La carnalita (también carnalita ) es un mineral evaporito , un cloruro de potasio y magnesio hidratado con fórmula KMgCl 3 · 6 (H 2 O). Tiene un color variable de amarillo a blanco, rojizo y, a veces, incoloro o azul. Suele ser masivo a fibroso con raros cristales ortorrómbicos pseudohexagonales . El mineral es delicuescente (absorbe la humedad del aire circundante) y las muestras deben almacenarse en un recipiente hermético.
Carnalita | |
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General | |
Categoría | Mineral de halogenuros |
Fórmula (unidad de repetición) | KCl.MgCl 2 · 6 (H 2 O) |
Clasificación de Strunz | 3.BA.10 |
Sistema de cristal | Ortorrómbico |
Clase de cristal | Dipiramidal (mmm) Símbolo HM : (2 / m 2 / m 2 / m) |
Grupo espacial | Pnna |
Identificación | |
Masa de fórmula | 277,85 g / mol |
Color | Azul, incoloro, amarillo, blanco, rojo |
Hábito de cristal | Fibroso |
Hermanamiento | Por presión, se pueden desarrollar laminillas gemelas polisintéticas |
Escote | Ninguno |
Fractura | Concoidal |
Escala de Mohs de dureza | 2.5 |
Lustre | Grasiento |
Racha | blanco |
Diafanidad | Transparente a translúcido |
Gravedad específica | 1,6 |
Densidad | 1,598 g / cm 3 |
Propiedades ópticas | Biaxial (+) |
Índice de refracción | n α = 1.467 n β = 1.476 n γ = 1.494 |
Birrefringencia | 0.0270 |
Ángulo de 2V | 70 |
Referencias | [1] [2] [3] [4] |
La carnalita se presenta con una secuencia de minerales evaporita de potasio y magnesio: silvita , kainita , picromerita , polihalita y kieserita . La carnalita es un mineral de doble cloruro poco común que solo se forma bajo condiciones ambientales específicas en un mar en evaporación o en una cuenca sedimentaria . Se extrae tanto de potasio como de magnesio y se encuentra en los depósitos de evaporita de Carlsbad, Nuevo México ; la Cuenca Paradox en Colorado y Utah ; Stassfurt , Alemania ; la Cuenca de Perm , Rusia ; y la Cuenca Williston en Saskatchewan, Canadá . Estos depósitos datan del Devónico hasta el Período Pérmico . En contraste, tanto Israel como Jordania producen potasa del Mar Muerto usando bandejas de evaporación para concentrar aún más la salmuera hasta que la carnalita precipite, dragando la carnalita de las bandejas y procesando para eliminar el cloruro de magnesio del cloruro de potasio . [4]
La carnallita se describió por primera vez en 1856 a partir de su ubicación tipo del depósito de Stassfurt, Sajonia-Anhalt , Alemania . Recibió su nombre del ingeniero de minas prusiano Rudolf von Carnall (1804-1874). [4]
Información de contexto
Los haluros son compuestos binarios . Están compuestos por un halógeno y un ion metálico. La química cristalina de los haluros se caracteriza por la electronegatividad de los iones halógenos. [5] Esto significa que los iones grandes dominantes son Cl - , Br - , F - o I - . Estos se polarizan fácilmente. [5] [6] Los iones se combinan con cationes igualmente grandes pero de baja valencia y débilmente polarizados. Los cationes son en su mayoría del grupo de metales alcalinos . La silvita es un compuesto binario con la fórmula KCl. La silvita precipita primero a partir de soluciones mixtas de K + , Mg 2+ y Cl - , dejando una salmuera enriquecida en magnesio de la que luego precipita la mezcla de haluro carnalita. [5]
Composición
La fórmula química de Carnallite es K Mg Cl 3 · 6 ( H 2 O ). Se pueden producir muestras de cristal de carnalita sintética a partir de 1,5 por ciento en moles de KCl y 98,5 por ciento en moles de MgCl 2 · 6H 2 O mediante cristalización lenta a 25 ° C. [7] Su densidad es de 1,602 g / cm 3 . [7] La carnalita también se puede producir triturando la combinación de cloruro de magnesio hidratado y cloruro de potasio. [8]
Estructura
Carnallite comparte rincón y cara. Hay una red de octaedros de KCl 6 , con dos tercios de ellos compartiendo caras. [7] Los octaedros de Mg (H 2 O) 6 ocupan los espacios abiertos dentro de los octaedros de KCl. La distancia interatómica entre el Mg y el H 2 O varía de 0,204 a 0,209 nm., [7] con un promedio de 0,2045 nm. [7] La distancia interatómica entre K y Cl varía de 0.317 a 0.331 nm., [7] con un promedio de 0.324 nm. [7] La estructura resultante tiene una densidad calculada de 1,587 g / cm 3 , de acuerdo con el valor medido de 1,602 g / cm 3 . [7]
Compartir caras crea más posibilidades de inestabilidad, de acuerdo con la tercera de las reglas de Pauling . [6] En la carnalita, las moléculas de agua encierran los iones de magnesio. Esto evita que el magnesio y el cloruro interactúen directamente; en cambio, las moléculas de agua actúan como transmisores de carga. [7] Cada uno de los cinco aniones cloruro está coordinado con dos cationes de potasio y con cuatro moléculas de agua. [7] Esto significa que cada anión cloruro recibe 1/6 de una carga +1 de cada uno de los dos iones potasio. El cloruro también obtiene 1/6 de una carga +1 de cada una de las cuatro moléculas de agua. Por tanto, las cargas suman seis 1/6 cargas positivas, que equilibran la carga negativa del cloruro. Estos dos aspectos hacen que la rara cara compartida descrita de la segunda y tercera regla de Pauling sea aceptable en la estructura carnalita. [6] [7]
Propiedades físicas
El índice de refracción de Carnallite varía de 1.467 a 1.494. [6] [9] La carnalita puede ser roja como resultado de las inclusiones de hematita (Fe 2 O 3 ). [9] Los fragmentos de óxido de hierro producen tintes rojos en las delgadas láminas de hematita. [9] La carnalita también es delicuescente en condiciones de alta humedad. Esto implica que también es extremadamente soluble en agua. [9] Los cristales individuales son pseudo-hexagonales y tabulares, pero se ven muy raramente. [10] Los indicadores de campo de la carnalita son el entorno de formación, la ausencia de escisión y la fractura. Otros indicadores pueden ser densidad, sabor, asociaciones con minerales locales y si es capaz de luminiscencia . La carnalita tiene un sabor amargo. [10] La carnalita no solo puede ser fluorescente, sino que también puede ser fosforescente . [10] El potasio que contiene la carnalita se fusiona fácilmente dentro de una llama, creando un color violeta. [10]
Ocurrencia geológica
Las asociaciones minerales basadas en algunas propiedades físicas incluyen, entre otras, halita , anhidrita , dolomita , yeso , kainita, kieserita, polihalita y silvita. [6] [11] [12]
Los minerales de carnalita son sedimentos minerales conocidos como evaporitas . Las evaporitas se concentran por evaporación del agua de mar. La entrada de agua debe estar por debajo de los niveles de evaporación o uso. Esto crea un período de evaporación prolongado. En experimentos en ambientes controlados, los haluros se forman cuando queda entre el 10% y el 20% de la muestra original de agua. [13] Más cercano al 10 por ciento de silvita seguida de la forma de carnalita. [13]
Carnalita se encuentra principalmente en depósitos salinos marinos, [10] aunque existen camas en el endorreica cuenca Qaidam de China, 's la provincia de Qinghai , cerca Dabusun Tampoco . [14]
Usos
La carnalita se utiliza principalmente en fertilizantes. Es una fuente importante de potasa . [12] Sólo la silvita supera la importancia de la carnalita en la producción de potasa. [12] Ambos son poco comunes porque son algunas de las últimas evaporitas en formarse. [12] Las sales de potasio solubles son las principales fuentes de fertilizantes. Esto se debe a que el potasio es difícil de separar del feldespato potásico insoluble . [12] La carnalita es una fuente menor de magnesio en todo el mundo; sin embargo, es la principal fuente de Rusia. [12]
Ver también
- Evaporita
- Lista de minerales
- Lista de minerales con nombres de personas
Referencias
- ^ Mineralienatlas
- ^ Datos webmineral
- ^ Manual de mineralogía
- ^ a b c Carnallite en Mindat
- ^ a b c Bragg, L. y GF Claringbull. (1965) Estructura cristalina de minerales. G. Bell and Sons, Ltd., Londres.
- ↑ a b c d e Klein, Cornelis, B. Dutrow (2007) Manual of Mineral Science, 23a ed. John Wiley and Sons
- ^ a b c d e f g h i j k Schlemper, EO, PK Gupta y Tibor Zoltai. (1985) Refinamiento de la estructura de carnalita, Mg (H2O) 6KCL3. Mineralogista estadounidense 70,1309-1313.
- ^ Shoval, S., S. Yariv. (1998) Formación de sales dobles de tipo carnalita mediante la molienda de mezclas de haluros de magnesio y álcali con los mismos aniones. Journal of Thermal Analysis 51, 251–263
- ↑ a b c d Mottana, Annibale, R. Crespi y G. Liborio. (1978) Rocas y Minerales. Simon y Schuster. NUEVA YORK.
- ^ a b c d e Blatt, H. (1992) Petrología sedimentaria, 2ª ed. WH Freeman and Co., San Francisco.
- ^ Anthony, JW, RA Bideaux, RA, Bladh, KW y MC Nichols. (1997) Manual de mineralogía. Vol. 3 Haluros, hidróxidos, óxidos. Publicaciones de datos minerales, Tucson, Arizona.
- ^ a b c d e f Fosfato, potasa y azufre: un número especial. (1979) Economic Geology 74, 191–493.
- ^ a b Smetannikov, AF, (2010) Generación de hidrógeno durante la radiólisis del agua de cristalización en carnalita y posibles consecuencias de este proceso Geochemistry International 49, 971–980
- ^ Garrett, Donald Everett (1996), Potasa: depósitos, procesamiento, propiedades y usos , Londres: Chapman & Hall, p. 177.