estroncianita

La estroncianita ( Sr₂C₂O₃ ) es una materia prima importante para la extracción de estroncio . Es un mineral carbonatado poco común y uno de los pocos minerales de estroncio. Pertenece al grupo de la aragonita _.

Miembros del grupo de la aragonita: ^{[ 2 ]} aragonita (CaCO ₃ ), witherita (BaCO ₃ ), estroncianita (SrCO ₃ ), cerusita (PbCO ₃ )

La fórmula ideal de la estroncianita es SrCO₃ _, con una masa molar de 147,63 g, ^{[ 4 ]} pero el calcio (Ca) puede sustituir hasta un 27% de los cationes de estroncio (Sr) , y el bario (Ba) hasta un 3,3%. ^{[ 2 ]}

El mineral fue nombrado en 1791 por la localidad de Strontian , Argyllshire, Escocia, donde el elemento estroncio había sido descubierto el año anterior. ^{[ 2 ]} Aunque los buenos ejemplares de estroncianita son raros, el estroncio es un elemento bastante común , con una abundancia en la corteza terrestre de 370 partes por millón en peso, 87 partes por millón en moles , mucho más común que el cobre , que solo tiene 60 partes por millón en peso, 19 en moles. ^{[ 6 ]} El estroncio nunca se encuentra libre en la naturaleza. Los principales minerales de estroncio son la celestina SrSO ₄ y la estroncianita SrCO ₃ . El principal proceso comercial para la producción de estroncio metálico es la reducción del óxido de estroncio con aluminio . ^{[ 6 ]}

La estroncianita es un mineral ortorrómbico , perteneciente a la clase más simétrica de este sistema, 2/m 2/m 2/m, cuya forma general es una bipirámide rómbica . El grupo espacial es Pmcn. Hay cuatro unidades de fórmula por celda unitaria (Z = 4) y los parámetros de la celda unitaria son a = 5,1 Å, b = 8,4 Å, c = 6,0 Å.

La estroncianita es isoestructural con la aragonita . ^{[ 7 ]} Cuando el grupo CO ₃ se combina con cationes divalentes grandes con radios iónicos mayores de 1,0 Å, las relaciones de radio generalmente no permiten una coordinación estable de 6 pliegues . Para cationes pequeños, la estructura es romboédrica , pero para cationes grandes es ortorrómbica . Este es el tipo de estructura de la aragonita con grupo espacial Pmcn. En esta estructura, los grupos CO ₃ se encuentran perpendiculares al eje c , en dos planos estructurales, con los grupos triangulares CO ₃ de un plano apuntando en direcciones opuestas a los del otro. ^{[ 7 ]} Estas capas están separadas por capas de cationes. ^{[ 2 ]} 

El grupo CO₃ _es ligeramente no planar; el átomo de carbono se encuentra a 0,007 Å fuera del plano de los átomos de oxígeno . Los grupos están inclinados de tal manera que el ángulo entre un plano trazado a través de los átomos de oxígeno y un plano paralelo al plano de la celda unitaria ab es de 2°40'. ^{[ 8 ]}

La estroncianita se presenta en varios hábitos diferentes . Los cristales son prismáticos cortos paralelos al eje c y a menudo aciculares . ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 5 ]} Las variedades ricas en calcio a menudo muestran formas piramidales pronunciadas . ^{[ 2 ]} Los cristales pueden ser pseudohexagonales [ ^{2 ] [ 3 ] [ 5 ] debido} al desarrollo igual de diferentes formas. ^{[ 3 ]} Las caras del prisma están estriadas horizontalmente. ^{[ 2 ] [ 3 ]} El mineral también se presenta como masas columnares a fibrosas, granulares o redondeadas. ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 5 ]}

Agregado radial de estroncianita

Estroncianita acicular en agregados esféricos

Estroncianita en cristales pseudohexagonales

La estroncianita es incolora, blanca, gris, amarillo claro, verde o marrón, e incolora a la luz transmitida. Puede presentar zonación longitudinal. Es transparente a translúcida, con brillo vítreo , resinosa en superficies fracturadas y con una raya blanca .

Es un mineral biaxial(−) . La dirección perpendicular al plano que contiene los dos ejes ópticos se llama dirección óptica Y. En la estroncianita, Y es paralela al eje cristalino b. La dirección óptica Z se encuentra en el plano que contiene los dos ejes ópticos y biseca el ángulo agudo entre ellos. En la estroncianita, Z es paralela al eje cristalino a. La tercera dirección X, perpendicular tanto a Y como a Z, es paralela al eje cristalino c. ^{[ 2 ] [ 5 ]} Los índices de refracción son cercanos a n _α = 1,52, n _β = 1,66, n _γ = 1,67, con diferentes fuentes que citan valores ligeramente diferentes:

• n _α = 1,520, n _β = 1,667, n _γ = 1,669 ^{[ 2 ]}
• n _α = 1,516 – 1,520, n _β = 1,664 – 1,667, n _γ = 1,666 – 1,668 ^{[ 3 ] [ 4 ]}
• n _α = 1,517, n _β = 1,663, n _γ = 1,667 (material sintético) ^{[ 9 ]}

La birrefringencia máxima δ es 0,15 ^{[ 3 ]} y el valor medido de 2V es 7°, calculado de 12° a 8°. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

Si se cambia el color de la luz incidente, los índices de refracción se modifican y el valor de 2V cambia. Esto se conoce como dispersión de los ejes ópticos. Para la estroncianita, el efecto es débil, siendo 2V mayor para la luz violeta que para la luz roja (r < v). ^{[ 5 ]}

La estroncianita es casi siempre fluorescente . ^{[ 3 ]} Fluoresce con un blanco amarillento brillante bajo radiación ultravioleta de onda corta, media y larga . Si la luminiscencia persiste después de apagar la fuente ultravioleta, se dice que la muestra es fosforescente . La mayoría de las estroncianitas fosforescen con un blanco amarillento intenso y de duración media después de la exposición a las tres longitudes de onda. ^{[ 10 ]} También es fluorescente y fosforescente en rayos X y haces de electrones . Todos los materiales brillan al rojo vivo si se calientan a una temperatura suficientemente alta (siempre que no se descompongan primero); algunos materiales se vuelven luminiscentes a temperaturas mucho más bajas, y esto se conoce como termoluminiscencia . La estroncianita a veces es termoluminiscente. ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 5 ]}

La exfoliación es casi perfectamente paralela a un conjunto de caras del prisma, {110} , y deficiente en {021}. Se han observado trazas de exfoliación en {010}. ^{[ 3 ] [ 5 ]}

El maclado es muy común, con plano de macla {110}. Los maclados suelen ser de contacto; en un maclado de contacto, los dos individuos parecen ser reflejos uno del otro en el plano de macla. Los maclados de penetración de la estronanita son más raros; los maclados de penetración están formados por individuos interpenetrantes que están relacionados entre sí por rotación alrededor de un eje de macla. Los maclados repetidos están formados por tres o más individuos maclados según la misma ley. Si todos los planos de macla son paralelos, el maclado es polisintético; de lo contrario, es cíclico. ^{[ 7 ]} En la estronanita, el maclado repetido forma maclados cíclicos con tres o cuatro individuos, o maclados polisintéticos. ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 5 ]}

El mineral es quebradizo y se rompe con una fractura subconcoidea a irregular . Es bastante blando, con una dureza Mohs de 3 + 1/2 , [ 3 ] entre la calcita y ^{la fluorita .} La gravedad específica del miembro extremo puro sin calcio sustituyendo al estroncio es 3,78, ^{[ 9 ]} pero la mayoría de las muestras contienen algo de calcio, que es más ligero que el estroncio, lo que da una gravedad específica menor, en el rango de 3,74 a 3,78. ^{[ 3 ]} Las sustituciones de los iones más pesados ​​bario y/o plomo aumentan la gravedad específica, aunque tales sustituciones nunca son muy abundantes. ^{[ 9 ]} La estroncianita es soluble en ácido clorhídrico diluido HCl ^{[ 2 ] [ 3 ]} y no es radiactiva . ^{[ 4 ]}

La estroncianita es un mineral hidrotermal de baja temperatura poco común que se forma en vetas de caliza , marga y creta , así como en geodas y concreciones . Ocurre raramente en vetas metálicas hidrotermales, pero es común en carbonatitas . ^{[ 5 ]} Lo más probable es que cristalice a unos 100  °C. Su presencia en cavidades y vetas abiertas sugiere una cristalización a presiones muy bajas, probablemente como máximo igual a la presión hidrostática del agua subterránea . ^{[ 9 ]} En condiciones apropiadas, se altera a celestina SrSO ₄ , y a su vez se encuentra como una alteración de la celestina. ^{[ 2 ]} Estos dos minerales se encuentran a menudo asociados, junto con barita , calcita , harmotomo y azufre . ^{[ 5 ]}

• proceso estronciano

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