La vanadinita es un mineral perteneciente al grupo de las apatitas de los fosfatos , con la fórmula química Pb 5 ( V O 4 ) 3 Cl . Es uno de los principales minerales industriales del metal vanadio y una fuente menor de plomo . Un mineral denso y quebradizo, generalmente se encuentra en forma de cristales hexagonales rojos . Es un mineral poco común, formado por la oxidación de depósitos de mineral de plomo como la galena . Descubierto por primera vez en 1801 en MéxicoDesde entonces, se han descubierto depósitos de vanadinita en América del Sur, Europa, África y América del Norte.
Vanadinita | |
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General | |
Categoría | Minerales de vandato grupo apatita |
Fórmula (unidad de repetición) | Pb 5 (VO 4 ) 3 Cl |
Clasificación de Strunz | 8.BN.05 |
Sistema de cristal | Hexagonal |
Clase de cristal | Dipiramidal (6 / m) Símbolo HM : (6 / m) |
Grupo espacial | P 6 3 / m |
Celda unitaria | a = 10,3174, c = 7,3378 [Å]; Z = 2 |
Identificación | |
Masa de fórmula | 1416,27 g / mol |
Color | Rojo brillante, rojo anaranjado, marrón rojizo, marrón, amarillo, blanquecino, gris o incoloro o teñido débilmente con la luz transmitida; amarillo pajizo pálido ;. puede estar zonificado concéntricamente |
Hábito de cristal | Prismático o nodular; puede ser acicular, peludo, fibroso; raramente redondeado, globular |
Escote | Ninguno |
Fractura | Desigual a concoidal |
Tenacidad | Frágil |
Escala de Mohs de dureza | 3-4 |
Lustre | Resinoso a sub- adamantino |
Racha | amarillo pardusco |
Diafanidad | Transparente , translúcido u opaco |
Gravedad específica | 6,8–7,1 (medido) 6,95 (calculado) |
Propiedades ópticas | Uniaxial (-) |
Índice de refracción | n ω = 2.416, n ε = 2.350 |
Birrefringencia | δ = 0.066 |
Fluorescencia ultravioleta | Ninguno |
Punto de fusion | 3.470 ° F (1.910 ° C) |
Referencias | [1] [2] [3] |
Orígenes
La vanadinita es un mineral poco común que solo se produce como resultado de alteraciones químicas de un material preexistente. Por tanto, se le conoce como mineral secundario. Se encuentra en climas áridos y se forma por oxidación de minerales de plomo primarios. La vanadinita se encuentra especialmente en asociación con el sulfuro de plomo, galena . Otros minerales asociados incluyen wulfenita , limonita y barita . [2] [4]
Fue descubierto originalmente en México por el mineralogista español Andrés Manuel del Río en 1801. Llamó al mineral "plomo marrón" y afirmó que contenía un nuevo elemento, al que primero llamó pancromium y luego eritronio. Sin embargo, más tarde se le hizo creer que este no era un elemento nuevo, sino simplemente una forma impura de cromo. En 1830, Nils Gabriel Sefström descubrió un nuevo elemento, al que llamó vanadio. Más tarde se reveló que este era idéntico al metal descubierto anteriormente por Andrés Manuel del Río. El "plomo marrón" de Del Río también fue redescubierto en 1838 en Zimapán, Hidalgo , México , y fue nombrado vanadinita por su alto contenido de vanadio. Otros nombres que se han dado desde entonces a la vanadinita son johnstonita y vanadato de plomo. [5]
Ocurrencia
La vanadinita se presenta como un mineral secundario en la zona oxidada de los depósitos que contienen plomo, el vanadio se lixivia de los silicatos de la pared de roca . Los minerales asociados incluyen mimetita , piromorfita , descloizita , mottramita , wulfenita , cerusita , anglesita , calcita , barita y varios minerales de óxido de hierro . [3]
Los depósitos de vanadinita se encuentran en todo el mundo, incluidos Austria , España , Escocia , los Montes Urales , Sudáfrica , Namibia , Marruecos , Argentina , México y 4 estados de los Estados Unidos : Arizona , Colorado , Nuevo México y Dakota del Sur . [2] [4] [6]
Los depósitos de vanadinita se encuentran en más de 400 minas en todo el mundo. Las minas de vanadinita notables incluyen las de Mibladen y Touisset en Marruecos ; Tsumeb , Namibia ; Córdoba , Argentina ; y el condado de Sierra , Nuevo México y el condado de Gila, Arizona , en los Estados Unidos. [7]
Estructura
La vanadinita es un clorovanadato de plomo con la fórmula química Pb 5 (VO 4 ) 3 Cl. Está compuesto (en peso) de 73,15% de plomo, 10,79% de vanadio, 13,56% de oxígeno y 2,50% de cloro. Cada unidad estructural de vanadinita contiene un ion de cloro rodeado por seis iones de plomo divalentes en las esquinas de un octaedro regular , con uno de los iones de plomo proporcionado por una molécula de vanadinita contigua. La distancia entre cada ion de plomo y cloro es de 317 picómetros . La distancia más corta entre cada ion de plomo es 4,48 Å. El octaedro comparte dos de sus caras opuestas con la de las unidades vecinas de vanadinita, formando una cadena continua de octaedros. Cada átomo de vanadio está rodeado por cuatro átomos de oxígeno en las esquinas de un tetraedro irregular . La distancia entre cada átomo de oxígeno y vanadio es 1,72 o 1,76 Å. Tres tetraedros de oxígeno se unen a cada uno de los octaedros de plomo a lo largo de la cadena. [1] [8]
Los cristales de vanadinita se ajustan a un sistema de simetría hexagonal . Esta estructura interna a menudo se refleja en la forma externa hexagonal de los cristales. Los cristales suelen tener forma de prismas hexagonales cortos, pero también se pueden encontrar como pirámides hexagonales, masas redondeadas o costras. Una celda unitaria de vanadinita, la unidad divisible más pequeña que posee la misma simetría y propiedades, tiene la forma de un prisma hexagonal. La celda unitaria de vanadinite está compuesto de dos de sus moléculas y tiene las dimensiones de un = 10,331 Å y c = 7,343 Å), donde una es la longitud de cada lado del hexágono y c es la altura del prisma. El volumen de cada celda unitaria de vanadinita, dado por la fórmula V = a 2 c sen (60 °), es 678,72 Å 3 . [1] [4]
Caracteristicas
La vanadinita está en el grupo de los fosfatos de la apatita y forma una serie química con los minerales piromorfita (Pb 5 (PO 4 ) 3 Cl) y mimetita (Pb 5 (AsO 4 ) 3 Cl), con los cuales ambos pueden formar soluciones sólidas. . Mientras que la mayoría de las series químicas implican la sustitución de iones metálicos, esta serie sustituye sus grupos aniónicos; fosfato (PO 4 ), arseniato ( As O 4 ) y vanadato (VO 4 ). Las impurezas comunes de la vanadinita incluyen fósforo , arsénico y calcio , donde pueden actuar como un sustituto isomórfico del vanadio. La vanadinita cuando contiene una gran cantidad de impureza de arsénico se conoce como endlichita . [2] [4]
La vanadinita suele ser de color rojo brillante o rojo anaranjado, aunque a veces es de color marrón, marrón rojizo, gris, amarillo o incoloro. Su color distintivo lo hace popular entre los coleccionistas de minerales. Su racha puede ser de color amarillo pálido o amarillo pardusco. La vanadinita puede ser transparente , translúcida u opaca , y su brillo puede variar de resinosa a adamantina . La vanadinita es anisotrópica , lo que significa que algunas de sus propiedades difieren cuando se miden a lo largo de diferentes ejes. Cuando se mide perpendicular y paralelo a su eje de anisotropía, sus índices de refracción son 2.350 y 2.416 respectivamente. Esto le da una birrefringencia de 0,066. [1] [2] [4]
La vanadinita es muy frágil y produce pequeños fragmentos concoidales cuando se fractura . Su dureza es de 3 a 4 en la escala de Mohs , aproximadamente la misma que la de una moneda de cobre. La vanadinita es particularmente pesada para un mineral translúcido. Tiene una masa molar de 1416,27 g / mol y su peso específico puede oscilar entre 6,6 y 7,2 debido a las impurezas. [2] [4] [6]
Usos
Junto con la carnotita y la roscoelita , la vanadinita es uno de los principales minerales industriales del elemento vanadio , que se puede extraer mediante tostación y fundición . La vanadinita también se usa ocasionalmente como fuente de plomo. Un proceso común para extraer el vanadio comienza con el calentamiento de vanadinita con sal (NaCl) o carbonato de sodio (Na 2 CO 3 ) a aproximadamente 850 ° C para producir vanadato de sodio (NaVO 3 ). Este se disuelve en agua y luego se trata con cloruro de amonio para dar un precipitado de metavanadato de amonio de color naranja . A continuación, se funde para formar una forma bruta de pentóxido de vanadio (V 2 O 5 ). La reducción del pentóxido de vanadio con calcio produce vanadio puro. [9]
Galería de imágenes
Vanadinita en cristales de forma hexagonal
Vanadinita que no muestra el característico color rojo.
Un montón de miles de cristales, mostrando su forma hexagonal.
Vanadinita en barita , de Mibladene, Upper Moulouya lead district, Midelt, Región Drâa-Tafilalet, Marruecos
Cristales de vanadinita (var. Endlichita), de Touissit, distrito de Touissit, provincia de Oujda-Angad, Región Oriental, Marruecos
Cristales de vanadinita y siderita , de la provincia de Taouz Er Rachidia, región de Drâa-Tafilalet, Marruecos
Ver también
- Lista de minerales
Referencias
- ^ a b c d "Datos minerales de vanadinita" . WebMineral.com . Consultado el 9 de junio de 2007 .
- ^ a b c d e f "Vanadinita" . MinDat.org . Consultado el 9 de junio de 2007 .
- ^ a b Anthony, John W .; Bideaux, Richard A .; Bladh, Kenneth W .; Nichols, Monte C., eds. (2000). "Vanadinita". Manual de mineralogía (PDF) . IV (Arseniatos, Fosfatos, Vanadatos). Chantilly, VA, EE.UU .: Sociedad Mineralógica de América. ISBN 0962209732.
- ^ a b c d e f Treasures of the Earth: The Minerals and Gemstone Collection - Hoja informativa de vanadinita . Orbis Publishing Ltd. 1995.
- ^ JA Pérez-Bustamante de Monasterio (1990). "Aspectos destacados de la química española en la época de la revolución química del siglo XVIII". Revista de Química Analítica de Fresenius . 337 (2): 225–228. doi : 10.1007 / BF00322401 . S2CID 197594307 .
- ^ a b Spencer, Leonard James (1911). . En Chisholm, Hugh (ed.). Encyclopædia Britannica . 27 (11ª ed.). Prensa de la Universidad de Cambridge.
- ^ "Vanadinita" . Minerals.net . Consultado el 26 de junio de 2007 .
- ^ J. Trotter y WH Barnes (1958). "La estructura de la vanadinita" (PDF) . El mineralogista canadiense . Consultado el 26 de junio de 2007 .
- ^ Donal O'Leary (2000). "Vanadio" . University College Cork . Consultado el 26 de junio de 2007 .