CLASES MINERALES

 

7 Clase VII. Sulfatos, Cromatos, Molibdatos y Wolframatos

7.2.1 Características Generales, Origen y Composición


Generalmente estos minerales son blandos, ligeros y solubles en agua. Muchos se encuentran hidratados.

Desde el punto de vista estructural, los sulfatos están formados por la interacción electrostática entre el grupo sulfato (SO4)-2 y un grupo electropositivo formado, bien por el catión o bien por el catión rodeado de una esfera de hidratación. No es rara la presencia de más de un tipo de catión.

Una gran cantidad de sulfatos son minerales de origen secundario, formados en condiciones oxidantes por la alteración de sulfuros metálicos. Por ejemplo, la galena en contacto con aguas naturales (que llevan en disolución ácido carbónico), se transforma en anglesita, según el proceso:

PbS + O2 -> PbSO4

Este proceso consta de las etapas siguientes:

  1. PbS + 2H2CO3 -> Pb+2+ 2HCO3- + H2S
  2. H2S + 2O2 + Pb+2 + 2HCO3--> PbSO4 + 2H2CO3

Cuando el sulfato formado es insoluble en agua (caso de la anglesita), éste aparece asociado al mineral primario (en este caso la galena). Pero cuando el sulfato formado es soluble en agua no permanece cerca del material de origen y pasa a formar parte de los medios acuosos depositándose en forma de sales evaporíticas cuando las condiciones físico-químicas lo impongan.

En los medios evaporíticos pueden encontrarse numerosos sulfatos, entre los que se pueden citar: Epsomita, hexahidrita, kieserita, yeso, anhidrita, glauberita, thenardita, mirabilita, polihalita,...

También aparecen sulfatos como resultado de procesos volcánicos. La glaserita, la aphthitalita o la celestina pueden encontrarse en exhalaciones volcánicas.

Como consecuencia de la acción de aguas que contienen ácido sulfúrico, el aluminio de algunas arcillas y bauxitas puede formar sulfatos como la aluminita o la alunita.

Por lo que respecta a los tipos de sulfatos naturales hay que considerar el catión o cationes que están presentes:

 

Alunógeno Al2(SO4)3.18H2O
Coquimbita Fe2(SO4)3.9H2O

 

Halotriquita FeAl2(SO4)4.22H2O
Kalinita KAl(SO4)2.11H2O
Tamarugita NaAl(SO4)2.6H2O

 

Kainita KMgClSO4.3H2O
Caledonita Pb5Cu2(OH)6CO3(SO4)3
Jarosita KFe3(OH)6(SO4)2
Alunita KAl3(OH)6(SO4)2

Al igual que los sulfatos pueden ser el producto de la oxidación de los sulfuros, los sulfatos pueden ser reducidos a azufre o a sulfuros por la acción de ciertas bacterias existentes en sedimentos recientes en los está presente la materia orgánica. Como consecuencia de la descomposición anaerobia de la materia orgánica por dichas bacterias se produce hidrógeno que reacciona con los sulfatos: MSO4 + 4H2 -> MS + 4H2O

Este proceso podría ser la causa de la aparición de yacimientos de sulfuros metálicos encajados en rocas bituminosas, sobre todo piritas y otros sulfuros de hierro.

También pueden detectarse sulfatos en el agua de lluvia, sobre todo en zonas donde se consumen combustibles (carbones y petróleos) con elevado contenido en azufre. Estos combustibles al quemarse generan SO2, que pasa a SO3 por la acción de microorganismos presentes en el polvo atmosférico. Al entrar en contacto el SO3 con el agua de lluvia se forma ácido sulfúrico que cae disuelto formando las "lluvias ácidas" cuyas consecuencias son bien conocidas.

La solubilidad de los sulfatos en el agua suele ser elevada y depende de las características del catión, así como del grado de hidratación. En la siguiente tabla se muestran las solubilidades de los principales sulfatos minerales:

 

MINERAL FÓRMULA SOLUBILIDAD EN gr/c.c. agua (t)
Thenardita Na2SO449(4), 42(100)
Mirabilita Na2SO4.10H20 12(0),93(30)
Arcanita K2SO47(0), 12(25)
Mercalita KHSO436(0), 122(100)
Anhidrita CaSO40,3(0), 0,21(30)
Yeso CaSO4.2H2O 0,24(0), 0,22(100)
Epsomita MgSO4.7H2O 51(0), 71(20)
Kieserita MgSO4.H2O 68(100)
Baritina BaSO4 0,00022(25), 0,00041(30)
Celestina SrSO40,00022(25), 0,00041(30)
Melanterita FeSO4.7H2O 16(25), 49(50)
Coquimbita Fe2(SO4)3.9H2O 440(25)
Alunógeno Al2(SO4)3.18H2O 87(0), 1104(100)
Bieberita CoSO4.7H2O 60(5), 67(70)
Goslarita ZnSO4.7H2O 96(20), 663(100)
Calcantita CuSO4.5H2O 31(0), 203(100)
Calcocianita CuSO414(0), 75(100)
Anglesita PbSO40,0042(0), 0,0056(40)
Morenosita NiSO4.7H2O 76(15), 476(100)

 


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