Un mineral orgánico es un compuesto orgánico en forma mineral . Un compuesto orgánico es cualquier compuesto que contenga carbono, además de algunos simples descubiertos antes de 1828. Hay tres clases de minerales orgánicos: hidrocarburos (que contienen solo hidrógeno y carbono ), sales de ácidos orgánicos y misceláneos. Los minerales orgánicos son raros y tienden a tener configuraciones especializadas, como cactus fosilizados y guano de murciélago . Los mineralogistas han utilizado modelos estadísticos para predecir que hay más especies minerales orgánicas sin descubrir que conocidas.
En general, un compuesto orgánico se define como cualquier compuesto que contenga carbono, pero algunos compuestos se exceptúan por razones históricas. Antes de 1828, los químicos pensaban que los compuestos orgánicos e inorgánicos eran fundamentalmente diferentes, y que los primeros requerían una fuerza vital que solo podía provenir de organismos vivos. Luego, Friedrich Wöhler sintetizó urea calentando una sustancia inorgánica llamada cianato de amonio , lo que demostró que los compuestos orgánicos también podían crearse mediante un proceso inorgánico. Sin embargo, los compuestos que contienen carbono que ya estaban clasificados como inorgánicos no fueron reclasificados. Estos incluyen carburos , óxidos simples de carbono como monóxido de carbono y dióxido de carbono , carbonatos , cianuros y minerales de carbono elemental como grafito y diamante . [1] [2]
Los minerales orgánicos son raros y difíciles de encontrar, y a menudo forman costras en las fracturas. [1] [2] Las primeras descripciones de minerales orgánicos incluyen melita en 1793, humboldtina en 1821 e idrialita en 1832. [1] [2]
En la décima edición propuesta de la clasificación de Nickel-Strunz , [3] los minerales orgánicos son una de las diez clases principales de minerales. La clase se divide en tres subclases: sales de ácidos orgánicos, hidrocarburos y minerales orgánicos diversos. [4]
Como su nombre lo indica, los minerales de hidrocarburos están compuestos enteramente de carbono e hidrógeno. Algunos son formas inorgánicas de compuestos de hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP). Por ejemplo, un mineral raro conocido como carpatita , karpatita o pendletonita es coroneno casi puro . La carpatita se deposita como escamas de color amarillo pálido en grietas entre la diorita (una roca ígnea ) y la argilita (una roca sedimentaria); es apreciada por una hermosa fluorescencia azul bajo la luz ultravioleta . [5] Otros compuestos de HAP que aparecen como minerales incluyen fluoreno como kratochvilita ; y antraceno como ravatita. [5] [6] [7] Otros son mezclas: la curtisita contiene varios compuestos de HAP, incluidos dibenzofluorino, piceno y criseno , mientras que los componentes más comunes de la idrialita son los tribenzofluorenos. [6] Una teoría para su formación implica el enterramiento de compuestos de HAP hasta que alcanzan una temperatura en la que puede ocurrir la pirólisis , seguido por el transporte hidrotermal hacia la superficie, durante el cual la composición de los minerales que precipitan depende de la temperatura. [6]
Una sal de un ácido orgánico es un compuesto en el que un ácido orgánico se combina con una base . El grupo más grande de estos son los oxalatos , que combinan C2O2−4con cationes . Una gran fracción tiene moléculas de agua unidas; los ejemplos incluyen weddellita , whewellita y zhemchuzhnikovita . Los oxalatos a menudo se asocian con materiales biológicos fosilizados particulares, por ejemplo, weddellita con cactus; oxammita con guano y cáscaras de huevo de pájaros; glushinskita con liquen ; humboldtina, esteanovita y whewellita con hojarasca; y humboldtina, esteanovita y whewellita con carbón . Donde el material vegetal como las raíces de los árboles interactúa con los cuerpos minerales, se pueden encontrar oxalatos con metales de transición ( moolooíta , wheatleyita). [7]
Otras sales incluyen sales de formato ( HCOO − ) como formicaita y dashkovaita; y sales de acetato ( CH 3 COO − ) como acetamida y calclacita . [7] La joanemita es el primer mineral de isocianurato en ser reconocido oficialmente. [8]
Algunos minerales orgánicos no entran en las categorías anteriores. Entre ellos se encuentra la porfirina de níquel ( NiC 31 H 32 N 4 ), estrechamente relacionada con moléculas biológicas como el hemo (una porfirina con hierro como catión) y la clorofila (un catión de magnesio ), pero que no se encuentra en los sistemas biológicos. En cambio, se encuentra en la superficie de las fracturas de las pizarras bituminosas. [7] La urea derivada del guano y la orina de murciélago también se encuentra como mineral en condiciones muy áridas . [2] En las clasificaciones de Dana y Strunz, el ámbar se considera un mineral orgánico, pero esta clasificación no está aprobada por la Asociación Mineralógica Internacional (IMA). [9] Otras fuentes lo llaman mineraloide porque no tiene estructura cristalina. [10]
En 2016, el IMA reconoció diez minerales de hidrocarburos, diez minerales orgánicos diversos, 21 oxalatos y más de 24 sales de ácidos orgánicos. [2] [3] Sin embargo, Robert Hazen y sus colegas analizaron las especies conocidas de minerales que contienen carbono utilizando una técnica estadística llamada modelo de Gran Número de Eventos Raros (LNRE), y predijeron que al menos 145 de esos minerales aún están por descubrir. Muchos minerales orgánicos no descubiertos pueden estar relacionados con especies conocidas por varias sustituciones de cationes. Hazen et al. predicen que al menos tres cristales más de HAP ( pireno , criseno y tetraceno ) deberían aparecer como minerales. Hay 72 oxalatos sintéticos conocidos, algunos de los cuales podrían aparecer en la naturaleza, particularmente cerca de organismos fósiles. [7] Para alentar el descubrimiento de más minerales de carbono, el Observatorio de Carbono Profundo lanzó una iniciativa conocida como el Desafío de Minerales de Carbono . [11]