Mineralogia

Cristalización de minerales
La cristalización es el proceso de ordenamiento interno de los constituyentes de un mineral para definir un cristal, es decir, una forma geométrica externa definida.
Factores que influyen en la cristalización de los cristales
Para que los cristales se formen y lleguen a alcanzar un determinado tamaño influyen tres factores:
* El espacio. Si los mineralescrecen aislados o tienen mucho espacio, se formaran cristales.
* El tiempo. Si crecen lentamente pueden originarse grandes cristales; por el contrario, cuando cristalizan rápidamente se forman cristales pequeños. Si el proceso es muy rápido, no hay tiempo para que se formen cristales y entonces se originan vidrios (obsidiana).
* El reposo. En un medio tranquilo se pueden disponer ordenadamentelos componentes permitir el crecimiento del cristal para ello a de haber una temperatura y una presión constantes.


Mecanismo de cristalización por nucleación y crecimiento
Nucleación:
La velocidad de nucleación afecta el tamaño que los cristales pueden alcanzar:

En un cristalizador intermitente, conforme mayor sea la velocidad de nucleación menor es el tamaño de los cristalesobtenidos.

En el caso de una cristalización continua el aumento de la velocidad de nucleación se traduce en un mayor tiempo de residencia de los cristales.


Nucleación primaria Homogénea
Heterogénea

Mecanismos
De nucleación
Sembrado
Nucleaciónsecundaria Contacto
Esfuerzo

La velocidad de nucleación es función de la sobresaturación y del mecanismo que la origina la mayoría de los cristalizadores operan en la región de baja sobresaturación para que el crecimiento de cristales sea regular y el producto puro. Por tal motivo la nucleación secundaria es la más empleada a nivel industrial.

La velocidad de nucleación generalmente seexpresa por medio de una correlación empírica:

B = dN kn (c-c*)i
dt
Donde:
B: Velocidad de nucleación [Núcleos/t-volumen de solvente]
N: Número de núcleos por unidad de volumen del solvente [M/L3]
Kn: Parámetro empírico
i: Parámetro empírico
c-c*: Sobresaturación [M/L3]
c: Concentración de soluto en la solución [M/L3]
c*: Concentración de saturación del soluto [M/L3]Crecimiento:
El crecimiento de los cristales es un fenómeno cuya fuerza impulsora también es la sobresaturación. El crecimiento de un cristal es un proceso de adición capa por capa. El crecimiento solo puede ocurrir en la superficie del cristal y las resistencias involucradas. En el crecimiento son la difusión del soluto hasta la superficie del cristal y la resistencia a la integración del soluto a lasuperficie del cristal, dado que las resistencias actúan en serie, la velocidad de crecimiento de un cristal puede expresarse en forma empírica:

Donde Kc está dada por:

Donde: Mc: Masa de un cristal [M]; t: tiempo [t]; Kc: Coeficiente global de transferencia de
Masa [L/t]; kL: Coeficiente de transferencia de masa en la película [L/t]; kS: Velocidad
Especifica de integración del soluto ala superficie del cristal [L/t]; c-c*: Sobresaturación
[M/L3]; A: Área del cristal [L2].

Uno de los objetivos de la cristalización es producir cristales de tamaño uniforme, por tal motivo la velocidad de crecimiento de un cristal generalmente se asocia a una longitud característica medible. Esta longitud puede ser determinada por varios métodos, siendo el más utilizado el del tamizado de loscristales bajo estudio.

Estructura interna cristalina

Todos hemos oído hablar de los minerales o cristales naturales. Los encontramos a diario sin necesidad de acudir a un museo. Una roca y una montaña están constituidas por minerales, tan cristalinos como el azúcar de un terrón, un trozo de porcelana o el oro de un anillo. Sin embargo, sólo en ocasiones el tamaño de los cristales es lo...