Reconocimiento de minerales

Ensayos pirognósticos e hidrognósticos. Reacción. Coloración de la llama. Tubo cerrado. Tubo abierto. Carbón. Perlas de bórax. Procedimientos. Condiciones

  • Enviado por: Daniela Rodriguez
  • Idioma: castellano
  • País: Venezuela Venezuela
  • 7 páginas

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Cátedra: Ciencias de la Tierra.

“Reconocimiento de Minerales”

1. ENSAYOS PIROGNÓSTICOS

Como su nombre lo indica, quiere decir, reconocimiento de los minerales, mediante la aplicación adecuada del fuego (del griego, Pyro, fuego y gnosis, conocimiento).

Como fuentes de calor se utilizan los mecheros o lámparas de alcohol y para aumentar el poder calorífico se utiliza el soplete de boca.

  • Ensayos de coloración de la llama: La coloración que ciertos minerales le comunican a la llama del mechero, es debido a que algunos minerales al ser calentados se volatizan. El color característico es una valiosa ayuda para su identificación. Puede efectuarse de tres maneras:

  • Tomando pequeños trocitos o esquirlas del mineral se llevan directamente a la zona externa de la llama con la ayuda de pinzas o hilo de platino.

  • Se pulveriza el mineral en un mortero. Se introduce el polvo en un tubo de ensayo y se le agrega unas gotas de acido clorhídrico (HCl), se toma un poquito de la solución con el hilo de platino y se lleva a la misma zona externa de la llama. Si tampoco obtenemos un resultado positivo, emplearemos el acido nítrico (HNO3) o el acido sulfúrico (H2SO4).

  • Hacer del mineral una solución con acido clorhídrico para convertirlo en cloruro, que es un compuesto fácilmente volátil, y con el hilo de platino y se toma una pequeña gota de la solución, se lleva primero al borde externo de la llama, luego a la de mayor temperatura de fusión, puesto que puede ocurrir diferentes coloraciones de sustancias que se volatizan a diferentes temperaturas.

  • Nota: no deben ensayarse con las pinzas o hilo de platino los minerales que contengan Ag, Pb, Cu, Sn, As, Se, Te, Zn, ya que fácilmente se combinan con el platina para formar aleaciones fusibles, y en tales casos es preferible utilizaron alambre de hierro galvanizado o una fibra de amianto.

    1.2 Ensayos en tubo cerrado: se emplean tubos de vidrio poco fusibles, cerrados por un extremo y deben estar completamente secos, de lo contrario se calientan suavemente en la llama para eliminar la humedad.

    Luego, se introduce el mineral pulverizado, utilizando una cinta de papel para que lo lleve al fondo del tubo y no se adhiera a las paredes del mismo.

    La finalidad de estos ensayos es la de obtener una calcinación o tostación del mineral a una temperatura moderada, 500 °C ya que el mineral no está en contacto directo con la llama, lo que impide reaccionar con las sustancias que la llama contiene (H2O, CO2, CO), ni tampoco habrá fenómenos de oxidación por la falta de aire, lo que nos va a permitir observar ciertas reacciones para la identificación de los minerales. Pueden efectuarse de dos maneras:

  • Ensayos sin reactivo: se pueden observar diversos fenómenos como por ejemplo:

    • Desprendimiento de agua, gases y vapores: cuando el mineral contiene agua, ésta se condensa en pequeñas gotitas en las paredes del tubo, las cuales, si se introduce una tira de papel tornasol sabremos si se trata de agua neutra o de agua ácida según la coloración que éste presente. También pueden desprenderse gases y vapores de olor y color característicos, incoloros o inodoros: CO2, SO2 y NO2.

    • Cambio de color: ciertos minerales al ser calentados en el tubo cerrado cambian de color permanentemente. Otros lo recuperan en frío, y aunque no es propiedad distintiva, es sin embargo, una ayuda indispensable en su reconocimiento, pues de ordinario muchos minerales son coloreados por impurezas.

    • Decrepitación: muchos minerales al calentarlos en tubo cerrado hacen pequeñas explosiones a causa del paso del agua de interposiciones que contienen en su molécula, al estado de vapor. Produce la suficiente fuerza expansiva para romper los cristales, y los fenómenos se llama decrepitación, tal como ocurre con muchos minerales, por ejemplo, la baritina, la fluorita, etc. Se recomienda pulverizarlos finamente y agregarle unas gotas de agua.

    • Formación de Sublimados: muchos minerales al ser calentados en tubo cerrado, funden total o parcialmente. Se volatizan y los vapores se depositan en las paredes del tubo, formando coloraciones características que reciben el nombre de sublimados, que tienen gran importancia en el reconocimiento de los minerales.

  • Ensayos con reactivo: el método operatorio e el mismo que con los ensayos sin reactivo, sólo que al emplear reactivos, vamos a obtener otras reacciones características al mezclar el mineral con el triple de su volumen con el reactivo, que previamente pulverizaremos en un mortero. Se utilizan 2 reactivos: el de sulfato de potasio (HKSO4), que nos ayuda a desplazar a aquellos elementos más volátiles, y el carbonato de sodio (CO3Na2), que obra como reductor, lo mismo que el magnesio y el carbón en polvo.

  • 1.3 Ensayos en tubo abierto: se emplean tubos de vidrio poco fusibles, abiertos por ambos extremos y acodados en un extremo en ángulo obtuso. En la parte acodada se introduce el mineral en polvo por medio de una tira de papel acanalada. Luego, se lleva suavemente a la llama y finalmente a la zona de fusión, sujetándolo con una pinza de madera. Estos ensayos tienen por finalidad producir una oxidación a causa de la corriente de aire que se establece por ambos extremos del tubo. Los fenómenos que se observan son los mismos que en el caso anterior, pero requieren más esfuerzo en su técnica operatoria, y depende de la inclinación que se le debe dar al tubo.

    1.4 Ensayos sobre el carbón: Para estos ensayos se utiliza un pedazo de carbón vegetal que sea compacto. Cerca de uno de los extremos se abre una pequeña cavidad con una fresa, donde se coloca el mineral pulverizado que se desea ensayar. El carbón, además de utilizarlo como soporte, obra como reductor, y al combinarse con el oxígeno del aire, facilita las operaciones de reducción de los minerales. Luego, le agregamos una gota de agua con la finalidad de evitar que se disperse el polvo del mineral cuando aplicamos el soplete. Estos ensayos son de gran importancia en la identificación de minerales, utilizando las dos clases de llamas que obtendremos con el soplete de boca: Llama oxidante y llama reductora. Se pueden efectuar:

    a.) Ensayos sin reactivo: Se utiliza la llama oxidante y se pueden observar fenómenos como:

    • Decrepitación: Sucede igual que en los ensayos de tubo cerrado.

    • Deflagración: Muchos minerales al llevarse a la llama arde súbitamente, por producirse una combustión, a causa del oxígeno que desprenden para combinarse con el carbón incandescente, tal como ocurre con los Nitratos y Clorato.

    • Volatilización: Ciertos minerales al someterlos a la acción de la llama se volatilizan, parcial o totalmente, como ocurre con las sales alcalinas y algunos sulfuros.

    • Olores: Ocurre lo mismo que en el desprendimiento de gases en los ensayos de tubos cerrados.

    • Aureolas: Son manchas o coloraciones que aparecen alrededor de la cavidad del carbón y dependen de la temperatura de volatilización, generalmente baja, y aunque el mercurio se volatiliza a una temperatura muy baja, no se forma aureola, porque no se vuelve a oxidar.

    b.) Ensayos con reactivo: Se utiliza la llama reductora y el mismo método operatorio como los ensayos sin reactivo, solo que ahora el mineral será mezclado con reactivos fundentes con la finalidad de facilitar la reducción y fusión del mineral. Los fenómenos que se pueden observar son:

    • Reacción del hépar: Este ensayo se utiliza para el reconocimiento del azufre, sulfuro y sulfato. El mineral finamente pulverizado se mezcla con carbonato de sodio y luego se coloca la cavidad del carbón vegetal y con el soplete se aplica la llama reductora hasta lograr que funda en una masa informe de color pardo, parecida al color del hígado, de donde viene el nombre del hepar.

    • Manchas coloreadas: muchos minerales al tratarlos sobre el carbón, dejan aureolas o residuos, que corresponden a los óxidos minerales no fusibles. Para determinar las manchas coloreadas, se utiliza como reactivo el nitrato de cobalto en una solución al 10%.

    • Botones o glóbulos metálicos: Se obtienen por reducción de los minerales sobre el carbón, utilizando los fundentes, formándose una cavidad del carbón, globulitos o botones metálicos, con determinadas características, pudiendo ser maleables o quebradizos al golpearlos con el martillo sobre un yunque.

    • Residuos: Son los óxidos metálicos infusibles que quedan en la cavidad del carbón vegetal al ser tratados los minerales con los fundentes y en llama reductora.

    1.5 Ensayos sobre las perlas de bórax: existen varios minerales que al ser tratados con ciertos fundentes (bórax, sal de fósforos o carbonato sódico), tienen la propiedad de combinarse con los óxidos metálicos, formando sales dobles, que le comunican a la perla ya sea en caliente o en frío, coloraciones características. Es conveniente para efectuar estos ensayos que las sustancias minerales se encuentren en el estado de óxidos, por lo que se recomiendan tratar los minerales que se desean ensayar sobre el carbón con el objeto de reducirlos a óxidos metálicos. Son varios fundentes empleados para obtención de los vidrios o perlas transparentes, pero el más utilizado es el bórax. Une vez obtenida la perla transparente por medio del calentamiento del polvo de bórax, se saca de la llama, poniendo sobre ella una mínima partícula del mineral pulverizado y se vuelve a poner en la llama reductora y al cabo de algunos segundos se observaran las coloraciones que toma la perla, ya sea en frío o en caliente.

    2. ENSAYOS HIDROGNÓSTICOS:

    Estos ensayos se basan como su nombre lo indica, empleando medios líquidos o soluciones acuosas para la identificación de los minerales, (del griego, hydro, agua y gnosis, conocimiento), que sometidos a la acción de otros reactivos, determinan reacciones características, permitiendo la identificación, averiguando de una manera especial los cationes y aniones que puedan encontrarse en una solución, y aunque en algunos casos se aplica la acción del fuego, sólo tiene por objeto la aceleración del proceso químico.

    2.1 Procedimientos y Condiciones:

    a.) Trituración y pulverización del material: se elige una muestra del mineral, procurando que sea lo más pura posible, mirándola a la lupa, la partimos con un martillo en pequeños fragmentos y luego los pulverizamos en un mortero, hasta que quede completamente pulverizada, con el objeto de que el mineral sea más fácilmente atacable por los disolventes (Agua destilada, Ácido Clorhídrico, Ácido Nítrico, Ácido Sulfúrico.

  • Cantidad de mineral que debe emplearse: Del polvo obtenido en el mortero se coloca en un tubo de ensayo, de 2 a 5 gramos de polvo de mineral, y otra cantidad se deja en reserva para posibles rectificaciones.

  • Disolución en agua destilada: se procede a agregar unos cuantos centímetros del líquido. Luego se agita fuertemente para comprobar si se disuelve. En el caso de que se disuelva decimos que el mineral es soluble en agua fría, en caso contrario, se calienta el tubo de ensayo en una lámpara de alcohol, hasta que se produzca la ebullición del agua y si se disuelve por completo o en pare, decimos que el mineral se disuelve en agua caliente, y de no hacerlo, sería insoluble.

  • Disolución con los ácidos: en caso de que la muestra de minera no sea soluble en agua destilada, se utilizarán los citados ácidos, ya sean diluidos o concentrados, pero en frío y luego en caliente, lo cual da origen a fenómenos durante la disolución dependiendo del mineral utilizado, tales como: Desprendimiento de gases (Efervescencia, Olor huevos podridos, olor picante, olor nitroso, gas fumante picante), Coloración de la solución y precipitados de residuos.

  • Disgregación de la muestra de material: en este paso, los minerales insolubles, serán transformados a combinaciones solubles mediante el método de la disgregación. Esto se consigue colocando el polvo del mineral en un crisol, agregándole un fundente para ser luego sometidos a la acción de la temperatura.

  • Bibliografía

    SIVIOLI, Alberto y CAZABONNE, Christian: Introducción al Estudio de las Ciencias de la Tierra. Segundo año ciclo diversificado menciones: Ciencia y Normal. Editorial Eneva. Caracas - Venezuela. 288 pp.