Qué tienen en común los gases de efecto invernadero, las perlas, los antiácidos, los láseres, el cemento y las conchas marinas? Todos ellos están relacionados con las fases de carbonato de calcio. El carbonato de calcio es uno de los minerales naturales más comunes. Se puede observar en tres formas diferentes, calcita, aragonito y vaterita. La figura 1 muestra las formas de calcita y aragonito. Estas formas comparten exactamente la misma fórmula química, pero tienen una estructura cristalina ligeramente diferente y se conocen como polimorfos.
Investigación
Los polimorfos tienen diferentes energías de activación, velocidades de disolución y grados de reactividad. Por lo tanto, es fundamental asegurarse de que esté presente el polimorfo correcto para una funcionalidad eficaz. Estos polimorfos se pueden detectar fácilmente mediante difracción de rayos X con el difractómetro MiniFlex, como se ve en la Figura 2.
La aragonita, el polimorfo ortorrómbico, se encuentra comúnmente en los moluscos y el revestimiento perlado de las conchas marinas y ciertos corales. Las perlas están compuestas casi en su totalidad por aragonito. Entonces, ¿cómo se relaciona esto con los gases de efecto invernadero? Los corales y otras criaturas marinas absorben dióxido de carbono del agua de mar para producir el componente aragonito de sus estructuras. Esto permite que se disuelvan más gases de dióxido de carbono de la atmósfera en el agua de mar. Este ciclo se percibe como una forma natural de controlar los gases de efecto invernadero. Sin embargo, la aragonita no es el polimorfo estable del carbonato de calcio. Si la aragonita se calienta a 400 ° Celsius, se convertirá espontáneamente en calcita. La calcita, el polimorfo hexagonal, se encuentra en cementos y antiácidos y funciona como un amortiguador de pH suave. Calcita ópticamente transparente, un mineral natural llamado espato de Islandia, se utiliza en láseres y dispositivos polarizadores. Dado que el suministro natural está disminuyendo, la producción sintética de calcita ópticamente transparente tiene una gran demanda. Por lo tanto, la necesidad de garantizar la pureza de los polimorfos también es motivo de gran preocupación.