Un equipo de investigadores del Laboratorio de Tecnologías Similares a la Naturaleza y Seguridad Tecnológica del Ártico, perteneciente al Centro Científico Kola de la Academia Rusa de Ciencias, ha realizado un descubrimiento significativo en la mineralogía al identificar el mecanismo de transformación de la parakeldyshita en keldyshita. Este mineral fue encontrado por primera vez en el Macizo Lovozero en 1962 y su estudio reciente revela no solo su estructura cristalina y fórmula química, sino también su potencial aplicación en la ciencia de materiales.
Mecanismos de Transformación y Nuevas Revelaciones
Los investigadores, en colaboración con colegas de la Universidad Estatal de Moscú, la Universidad Estatal de San Petersburgo y el Museo y Centro de Exposiciones Apatit, llevaron a cabo una serie de experimentos que involucraron técnicas modernas, como la difracción de rayos X y la microscopía electrónica de barrido. Los resultados mostraron que muchas muestras anteriormente catalogadas como keldyshita son en realidad parakeldyshita parcialmente protonada y con deficiencia de sodio.
El estudio profundizó en el mecanismo de transformación de parakeldyshita a keldyshita a través de la hidrólisis en soluciones de ácido clorhídrico de diversas concentraciones. Los experimentos demostraron que, incluso en condiciones suaves, el mineral pierde una parte considerable de su sodio. A medida que se incrementa la concentración de ácido y el tiempo de reacción, comienza a formarse la keldyshita, alterando su estructura cristalina y propiedades fisicoquímicas.
Implicaciones para la Ciencia de Materiales
Un hallazgo clave es la formación de un fuerte enlace de hidrógeno en la keldyshita, que no está presente en la parakeldyshita original. Este enlace provoca deformaciones en la estructura de circonio-silicio-oxígeno, modificando la geometría de los canales cristalinos y afectando el movimiento de los iones de sodio. Esto resulta en la creación de vacantes en la estructura, lo que altera de manera radical sus propiedades.
La fórmula refinada de la keldyshita, Na□ZrSi2O6(OH), refleja esta condición de especie mineral independiente. Un aspecto interesante es que la Comisión Internacional de Nuevos Minerales y Nomenclatura había propuesto previamente una fórmula diferente para ambos minerales, la cual fue refutada por los recientes estudios.
Este trabajo no solo aclara conceptos fundamentales sobre la composición y estructura de los minerales, sino que también abre la puerta al desarrollo de nuevos materiales funcionales. La investigación contribuye significativamente a la ciencia mineralógica y de materiales en Rusia, refinando la base de datos internacional IMA y enriqueciendo la mineralogía fundamental.
Además, los científicos han identificado propiedades prometedoras en los minerales del grupo de la keldyshita, sugiriendo su uso potencial como conductores iónicos, tamices moleculares y absorbentes de metales pesados. Este conocimiento podría facilitar la síntesis de materiales con características específicas, lo cual es un avance importante para la tecnología de materiales del futuro.
Los resultados de este innovador estudio fueron publicados en la revista Crystallography, marcando un hito en la investigación mineralógica contemporánea.
