Anhidrita

Anhidrita
Categoría  VII  : sulfatos, selenatos, teluratos, cromatos, molibdatos, tungstatos
Imagen ilustrativa del artículo Anhidrita
Anhidrita, cantera de Arnave Ariège , Francia
General
Nombre IUPAC sulfato de calcio
número CAS 7778-18-9
Clase Strunz 7.AD.30

7 SULFATOS (SELENATOS, TELURATOS)
 7.A Sulfatos (selenatos, etc.) sin aniones adicionales, sin H2O
  7.AD Con solo cationes grandes
   7.AD.30 Anhidrita CaSO4
Grupo espacial Grupo de
puntos Amma 2 / m 2 / m 2 / metro
La clase de Dana 28.03.02.01

Sulfatos
28. Sulfatos ácidos sin H 2 O
Fórmula química Ca O 4 S CaSO 4
Identificación
Forma masa 136,141 ± 0,01 amu
Ca 29,44%, O 47,01%, S 23,55%,
Color incoloro, blanco, gris, gris blanco, tonos frecuentes de azul, violeta, rojo y rosa, pero también azulados, rosáceos, rojizos, parduscos, azulados, violáceos, grisáceos, negros
Clase de cristal y grupo espacial bipiramidal;
Amma
Sistema de cristal ortorrómbico
Red Bravais Amorfo A
Macle Hermanamiento por acoplamiento y laminillas polisintéticas en {011}, Hermanamiento por acoplamiento en {120} (raro)
Escote perfecto en { 010 } y { 100 }; bueno en { 001 }
Rotura concoidal a irregular. El mineral se divide de alguna manera.
Habitus cristales prismáticos, o por ejemplo hexaédricos o pseudocúbicos, bien expresados, raros, bastante raros cristales tabulares cortos, pero sobre todo agregados masivos finamente cristalinos, granulosos, granulares, sacáridos, fibrosos, estratificados, en escamas o concreciones ... de varios colores.
Escala de Mohs 3 - 3,5
Línea blanco, grisáceo (polvo incoloro)
Brillar vidrioso a perlado, aceitoso, perlado, ceroso
Propiedades ópticas
Índice de refracción α = 1,569–1,573
β = 1,574–1,579
γ = 1,609–1,618
Birrefringencia Δ = 0,040-0,045; biaxial positivo
Dispersión 2 v z ~ 36-45
Fluorescencia ultravioleta rojo bajo UV corto
Transparencia transparente a translúcido, a veces opaco (roca)
Propiedades químicas
Densidad 2,96 a 2,97 (anhidrita natural, llamada I o gamma), generalmente menos de 3
Fusibilidad se derrite en la llama y da un esmalte blanco
Solubilidad poco soluble en HCl y H 2 SO 4
Comportamiento químico colorea la llama rojo-amarillo (iones de calcio), hidratación con mayor volumen
Propiedades físicas
Magnetismo No
Radioactividad alguna
Precauciones
WHMIS

Producto incontroladoEste producto no está controlado de acuerdo con los criterios de clasificación de WHMIS.
Unidades de SI y STP a menos que se indique lo contrario.

La anhidrita es una especie mineral correspondiente al sulfato de calcio natural anhidro CaSO fórmula empírica 4.

La palabra de género masculino, anhidrita , también designa una roca, es decir una evaporita masiva, muy raramente observada en afloramiento superficial, esencialmente basada en este mineral reticular ortorrómbico, bastante pesado con una densidad cercana a 3, mayor que la de la calcita. y moderadamente duro, en cualquier caso más duro que el yeso. Contiene en particular trazas de estroncio Sr, bario Ba y agua H 2 O, incluso trazas raras de yeso .

Historia de descripción y denominaciones

Inventor y etimología

Especie descrita por Abraham Gottlob Werner entre 1803 y 1804 , el nombre se elige aludiendo a la ausencia de agua en la composición química: deriva del griego científico anhudros o del correspondiente francés anhidro con el sufijo mineral en -ita, es decir ( aquí el mineral o yeso) “sin agua”, con el prefijo privado an y la raíz hudôr , similar al griego antiguo ὕδρα, agua.

Topotipo

Sinonimia

Características fisicoquímicas

Criterios de determinación

La anhidrita o sulfato de calcio natural se puede distinguir del yeso menos denso y más blando, porque no se raya con la uña y la fácil rotura se produce en todas las direcciones a 90 °, entre otras. El escote es perfecto según tres pinacoides simulando el cubo. Su polvo es incoloro.

Los minerales y las rocas son muy poco solubles en agua. Mineral puro es especialmente lentamente soluble en agua pura o 0,298  g por 100  g de agua pura a 20  ° C y 0.161 9  g en 100  ° C . Para la roca, se puede utilizar un valor medio de 2  g por litro a 19  ° C. Sin embargo, la anhidritis se hincha lentamente y se hidrata en yeso. El aumento de volumen explica el ascenso paulatino de los suelos yesosos, producido por la transformación de la anhidrita.

Cuando se disuelve en agua a temperatura ambiente, la anhidrita precipita con formación de yeso. También es ligeramente más soluble en ácidos diluidos, soluciones de sales de amonio o peroxodisulfato de sodio.

La anhidrita es soluble en ácidos, especialmente ácido clorhídrico y ácido sulfúrico .

Calentado, apenas se derrite al crepitar. Se funde con un soplete para dar un esmalte blanco y colorea la llama en rojo anaranjado, un color característico del espectro de llama del calcio.

Distinción cristalográfica

El mineral exhibe tres buenas divisiones en ángulo recto.

Variedades

Cristaloquímica

Diferentes variedades cristaloquímicas.

Existen otras anhidritas, además de la anhidrita natural I de malla ortorrómbica, por ejemplo anhidrita II o β, insoluble, densidad 2.61, con estructura lacunar o anhidrita III o α, higroscópica o soluble, que se transforma fácilmente en yeso (sulfato de calcio hemihidrato), ya sea lentamente en aire húmedo o instantáneamente en agua.

Cristalografía

Depósitos y depósitos

Gitología

Los cristales prismáticos grandes son raros pero pueden alcanzar los 15  cm . Los otros cristales observables, bastante raros, suelen ser cortos, tabulares, gruesos o en bloque. Por lo general, el mineral y la roca se encuentran en forma de masas cristalinas o granulares, a menudo sacáridas o fibrosas, escindibles o escamosas, la mayoría de las veces cristalinas gruesas, a veces de grano fino. El color es de incoloro a blanco para muestras muy puras, pero además de varios grises, los colores son variados y comunes: amarillo, rosa, azulado, parduzco, violáceo, rojizo o rojizo ... Uno de los principales minerales de los depósitos de evaporita , la anhidrita rara vez da cristales bien formados. Se forma en lugar de yeso si las soluciones están muy concentradas y en diferentes rangos de temperatura y presión, o como mineral secundario, por deshidratación del yeso .

Los depósitos salinos en estratos compactos se encuentran en Polonia, Alemania, Austria, Francia, por ejemplo en Dax, Salies-du-Salat entre otras localidades en los Pirineos, Varangéville y Kœnigsmacker en el Triásico de Lorena, pero también en Nueva Escocia, en el Pérmico. cuenca en las fronteras de Texas o en la India.

Está presente en gran masa en los casquetes salinos estadounidenses cerca del Golfo de México, por ejemplo, los domos de sal en Luisiana y Texas.

Además de los depósitos salinos, también se observa en determinadas calizas específicas, por alteración hidrotermal de calizas y dolomitas, y, aún más raramente, en algunas vetas hidrotermales metalíferas. En este último caso, se presenta como un mineral de ganga .

Los cristales de anhidrita, de más de 10 cm de tamaño  , pueden provenir de Hall, Hallein o Ischl en Austria, Arnave en Ariège (Francia), pero también de Chihuahua en México, Suiza o Toscana.

Minerales asociados con evaporitas

Calcita , celestina , dolomita , yeso , halita , polihalita , azufre , silvita .

Depósitos notables

Explotación de yacimientos

Los usos de la anhidrita son bastante variados: producción de ácido sulfúrico en grandes depósitos, modificador de suelos o fertilizante, desecante en yesos, cementos, pinturas, barnices, retardador en clínker de cemento Portland , cuajo de paté de soja ( tofu ), como alternativa al nigari . Anteriormente, incluso en depósitos pequeños, la anhidrita se utilizaba como fuente de azufre para la producción de ácido sulfúrico .

La anhidrita natural y / o el subproducto artificial de varios procesos industriales, en particular los productos de descomposición de yeso por encima de 400  ° C , se pueden utilizar para fabricar cementos de anhidrita. Pero para consolidar estos materiales en presencia de agua y obtener materiales mecánicamente resistentes (módulo superior a 30 MPa), es necesario utilizar un activador químico, por ejemplo sulfato de potasio , K 2 SO 4formando sales dobles con sulfato de calcio Ca 2 SO 4o anhidrita. Se utilizan para realizar soleras o pavimentos monolíticos, denominados “soleras anhidras” o “soleras de anhidrita”, en edificios. También es un material de elección para la consolidación de galerías mineras.

Estos cementos múltiples de anhidrita se utilizan cada vez más gracias a su coste relativamente bajo, su buena compatibilidad con los modernos sistemas de suelo radiante, su alta velocidad de fraguado y su fluidez que permite una gran precisión. Por otro lado, mantienen las propiedades hidrófilas del material de partida.

Los primitivos italianos lo usaban, como yeso o yeso muerto , como pigmento en sus gessos .

Notas y referencias

  1. Mineralogista canadiense, vol.  013, pág.  289 de 1975
  2. La clasificación de minerales elegida es la de Strunz , a excepción de los polimorfos de sílice, que se clasifican entre los silicatos.
  3. masa molecular calculada de "  pesos atómicos de los elementos 2007  " en www.chem.qmul.ac.uk .
  4. "  Sulfato de calcio anhidro  " en la base de datos de productos químicos Reptox de la CSST (organización de Quebec responsable de la seguridad y salud ocupacional), consultado el 25 de abril de 2009
  5. Jacques Lapaire, Base de datos de mineros , minerales y etimología
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  8. Hausmann, JFL (1813), Handbuch der mineralogía , 3 volúmenes, Göttingen, 2 nd  ed. , 880
  9. Por eso, la anhidrita está prohibida en el hormigón.
  10. (en) Clark, 1993 Índice de minerales de Hey
  11. Tenga en cuenta que el yeso sobrecocido es una mezcla de anhidrita II y III. El comportamiento térmico de las mezclas de anhidrita es un tema de estudio complejo.
  12. Kenneth W. Bladh, Richard A. Bideaux, Elizabeth Anthony-Morton y Barbara G. Nichols, El manual de mineralogía , vol.  V, 2003, Sociedad Mineralógica de América
  13. En salmueras marinos o salinos soluciones concentradas, pero también en el agua de mar a presión normal, anhidrita precipitados por encima de una temperatura de 42  ° C . Por debajo de esta temperatura, el precipitado formado es yeso.
  14. El término anglosajón para el depósito específico sobre las cúpulas de sal es cape rock
  15. Sabina, AP (2003), Rocas y minerales para el coleccionista; Lago Kirkland - Rouyn-Noranda - Val d'Or, Ontario y Quebec , GSC Misc, Informe 77, 195-196  p.
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  17. Guiollard, P.-G. (2002), El depósito de los Bois-Noirs - Limouzat (Loire) , en El uranio de Morvan y Forez , Pierre-Christian Guiollard Éd., Fichous, 96  p.
  18. Briand, S. (1994), The deposit of silver galena of Peisey-Nancroix (Savoie) , Minerals and Fossils , 25-28.
  19. Hoy en día, los artistas usan variedades artificiales, tipo anhidrita III.

Bibliografía

Ver también

Artículos relacionados