1.2.- LA ESTRUCTURA CRISTALINA.

 

Cuando se dice que la estructura interna de un mineral está ordenada, significa que los átomos de los elementos que lo componen se disponen según una configuración interna simétrica. La estructura interna de un mineral consta de dos o más partes idénticas, que se relacionan entre sí mediante relaciones geométricas controladas por los operadores o elementos de simetría.

 

 

Celda unidad y redes cristalinas.

De la ordenación simétrica de los átomos de un mineral resulta una disposición estructural básica que puede representarse en forma de una malla o red llamada celda unidad, que está definida por tres vectores lo más pequeños posible y los tres ángulos que forman los vectores lo más próximos posible a 90º.

La repetición tridimensional de la celda unidad, siguiendo una o varias de las relaciones geométricas de simetría, genera una estructura de mayor entidad llamada red cristalina.

 

 

Los sistemas cristalinos.

Para estudiar las redes cristalinas de los minerales, la cristalografía (ciencia que estudia las características de los cristales y sus propiedades) intenta agruparlas teniendo en cuenta la celda unidad y las relaciones de simetría que dirigen su repetición espacial.

Esta agrupación no es tan extensa como podría pensarse, ya que los elementos de simetría solo pueden combinarse de 32 formas diferentes, llamadas clases de simetría, las cuales se pueden reunir, a su vez, en siete sistemas cristalinos (triclínico, monoclínico, trigonal o romboédrico, hexagonal, rómbico, tetragonal y cúbico). Cada sistema cristalino está a su vez caracterizado por uno o más elementos de simetría propios y exclusivos.

Los poliedros de cada sistema cristalino pueden tener todos los elementos de simetría que le caracterizan (holoédricos) o solo una parte de ellos.

 

Los cristales y el hábito cristalino.

La estructura cristalina de un mineral se repite en todas las direcciones del espacio dentro de cada muestra de dicho mineral, pero no tiene qué manifestarse externamente. En ocasiones, el mineral se origina en condiciones favorables, de manera que adquiere una forma externa que refleja exactamente su estructura interna. Una muestra de un mineral que adquiere esta configuración externa ideal se denomina cristal.

Muchos minerales aparecen en forma de cristales. El aspecto exterior o forma cristalina de dichos cristales se denomina hábito cristalino y puede variar dependiendo de las condiciones de formación mineral y de la presencia de impurezas (átomos o moléculas que se integran en la red cristalina y alteran su regularidad).

Hay minerales que presentan casi siempre el mismo hábito (como la halita o la sal gema, que aparece en cubos), y en otros de hábitos muy variable (como la calcita, que presenta una gran variedad de formas).

 

Aplicaciones de los cristales.

Por su combinación de composición y estructura geométrica, los cristales tienen una belleza y unas propiedades muy especiales que no han pasado inadvertidas para el ser humano. De hecho, los sólidos cristalinos tienen multitud de aplicaciones industriales y comerciales.

Son populares los encendedores de gas que presionando un botón producen una chispa. No es ni más ni menos que un cristal de cuarzo sometido a presión que origina electricidad, es lo que se conoce como piezoelectricidad. Este mismo cristal de cuarzo, con puntas recubiertas de oro, consigue vibrar con una frecuencia de 32769 veces por segundo. La exactitud de esta vibración es utilizada por los relojes para medir exactamente el tiempo.

Los cristales son utilizados en la industria para una increíble variedad de aplicaciones: las cabezas lectoras de música, transistores como amplificadores de la corriente eléctrica, en las células solares convierten la luz solar en energía eléctrica, láser, joyería, etc. La necesidad industrial de cristales ha permitido desarrollar una industria dedicada a crearlos de manera artificial.

 

 

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