Tobermorita

Mineral de alteración de inosilicato en calizas metamorfoseadas y en skarn

La tobermorita es un mineral hidratado de silicato de calcio con fórmula química: Ca ₅ Si ₆ O ₁₆ (OH) ₂ ·4H ₂ O o Ca ₅ Si ₆ (O,OH) ₁₈ ·5H ₂ O.

Se distinguen dos variedades estructurales: tobermorita-11 Å y tobermorita-14 Å. La tobermorita se encuentra en la pasta de cemento hidratada y se puede encontrar en la naturaleza como mineral de alteración en la piedra caliza metamorfoseada y en el skarn . Se ha informado de su presencia en el área de Maqarin en el norte de Jordania y en la cantera Crestmore cerca de Crestmore Heights , en el condado de Riverside , California .

La tobermorita fue descrita por primera vez en 1880 en una zona de Escocia , en la isla de Mull , alrededor de la localidad de Tobermory . ^{[3] [5]}

Uso en hormigón romano

Se cree que la tobermorita sustituida con aluminio es un ingrediente clave responsable de la longevidad del antiguo hormigón submarino romano . La ceniza volcánica que los romanos usaban para la construcción de muros marinos contenía phillipsita , y una interacción con el agua de mar hizo que las estructuras cristalinas del hormigón se expandieran y se fortalecieran, lo que hizo que ese material fuera sustancialmente más duradero que el hormigón moderno cuando se exponía al agua de mar. ^{[6] [7] [8]}

Estructura cristalina de la tobermorita: celda unitaria elemental.

Química del cemento

La tobermorita se utiliza a menudo en los cálculos termodinámicos para representar el polo del silicato de calcio hidratado (CSH) más evolucionado. Según su fórmula química , su relación atómica Ca/Si o molar CaO/SiO ₂ (C/S) es 5/6 (0,83). La jennita representa el polo menos evolucionado con una relación C/S de 1,50 (9/6).

Véase también

• Otros minerales de silicato de calcio hidratado (CSH):
  • Afwillita  : mineral de alteración de nesosilicato que también se encuentra a veces en la pasta de cemento hidratada.
  • Girolita  : mineral filosilicato raro que cristaliza en esferulitas.
  • Jennita  – Mineral de alteración de inosilicato en calizas metamorfoseadas y en skarn
  • Taumasita  : mineral complejo de silicato de calcio hidratado
  • Xonotlita  – Mineral de inosilicato
• Otros minerales de silicato de calcio y aluminio hidratado (CASH):
  • Hidrogranate
  • Hidrogrosularia
  • Hidrotalcita
  • Catoíta
  • Tacharanita ( Ca ₁₂ Al ₂ Si ₁₈ O ₃₃ (OH) ₃₆ )

Referencias

1. Warr, LN (2021). "Símbolos minerales aprobados por IMA–CNMNC". Revista Mineralógica . 85 (3): 291–320. Código Bibliográfico :2021MinM...85..291W. doi : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID  235729616.
2. Anthony, John W.; Bideaux, Richard A.; Bladh, Kenneth W.; Nichols, Monte C. (2005). "Tobermorita" (PDF) . Manual de mineralogía . Mineral Data Publishing . Consultado el 27 de julio de 2022 .
3. Base de datos de mineralogía, Mindat.org , consultado el 27 de julio de 2022
4. Barthelmy, David (2014). "Datos minerales de lavendulan". Webmineral.com . Consultado el 27 de julio de 2022 .
5. El médico y mineralogista aficionado escocés Matthew Forster Heddle (1828-1897) describió por primera vez la tobermorita en: Heddle (1880). "Aviso preliminar de sustancias que pueden resultar nuevos minerales. Segunda parte". Revista mineralógica y revista de la Sociedad Mineralógica . 4 : 117-123. doi :10.1180/minmag.1880.004.18.04. Véase págs. 119-121.
6. Los antiguos romanos fabricaron el hormigón "más duradero" del mundo. Podríamos usarlo para detener la subida del nivel del mar, Washington Post , Ben Guarino, 4 de julio de 2017. Consultado el 5 de julio de 2017.
7. Lecciones antiguas: el hormigón romano es duradero y ecológico, Jim Destefani, ed., Ceramic Tech Today, The American Ceramic Society, 7 de junio de 2013
8. Jackson, Marie D.; Mulcahy, Sean R.; Chen, Heng; Li, Yao; Li, Qinfei; Cappelletti, Piergiulio; Wenk, Hans-Rudolf (2017). "Cementos minerales de philipsita y al-tobermorita producidos a través de reacciones agua-roca a baja temperatura en hormigón marino romano". Mineralogista estadounidense . 102 (7): 1435–1450. Código Bibliográfico :2017AmMin.102.1435J. doi : 10.2138/am-2017-5993CCBY . ISSN  0003-004X.

Lectura adicional

• Mineralogista Americano (1954) 39, 1038.
• Taylor, HFW (junio de 1959). "La transformación de tobermorita en xonotlita". Revista mineralógica y revista de la Sociedad Mineralógica . 32 (245): 110–116. Código Bibliográfico : 1959MinM...32..110T. doi : 10.1180/minmag.1959.32.245.03. eISSN  2515-821X. ISSN  0369-0148.
• Abdul-Jaber, QH; Khoury, H. (1998), "Mineralización inusual en el área de Maqarin (norte de Jordania) y la presencia de algunos minerales raros en los mármoles y las rocas meteorizadas", Neues Jahrb. Geol. Paläontol. Abh. , vol. 208, núm. 1–3, págs. 603–629, doi :10.1127/njgpa/208/1998/603
• Chen, Jeffrey J.; Jeffrey J. Thomas; Hal FW Taylor; Hamlin M. Jennings (2004). "Solubilidad y estructura del hidrato de silicato de calcio". Investigación en cemento y hormigón . 34 (9): 1499–1519. CiteSeerX  10.1.1.568.4216 . doi :10.1016/j.cemconres.2004.04.034. ISSN  0008-8846.
• Coleman, Nichola J. (2011). "Intercambiador de iones de 11 Ä tobermorita a partir de vidrio de envase reciclado". Revista Internacional de Medio Ambiente y Gestión de Residuos . 8 (3–4): 366–382. doi :10.1504/IJEWM.2011.042642.
• Currie, J. (1905). "Nota sobre algunas nuevas localidades de girolita y tobermorita". Revista mineralógica . 14 (64): 93–95. Código Bibliográfico :1905MinM...14...93C. doi :10.1180/minmag.1905.014.64.06.
• Eakle, Arthur S. (1927). «Localidades minerales famosas: Crestmore, condado de Riverside, California». American Mineralogist . 12 : 319–321 . Consultado el 1 de noviembre de 2009 .
• Kikuma, J.; Tsunashima M.; Ishikawa T.; Matsuno S.; Ogawa A.; Matsui K.; Sato M. (2009). "Formación hidrotermal de tobermorita estudiada por difracción de rayos X in situ en condiciones de autoclave". Journal of Synchrotron Radiation . 16 (5): 683–686. doi : 10.1107/s0909049509022080 . PMID  19713643.
• McConnell, JDC (1954). "Los silicatos de calcio hidratados riversideíta, tobermorita y plombierita". Revista Mineralógica . 30 (224): 293–305. Código Bibliográfico :1954MinM...30..293M. doi :10.1180/minmag.1954.030.224.02. S2CID  94792892.
• Merlino, S.; Bonaccorsi E.; Armbruster T. (1999). "Tobermoritas: Su estructura real y carácter de orden-desorden (OD), Muestra: 9 Angstrom". Mineralogista estadounidense . 84 (10): 1613–1621. doi :10.2138/am-1999-1015. S2CID  58927981.
• Merlino, S.; Bonaccorsi E.; Armbruster T. (2001). "La estructura real de la tobermorita 11A: formas normales y anómalas, carácter OD y modificaciones politípicas (Nota: MDO2 – fuente de radiación de sincrotrón. Localidad: Bascenov, Urales, Rusia)". Revista Europea de Mineralogía . 13 (3): 577–590. Código Bibliográfico :2001EJMin..13..577M. doi :10.1127/0935-1221/2001/0013-0577.
• Naomichi, Hara (2000). "Formación de jennita y tobermorita a partir de sílice amorfa". J. Soc. Inorg. Mater. Japón . 7 (285): 133–142. ISSN  1345-3769. Archivado desde el original el 17 de febrero de 2012. Consultado el 4 de febrero de 2009 .

Enlaces externos

• Tobermorita en la base de datos de estructuras cristalinas del Mineralogist estadounidense