05/11/2012 - CSIC. Un estudio determina cómo el aragonito se transforma en calcita

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Una investigación realizada en el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha logrado determinar experimentalmente cómo el aragonito se transforma en calcita. Estos dos minerales son la presentación más frecuente del carbonato cálcico, uno de los compuestos más abundantes de la naturaleza.

El estudio, publicado en Crystal Growth & Design, describe los cambios que se producen en los átomos de carbonato cálcico, y cómo estos modifican las propiedades del compuesto.

El aragonito y la calcita presentan la misma composición química, pero difieren en su forma de cristalización y en sus propiedades. Durante muchos años el proceso de transformación de uno a otro había sido una incógnita, que ahora se ha podido resolver gracias a los avances en microscopía electrónica de transmisión y al estudio realizado mediante el control del proceso de carbonatación de nanopartículas de hidróxido de calcio.

“A partir de este estudio hemos podido entender cómo los defectos de la red atómica presentes en los cristales de aragonito favorecen la reacomodación de los aniones de carbonato y los cationes de calcio. Esa nueva orientación tiende a producir una fase mineral más estable: la calcita”, explica la investigadora del CSIC Luz Stella Gómez, del Instituto de Geociencias, centro mixto del CSIC y la Universidad Complutense de Madrid.

Según este trabajo, los cambios en el ambiente, como la variación de la humedad y la incorporación de dióxido de carbono (CO2), quedan registrados en la estructura atómica. Así, en ambientes húmedos, la incorporación de CO2 y la salida de agua favorecen la aparición de defectos en la disposición de los átomos en los cristales de aragonito tras procesos de disolución y recristalización.

“Cualquier modificación ambiental, e incluso el tiempo, afecta al carbonato de calcio e influye en las propiedades del material, en su durabilidad, provocando unas u otras consecuencias en función del campo de aplicación en el que nos encontremos”, añade Gómez.

Aplicaciones

El carbonato de calcio posee multitud de aplicaciones en diversos campos, como la medicina, la farmacología, la industria del papel y la construcción, entre otros. En la naturaleza su presencia está asociada a los procesos de biomineralización, la mayoría de las veces con el aragonito y la calcita como formadores del esqueleto de multitud de organismos.

“Dentro del campo de las geociencias el carbonato cálcico es bien conocido por su abundancia como componente de las rocas calcáreas; en paleoecología sirve como indicador de cambios climáticos y paleoclimáticos. Además, se encuentra asociado a la presencia de hidrocarburos y, dado su carácter adsorbente, es muy utilizado en tareas de remediación ambiental o como almacén de CO2“, concluye la investigadora.

    L. S. Gomez-Villalba, P. López-Arce, M. Alvarez de Buergo, R. Fort. Atomic Defects and Their Relationship to Aragonite−Calcite Transformation in Portlandite Nanocrystal Carbonation. Crystal Growth & Design. DOI: 10.1021/cg300628.

Foto: Calcita

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