Pestañas

lunes, 14 de octubre de 2013

La estructura cristalina

En las obras de arte que analicemos nos vamos a encontrar muchos tipos de materiales y, en función del tipo de material que sea, será más conveniente utilizar una técnica analítica u otra. Muchos de estos materiales van a tener una estructura cristalina. La ciencia encargada de su estudio es la cristalografía.

La naturaleza cristalina viene definida por unas propiedades concretas en lo que a ordenación atómica se refiere: simetría y periodicidad. La estructura cristalina está compuesta por átomos ordenados según unos elementos de simetría (ejes, planos, etc.) que forman una estructura base (celda unidad), indistinguible de todas las demás, y que está repetida periódicamente en todas las direcciones posibles hasta los bordes del cristal. Uno de los ejemplos más sencillos es la halita o sal de mesa (NaCl), aunque los hay mucho más complicados. Sus átomos forman una celda unidad cúbica centrada en las caras:


Esto quiere decir que, por ejemplo tomando como referencia los átomos de cloro, los encontramos en las esquinas y en el centro de las caras, mientras que los átomos de sodio quedan en el centro de las aristas. Si desplazásemos el eje de referencia hasta colocar un átomo de sodio en el origen la situación sería exactamente la misma para éstos. Esta estructura se repite en los tres ejes, en sentido positivo y negativo, hasta llegar al borde del cristal (por ejemplo, dentro de un grano de sal):


En total hay 14 estructuras posibles que puede adoptar una celda cristalina dependiendo de sus elementos de simetría:




Las estructuras cristalinas las encontramos en los materiales de origen inorgánico: 

- Pigmentos: blanco de plomo o albayde (Pb3(CO3)2(OH)2), azurita (Cu3(CO3)2(OH)2), bermellón (HgS)...

- Rocas: calcita (CaCO3)...

- Sales presentes en eflorescencias: thenardita (Na2SO4), nitro (KNO3), yeso (CaSO4·2H2O)...

- Pátinas de oxalatos: weddellita (Ca2C2O4·2H2O) y whewellita (Ca2C2O4·H2O)

- etc.

La técnica analítica fundamental para analizar materiales de naturaleza cristalina (normalmente) es la difracción de rayos X. Esto no quiere decir que sea la única a utilizar, ni mucho menos; las distintas técnicas analíticas se complementan entre sí y lo que no ve una puede verlo otra. De ésta concretamente os hablaré en la próxima entrada.
 

No hay comentarios:

Publicar un comentario en la entrada