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CristalizacinLa cristalografa es una divisin fascinante del estudio de la mineraloga. Incluso los no-coleccionistas pueden tener una gran apreciacin por los cristales individuales desarrollados y hermosamente simtricos, como aquellos de pirita, de Espaa, y grupos de cristales como el cuarzo de Arkansas o turmalina de California; y pensar que dichos cristales vienen de la Tierra por lo que resulta sorprendente para muchos. La persona no especialista no ha tenido oportunidad de aprender sobre cristales, porque simplemente no se le ha presentado dicha oportunidad. Se es pera darle las herramientas para tener una mayor y mejor apreciacin de los cristales naturales y sus formas proporcionando algo de teora para entender la cristalografa.

Introduccin a la CristalografaCristalizacin

La cristalizacin es un proceso en donde los iones, tomos o molculas que constituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales, que se emplea en qumica con bastante frecuencia para purificar una sustancia slida. En la cadena de operaciones unitarias de los procesos de fabricacin, se ubica despus de la evaporacin y antes de la operacin de secado de los cristales y envasado.

IMPORTANCIA DE LA CRISTALIZACIN EN LA INDUSTRIA La cristalizacin es importante como proceso industrial por los diferentes materiales que son y pueden ser comercializados en forma de cristales. Su empleo tan difundido se debe probablemente a la gran pureza y la forma atractiva del producto qumico slido, que se puede obtener a partir de soluciones relativamente impuras en un solo paso de procesamiento.

Tipos de cristalografa

Cristalografa elementalLos cristales son considerados como agregados de esa molcula elemental:Los fenmenos isomorficos (composicin varia y la forma permanece) y polimorfos (igual composicin y distinta forma) fueron descubiertos en el siglo 19 y llevar a la teora de las redes cristalinas de Bravais.Cristalografa roetnogrficaSobre 1910, se pens en los cristales para la difraccin de los rayos X y aparece la teora de las redes moleculares. Consideran el cristal formado por partculas ordenadas. Un ao despus Bravais simplifica este estudio llevndolo a las matemticas.Cristalografa estructuralSe rene la escuela alemana y francesa, definiendo las redes y estableciendo el estudio de medios cristalinos. Combinando los elementos en el espacio. En el cristal tiene tanta importancia la materia como la ordenacin. Barlow tambin habla de esferas, los tomos, empaquetados donde hay huecos, y tambin habla de los enlaces. Los cristales van a depender de los tomos que los formas y los enlaces que los unen. Lostomosestn empaquetados de forma ordenada. Desde los aos 50 se da ms importancia a la estructura.

Proceso de Cristalizacin

Es el proceso por el cual los elementos de una sustancia, previamente separados se renen, sometidos nicamente a sus atracciones mutuas, dando origen a los cristales. Para que este proceso sea posible es necesario que estn presente adems de:Soluciones MineralizantesLa Presin La TemperaturaTres condiciones fundamentales previas, que son:ReposoEspacio Tiempo Por Solidificacin. Una sustancia gaseosa est formada por unidades generalmente molculas, separadas por distancias grandes, en estado de agitacin; a medida que la temperatura desciende, las molculas pierden energa, disminuyen su velocidad y van aproximndose, ponindose en contacto, transformndose en un lquido. Si la temperatura baja an ms, sigue disminuyendo su movimiento, que llega casi a cesar, de tal manera que sus partculas se ordenan en un modelo regular tridimensional (slido) y son ayudados a mantenerse en sus posiciones por fuerzas de enlaces.

Mtodos

Por Sublimacin. Cuando las sustancias pasan directamente del estado gaseoso al slido, sin pasar necesariamente por el estado lquido. Ejemplo: el azufre en los volcanes.

Por Sobresaturacin. Es otro modo de formarse cristales. Cuando hay suficientes molculas de disolvente para mantener separadas las partculas de las sustancias disueltas, no hay cristalizacin, pero al disminuir el disolvente por evaporacin, las partculas disueltas se ponen en contacto y se forman ncleos de cristales; ejemplo, los depsitos de sal gema o halita (NaCl).

Por Reacciones Qumicas. Cuando dos sustancias disueltas, a travs de reacciones qumicas, dan lugar a una tercera; de este modo se formaron en la naturaleza los carbonatos, sulfatos, etc.

CRISTALOGRAFIA GEOMETRICA

La cristalografa geomtrica estudia la forma de los cristales ,la cual est relacionada ntimamente con su estructura atmica interna; sin embargo la forma externa a tiene gran importancia y su estudio a permitido la formulacin de tres leyes fundamentales

1 LEY DE LA CONSTANCIA DE LS ANGULOS DIEDROSEnunciada por STENO en 1669 y establece que , en una misma especie mineral los ngulos diedros de dos caras cambien en cuanto a su forma y tamao 2- LEY DE LA RACIONALIDAD DE LOS INDICES Formulada por HAUDY en 1782,afirma que la relacin entre los parmetros de todas las caras existentes o posibles de un cristal sobre un mismo eje ,da siempre nmeros racionales y pequeos .3-LEY DE LA CONSTANCIA DE LA SIMETRIA Un cristal el grado d simetra que presenta un conjunto cualquiera de sus caras, no cambia cuando se combina con otro, es decir cuando aparecen caras nuevas.Todo cristal, como poliedro que es encuentra en el cierto nmero de elementos reales e imaginarios

Geomtricos o elementos reales: aristas, vrtices y caras

Los cristales por ser poliedros presentan ciertos nmeros de caras, aristas y vrtices que son sus elementos reales.-Caras: son planos considerados como el lugar geomtrico de las partculas donde la estructura interna cristalizada y la estructura del medio estn en equilibrio. Son por tanto, planos reticulares.-Aristas: son rectas terminales del cristal, producidas por interseccin de dos caras. Son por tanto, filas de nudos.-Vrtices: son puntos donde concurren ms de dos caras, son nudos de las redes cristalinas.

Elementos de simetraLas celdas fundamentales de un cristal presentan elementos de simetra, que son:Eje de simetra:es una lnea imaginaria que pasa a travs del cristal, alrededor de la cual, al realizar ste un giro completo, repite dos o ms veces el mismo aspecto. Los ejes pueden ser: monarios, si giran el motivo una vez (360); binarios, si lo giran dos veces (180); ternarios, si lo giran tres veces (120); cuaternarios, si lo giran cuatro veces (90); o senarios, si giran el motivo seis veces (60).

Plano de simetra:es un plano imaginario que divide el cristal en dos mitades simtricas especulares, como el reflejo en un espejo, dentro de la celda. Puede haber mltiples planos de simetra. Se representa con la letra m.Centro de simetra:es un punto dentro de la celda que, al unirlo con cualquiera de la superficie, repite al otro lado del centro y a la misma distancia un punto similar.

Sistemas cristalinos:todas la redes cristalinas, al igual que los cristales, que son una consecuencia de las redes, presentan elementos de simetra. Si se clasifican los 230 grupos espaciales segn los elementos de simetra que poseen, se obtienen 32 clases de simetra (cada una de las cuales rene todas las formas cristalinas que poseen los mismos elementos de simetra)es decir, regular o cubico, tetragonal, hexagonal, rombodrico rmbico, monoclnico y triclnico.Hbito cristalino:es el aspecto que presenta un cristal como consecuencia del diferente desarrollo de sus caras.Hbito acicular:cristales con gran desarrollo de caras verticales. Tienen aspecto de agujas.Hbito honojoso:cristales con aspecto de hojas por el gran desarrollo de las caras horizontales.

Estos elementos estn ligados por el teorema de Euler:

N caras + N vrtices = N de aristas +2

Octaedro Caras + vrtices = Aristas + 2 8 + 6 = 12 + 2GONIOMETRA. LEY DE STENO.

El estudio de la simetra y medida de los ngulos que forman entre s las caras de un cristal, determina el tipo de mineral o sustancia qumica a que dicho mineral pertenece.A mediados de los aos 60 Steno establece que los ngulos de caras equivalentes de la misma sustancia son constantes (deducido de la observacin, midiendo los ngulos entre dos caras consecutivas)Un siglo ms tarde fue comprobado en muchos casos. La ley de Steno o ley de constancia de ngulos nos dice que en los cristales de igual especie cristalina, el tamao, la forma de las caras y la distancia que las separa puede ser distinta pero los ngulos diedros que forman caras homologas son iguales.

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