Fluorita

Materiales usados

Fluorita

El fluoruro de calcio es uno de los materiales naturales que cumple con dos características

específicas, es abundante y presenta una buena propiedad de translucidez (7). Los elementos que

se unen para su formación pertenecen a los grupos 2 y 17 de la tabla periódica que, en su orden

son el calcio y el flúor. El calcio presenta una configuración electrónica donde en su último subnivel

(4s) tiene dos electrones, lo que le permite cederlos para convertirse en un Catión Ca+. El flúor que

en su último subnivel (2p) contiene cinco electrones, le es más sencillo recibir electrones para

quedar completo, convirtiéndose en un Anión F-. Como el catión cede dos electrones, y el flúor solo

puede recibir uno, se necesitan dos aniones (7). La reacción de estos dos elementos, el uno muy

electropositivo (Ca) y el otro muy electronegativo (F), forma iones con una configuración electrónica

muy estable, manteniéndose unidos por la acción de fuerzas electrostáticas (10). La estequiometría

de este sólido iónico es de tipo MX2 (CaF2), o fluoruro de calcio, conocido como fluorita. Su

cristalización es cúbica centrada en las caras como se muestra en la Figura 13, donde los cationes

están distribuidos en los vértices y centros de las caras de una celda unitaria cúbica, los aniones

están coordinados tetraédricamente con cuatro cationes y cada catión está coordinado con ocho

aniones que lo rodean en los vértices de un cubo (7).

Figura 13. Isométrica (b) y vista en plata (a) del modelo de la estructura atómica del fluoruro de

calcio

(a) (b)

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Las esferas rojas representan los cationes, que son de mayor tamaño, porque poseen un número

atómico mayor que los aniones.

Una característica importante de la fluorita es que es un material isotrópico, en el cual el

movimiento de la luz en todas sus direcciones tiene la misma velocidad y, por lo tanto, tiene un

solo índice de refracción (7).

A la hora de utilizar un agregado en la preparación de una mezcla de concreto o mortero se debe

considerar los posibles efectos al reaccionar con el cementante y sus componentes. Debido a las

características que presenta la fluorita en su composición química y mineralógica, es poco probable

que genere una reacción con los álcalis del cemento u otra reacción de inestabilidad, ya que en su

estado puro carece de sílices, arcillas, sulfuros o sulfatos que son los que podrían ocasionar

cambios volumétricos perjudiciales dentro del material (39).

En un estudio realizado por el Grupo de Investigación Química del Cemento y Materiales de

Construcción de la Universidad Nacional de Colombia – Sede Medellín donde se compara la

fluorita Colombiana con la Mexicana (42), la fluorita colombiana presenta contenidos de flúor

cercanos al valor máximo teórico (48,7% de flúor y 51,3% de calcio), lo que indica el alto grado de

pureza química; sin embargo, mineralógicamente, su pureza es menor pues contiene

principalmente dos contaminantes, la barita y el cuarzo, que pueden afectar la durabilidad de la

mezcla

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