Propiedades Físicas de los Minerales: Electricidad, Magnetismo y Fenómenos Luminosos

Propiedades Eléctricas de los Minerales

Conductividad Eléctrica

El tipo de enlace atómico determina la conductividad eléctrica de un mineral. Aquellos con enlaces de tipo metálico, tales como los metales nativos, son excelentes conductores. Los sulfuros, con enlaces solo parcialmente metálicos, son semiconductores, mientras que los minerales con enlaces iónicos o covalentes son no conductores. La conductividad es una magnitud vectorial y, para los minerales no cúbicos, varía en función de la orientación cristalográfica.

Piezoelectricidad

Facultad que presentan ciertos minerales de producir una corriente de electrones si se ejerce una presión sobre un extremo de su eje polar. Todos los minerales que cristalicen según sistemas que presenten dichos ejes polares presentarán esta propiedad, pero solo unos pocos de ellos lo hacen con una intensidad suficiente para ser medida.

Piroelectricidad

Los minerales que presentan un eje polar único, al ser sometidos a un gradiente de temperaturas, desarrollan simultáneamente cargas positivas y negativas en los extremos opuestos del eje.

Propiedades Magnéticas de los Minerales

Se clasifican las características magnéticas de un mineral en función de su comportamiento al ser expuesto a un campo magnético externo. Se denomina susceptibilidad magnética a dicha propiedad, y es sensible a la temperatura, especialmente al sobrepasarse la denominada temperatura de transición magnética.

El espín de los electrones es el principal responsable de las propiedades magnéticas de átomos y moléculas. En efecto, un electrón en rotación puede identificarse con un dipolo magnético.

Aquellos materiales que posean todos sus orbitales completos con dos electrones de espines opuestos tendrán un momento magnético resultante nulo y se denominan diamagnéticos. Son muy numerosos los minerales de este tipo. Al estar sometidos a un campo magnético externo, apenas se ven afectados, salvo por muy ligeras variaciones en los orbitales electrónicos que producen una pequeña susceptibilidad magnética negativa en algunos minerales máficos.

Por el contrario, aquellos materiales con electrones no compartidos en orbitales 3d tendrán momentos resultantes no nulos. En este grupo aparecen algunos constituyentes muy comunes de los minerales, tales como el Fe, Mn, Ti o Cr. El momento magnético será proporcional al número de electrones desapareados.

Pero, aparte del mayor o menor momento magnético de los componentes de un mineral, debe igualmente tenerse en cuenta las interacciones de dichos componentes en las estructuras cristalinas. Si un mineral posee una distribución aleatoria de sus dipolos magnéticos, provocados por componentes del tipo descrito anteriormente, se dice paramagnético.

Tipos de Comportamiento Magnético

• Paramagnético: Se dice paramagnético si un mineral posee una distribución aleatoria de sus dipolos magnéticos.
• Diamagnético: Presentan orbitales completos con dos electrones de espines opuestos. Su momento magnético resultante es nulo.
• Ferromagnético: Atraídos fuertemente por un imán. Son dipolos alineados por fuerzas de intercambio debidas al solapamiento de orbitales de los átomos e iones vecinos.

Fenómenos Luminosos en Minerales

Incandescencia

La incandescencia es el fenómeno de emisión de luz debido a la energía calorífica. Un cuerpo, al alcanzar cierta temperatura, emite una radiación luminosa que es, además, característica de cada sustancia. Este es el fenómeno observado cuando un metal es calentado al rojo.

Luminiscencia

La luminiscencia, por el contrario, es una forma de luz fría, en la que la emisión de radiación lumínica es provocada en condiciones de temperatura normal o baja.