Qué es un mineral
Se denomina así a las sustancias inorgánicas y sólidas que componen la corteza terrestre. Son materiales de origen natural formados mediante procesos físico-químicos geológicos, como los recursos minerales obtenidos con la cristalización de magma.
Estos elementos naturales pueden tener diferentes composiciones químicas y estructuras cristalinas, por ello tienen propiedades físicas y químicas únicas. Algunos ejemplos de estos materiales incluyen el cuarzo, la mica, la calcita, el feldespato y la halita.
Etimológicamente la palabra proviene del celta, del término mein, que hace referencia al oro.
Estos han sido históricamente fundamentales en la vida del hombre, hoy día se utilizan en una amplia variedad de productos, como joyas, vidrio, materiales de construcción, fertilizantes y productos electrónicos. También, son esenciales para la salud humana se consumen en suplementos dietéticos y medicamentos que contienen vitaminas y minerales.
Características de los minerales
A continuación, algunas de las cualidades de los recursos minerales:
Propiedades físicas
Es en general una sustancia sólida, tal característica permite excluir de esta clasificación a los líquidos, como el agua o el mercurio nativo y los sólidos que no poseen estructura cristalina, como la obsidiana, un vidrio volcánico.
Su naturaleza es inorgánica y generalmente poseen estructura reticular ordenada.
También presentan dureza (resistencia a ser rayados), brillo (reflejan luz mediante su superficie, influyendo si son minerales metálicos o no), coloraciones particulares (verde, rojo, azul, violeta, etc.), magnetismo (en el caso de los que pueden ser atraídos por imán), entre otras características físicas.
Propiedades químicas
Su composición química es fija o ligeramente variable, generalmente puras de proporciones definidas, por lo que pueden poseer sustancias contaminantes que los doten de uno u otro color. Algunos, reaccionan a ácidos liberando gas y son solubles en agua o ácido.
Origen
Su origen es natural a partir de diversos procesos geológicos, como la erosión de rocas. Se suelen extraer mediante la intervención humana de diferentes formas, como la explotación minera de yacimientos minerales, que son acumulaciones de recursos minerales en la corteza de la Tierra. Hay minerales que se forman en ambientes biológicos, como la formación de conchas y esqueletos de organismos marinos.
Tipos de minerales
La clasificación mineral se realiza dependiendo de las cualidades químicas y la estructura interna del elemento, que en conjunto definen la esencia del material y las propiedades físicas.
Para la división en clases de estos materiales, se focaliza en el anión o grupo aniónico dominante, por ejemplo, los óxidos, los haluros, los sulfuros y los silicatos, entre otros. Estos son los iones negativos de la sustancia determinada, por ejemplo, en el sulfato de hierro (III) (Fe2(SO4)3), el grupo aniónico dominante es el sulfato (SO4^2-).
A continuación, algunos tipos de minerales:
Elementos nativos
Estos no han sido alterados ni combinados por la mano del hombre, por lo que son puros. Es decir, son sustancias exclusivamente de un elemento químico y se subdividen en minerales metálicos (cobre, plata, etc.), semimetálicos (como el arsénico) y minerales no metálicos (el azufre, el carbono, etc.).
Sulfuros
Estos son el resultante de la combinación de azufre con otros químicos, como la pirita, blenda, galena. En la naturaleza, suelen formarse en regiones pantanosas, en las emisiones gaseosas de volcanes. Algunos de estos minerales son: el cinabrio, la estibina, el glaucodor, el oropimente, entre otros.
Sulfosales
Estos compuestos están conformados por plomo, cobre y plata, en combinación con el azufre y otra sustancia como el arsénico. Son sulfosales: la proustita, la tennantita, tetraedrita, la pirargirita, entre otros.
Óxidos
Se originan por la combinación del oxígeno con otro elemento, este elemento y el grupo hidroxilo (OH-), respectivamente, se combinan con uno o más metales. Sus estructuras son sencillas, de mayor simetría. Por lo general, los óxidos se caracterizan por ser de mayor dureza y densidad, con una elevada estabilidad química, alta temperatura de fusión y reducida solubilidad. Algunos de estos minerales son la magnetita (Fe), la cromita (Cr), la pirolusita (Mn), la casiterita (Sn), la ilmenita (Ti), etc.
Carbonatos
Estos materiales provienen de la combinación o acción del ácido carbónico sobre un metal como por ejemplo el mármol, y la calcita. Son compuestos minerales muy difundidos en la naturaleza. Ejemplo de carbonatos son: la azurita que es un carbonato hidratado de cobre, la calcita que es carbonato cálcico y el aragonito que es carbonato cálcico.
Nitratos
Estos elementos son sales derivados del ácido nítrico, es un pequeño grupo difícil de encontrar en la naturaleza en formaciones concentradas ya que se originan mediante precipitación química en cuencas continentales con alta evaporación. Se caracterizan por ser blandos y solubles, y se distingue la nitratina o nitrato sódico (o nitrato de Chile o Caliche, llamado así por el gran yacimiento existente en el desierto de Atacama al Norte de ese país), y el salitre o nitrato potásico.
Este tipo de mineral se utiliza frecuentemente en la fabricación de explosivos, también en la creación de fertilizantes, ya que como abono posee una gran riqueza en nitrógeno.
Boratos
Estos son sustancias constituidas por sales o ésteres de ácido bórico, muy escasos, con gran diversidad mineralógica debido a su gran capacidad de polimerización (agrupación química). Se caracterizan por ser relativamente blandos y presentar coloraciones blancas, grises o amarillentas.
Fosfatos
Estos son escasos en la corteza terrestre y se encuentran formados por la unión de fosfato (PO4) con un metal. Mayoritariamente provienen de depósitos orgánicos conformados por restos de seres vivos. El fosfato más frecuente es el apatito, que se presenta como accesorio en muchas rocas ígneas, sedimentarias y metamórficas. Tienden a ser blandos, quebradizos y de colores vivos.
Silicatos
Los silicatos forman parte de la litosfera (parte de la corteza terrestre) y provienen del ácido silícico, son sales de ácido silícico. Es la agrupación mineralógica de mayor importancia debido a su diversidad y abundancia de especies.
Es uno de los compuestos más frecuentes y fundamentales de la litosfera, por ello, son parte fundamental de numerosas rocas y minerales, integrando el 95% de la corteza terrestre. Los silicatos son insolubles y en su mayoría son inmutables a los ácidos, excepto los alcalinos y el fluorhídrico.
Dentro de los silicatos están el cuarzo, la turmalina, la zeolita, entre otros. Los de mayor importancia son: los de sodio y potasio (vidrios solubles), de magnesio (por ejemplo, el talco), de calcio (ingrediente del vidrio y el cristal), y de aluminio (como el caolín).
Minerales radioactivos
Estos se caracterizan por contener elementos radiactivos en su composición. Emiten radiación ionizante, lo que suele tener efectos perjudiciales para la salud humana (como cáncer, daño genético y problemas reproductivos) y el medio ambiente. Por lo tanto, es importante tomar medidas de precaución y seguridad en la manipulación y transporte de estos materiales.
Los más comunes son: la uraninita (mineral de uranio y óxido de uranio), la torbernita (compuesto de fosfato de uranio y cobre), autunita (contiene fosfato hidratado de uranio y calcio), carnotita (composición de vanadato de uranio y potasio), uranofano (mineral de silicato hidratado de uranio y calcio), zircón (este puede contener pequeñas cantidades de uranio y torio) y monacita (dotado de fosfato de torio y cerio).
Se pueden encontrar en depósitos naturales en la Tierra, pero también en minerales sintéticos y en algunos residuos de procesos industriales, como cenizas de carbón y escorias de fundición.
Importancia de los minerales
Estos elementos son fundamentales para la producción de energía y combustible, como el petróleo y el gas natural. Además, se usan en la fabricación de productos como materiales tecnológicos y textiles.
Por otro lado, el cuerpo humano necesita para su bienestar de vitaminas y minerales, estos representan hasta el 5% del peso corporal y se clasifican en macrominerales y oligoelementos.
El ser humano necesita de vitaminas y minerales para mantener y garantizar el buen funcionamiento del cuerpo, regular el ritmo cardíaco, producir hormonas entre otros aspectos.
El organismo necesita grandes cantidades de macrominerales, minerales de nutrición, para que el mismo funcione con normalidad, algunos de ellos son:
El calcio, se encuentra en los lácteos, y sus derivados, en hortalizas, en el repollo, brócoli, en el salmón, las sardinas, frutos secos, etc. Este mineral de los alimentos interviene en la formación de los dientes y los huesos.
El magnesio, que lo contienen vegetales, frutas, cereales. Y participa en la actividad de las enzimas.
El fósforo, es otro mineral que participa en la formación de los dientes y se obtiene de alimentos como la carne, la leche, el pan integral y cereales.
El potasio, que lo contienen la espinaca, la uva, la zanahoria, el plátano, la naranja, entre otros alimentos con minerales energéticos. Este elemento interviene en la comunicación entre los nervios y los músculos.
Los oligoelementos son requeridos por el cuerpo humano sólo en pequeñas cantidades. Su principal elemento es el hierro, este se encuentra en un grupo de productos alimenticios como las carnes rojas, el salmón, las legumbres, el atún, las frutas deshidratadas, las ostras, los huevos, los cereales, entre otros. El hierro produce hemoglobina, y transporta oxígeno desde los pulmones a todos los tejidos del cuerpo, ayuda a evitar la anemia, por ello es otro de los denominados minerales energéticos.
Los minerales más peligrosos
Hay minerales que son tóxicos tanto para seres humanos como para el medio ambiente, estos son utilizados en la industria moderna para la fabricación de múltiples productos, como la producción de tecnologías, herramientas, indumentarias e incluso en la creación de materiales para la construcción. A continuación, los minerales que son de alto riesgo para el medio ambiente y la humanidad.
Sulfuro de mercurio
También llamado cinabrio es un mineral que produce compuestos tóxicos como el dimetil de mercurio y el metilmercurio, compuestos que pueden causar trastornos en el sistema nervioso y en el buen desarrollo de los fetos y niños. Se presentan en forma de cristal y granular en zonas volcánicas y aguas termales. Actualmente se utilizan en la fabricación de artefactos eléctricos e instrumentos científicos.
Cuarzo
Es el segundo mineral más abundante de la corteza terrestre y puede presentar distintas formas, como cristal, piedra, arenas de sílice, etc. Se usa mayormente en la industria petrolera y en la producción de artefactos electrónicos y ópticos. Entre las afecciones que puede causar se encuentran el cáncer de pulmón, problemas inmunológicos y enfermedades renales. Comercialmente es producido a partir de semillas de cristal y los cristales de cuarzo natural se utilizan como piedras preciosas.
Amianto
Denominado también crocidolita o amianto azul, está considerado como el más peligroso del mundo, es utilizado para hacer productos industriales y comerciales, como tejados de recubrimiento, azulejos, baldosas, etc. La exposición a este material fibroso puede desarrollar enfermedades mortales, como el cáncer de pulmón.
Galena
Compuesto de sulfuro de plomo y primario de plomo, es un insoluble que liberado en el medio ambiente ocasiona problemas en el desarrollo de los niños y fetos, como también enfermedades cardiovasculares en los adultos.
