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Aprende sobre fórmulas gemológicas –

La composición química de un mineral es el aspecto principal de su definición como especie.Esta combinación se puede expresar como fórmula química logo elemento y el número proporcional de átomos en la molécula o compuesto de ese mineral. Las fórmulas gemológicas son fórmulas químicas para minerales y otros materiales de interés para la comunidad de joyería y coleccionistas de gemas. Por ejemplo, la fórmula química del cuarzo es SiO2un átomo de silicio frente a dos átomos de oxígeno.

Cristales de cuarzo, Huaron, Perú. Foto atravesar Didier Descounes. Con permiso CC By-SA 3.0.

Sustitución en la fórmula de la gema

Muchas fórmulas gemológicas contienen elementos agrupados entre paréntesis con comas, como (Fe, Mg). Esto sugiere que el hierro (Fe) o el magnesio (Mg) o ambos pueden ocupar posiciones específicas en la estructura cristalina. El primer elemento enumerado entre paréntesis es el elemento que está presente en mayor cantidad en el sitio estructural. ¡En algunos casos, esto determina la especie!

Por ejemplo, el piroxeno de plata es (Li, Na) Al (PO4) (F, ay).

cristal de olivino

Los elementos entre paréntesis en fórmulas gemológicas pueden ocupar las mismas posiciones en la estructura cristalina de la piedra preciosa. Los elementos se clasifican en orden descendente según el número en esa posición. cristales de piroxeno de plata, 6,3 x 3,0 x 2,6 cm, Linópolis, Livino das Laranjeiras, Minas Gerais, Brasil. © Rob Lavinsky, www.iRocks.comUsado con permiso.

Sin embargo, si la fórmula es (Li, Na) Al (PO4) (OH, F), tenemos una nueva especie, meteoritodonde el hidroxilo (OH) supera al flúor (F).

feldespato poliédrico

Montebrasitas facetadas, Brasil. Foto atravesar Enrique ZimbresTallado de gemas por Afonso Marques.Sin licencia CC By-SA 3.0.

Además, si la fórmula es (Na, Li) Al (PO4) (OH, F), entonces el sodio (Na) supera al litio (Li). Por lo tanto, clasificamos este mineral como otra especie, mineral de sal de sodio. * Obviamente, el nivel de complejidad asociado con las soluciones sólidas puede ser bastante grande. Cualquier sustitución elemental en un sitio de estructura cristalina puede (o no) tener un efecto sobre las propiedades físicas.

impurezas

Las impurezas también pueden afectar el rendimiento. Un buen ejemplo es berilo, Be3aluminio2silicio618El berilo normalmente contiene elementos como hierro (Fe), manganeso (Mn), cromo (Cr), vanadio (V) y cesio (Cs). Debido a que estos elementos suelen estar presentes en cantidades tan pequeñas, no se escriben en fórmulas gemológicas. Sin embargo, hay excepciones. Por ejemplo, cuando Cr está presente en una muestra de berilo (lo que le da su color verde intenso, que llamamos esmeralda), los gemólogos saben que deben reemplazar el aluminio (Al) con Cr en la receta.

Esmeraldas - Fórmulas Gemológicas

Esmeralda colombiana de 2,24 ct. © Campana Williams, Laboratorios Grupo PiedraUsado con permiso.

Una comprensión detallada de la sustitución química y el cambio de color en los cristales requiere una química cristalográfica más compleja que la que he expuesto aquí.

*Nota del editor: a partir de 2006, Asociación Mineralógica Internacional (IMA) ya no se considera sal de sodio una especie mineral. Ahora se cree que es una mezcla de rodocrosita, piedra curvay guardita.

Modelos Moleculares - Fórmulas Gemológicas

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