El mundo de los minerales

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Nos adentramos en las profundidades de la tierra para conocer desde el primer al último mineral, un mundo lleno de colores y texturas. Indispensables para el hombre, forman parte de sus comidas y lujos, los minerales son también una fuente de recursos que trascienden el mundo.

Quizá antes de conocer las características de estos elementos que integran nuestro entorno desde tiempos remotos, debamos responder a una pregunta fundamental: ¿Qué son los minerales? En líneas generales podríamos definir a los minerales como toda substancia sólida que es químicamente homogénea y se encuentra compuesta por uno o varios elementos químicos combinados. La principal diferencia con las rocas es que los minerales no son de origen orgánico, son completamente inorgánicos. Conozcamos un poco más sobre las propiedades de los minerales.

Propiedades físicas

Estas son algunas de las propiedades más comunes en esta categorización:

• Lustre o brillo: describe la forma en que la luz reacciona con la superficie de un mineral, reflejándola o refractándola. Se pueden distinguir entre brillo metálico o no metálico y aquellos a los que no se los puede identificar en ninguna de estas categorías se los clasifica como brillo semi-metálico. El brillo metálico ocurre en aquellos minerales que son opacos, mientras que el no metálico ocurre en aquellas sustancias transparentes, yendo del terroso, que apenas refleja la luz (como la bauxita), al adamantino, que es el que la refleja más intensamente (como el diamante).


El diamante, uno de los minerales que refleja más intensamente la luz.

• Color: es el primer elemento que impacta de los minerales y uno de los motivos por los cuales el ser humano los encuentra atractivos. No se aconseja identificar al mineral a partir de esta propiedad porque existen varios minerales que presentan los mismos colores. Podemos distinguir dos grupos distintos: los minerales idiocromáticos, que tienen colores vinculados a su composición (como el lapislázuli), y los minerales alocromáticos, que son incoloros en estado puro y adquieren coloración en el momento en que aparece un elemento ajeno a su fórmula (como la esmeralda, que tiende a verde gracias a los átomos de cromo).


El silicato cálcico le otorga al lapislázuli el color característico.

• Densidad: para calcular la densidad primero se debe especificar qué unidad se está usando y luego se multiplica su masa por la unidad de volumen. Los minerales metales son más densos que los no metales, marcando una diferencia importante en el cálculo.
• Rotura o fractura: la forma en que se rompe un mineral es otra de sus propiedades.
  Exfoliación: se separa por superficies planas y paralelas a las caras.
  Fibrosa: presenta un aspecto irregular con forma de astillas.
  Concoidea: tiene una superficie lisa con una curva poco pronunciada.
  Ganchuda: se da lugar a una superficie irregular con bordes dentados.
  Lisa: presenta una superficie regular.
  Terrosa: cuando se fractura deja un rastro polvoriento.
• Transparencia: la transparencia responde a si el mineral deja pasar la luz o no. Puede ser transparente, dejándonos ver a través de él como en el caso del topacio; semitransparente, que nos deja ver pero no tan claramente como en el caso del cuarzo rosa; translúcido, si la luz atraviesa aún a pesar de contar con un gran espesor el mineral, como el azufre; no transparente, cuando fragmentariamente puede o no dejar pasar la luz, según como se presente, como en el caso de la augita; y opacos, cuando de ninguna forma dejan pasar la luz, como en el caso de la pirita.


La pirita, también llamada “oro de los tontos”, un mineral opaco.

• Conductividad eléctrica: hace referencia a la propiedad de los minerales de conducir la corriente eléctrica. Se dividen en aquellos que son conductores como el oro, aquellos que solo la conducen parcialmente como el titanio y aquellos que directamente pueden ser usados como aislantes porque no la conducen, como el caso del yeso. Existen casos en los que algunos minerales adquieren propiedades conductivas cuando se exponen a bajas temperaturas, denominados superconductores.
• Dureza: esta propiedad consiste en la resistencia que ofrece un mineral en su superficie al ser rayado. En su estudio se utiliza la escala de Mohs, que va del uno al diez, indicando con el uno al que se puede rayar más fácilmente como el talco y un diez al que solo se puede rayar con otro material semejante como el diamante.


Roca de talco, mineral que con tan solo usar la uña puede rayarse.

• Tenacidad: indica la resistencia de un mineral al ser roto, molido, doblegado, desgarrado o suprimido. Pueden ser frágiles, maleables, dúctiles, flexibles o elásticos, pudiendo convivir dos de estas características en el mismo mineral.

Propiedades químicas

Las propiedades químicas de los minerales hacen referencia a la composición y a los aniones que los componen (iones con carga eléctrica negativa). Son clasificados de la siguiente forma:

• Elementos nativos: se define de esta forma a aquellos minerales que se encuentran en estado libre, puro o nativo en la naturaleza sin combinar con otros elementos. Un caso conocido es el del oro.



• Sulfuros: son aquellos que se encuentran compuestos por minerales combinados con el azufre. Un ejemplo es la pirita.
• Sulfosales: son aquellos compuestos por plata, plomo y cobre combinados con azufre y otro metal. Un ejemplo es la proustita.
• Óxidos: son aquellos minerales donde aparece la combinación entre el oxígeno y otro elemento. Un caso es la bauxita.
• Haluros: se encuentran compuestos por un elemento halógeno con otro elemento. Un ejemplo es el cloruro de sodio o sal común.


Refinería de sal, de donde se obtiene uno de los minerales más conocidos por el hombre.

• Carbonatos: son sales que derivan de la combinación entre el ácido carbónico y un metal. Un ejemplo es el mármol.


El Taj Mahal, un patrimonio de la humanidad realizado en mármol.

• Nitratos: son sales que derivan del ácido nítrico. Un ejemplo es el salitre.
• Boratos: se encuentran formados por sales o ésteres del ácido bórico. Un ejemplo es el bórax.
• Fosfatos, arseniatos y vanadatos: se componen a raíz de los ésteres o sales del ácido fosfórico, arsénico y vanadio. Un ejemplo es la turquesa.



• Sulfatos: están compuestos por sales o ésteres del ácido sulfúrico. Un ejemplo es el yeso.



• Cromatos, volframatos y molibdatos: se encuentran compuestos de cromo, molibeno o wolframio. Un ejemplo es la crocoita.



• Silicatos: están compuestos por sales de ácido silícico. Un ejemplo es el cuarzo.



• Minerales radioactivos: se encuentran compuestos por elementos que emiten radiación. Un ejemplo conocido es la uraninita.

La metalurgia: las riquezas de la tierra

Una de las principales fuentes económicas del ser humano desde hace miles de años ha sido la metalurgia. ¿Qué es la metalurgia?: es la técnica por la cual se procede a obtener metales, desde aquellos que son minerales metálicos hasta aquellos que son no metálicos. De esta forma, los procesos conocidos como refinación y purificación son una parte fundamental al permitirnos extraer la sustancia pura del mineral y explotar el recurso comercialmente. En estos procesos se separa el metal de compuestos sulfúricos, óxidos, silicatos o carbonatos modificando la naturaleza química de los minerales.

Fundición industrial, una de las formas de pirometalurgia.

La metalurgia tiene su origen en Asia Menor y el Medio Oriente en un período que se encuentra entre el siglo VI y III a. C., trabajándose en primera instancia con minerales como el cobre, que tiene la facilidad de encontrarse en un estado prácticamente puro en la naturaleza. Estos avances dieron lugar a la explotación de otros minerales como el hierro, el oro y la plata y la experimentación con aleaciones como el bronce. Sin embargo, el perfeccionamiento de su explotación recién se dio hacia el siglo XIII d. C. en Europa con el uso de las fundiciones, tecnología que ya se utilizaba desde el siglo I en China pero que no se encontraba difundida en el viejo continente.

La explotación de los metales tuvo un impacto fundamental en la vida cotidiana del ser humano, transformando las comunidades y la forma en que vivían. La practicidad del cobre, el hierro y sus aleaciones para la fabricación de herramientas, armas y otros utensilios, además de la fascinación ante la belleza de metales como la plata, el oro o el platino (que fueron utilizados para representar aquellos símbolos que el individuo encontraba divinos), se entrelazaron de esta forma con la cosmovisión, la política, la economía y la organización de una determinada sociedad.

Grabado británico del siglo XVII que ilustra el proceso de refinación de la plata.

Una fuente desde la tierra

Como es bien sabido, los metales se extraen del suelo, pero en su estado natural no los vamos a encontrar de la forma en que puedan trabajarse, sino que pueden llegar a contener impurezas como otros metales o restos de escoria. Por tal razón, se aplican procesos de purificación que permiten extraer el metal con aquellas propiedades necesarias para que pueda ser trabajado por el hombre, tratando de recuperar la mayor cantidad posible del material deseado (oro o cobre, por ejemplo).

Existen dos tipos de fuentes extractivas de los metales, la de los metales primarios, que hace referencia a aquellos que se encuentran en depósitos naturales, y la de los metales secundarios, que hace referencia a los metales que se encuentran en fuentes de reciclaje. En el área extractiva se distinguen tres métodos distintos que varían acorde a qué tan profundo haya sido encontrado el mineral, siendo soluble si se encuentra en la superficie (metales oxidados) e insoluble si se encuentra en capas más profundas (sulfurados).

• Es así que en el caso de ser solubles se utilizará la hidrometalurgia, una técnica mediante la cual el mineral puro es extraído en base a reacciones químicas que se dan en una solución acuosa, como es el caso del cobre o el cromo.
• En el caso de ser insolubles se utiliza la pirometalurgia, que implica la extracción a partir de la reducción total del metal a temperaturas elevadas como es el caso de la fundición. Entre los materiales que se obtienen de esta manera se encuentra el hierro.
• Finalmente se encuentra la electrometalurgia, un proceso mediante el cual se aplica energía eléctrica sobre soluciones líquidas para obtener metales purificados. El caso más importante es el de la purificación del cobre.

La pirometalurgia del hierro

Este es uno de los procesos pirometalurgicos más conocido y antiguo. Obtenido principalmente a partir de los minerales de óxidos de hierro como la hematita y la magnetita, el hierro se obtiene en un alto horno que puede operar de forma continua. Este tipo de hornos pueden llegar a tener 60 metros de altura y más de 10 metros de ancho y cuando trabajan a plena capacidad pueden producir más de 5.000 toneladas de hierro al día. Para obtener el hierro se utiliza una mezcla de mena de hierro (forma en que se encuentra naturalmente el hierro), coque (un combustible sólido) y piedra caliza. Así, el coque es utilizado para producir calor en la parte inferior del horno, la piedra caliza sirve para la formación de la escoria (que sirve para la eliminación de residuos durante la fundición del metal) y el ingreso de aire durante el proceso sirve para la combustión del coque. Una vez realizada la reducción en el horno se recoge el hierro fundido en la base del horno que se puede utilizar para moldear lingotes o fabricar acero.


Alto horno de una planta metalúrgica actual.