Composición química

La composición química de un mineral tiene una importancia fundamental porque de ella dependen en gran medida sus propiedades. Estas propiedades, sin embargo, están determinadas no sólo por la composición química, sino también por la geometría de los átomos e iones constituyentes y por la naturaleza de las fuerzas eléctricas que los unen. Por lo tanto, para una comprensión completa de los minerales, hay que tener en cuenta su estructura interna, su química y los tipos de enlace.

Se pueden emplear diversas técnicas analíticas para obtener la composición química de un mineral. Los análisis químicos cuantitativos utilizan principalmente los llamados métodos analíticos por vía húmeda (por ejemplo, disolución en ácido, pruebas de llama y otras técnicas clásicas de la química de banco que se basan en la observación), en los que primero se disuelve la muestra mineral. A continuación, se precipitan diversos compuestos de la solución, que se pesan para obtener un análisis gravimétrico. Se han introducido una serie de procedimientos analíticos que proporcionan resultados más rápidos pero algo menos precisos. La mayoría de los análisis utilizan métodos instrumentales como la emisión óptica, la fluorescencia de rayos X, la espectroscopia de absorción atómica y el análisis con microsonda de electrones. Se han documentado rangos de error relativamente bien establecidos para estos métodos, y las muestras deben prepararse de manera específica para cada técnica. Una clara ventaja de los procedimientos analíticos por vía húmeda es que permiten determinar cuantitativamente los estados de oxidación de los átomos con carga positiva, denominados cationes (por ejemplo, Fe2+ frente a Fe3+), y determinar la cantidad de agua en los minerales hidros. Es más difícil proporcionar este tipo de información con las técnicas instrumentales.

Para garantizar un análisis químico preciso, la muestra seleccionada, que puede incluir varios minerales, a menudo se convierte en una sección fina (una sección de roca de menos de 1 mm de grosor cementada para su estudio entre placas de vidrio transparente). Para reducir el efecto de las impurezas, se suele emplear una técnica instrumental, como el análisis con microsonda electrónica. En este método, el análisis cuantitativo in situ puede realizarse en granos minerales de sólo 1 micrómetro (10-4 centímetros) de diámetro.