Dentro de la geología existe una rama que se centra en estudiar la materia cristalina que se forma de manera natural. Se trata de la cristalografía. Es una ciencia que se ocupa de estudiar las leyes que gobiernan la formación de los cristales, sus propiedades geométricas, químicas y físicas. Como existen diferentes características de los cristales la cristalografía se divide en varias ramas.
En este artículo vamos a contarte todas las características, estudios e importancia que tiene la cristalografía.
Ramas de la cristalografía
Dado que es una ciencia que estudia la formación de los cristales y todas sus propiedades geométricas, químicas y físicas se clasifican diferentes ramas:
- Cristalografía geométrica. Se centra en el estudio de las formaciones geométricas.
- Cristalografía química o Cristaloquímica. Como su nombre indica se centra en la química de los cristales.
- Cristalografía física o Cristalofísica. Se centra estudia las propiedades físicas de los cristales.
En la parte de cristalografía geométrica se estudia la morfología externa de los cristales y la simetría de sus partes. También se tiene en cuenta la simetría de las redes que forman el cristal. Por ello, no sólo es un tipo de ciencia de visu, sino que también se necesitan potentes microscopios. Cuando se trata a la materia cristalina desde un punto de vista macroscópico hay que considerarla como un medio homogéneo y continuo. Tiene características anisotrópicas y simétricas. Es entonces cuando al estudiar la simetría de los cristales se debe tratar como un medio homogéneo y discreto que tiene unas características únicas dependiendo del origen de su formación.
Cuando estudiamos la cristalografía química nos centramos en la disposición de los átomos en la materia cristalina. Es decir, se centra en estudiar la estructura interna y externa del cristal. En este caso hay que introducir el concepto de cristal real ya que hay que considerar las imperfecciones que puede tener, al contrario que ocurre con la cristalografía geométrica. Se podría decir que la cristalografía es una rama que se deriva del estudio de los minerales.
En la geología se estudia la formación y composición de las rocas y minerales. La parte que se centra en el estudio de los minerales y la mineralogía. Dado que muchos minerales son auténticos cristales en función de su origen, nace de la rama de la cristalografía.
Por último, cuando estudiamos la cristalografía física nos centramos en las propiedades físicas de los cristales. Una vez se ha estudiado estas propiedades físicas se intenta relacionar con la composición química y la estructura. De esta forma, se consigue obtener información del cristal al completo.
Mineralogía aplicada
Como hemos mencionado antes, la mineralogía es la parte de la ciencia dentro de la geología que se encarga de estudiar los minerales. Tiene una estrecha relación con la cristalografía dado que estudiar la composición química, estructura cristalina, propiedades físicas y condiciones de génesis tanto de los cristales como del resto de minerales.
La mineralogía se pueden dividir en mineralogía química, física y magnética. También existen otros tipos de mineralogía aplicada como lo es la mineralogía determinativa, descriptiva y la mineralogénesis.
La química se encarga del estudio de las propiedades químicas de los minerales. En la parte de la mineralogía física se centra en el estudio de las propiedades mecánicas, eléctricas, ópticas y magnéticas que tienen los diferentes minerales.
Hay que tener en cuenta que la mineralogía nació como una ciencia aplicada dentro de la geología. Su aprovechamiento fue dedicado por completo a los yacimientos minerales que les eran útiles es al hombre. El estudio de la utilidad de cada uno y su desarrolle por completo desde los primeros tiempos provocó que el aspecto descriptivo de los nuevos minerales que se descubrían fuera algo importante. De esta manera se representan las primeras obras que tratan de los minerales. Ya desde Aristóteles existía el Libro de las Piedras en el año 315 antes de Cristo. Las leyes de Rome de l’Isle y de Haüy sobre las características de la materia cristalina permitieron perfeccionar ampliamente los métodos de determinación mineralógicas.
Y es que las determinaciones clásicas se basaban en las descripciones de las propiedades físicas que más se manifiestan y se pueden observar en el mineral. Todo esto teniendo en cuenta de que no hace falta usar aparatos complicados y sofisticados para destacar las características del mineral o el cristal en cuestión. Posteriormente, con la utilización del microscopio de polarización se permitió un gran avance en la técnica de determinación de minerales y cristales.
Composición en cristalografía y mineralogía
El estudio y la determinación de la composición química es importante en todos los estudios de cristalografía y mineralogía. Sin embargo, esta composición química por sí sola no es suficiente para identificar todos los minerales y cristales que existen. Y es que existen ciertos cationes que son intercambiables como lo son las micas, cloritas, granates y zeolitas y algunos minerales distintos que corresponden a compuestos de composición química idéntica. Por ejemplo, tenemos al diamante y grafito que son minerales diferentes pero con una composición química idéntica. También está el aragonito y la calcita.
El nacimiento de la ciencia llamada cristalografía se considera el momento en el que Stensen presenta constancia de los ángulos diedros de las caras de los cristales de cuarzo. A partir de ahí se generalizan los posteriores descubrimientos. Y es que hubieron numerosos descubrimientos de los elementos y posibilidades de los análisis químicos que dieron pie a la numerosas controversias en el mundo de la cristalografía.
El cristal no es más que un sólido en estado cristalino que bajo determinadas condiciones de formación aparece con la forma de un poliedro. Una de las características principales del cristal es que estará limitado por caras cristalinas.
Existen diferentes tipos de cristal vamos a ver cuáles son:
- Monocristal: se define como cristal único. Cada uno de los cristales de granate constituye un monocristal.
- Agregado cristalino: se define como un grupo de cristales de tamaño pequeño que crecen juntos. Pueden llegar a aparecer con diferentes formas.
- Estructura cristalina: se trata de la disposición periódica y ordenada de tres dimensiones en el espacio formados por átomos de un sólido en estado cristalino.
Espero que con esta información puedan conocer más sobre la cristalografía y lo que estudia.