La estrontianita ( Sr CO 3 ) es una materia prima importante para la extracción de estroncio . Es un mineral de carbonato raro y uno de los pocos minerales de estroncio. Es miembro del grupo aragonito.
Miembros del grupo aragonito: [2] aragonito (CaCO 3 ), witherita (BaCO 3 ), estrontianita (SrCO 3 ), cerusita (PbCO 3 )
La fórmula ideal de la estroncianita es SrCO 3 , con una masa molar de 147,63 g, [4] pero el calcio (Ca) puede sustituir hasta un 27% de los cationes de estroncio (Sr) , y el bario (Ba) hasta un 3,3%. [2]
El mineral recibió su nombre en 1791 por la localidad de Strontian , Argyllshire, Escocia, donde se había descubierto el elemento estroncio el año anterior. [2] Aunque los buenos ejemplares minerales de estroncianita son raros, el estroncio es un elemento bastante común , con una abundancia en la corteza terrestre de 370 partes por millón en peso, 87 partes por millón en moles , mucho más común que el cobre con sólo 60 partes por millones en peso, 19 en moles. [6] El estroncio nunca se encuentra libre en la naturaleza. Los principales minerales de estroncio son la celestina SrSO 4 y la estrontianita SrCO 3 . El principal proceso comercial para la producción de estroncio metálico es la reducción del óxido de estroncio con aluminio . [6]
La estrontianita es un mineral ortorrómbico , perteneciente a la clase más simétrica de este sistema, 2/m 2/m 2/m, cuya forma general es una bipirámide rómbica . El grupo espacial es Pmcn. Hay cuatro unidades de fórmula por celda unitaria (Z = 4) y los parámetros de la celda unitaria son a = 5,1 Å, b = 8,4 Å, c = 6,0 Å.
La estrontianita es isoestructural con la aragonita . [7] Cuando el grupo CO 3 se combina con grandes cationes divalentes con radios iónicos superiores a 1,0 Å, las relaciones de radio generalmente no permiten una coordinación estable de 6 veces . Para cationes pequeños la estructura es romboédrica , pero para cationes grandes es ortorrómbica . Este es el tipo de estructura de aragonito con grupo espacial Pmcn. En esta estructura los grupos de CO 3 se encuentran perpendiculares al eje c , en dos planos estructurales, con los grupos triangulares de CO 3 de un plano apuntando en direcciones opuestas a los del otro. [7] Estas capas están separadas por capas de cationes. [2]
El grupo CO 3 es ligeramente no plano; el átomo de carbono se encuentra a 0,007 Å del plano de los átomos de oxígeno . Los grupos están inclinados de manera que el ángulo entre un plano trazado a través de los átomos de oxígeno y un plano paralelo al plano de la celda unitaria ab sea de 2°40'. [8]
La estroncianita se presenta en varios hábitos diferentes . Los cristales son prismáticos cortos paralelos al eje c y a menudo aciculares . [2] [3] [5] Las variedades ricas en calcio a menudo muestran formas piramidales empinadas . [2] Los cristales pueden ser pseudo hexagonales [2] [3] [5] debido al desarrollo igual de diferentes formas. [3] Las caras del prisma están estriadas horizontalmente. [2] [3] El mineral también se presenta como masas columnares a fibrosas, granulares o redondeadas. [2] [3] [5]
La estroncianita es incolora, blanca, gris, amarilla clara, verde o marrón, incolora a la luz transmitida. Podrá estar zonificado longitudinalmente. Es de transparente a translúcido, con brillo vítreo (vítreo) , resinoso en superficies rotas y con una veta blanca .
Es un mineral biaxial (-) . La dirección perpendicular al plano que contiene los dos ejes ópticos se llama dirección óptica Y. En estroncianita, Y es paralela al eje del cristal b. La dirección óptica Z se encuentra en el plano que contiene los dos ejes ópticos y corta el ángulo agudo entre ellos. En estroncianita, Z es paralelo al eje del cristal. La tercera dirección X, perpendicular tanto a Y como a Z, es paralela al eje del cristal c. [2] [5] Los índices de refracción están cerca de n α = 1,52, n β = 1,66, n γ = 1,67, y diferentes fuentes citan valores ligeramente diferentes:
La birrefringencia máxima δ es 0,15 [3] y el valor medido de 2 V es 7°, calculado de 12° a 8°. [3] [4]
Si se cambia el color de la luz incidente, los índices de refracción se modifican y el valor de 2V cambia. Esto se conoce como dispersión de los ejes ópticos. Para la estroncianita el efecto es débil, con 2 V más grande para la luz violeta que para la luz roja r < v. [5]
La estroncianita casi siempre es fluorescente . [3] Tiene una fluorescencia de color blanco amarillento brillante bajo radiación ultravioleta de onda corta, onda media y onda larga . Si la luminiscencia persiste después de apagar la fuente ultravioleta, se dice que la muestra es fosforescente . La mayoría de la estrontianita fosforesce en un color blanco amarillento fuerte, de duración media, después de la exposición a las tres longitudes de onda. [10] También es fluorescente y fosforescente en rayos X y haces de electrones . Todos los materiales brillarán al rojo vivo si se calientan a una temperatura lo suficientemente alta (siempre que no se descompongan primero); Algunos materiales se vuelven luminiscentes a temperaturas mucho más bajas, y esto se conoce como termoluminiscencia . La estrontianita es a veces termoluminiscente. [2] [3] [5]
La división es casi perfecta paralela a un conjunto de caras del prisma, {110} , y pobre en {021}. Se han observado rastros de escisión en {010}. [3] [5]
La macla es muy común, con plano gemelo {110}. Los gemelos suelen ser gemelos de contacto; en un gemelo de contacto, los dos individuos parecen ser reflejos el uno del otro en el plano gemelo. Los gemelos de penetración de estrontainita son más raros; Los gemelos de penetración están formados por individuos interpenetrados que se relacionan entre sí mediante rotación alrededor de un eje gemelo. Los gemelos repetidos están formados por tres o más individuos hermanados según la misma ley. Si todos los planos de macla son paralelos entonces la macla es polisintética; en caso contrario es cíclica. [7] En la estroncianita, los hermanamientos repetidos forman gemelos cíclicos con tres o cuatro individuos, o gemelos polisintéticos. [2] [3] [5]
El mineral es frágil y se rompe con una fractura subconcoidea a desigual . Es bastante blando, con una dureza de Mohs de 3.+1 ⁄ 2 , [3] entre calcita y fluorita . La gravedad específica del extremo puro sin calcio que sustituya al estroncio es 3,78, [9] pero la mayoría de las muestras contienen algo de calcio, que es más ligero que el estroncio, lo que da una gravedad específica más baja, en el rango de 3,74 a 3,78. [3] Las sustituciones de los iones más pesados bario y/o plomo aumentan la gravedad específica, aunque dichas sustituciones nunca son muy abundantes. [9] La estrontianita es soluble en ácido clorhídrico diluido HCl [2] [3] y no es radiactiva . [4]
La estrontianita es un mineral hidrotermal poco común de baja temperatura formado en vetas de piedra caliza , marga y creta , y en geodas y concreciones . Ocurre raramente en vetas metálicas hidrotermales pero es común en carbonatitas . [5] Lo más probable es que cristalice a 100 °C o cerca de él. Su aparición en cavidades y vetas abiertas sugiere cristalización a presiones muy bajas, probablemente como máximo igual a la presión hidrostática del agua subterránea . [9] En condiciones apropiadas, se transforma en celestina SrSO 4 , y se encuentra a su vez como una alteración de celestina. [2] Estos dos minerales se encuentran a menudo asociados, junto con la barita , la calcita , el harmotomo y el azufre . [5]
La localidad tipo es Estroncia , Tierras Altas del Noroeste ( Argyllshire ), Escocia , Reino Unido. El material tipo se produjo en vetas de gneis . [2]
Otras localidades del Reino Unido incluyen la mina Brownley Hill (Bloomsberry Horse Level), Nenthead, distrito de Alston Moor , Peninos del Norte, región norte y occidental (Cumberland), Cumbria, Inglaterra, asociadas con un conjunto de minerales primarios ( bournonita , millerita y ullmannita ) que se encuentran no es común en otros depósitos tipo Valle del Mississippi . [11]
La cantera Francon, Montreal , Québec.
La estroncianita es muy común en la Cantera Francon, en una gran variedad de hábitos. Es un mineral en etapa tardía, que a veces se encuentra en varias generaciones. Se encuentra como esferoides, hemisferios y agregados esféricos y botrioidales compactos de translúcido a opaco, de color blanco a amarillo pálido o beige, generalmente de superficie lisa , de hasta 10 cm de diámetro, y como esferas que constan de numerosos cristales aciculares radiantes, de hasta 1 cm de ancho. También como mechones, haces paralelos y grupos en forma de gavillas de cristales fibrosos a aciculares, y como agregados globulares cerosos y porcelánicos finamente granulares blancos. Se han encontrado maclas sixling transparentes, de color rosa pálido, columnares a tabulares, de hasta 1 cm de diámetro, y agregados de maclas sixling estrelladas apiladas que consisten en cristales tabulares transparentes de color amarillo pálido. [10]
Otro yacimiento canadiense se encuentra en Nepean , Ontario, en depósitos de vetas de piedra caliza . [2]
Se encuentran depósitos de importancia comercial en margas de Westfalia , [2] y también con zeolitas en Oberschaffhausen, Bötzingen , Kaiserstuhl, Baden-Württemberg. [2]
En Trichy ( Tiruchirappalli ; Tiruchi), distrito de Tiruchirapalli, Tamil Nadu, ocurre con celestina SrSO4 , yeso y nódulos de fosfato en arcilla . [2]
Se presenta en el Distrito de Sierra Mojada , con celestina en un yacimiento de plomo - plata . [2]
Ocurre en la mina de apatita Kirovskii , monte Kukisvumchorr, macizo de Khibiny , península de Kola , óblast de Murmanskaja, región norte, en conjuntos hidrotermales tardíos en cavidades de pegmatitas , asociados con kukharenkoita-(La), microclina , albita , calcita , nenadkevichita , hilairita. , catapleita , donnayita-(Y) , sinquisita-(Ce) , pirita y otras. [12]
También ocurre en la montaña Yukspor, macizo de Khibiny, península de Kola, óblast de Murmanskaja, región norte, en una veta de microclina de aegerina - natrolita en foyaita , asociada con aegirina , anatasa , ancilita-(Ce) , barilita, catapleiita , cerita-( Ce) , cerita-(La) , chabazita-(Ca), edingtonita , fluorapatita , galena , ilmenita , microclina , natrolita , esfalerita y vanadinita . [13] En la misma localidad se encontró en vetas de pegmatita alcalina asociadas con clinobarilita, natrolita , aegirina , microclina , catapleiita , fluorapatita , titanita , fluorita , galena , esfalerita , annita , astrofilita , lorenzenita , labuntsovita-Mn, kuzmenkoita-Mn, cerita-(Ce) , edingtonita , ilmenita y calcita . [14]
En la costa del Golfo de Luisiana y Texas , la estrontianita se encuentra con la celestina en la roca de calcita de los domos de sal . [2]
En la mina Minerva Número 1 (Mina Ozark-Mahoning Número 1) Grupo Ozark-Mahoning, Cave-in-Rock, Illinois , en el distrito Fluorspar de Kentucky, la estrontanita del condado de Hardin se presenta como mechones y pajaritas de cristales aciculares blancos, marrones o raramente rosados. con terminaciones ligeramente curvadas. [15]
En el Grupo Silúrico de Lockport , la estrontianita central y occidental de Nueva York se observa en cavidades en el este de Lockport, donde se presenta como pequeños aerosoles blancos radiantes de cristales aciculares. [dieciséis]
En el condado de Schoharie , Nueva York, se presenta en geodas y vetas con celestina y calcita en piedra caliza , [2] y en el condado de Mifflin , Pensilvania, se presenta con aragonita , nuevamente en piedra caliza . [2]
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