellos que están más interesados ​​en obtener un cristal con ciertas características, que, en comenzar su estudio científico, que no es accesible en términos matemáticos. De hecho, esta área, como fue descrita magníficamente por Hulliger en 1994, es uno de los temas más complejos, en sus aspectos de fenómenos de transferencia de masa y calor, termodinámica, de estudiar mecanismos de nucleación, crecimiento, defectos cristalinos, etc. En su enfoque, este autor se queja del abandono al que Química refiere todo lo que concierne a los cristales en los libros de texto y manuales de Química general.

Hoy, la situación ha mejorado e incluso se ha revertido. Aunque la evolución no se nota en la información impresa a nivel de manuales de enseñanza a nivel internacional, lo mismo no es cierto en términos del mercado implementado en Internet. De hecho, los cristales venden muy bien su imagen en pequeñas publicaciones educativas; en portales con la descripción de recetas para su preparación; en galerías de fotografía científica; en paquetes de juguetes educativos, generalmente vendidos en el grupo de edad de ocho a diez años.

 Para un niño y la familia que ciertamente acompaña sus manipulaciones en el hogar, el principal motor de interés es obtener su colección de piedras preciosas y "minerales" multicolores. Poco tiene sentido los nombres complicados de los ingredientes, que son, invariablemente, alumbre de potasio (KAl) y dihidrógeno fosfato de amonio (ADP) "dihidrogenofosfato de amonio", dopado con varios colorantes alimentarios. Tampoco pueden imaginar la intensa investigación que subyace a la construcción de estos kits.

 El truco de las recetas no está solo en los compuestos principales: la presencia de modificadores de hábito cristalinos se administra en cantidades tan pequeñas que no es necesario mencionarlos en las listas de ingredientes, que son obligatorios en términos de seguridad. A partir de 1995, los kits comenzaron a incluir una piedra para catalizar el crecimiento: la nucleación heterogénea, el tema de este trabajo, comenzó a aplicarse. Se utiliza invariablemente granito, que también puede actuar como un modificador del hábito cristalino, al menos en relación con ADP.

En los últimos años, la ingeniería cristalina, bendecida por el prefijo de la moda Nano, ha dado sus frutos y cada vez más asume un papel transversal en la cristalografía.

Los ingredientes exitosos de los kits, es decir, los colorantes alimentarios, su oclusión molecular en redes cristalinas transparentes de sales iónicas, modificadores cristalinos del hábito y el hecho de que rocas y minerales catalizan fuertemente el desarrollo de cristales, son temas que pueden explorarse. conceptualmente a nivel universitario y, con seguridad, las ventas no disminuirán, siempre que los precios no sean exorbitantes y la comercialización se realice a gran escala. Esta exploración didáctica puede iniciarse en laboratorio, proyecto u otras clases, utilizando multimedia. En definitiva, puede conducir al emprendimiento, fomentando conexión de la industria con la Universidad y los Centros de Investigación, involucrando a la comunidad escolar y la familia misma, sobre temas que pueden enriquecer el tejido empresarial y promover el empleo.

2. "EN LAS ROCAS": PUNTO DE INICIO PARA UNA GRAN "RED CRISTALINA"

La investigación sobre este tema comenzó en 1993, con la participación de maestros, estudiantes y empleados del Laboratorio de Química Inorgánica. En el mismo año, se realizó una colaboración con la empresa SITAF (1995-2002), comenzando la comercialización de kits "On the Rocks". Estos y otros productos didácticos fueron diseñados para aplicaciones dirigidas a la enseñanza en las escuelas, con miras a su inserción en los planes de estudio y en el componente Área - Proyecto escolar, mucho más allá del aspecto lúdico de los kits didácticos de KAL y ADP. El proyecto luego ganó gran visibilidad con la participación en varias exposiciones, habiendo sido galardonado con el 3er Premio de Difusión "Descubriendo la Ciencia", Programa Galileo. Sin embargo, la designación de "minerales sintéticos" fue muy mal recibida por los comerciantes y geólogos, ya que despertó la desconfianza del público hacia la colección de minerales, gemas y fósiles. El título de rocas ornamentales también causó confusión, ya que algunos pensaron que era un proyecto para vender mármol y granito para la decoración de interiores. Pero fue con estos títulos que en 1996 comenzaron las acciones de capacitación PRODEP II FOCO, que duraron hasta el año 2000, año en que la adhesión a este tipo de capacitación prácticamente cesó en general. Inicialmente dirigido a profesores de Química y Física, los cursos rápidamente comenzaron a cubrir la Tierra y Ciencias de la Vida, Educación Visual, las artes y la rama tecnológica. La "Rede Cristalina" fue simultáneamente reforzada y diseminada a innumerables escuelas por el Programa Ciencia Viva ("On the Rocks", "Rocas ornamentales y minerales sintéticos, Rede Cristalina", etc.) desde 1997 (hasta 2002) y muchas escuelas continuaron sus proyectos de forma autónoma, aunque otros permanecieron conectados a la red central.

3. MÉTODO EXPERIMENTAL

 La nucleación heterogénea con soportes, Las referencias científicas más antiguas que encontramos parecen vinculadas a la biocristalización se cristalizaron más de setenta proteínas utilizando muestras de minerales como sustratos. Los autores demuestran que se obtienen muestras más perfectas y más grandes (mejor acceso a los nutrientes), con grados de sobresaturación mucho más bajos que los utilizados en las pruebas de control realizadas sin el sustrato. También informan cambios en el hábito cristalino e incluso en el sistema de cristalización. El crecimiento "On the Rocks" se describe en la literatura, ahora accesible en Internet y se hará referencia en este texto como RO-NH (Rocas ornamentales - Nucleación heterogénea).

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