estruccturas cristalinas

ESMERALDA
Es una piedra preciosa muy valorada debido a su rareza, pues desde la antigüedad se descubrieron piedras preciosas de color verde como la malaquita, pero la esmeralda es la única cristalina. Su nombre, posiblemente persa, significa piedra verde y su verde es tan especial que, en su honor, se le denomina verde esmeralda. La esmeralda es una variedad del mineral denominado berilo que junto a éste contiene cromo y vanadio, que le dan su característico color verde y unadureza que se acerca a 8 en la escala de Mohs. Este mineral es un ciclosilicato, y su peso específico oscila entre 2,65 y 2,90
Sobre un cristal de berilo se hace crecer la esmeralda sintética, posteriormente esa semilla se elimina serrando el cristal obtenido. Las semillas tienen un tamaño de 40x1 y se montan sobre soportes de platino. El tipo de crisol usado es de dos cámaras separadas por una rejilla, en la primera de ellas se realiza la disolución de los componentes y por medio de unos agitadores la masa pasa a la segunda cámara en la que están las semillas. El mecanismo físico empleado es el gradiente de concentración, por el cual la solución saturada va depositando lentamente las capas de átomos sobre la semilla. Es importante mantener la velocidad de crecimiento, que debe ser lenta, para evitar la formación de cristales de fenaquita y de otros cristales autonucleados.
La semilla que se utiliza en la actualidad se obtiene de las propias esmeraldas sintéticas, antes se utilizaban semillas de berilo incoloro. Para aumentar las constantes de las piedras, que eran bajas, el fabricante Gilson añadió hierro a sus esmeraldas obteniendo la "Gilson N". Este tipo de esmeralda sintética se puede identificar porque en su espectro aparece una absorción a 429 nm debida al hierro que no aparece nunca en el material natural. Hoy en día hay muchos fabricantes en el mercado que utilizan el método de fase fundida.
La Esmeralda es un silicato de clase mineral, categorizada como un "Beryls" (Be3AI2(SiO3)6) son claras en su forma de pureza, pero a menudo contienen impurezas la cual provienen de un mineral que varia en su coloración. La familia del beryls incluye aguamarinas azul claro, morganitas rosadas, heliodores dorados, beryls rojos, y beryls verde claro. Beryls son silicatos las cuales abarcan la mas larga clase de minerales, todavía las Esmeraldas son solo una pequeña fracción de esta clase.
Esto es porque las Esmeraldas cristalinas son formadas de una roca metamórfica, en cambio otras beryls crecen en pegmatitas. La transformación metamórfica generalmente limita el tamaño de la formación de la Esmeralda cristalina, haciéndola aun mas rara en tamaños grandes. Las Esmeraldas deducen sus tonalidades de rastros de minuto de cromo encerrado entre la piedra de cristales ciclo-silicato - lo mismo con el elemento Midas la cual le da a los rubíes el rojo ardiente. "Con menos de uno por ciento de cromo (o vanadio), un cedazo de Esmeraldas cristalinas pasa la porción verde de luz blanca mientras absorbe el rojo y azul."
EL RUBI
El rubí, es considerado una de las cuatro gemas preciosas junto al zafiro, la esmeralda y el diamante.

Este mineral de color rojizo, esta formada por cristales de óxido de aluminio Al2O3, que contiene una pequeña concentración, de alrededor de 0.05%, de impurezas de óxido de cromo Cr2O3responsable del color que tiene el rubí.

Pertenece, junto al zafiro, a la familia del corindón. Llamándose rubí a los corindones rojos y zafiro a todos los demás colores, incluido el rosado. Siendo la composición química de los zafiros: una mezcla de óxidos de aluminio, hierro, vanadio y titanio.
Composición química:

• Rubí:

El rubí es una variedad del corindón (óxido de aluminio Al2O3 ) con una pequeña fracción de los iones Al+3 remplazados por iones Cr+3. Siendo la estructura cristalina del corindón: Teniendo en cuenta que los estados de oxidación mas estables de los elementos de la 1º serie de transición son los mas pequeños, por lo general +ІІ y +ІІІ. Por tanto no es de extrañar que el cromo se encuentra en este mineral con E.O = +ІІІ, ya que es el más estable.

El color rojo del mineral se debe: el ion Cr+3 tiene una configuración electrónica [Ar] 3d3, por tanto la absorción de radiación electromagnética hace que los electrones se desplacen desde los orbitales t2g a los eg (transiciones d-d). Absorbiendo este ion la luz en la parte del espectro amarilla-verde del espectro y transmitiendo en la rojiza (el color complementario del amarillo-verde).

TOPACIO
El topacio es una variedad mineral de fluorosilicato de aluminio, perteneciente a la clase de los silicatos y al subgrupo de los nesosilicatos. Forma cristales en el sistema ortorrómbico y su fórmula química es Al2(OH, F)Si O4 .
Es muy duro, tiene índice 8 en la escala de Mohs, por este motivo las variedades cristalinas son apreciadas como gemas siendo talladas en forma de brillante. A pesar de su dureza, se rompe con facilidad. La dureza de un mineral se obtiene determinando que mineral de la escala de Mohs lo raya. En la escala de Mohs de menor a mayor dureza aparecen el talco, el yeso, la calcita, la fluorita, el apatito, el feldespato, el cuarzo, el topacio, el grindón y el diamante.
Puede ser de varios colores; azul, verde, amarillo, rojo e incoloro siendo el más apreciado el topacio imperial de color amarillo oro, pero se confunde con el citrine (menos valioso) y la variedad azul se confunde con aquamarine.
Presenta una exfoliación perfecta (buena), su fractura es concoidea o desigual,
es pesado, tiene un brillo vítreo, su densidad relativa es de 3.4 y 3.6 , tiene un índice de refracción de 1.61 , 1.64 y es infusible e insoluble en ácidos.
Se encuentra en rocas magmáticas consolidadas en la fase pegmatitico-neumatolitica y en filones hidrotermales de alta temperatura, en gneis (roca de estructura pizarrosa e igual composición que el granito) o en granito asociado con berilio, mica, turmalina y, en ocasiones con apatito, casiterita y fluorita, también se halla en algunas rocas de tallo, pizarras de mica y riolita, en depósitos aluviales y en restos rocosos arrastrados.
Su nombre deriva de la isla de Topazion en el Mar Rojo. Esta palabra era utilizada para cualquier piedra amarilla. También podía derivar de un término que significa fuego
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