La malaquita es un mineral de hidróxido de carbonato de cobre , con la fórmula Cu2CO3 (OH) 2 . Este mineral opaco, de bandas verdes, cristaliza en el sistema cristalino monoclínico y, con mayor frecuencia, forma masas botrioidales , fibrosas o estalagmíticas , en fracturas y espacios subterráneos profundos, donde el nivel freático y los fluidos hidrotermales proporcionan los medios para la precipitación química. Los cristales individuales son raros, pero se presentan como prismas delgados a aciculares . También se presentan pseudomorfos de cristales de azurita más tabulares o en bloques . [5]
El nombre de la piedra deriva (del latín molochītis , del francés medio melochite y del inglés medio melochites ) del griego Μολοχίτης λίθος molochites lithos , "piedra verde malva", de μολόχη molochē , variante de μαλάχη malāchē , "malva". [6] El mineral recibió este nombre debido a su parecido con las hojas de la planta de malva . [7] El cobre (Cu 2+ ) le da a la malaquita su color verde. [8]
La malaquita se extraía de depósitos cercanos al istmo de Suez y el Sinaí ya en el año 4000 a. C. [9]
Hace 3.800 años, se extraía ampliamente en las minas Great Orme de Gran Bretaña, utilizando herramientas de piedra y hueso. La evidencia arqueológica indica que la actividad minera finalizó alrededor del año 600 a. C. , y se produjeron hasta 1.760 toneladas de cobre a partir de la malaquita extraída. [10] [11]
La evidencia arqueológica indica que el mineral ha sido extraído y fundido para obtener cobre en el valle de Timna en Israel durante más de 3.000 años. [12] Desde entonces, la malaquita se ha utilizado como piedra ornamental y como piedra preciosa.
El uso de azurita y malaquita como indicadores de mena de cobre condujo indirectamente al nombre del elemento níquel en el idioma inglés. La niquelina , un mineral principal de níquel que también se conoce como niccolita, se erosiona en la superficie hasta convertirse en un mineral verde ( annabergita ) que se parece a la malaquita. Esta semejanza dio lugar a intentos ocasionales de fundir niquelina creyendo que era mena de cobre, pero dichos intentos siempre terminaban en fracaso debido a las altas temperaturas de fundición necesarias para reducir el níquel. En Alemania, este engañoso mineral llegó a conocerse como kupfernickel , que literalmente significa " demonio del cobre ". El alquimista sueco Barón Axel Fredrik Cronstedt (que había sido entrenado por Georg Brandt , el descubridor del cobalto, un metal parecido al níquel ) se dio cuenta de que probablemente había un nuevo metal escondido dentro del mineral de kupfernickel, y en 1751 logró fundir el kupfernickel para producir un metal blanco plateado, parecido al hierro, hasta entonces desconocido (excepto en ciertos meteoritos ). Lógicamente, Cronstedt nombró a su nuevo metal con el nombre de la parte de níquel del kupfernickel .
La malaquita a menudo resulta de la meteorización supergénica y la oxidación de minerales de cobre sulfídicos primarios , y a menudo se encuentra con azurita (Cu 3 (CO 3 ) 2 (OH) 2 ), goethita y calcita . A excepción de su color verde vibrante, las propiedades de la malaquita son similares a las de la azurita y los agregados de los dos minerales ocurren con frecuencia. La malaquita es más común que la azurita y generalmente se asocia con depósitos de cobre alrededor de calizas , la fuente del carbonato.
Se han extraído grandes cantidades de malaquita en los Urales , Rusia . La malaquita de los Urales no se extrae en la actualidad, [13] pero GN Vertushkova informa del posible descubrimiento de nuevos depósitos de malaquita en los Urales. [14] Se encuentra en todo el mundo, incluso en la República Democrática del Congo ; Gabón ; Zambia ; Tsumeb , Namibia ; México ; Broken Hill, Nueva Gales del Sur ; Burra, Australia del Sur ; Lyon , Francia ; Valle de Timna , Israel ; y el suroeste de los Estados Unidos , más notablemente en Arizona . [15]
Históricamente se creía que la malaquita antropogénica era el componente principal de la pátina que se forma en las estructuras de cobre y aleación de cobre expuestas a la intemperie al aire libre ; sin embargo, las fuentes atmosféricas de sulfato y cloruro (como la contaminación del aire o los vientos marinos) generalmente favorecen la formación de brochantita o atacamita . [16] La malaquita también se puede producir sintéticamente, en cuyo caso se la conoce como carbonato de cobre básico o verditer verde.
La malaquita cristaliza en el sistema monoclínico . La estructura consiste en cadenas de iones Cu 2+ y iones OH − alternados, con una carga neta positiva, entrelazadas entre iones CO 3 2− triangulares aislados . De esta manera, cada ion de cobre está conjugado con dos iones hidroxilo y dos iones carbonato ; cada ion hidroxilo está conjugado con dos iones de cobre ; y cada ion de carbonato está conjugado con seis iones de cobre. [17] [18]
La malaquita se utilizó como pigmento mineral en pinturas verdes desde la antigüedad hasta alrededor de 1800. [20] El pigmento es moderadamente resistente a la luz , sensible a los ácidos y de color variable. Esta forma natural de pigmento verde ha sido reemplazada por su forma sintética, verditer , entre otros verdes sintéticos.
La malaquita también se utiliza con fines decorativos, como en varitas y en la Sala de Malaquita del Museo del Hermitage , [21] que cuenta con un enorme jarrón de malaquita, y la Sala de Malaquita del Castillo de Chapultepec en la Ciudad de México . [22] Otro ejemplo es el Jarrón Demidov, parte de la antigua colección de la familia Demidov , y ahora en el Museo Metropolitano de Arte . [23] "La Tazza ", un gran jarrón de malaquita, una de las piezas de malaquita más grandes de América del Norte y un regalo del zar Nicolás II , se erige como el punto focal en el centro de la sala de la Biblioteca Linda Hall . En la época del zar Nicolás I, las piezas decorativas con malaquita se encontraban entre los regalos diplomáticos más populares. [24] Se utilizó en China ya en el período Zhou oriental . [25] La base del Trofeo de la Copa Mundial de la FIFA tiene dos capas de malaquita.
Una superstición española del siglo XVII sostenía que si un niño llevaba una pastilla de malaquita, le ayudaría a dormir y a mantener a raya a los malos espíritus. [26] Marbodus recomendaba la malaquita como talismán para los jóvenes por sus cualidades protectoras y su capacidad para ayudar a conciliar el sueño. [27] También se ha usado históricamente para protegerse de los rayos y las enfermedades contagiosas y para la salud, el éxito y la constancia en los afectos. [27] Durante la Edad Media era costumbre llevarlo grabado con una figura o símbolo del Sol para mantener la salud y evitar la depresión a la que se consideraba vulnerables los capricornianos . [27]
En el antiguo Egipto, el color verde (wadj) se asociaba con la muerte y el poder de la resurrección, así como con la nueva vida y la fertilidad. Los antiguos egipcios creían que en el más allá había un paraíso eterno, conocido como el «Campo de Malaquita», que se parecía a sus vidas, pero sin dolor ni sufrimiento. [28]
Los métodos simples de extracción de mineral de cobre a partir de malaquita implicaban procesos termodinámicos como la fundición . [29] Esta reacción implica la adición de calor y un carbono, lo que hace que el carbonato se descomponga dejando óxido de cobre y una fuente de carbono adicional como el carbón convierte el óxido de cobre en cobre metálico. [29] [30]
La ecuación básica para esta reacción es:
Carbonato de cobre + calor → dióxido de carbono + óxido de cobre (el color cambia de verde a negro). [29] [30]
Óxido de cobre + carbono → dióxido de carbono + cobre (cambio de color de negro a cobre). [29] [30]
La malaquita es un mineral de cobre de baja calidad, sin embargo, debido al aumento de la demanda de metales, se están utilizando métodos de procesamiento más económicos como los métodos hidrometalúrgicos (que utilizan soluciones acuosas como el ácido sulfúrico ) ya que la malaquita es fácilmente soluble en ácidos diluidos. [31] [32] El ácido sulfúrico es el agente de lixiviación más común para minerales de óxido de cobre como la malaquita y elimina la necesidad de procesos de fundición. [33]
La ecuación química para la lixiviación con ácido sulfúrico del mineral de cobre a partir de malaquita es la siguiente: [33]
La minería de malaquita para fines ornamentales o de cobre implica la minería a cielo abierto o subterránea, dependiendo del grado de los depósitos de mineral. [34] Las prácticas de minería a cielo abierto y subterránea pueden causar degradación ambiental a través de la pérdida de hábitat y biodiversidad . [35] [36] El drenaje ácido de las minas puede contaminar el agua y las fuentes de alimentos y afectar negativamente la salud humana si se gestiona de forma inadecuada o si se producen fugas de los estanques de relaves . [36] [37] El riesgo de impactos en la salud y el medio ambiente tanto de la metalurgia tradicional como de los métodos más nuevos de hidrometalurgia son significativos, [36] sin embargo, las prácticas de conservación del agua y gestión de residuos para los procesos de hidrometalurgia para la extracción de minerales, como la malaquita, son más estrictas y relativamente más sostenibles. [38] También se están realizando nuevas investigaciones sobre mejores alternativas a métodos como la lixiviación con ácido sulfúrico que tiene altos impactos ambientales, incluso bajo los estándares de regulación de la hidrometalurgia y la innovación. [33]
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