Hispanopedia WikiLa celsiana es un mineral feldespático poco común, aluminosilicato de bario, BaAl₂Si₂O₈ . Este mineral se encuentra en rocas metamórficas de contacto con un contenido significativo de bario . Su sistema cristalino es monoclínico y su apariencia es blanca, amarilla o transparente . En estado puro, es transparente. El aluminosilicato de bario sintético se utiliza como cerámica en empastes dentales y otras aplicaciones.
El mineral recibe su nombre en honor a Anders Celsius (1701-1744).
Composición
La celsiana es un feldespato barílico con una composición química BaAl₂Si₂O₈ . Forma parte del grupo de los feldespatos y pertenece a las series celsiana- hialofana y celsiana- ortoclasa . Presenta cierta semejanza con la anortita y tiene cuatro polimorfos distintos . Los elementos esenciales son silicio, aluminio, oxígeno y bario. Algunas impurezas comunes en el mineral son hierro, titanio, magnesio, potasio y calcio. La celsiana es estable desde la temperatura ambiente hasta los 1590 °C (Lin y Foster, 1968). Los oligoelementos más comunes son el potasio y el calcio; en un análisis de la composición química aproximada de la celsiana se encontraron los siguientes porcentajes en peso:
• SiO 2 —35,1 • Al 2 O 3 ---26.8 • BaO----35.8 • K 2 O-----2.3 Total: 100,0 (Newham y Megaw, 1960).
Ocurrencia geológica
La celsiana es de distribución limitada. La mayoría de los feldespatos barídicos se asocian con procesos hidrotermales exhalativos y metamorfismo de bajo y medio grado (Moro, Cembranos y Fernández, 2001). También se asocia con rocas sedimentarias y metasedimentarias, manganeso, ferromanganeso y depósitos de barita.
La celsiana se puede encontrar en lugares como Gales, Zamora (España), Alaska, California, Suecia y Japón, así como hendricksita en las minas Franklin de Nueva Jersey.
Estructura
La simetría de la celsiana es algo diferente de la que se encuentra normalmente en los feldespatos. Es monoclínica con una red centrada en el cuerpo similar a la de la anortita. No se han encontrado pruebas suficientes para sugerir que la celsiana carezca de un centro de simetría, por lo que su grupo espacial es I 2/c (Newnham y Megaw, 1960). El grupo espacial difiere de otros de su grupo, como la ortoclasa, la albita y la anortita con centro de simetría, que son C2/m, C1bar e I1bar.
El análisis de rayos X muestra que los valores de los parámetros de red a , b , c, ejes y ángulos son aproximadamente a = 863 pm , b = 131,0 pm, c = 1400 pm y β = 116°, θ = 90° (Gay, 1956).
Hay 8 unidades de fórmula por celda, y la posición general es óctuple, por lo que todos los átomos pueden ubicarse en posiciones generales (Newnham y Megaw, 1960). Esta estructura es muy similar a la de la ortoclasa y la sanidina, pero difiere en un par de aspectos:
- 1. La distribución de Si y Al.
- 2. Las coordenadas de todos los átomos.
La distribución del silicio y el aluminio a lo largo de los sitios tetraédricos, junto con la naturaleza del átomo de bario, influye en la estructura de silicato circundante (Newham y Megaw, 1960). Los enlaces Si-Al están parcialmente ordenados y, en algunos casos, el aluminio sustituye al silicio.
El orden en celsiano es muy simple: cada tetraedro de aluminio está rodeado por cuatro tetraedros de silicio, y viceversa (Newham y Megaw, 1960). Además de la transformación aluminio-silicio, existe otro tipo de transformación en la que una red pobre en silicio se convierte en una red rica en silicio, lo que implica la sustitución simultánea de Al y Si en otros sitios.
El ion bario tiene una configuración irregular similar a la del potasio en los feldespatos. Cada átomo de bario tiene un átomo de oxígeno cerca, y gracias a esta configuración influye notablemente en los ángulos de enlace silicio-oxígeno-silicio.
Polimorfismo
Existen cuatro polimorfos distintivos de celsiana, dos de ellos minerales naturales y dos productos sintéticos. Los primeros son la paracelsiana y la celsiana, los segundos la hexacelsiana y el tercero está relacionado con el mineral cimrita (Lin y Foster, 1967). El orden de estabilidad creciente es paracelsiana → hexacelsiana → celsiana en un rango de temperatura entre 500 °C y 1000 °C.
Al aumentar la temperatura de 1600 °C a 1760 °C, el celsiano pasa a una forma reversible de hexacelsiano. El paracelsiano es menos estable que los otros dos, mientras que el celsiano es el más estable.
Hermanamiento
Los feldespatos de bario se presentan en cristales ópticamente uniformes con un maclado poco desarrollado, excepto en cristales gruesos. Se han identificado dieciocho formas cristalinas; once de ellas coinciden con las conocidas para la ortoclasa. El maclado observado incluye maclas de Manebach en (001) y maclas de Baveno en (021). Algunas muestras de celsiana presentaban un maclado lamelar poco frecuente (Spencer, 1941).
Propiedades
Propiedades físicas
La celsiana presenta una exfoliación perfecta ac(001) y una buena exfoliación ab(010), lo que la diferencia de su polimorfo, la paracelsiana, que tiene una exfoliación indistinta [110]. Existen diferentes hábitos cristalinos, como la adularia , cristales más grandes y robustos (Spencer, 1941), y cristales largos, delgados o aciculares. Generalmente es incolora y transparente, con un brillo nacarado o no fluorescente.
Su densidad es de aproximadamente 3,31 a 3,33 g/cm³ . Esto podría deberse a la presencia de impurezas en la estructura del mineral. Su dureza es de 6 en la escala de Mohs , debido a la corta longitud de los enlaces en su estructura, ya que los enlaces relativamente cortos tienden a ser más duros.
Propiedades ópticas
Otras propiedades ópticas incluyen un ángulo 2V de aproximadamente 88° con una birrefringencia máxima de 0,014, biaxial con signo negativo (Newnham y Megaw, 1960). Presenta un relieve moderado.
Usos
Los usos de la celsiana están relacionados principalmente con el vidrio y la cerámica. Estos usos se suelen lograr mediante la preparación de celsiana monoclínica sintética pura.
La celsiana posee características muy atractivas, como estabilidad química y alta resistencia mecánica, que pueden aprovecharse favorablemente para obtener compuestos de mayor rendimiento en comparación con el vidrio a granel (Cannillo, Carlier, Manfredini, Montorsi y Siligardi, 2006). Numerosos estudios demuestran que al aumentar la cantidad de fases de celsiana en los vidrios se incrementa el volumen de cristalización (Khater e Idris, 2004).
Véase también
Referencias
- Cannillo V, Carlier E, Manfredini T, Montorsi M, Siligardi C. "Diseño y optimización de compuestos de vidrio-celsiano". Composites Part A – Applied Science and Manufacturing . 2006, vol. 37, pp. 23–30.
- Gay P. "Una nota sobre el celsiano". Acta Crystallographica . 1956, vol. 9, págs. 474.
- Khater G, Idris M. "El uso de una arcilla caolinítica saudí para la producción de materiales vitrocerámicos". Indus. Ceramics . 2004, vol. 24, pp. 43–50.
- Lin HC y Foster WR "El polimorfismo del celsiano". The Canadian Mineralogist . 1967, vol. 9, pág. 295.
- Lin HC y Foster WR «Estudios en el sistema Ba0-Al2O3Si02. El polimorfismo del celsiano». American Mineralogist . 1968, vol. 53, pp. 134–144
- Moro MC, Cembranos ML y Fernández A. "Celsiano, feldespato (Ba,K) y cimrita de depósitos de barita sedex de Zamora, España". The Canadian Mineralogist . 2001, vol. 39, pp. 1039–1051.
- Newham RW y Megaw HD "La estructura cristalina de la celsiana (feldespato bariónico)". Acta Crystallographica , 1960, vol. 13, págs. 303-312
- Spencer LJ "Feldespato bariónico (celsiano y paracelsiano) de Gales". The Mineralogical Magazine . 1942, vol. 26, pp. 231–243.
- minerales de bario
- minerales de aluminio
- Grupo de feldespatos
- minerales monoclínicos
- aluminosilicatos
- Minerales del grupo espacial 15
