El pirocloro ( Na , Ca ) 2Nb2O6 ( OH , F ) es un grupo mineral del miembro final del niobio del supergrupo del pirocloro. El pirocloro también es un término para la estructura cristalina Fd3m . El nombre proviene del griego πῦρ , fuego , y χλωρός , verde porque normalmente se vuelve verde al encenderse en el análisis clásico del soplete. [4 ]
La fórmula general, A2B2O7 (donde A y B son metales), representa una familia de fases isoestructurales al mineral pirocloro. Los pirocloros son una clase importante de materiales en diversas aplicaciones tecnológicas, como luminiscencia, conductividad iónica, inmovilización de residuos nucleares, revestimientos de barrera térmica de alta temperatura, control de gases de escape de automóviles , catalizadores , celdas de combustible de óxido sólido, conductores iónicos/eléctricos, etc.
El mineral está asociado con las etapas metasomáticas finales de las intrusiones magmáticas. Los cristales de pirocloro suelen estar bien formados (euhedrales) y se presentan normalmente como octaedros de color amarillento o parduzco y brillo resinoso . Suele ser metamíctico debido al daño por radiación de los elementos radiactivos incluidos.
El pirocloro se encuentra en pegmatitas asociadas con sienitas nefelínicas y otras rocas alcalinas. También se encuentra en pegmatitas de granito y greisenes . Se encuentra de forma característica en carbonatitas . Los minerales asociados incluyen circón , aegirina , apatita , perovskita y columbita . [3]
Fue descrito por primera vez en 1826 en un lugar ubicado en Stavern (Fredriksvärn), Larvik , Vestfold, Noruega. [4]
Los tres mayores productores de mineral de niobio extraen yacimientos de pirocloro. El mayor yacimiento de Brasil es la mina CBMM, situada al sur de Araxá , Minas Gerais, seguida por el yacimiento de la mina Catalão, al este de Catalão , Goiás. El tercer yacimiento más grande de mineral de niobio es la mina Niobec, al oeste de Saint-Honoré, cerca de Chicoutimi , Quebec. [6]
El mineral de pirocloro normalmente contiene más del 0,05 % de uranio y torio radiactivos de origen natural . [7]
Lueshe , en Kivu del Norte (República Democrática del Congo), tiene importantes depósitos de pirocloro. [8]
La estructura cristalina más general describe materiales del tipo A 2 B 2 O 6 y A 2 B 2 O 7 donde las especies A y B son generalmente especies de tierras raras o metales de transición; p. ej. Y 2 Ti 2 O 7 . La estructura de pirocloro es una superestructura derivada de la estructura simple de fluorita (AO 2 = A 4 O 8 ), donde los cationes A y B están ordenados a lo largo de la dirección ⟨110⟩ . La vacante de anión adicional reside en el intersticio tetraédrico entre los cationes del sitio B adyacentes. Estos sistemas son particularmente susceptibles a la frustración geométrica y a los nuevos efectos magnéticos.
La estructura del pirocloro muestra propiedades físicas variadas que abarcan aislantes electrónicos (p. ej., La 2 Zr 2 O 7 ), conductores iónicos (Gd 1,9 Ca 0,1 Ti 2 O 6,9 ), conductores metálicos (Bi 2 Ru 2 O 7− y ), conductores iónicos y electrónicos mixtos, sistemas de hielo de espín (Dy 2 Ti 2 O 7 ), sistemas de vidrio de espín (Y 2 Mo 2 O 7 ), sistemas de cadena de haldano (Tl 2 Ru 2 O 7 ) y materiales superconductores (Cd 2 Re 2 O 7 ). [9] También se han investigado estructuras más desordenadas, como los pirocloros de bismuto, [10] debido a sus interesantes propiedades dieléctricas de alta frecuencia. [11]
Se ha investigado la estructura cristalina para su uso en electrolitos sólidos para baterías de hierro y litio . Se afirma que proporciona una alta conductividad al tiempo que inhibe el crecimiento de las dendritas. [12]
