La serpierita ( Ca(Cu,Zn) 4 (SO4 ) 2 ( OH) 6 · 3H2O ) es un mineral de sulfato hidratado raro, de color azul cielo , que a menudo se encuentra como un producto posterior a la minería. Es un miembro del grupo devillina , que tiene miembros aldridgeita (Cd,Ca)(Cu,Zn) 4 (SO4 ) 2 ( OH) 6 · 3H2O , campigliaita Cu4Mn2 + ( SO4 ) 2 ( OH) 6 · 4H2O , devillina CaCu4 ( SO4 ) 2 ( OH ) 6 · 3H2O , kobyashevita Cu5 (SO4 ) 2 ( OH) 6 ·4H2O , lautenthalita PbCu4 ( SO4 ) 2 ( OH) 6 · 3H2O y un dimorfo sin nombre de devillina . [2] Es el análogo de calcio de la aldridgeita y es dimorfo con la ortoserpierita CaCu 4 (SO 4 ) 2 (OH) 6 ·3H 2 O . [2]
Fue descubierto en 1881 y bautizado así por Alfred Des Cloizeaux en honor a Giovanni Battista Serpieri . Serpieri fue un revolucionario, ingeniero y empresario minero italiano que desarrolló minas en el área de Lavrion en Grecia [2] y fundó la Compañía Montecatini. [4] Nació en Italia en 1832 y murió en Grecia en 1897. [2]
La serpierita es un sulfato hidratado con la fórmula Ca(Cu,Zn) 4 (SO 4 ) 2 (OH) 6 ·3H 2 O [5] con masa molar 644,32 g [3] y densidad calculada 3,08 g/cm 3 . [6] Pertenece al sistema cristalino monoclínico , grupo puntual 2/m y grupo espacial C2/c. [6] Es pseudoortorrómbico [ 7] e isoestructural con aldridgeita. [2]
La celda unitaria tiene un lado a de longitud 22,2 Å , un lado c de longitud 21,9 Å y el ángulo β entre ellos es igual a 113,4°. El tercer lado b, que es perpendicular tanto a a como a c, tiene una longitud de 6,25 Å. Hay 8 unidades de fórmula (Z = 8) por celda unitaria. [2] [3] [4] [7]
La serpierita es un mineral de color azul celeste, con una veta blanca o casi blanca y un brillo vítreo , perlado en las exfoliaciones . Es transparente y aparece de color azul verdoso a la luz transmitida . No se han encontrado cristales grandes. Se presenta en forma de penachos y agregados en costra de cristales en forma de listones o láminas, normalmente de menos de 1 mm de largo. Estos cristales son alargados a lo largo de la dirección cristalográfica a y aplanados perpendicularmente a la dirección c. [8] [2] [4]
Las fuentes difieren ampliamente sobre la dureza de la serpierita, dando valores que varían entre 2 [2] y 4. [3] Sin embargo, todas coinciden en que la gravedad específica es 3,07, un poco menos que el valor calculado. La exfoliación es perfecta perpendicular a la dirección c, que es la dirección en la que se aplanan los cristales. [2] [3] [4] El mineral es frágil y se rompe con una fractura astillada . Es soluble en ácidos [2] [4] [9] y no es radiactivo . [3]
Los cristales monoclínicos (y los cristales triclínicos y ortorrómbicos ) tienen dos direcciones en las que la luz viaja con birrefringencia cero ; estas direcciones se denominan ejes ópticos y se dice que el cristal es biaxial. La velocidad de un rayo de luz que viaja a través del cristal difiere con la dirección. La dirección del rayo más rápido se denomina dirección X y la dirección del rayo más lento se denomina dirección Z. X y Z son perpendiculares entre sí, y una tercera dirección Y se define como perpendicular tanto a X como a Z; la luz que viaja a lo largo de Y tiene una velocidad intermedia. El índice de refracción es inversamente proporcional a la velocidad, por lo que los índices de refracción para las direcciones X, Y y Z aumentan de X a Z. [10] Para la serpierita, la orientación con respecto a los ejes del cristal a, b y c es Y = b, Z = c y X está inclinado a un ángulo de 24°. [4] [6] [7] [9] Los índices de refracción son n α = 1,58, n β = 1,64, n γ = 1,65. [2] [4] [6] [7] [9]
La birrefringencia máxima δ es la diferencia entre el índice de refracción más alto y más bajo; para serpierita δ = 0,065. [2] [9] El ángulo entre los dos ejes ópticos se llama ángulo óptico, 2V, y siempre es agudo y está bisecado por X o por Z. Si Z es la bisectriz, se dice que el cristal es positivo y si X es la bisectriz, se dice que es negativo. [10] La serpierita es biaxial (-) y el valor medido de 2V es de 33° a 37°. [2] [3] [4] [7] También se puede calcular 2V a partir de los valores de los índices de refracción, dando valores cercanos a los valores medidos; diferentes fuentes dan 34°, [3] 37° [6] [7] y 37° +/- 6°. [9] 2V depende de los índices de refracción, pero el índice de refracción varía con la longitud de onda y, por lo tanto, con el color. Por lo tanto, 2V también depende del color y es diferente para la luz roja y para la violeta. Este efecto se llama dispersión de los ejes ópticos o simplemente dispersión (no debe confundirse con dispersión cromática ). Si 2V es mayor para la luz roja que para la violeta, la dispersión se designa como r > v, y viceversa. En el caso de la serpierita, la dispersión es fuerte, r > v. [4] [7] [9]
El mineral es pleocroico ; cuando se observa a lo largo de la dirección X aparece verde pálido y verde azulado a lo largo de las direcciones Y y Z. [3] [4] [9]
La localidad tipo es la mina Serpieri, Kamariza, distrito de Lavrion , Grecia, [2] y el material tipo se conserva en el Museo Nacional de Historia Natural , París, Francia, referencia 73.38, 78.226. [7] La serpierita es un mineral secundario que se encuentra en escorias de fundición alteradas y vetas de sulfuro oxidado . [3] [7] En la localidad tipo está asociada con smithsonita [2] y también se ha encontrado asociada con devillina , posnjakita , ktenasita, linarita , langita , brochantita , wroewolfeíta, namuwita, schulenbergita, hidrocincita , malaquita y yeso . [7]
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