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UNI-FIQT PI 146 CICLO 2019-2 CARACTERIZACIÓN DE MINERALES Ing. Rafael J. Chero Rivas 03 de septiembre 2019 2 Mineral • Sólido cristalino, natural, inorgánico, de composición química definida, pero no fija. Estos minerales forman parte de la corteza terrestre. De acuerdo a su aprovechamiento industrial, pueden clasificarse como minerales metálicos o minerales no metálicos. Chalcopirita CuFeS2 digenite Cu9S5 Chalcocita Cu2S bornita Cu5FeS4 enargita Cu3AsS4 Michael J Walter 4/09/2019 Ing. Rafael J. Chero Rivas 3 • A partir de los cuáles se extraen metales. • La extracción de los metales se realiza por procesos metalúrgicos. MINERALES METÁLICOS Minerales no Metálicos 4/09/2019 Ing. Rafael J. Chero Rivas 4 4/09/2019 Ing. Rafael J. Chero Rivas 5 4/09/2019 Ing. Rafael J. Chero Rivas 6 Identificación de Minerales ◼ Densidad (Gravedad específica) ◼ Dureza (Escala Mohs) ◼ Color ◼ Raya ◼ Forma cristalina ◼ Clivaje (fractura) ◼ Brillo (Lustre) Otras propiedades Magnetismo: magnetita (Fe3O4) Fluorescencia Reacción: la calcita (CaCO3) reacciona con HCl 4/09/2019 Ing. Rafael J. Chero Rivas 7 DENSIDAD Es la relación de la masa del mineral respecto a un determinado volumen. Generalmente, los rangos de densidad para los minerales van desde valores entre 2,00 g/cm3 - 20,0 g/cm3. Los valores son confiables en muestras puras de aproximadamente 1 cm3. 4/09/2019 Ing. Rafael J. Chero Rivas 8 31/03/2015 30 DENSIDAD RELATIVA (relativa al agua ) Aire: 0,001 Madera (Pino): 0,5 Gasolina: 0,7 Hielo: 0,92 Agua: 1,00 Azúcar: 1,59 Halita (NaCl): 2,18 Cuarzo (SiO2): 2,65 Mayoría Minerales: 2,6-3,0 Aluminio: 2,7 Cuarzo (SiO2) Brennan T. Jordan 4/09/2019 Ing. Rafael J. Chero Rivas 9 Cuarzo Galena Oro 4/09/2019 Ing. Rafael J. Chero Rivas 10 DUREZA Es la resistencia que ofrece un mineral a ser desgastado por otro. La dureza en los minerales varía entre 1 a 10 de acuerdo a la escala relativa de Mohs. 4/09/2019 Ing. Rafael J. Chero Rivas 11 DUREZA Escala Mohs Nombre Fórmula Característica 1 2 Talco Yeso Mg3(Si4O10)(OH)2 CaSO4.2H2O Muy blandos 3 4 Calcita Fluorita CaCO3 CaF2 Blandos 5 6 Apatito Ortosa Ca5(F, Cl, OH)(PO4)3 KAlSi3O8 Duros 7 8 9 10 Cuarzo Topacio Corindon Diamante SiO2 Al2(SiO4)(F, OH)2 Al2O3 C Muy duros Dureza. Escala de Mohs 4/09/2019 Ing. Rafael J. Chero Rivas 13 La escala Mohs no es una escala absoluta, es una escala relativa. Observar en el gráfico muestra que no es verdad que el diamante sea 10 veces más duro que el Talco. 4/09/2019 Ing. Rafael J. Chero Rivas 14 COLOR Algunos minerales presentan siempre el mismo color: la galena (SPb) es gris, la pirita (FeS2) es dorada. Sin embargo, otros muchos minerales presentan colores variados, por la presencia de impurezas, inclusiones, alteraciones meteóricas: cuarzo (incoloro, morado, amarillo, rosa, negra). El color no es usualmente una propiedad definitiva de un mineral. El color puede ser propio o idiocromático: en este caso generalmente, el color depende del catión de la fórmula química del mineral. Un buen ejemplo de esto es la malaquita (Cu2CO3(OH)2), en el cual el color verde es dado por el Cu. 4/09/2019 Ing. Rafael J. Chero Rivas 15 Algunos colores del Cuarzo (SiO2) 4/09/2019 Ing. Rafael J. Chero Rivas 16 RAYA Para minerales opacos, si la muestra se frota en una porcelana sin barnizar, puede dejar sobre ésta una marca de polvo coloreado. Esta raya es propia de cada mineral y puede ser usada para la identificación de minerales. Son importantes aspectos como el color, el tono y el brillo de la raya. La mayor parte de los minerales transparentes tienen raya blanca, otros dan colores puros. 4/09/2019 Ing. Rafael J. Chero Rivas 17Cinabrio, HgS Pirita, FeS2 Hematita, Fe2O3 4/09/2019 Ing. Rafael J. Chero Rivas 18 Se muestra la manera de realizar la prueba de raya en la Hematita (Fe2O3). Forma de realizar la prueba de Raya 4/09/2019 Ing. Rafael J. Chero Rivas 19 Reconocimiento a través de la raya COLOR TONALIDAD EJEMPLO Gris Oscura Oscura brillante Enargita (Cu3AsS4) Argentita (Ag2S) Negra Grisácea Verdosa Galena (PbS) Calcopirita (CuFeS2), Pirita (FeS2) Roja Escarlata Cinabrio (HgS) 4/09/2019 Ing. Rafael J. Chero Rivas 20 Variedades de Hematita (Fe2O3) 4/09/2019 Ing. Rafael J. Chero Rivas 21 Interferencia de la luz en la superficie o en el interior de un mineral. El ópalo es un ejemplo. Otro ejemplo: plagioclasa (Silicato de sodio, calcio y aluminio), variedad labradorita, ver diapositiva siguiente. Juego de colores: Iridiscente Ópalo (SiO2-n H2O) 4/09/2019 Ing. Rafael J. Chero Rivas 22 Plagioclasa (Silicato de sodio, calcio y aluminio)-variedad Labradorita 23 FORMA CRISTALINA O HABITUS DE CRISTALIZACIÓN Es el aspecto regular del sólido cristalino a través de la presencia de planos, aristas y vértices como consecuencia del arreglo periódico interno de las partículas constitutivas del mineral. Ing. Rafael J. Chero Rivas Sistema cúbico: cubos de pirita Sistema hexagonal: prisma piramidal de cuarzo Prismático 4/09/2019 Ing. Rafael J. Chero Rivas 24 CLIVAJE O EXFOLIACIÓN • Es la ruptura del mineral a través de direcciones definidas. El clivaje se puede clasificar según la cualidad del clivaje ó según el número de direcciones de planos de clivaje. 4/09/2019 Ing. Rafael J. Chero Rivas a. Clivaje cúbico b. Clivaje octaédrico c. Clivaje rombododecaédrico d. Clivaje romboédrico e. Clivaje columnar f. Clivaje basal. F o rm a s d e c li v a je 4/09/2019 Ing. Rafael J. Chero Rivas C L IV A J E Halita, NaCl En el caso de la halita, forma cubos En el caso de la Muscovita, mica (izquierda), el clivaje es basal 4/09/2019 Ing. Rafael J. Chero Rivas 27 Clivaje En el caso de la galena (abajo) forma cubos. Ilustración: Brennan T. Jordan El hábito cristalino de la calcita es perfecto en las 3 direcciones formando romboedros. Fluorita CaF2 El clivaje de la Fluorita (izquierda) es perfecta formando octaedros. 4/09/2019 Ing. Rafael J. Chero Rivas 28 FRACTURA • Es la ruptura del mineral a través de superficies irregulares. Los tipos de fractura pueden ser: concoide, astillosa e irregular. Muestras de asbesto de serpentina (Mg,Fe)3Si2O5(OH)4 Propiedades de los minerales Forma cristalina vs. (fractura). Cuarzo (SiO2) Ben Laabs, Earth Materials 4/09/2019 Ing. Rafael J. Chero Rivas 30 BRILLO (LUSTRE) A la apariencia general de la superficie de un mineral debida a la luz reflejada, se denomina brillo. Brillo: Metálico o no metálico. No metálico: vítreo, sedoso, resinoso, perláceo, graso, ceroso, apagado, terroso. Brillo metálico Brillo no metálico 4/09/2019 Ing. Rafael J. Chero Rivas 31 Galena Tiza Talco Esfalerita Bornita Fluorita 4/09/2019 Ing. Rafael J. Chero Rivas 32 Ejemplos de brillo metálico Brillante y acerado. Lo poseen los metales nativos, y algunos sulfuros y óxidos, suelen ser minerales opacos de fuerte absorción. 4/09/2019 Ing. Rafael J. Chero Rivas 33 Ejemplo de brillo no metálico Vitreo: Propio de minerales transparentes, con Índice de refracción medio. Ej: cuarzo (SiO2) 4/09/2019 Ing. Rafael J. Chero Rivas 34 Ejemplo de brillo no metálico Sedoso: Propio de minerales de fibrosidad fina y paralela. Ejemplo: espatosatinado (yeso, CaSO4.2H2O) 4/09/2019Ing. Rafael J. Chero Rivas 35 Ejemplo de brillo no metálico Resinoso: Parecido al de la resina, pues la superficie de los minerales que la poseen no es tan regular como en lo de brillo vítreo. Ejemplo: Azufre. 4/09/2019 Ing. Rafael J. Chero Rivas 36 Ejemplo de brillo no metálico Atercioperlado : C o m o e l d e l terciopelo, causado por cr is ta les de h á b i t o f i b r o s o c o r t o s y e n t r e c r u z a d o s . Ejemplo : Talco , M g 3 S i 4 O 1 0 ( O H ) 2 4/09/2019 Ing. Rafael J. Chero Rivas 37 Ejemplo de brillo no metálico M a t e . C a r a c t e r í s t i c o d e m i n e r a l e s terrosos; propiamente es la carencia de brillo. E j : C a o l i n i t a , A l O 4 ( S i 4 O 1 0 ) ( O H ) 8 4/09/2019 Ing. Rafael J. Chero Rivas 38 Ejemplo de brillo no metálico Terroso. Ej: Goetita FeO(OH): óxido de hierro hidratado. 4/09/2019 Ing. Rafael J. Chero Rivas 39 Ejemplo de brillo no metálico Ceroso Similar al brillo de la cera o al de un objeto cubierto por una delgada capa de aceite, y se suele observar en minerales transparentes de fractura concoidea. Ej: serpentina. (Mg,Fe)3Si2O5(OH)4 4/09/2019 Ing. Rafael J. Chero Rivas 40 B ri ll o 4/09/2019 Ing. Rafael J. Chero Rivas 41 LUMINISCENCIA La emisión de la luz no es debido a la incadescencia. Por ejemplo, los colores de los minerales fluorescentes bajo la luz ultravioleta. Tales minerales incluyen variedades de calcita (CaCO3), fluorita (CaF2) y schelita (CaWO4). L a m a y o r p a r t e d e l o s m i n e r a l e s l u m i n i s c e n t e s s o n c a r b o n a t o s . OTRAS PROPIEDADES 4/09/2019 Ing. Rafael J. Chero Rivas 42 La fluorita (izquierda) es fluorescente bajo la luz ultravioleta. La fluorita (derecha) cuando se apaga la lámpara. Fluorita: CaF2 Características Especiales: Magnetismo Algunos minerales de h i e r r o p u e d e n s e r paramagnéticos como la m a g n e t i t a ( F e 3 O 4 ) . L a m a y o r í a d e l o s minerales son por el contrario diamagnéticos (repelidos por los imanes. http://www.minerals.net/mineral/oxides/magnetit/magneti4.htm 4/09/2019 Ing. Rafael J. Chero Rivas 44 OTRAS PROPIEDADES Los minerales y sus características 4/09/2019 Ing. Rafael J. Chero Rivas 45
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