Una Estructura cristalina es una forma sólida, en la que los constituyentes, átomos, moléculas, o iones están empaquetados de manera ordenada y con patrones de repetición que se extienden en las tres dimensiones del espacio. La cristalografía es el estudio científico de los cristales y su formación.
El estado cristalino de la materia es el de mayor orden, es decir, donde las correlaciones internas son mayores. Esto se refleja en sus propiedades antrópicas y discontinuas. Suelen aparecen como entidades puras, homogéneas y con formas geométricas definidas (hábito) cuando están bien formados. No obstante, su morfología externa no es suficiente para evaluar la denominada cristalinidad de un material.
Si nos fijamos con detenimiento, en estos gráficos existe siempre una fracción de los mismos que se repite. Asimismo, los cristales, átomos, iones o moléculas se empaquetan y dan lugar a motivos que se repiten del orden de 1 Ángstrom = 10-cm; a esta repetitividad, en tres dimensiones, la denominamos red cristalina. El conjunto que se repite, por translación ordenada, genera toda la red (todo el cristal) y la denominamos unidad elemental o unidad. En ocasiones la repetitividad se rompe o no es exacta, y esto diferencia los vidrios y los cristales, los vidrios generalmente se denominan materiales amorfos (desordenados o poco ordenados).No obstante, la materia no es totalmente ordenada o desordenada (cristalina o no cristalina) y nos encontramos una gradación continua del orden en que está organizada esta materia (grados de cristalinidad), en donde los extremos serían materiales con estructura atómica perfectamente ordenada (cristalinos) y completamente desordenada (amorfos).En la estructura cristalina (ordenada) de los materiales inorgánicos, los elementos que se repiten son átomos o ionesenlazados entre sí, de manera que generalmente no se distinguen unidades aisladas; estos enlaces proporcionan la estabilidad y dureza del material. En losmateriales orgánicos se distinguen claramente unidades moleculares aisladas, caracterizadas por uniones atómicas muy débiles, dentro del cristal. Son materiales más blandos e inestables que los inorgánicos.
LA ESMERALDA
La esmeralda es una variedad del mineral denominado berilo que junto a éste contiene cromo y vanadio, que le dan su característico color verde y una dureza que se acerca a 8 en la escala de Mohs. Este mineral es un ciclosilicato, y su peso específico oscila entre 2,65 y 2,90. Es un silicatode berilio y aluminio con cromo con fórmula química Be3Al2(SiO3)6.
Es una piedra preciosa muy valorada debido a su rareza, pues desde la antigüedad se descubrieron piedras preciosas de color verde como la malaquita, pero la esmeralda es la únicacristalina. Su nombre, posiblemente persa, significa piedra verde y su verde es tan especial que, en su honor, se le denomina verde esmeralda.
Se encuentra en gran cantidad en Colombia (Muzo, Borbur, Otanche y Quípama) y Brasil, también en menor medida en Zambia, donde los yacimientos son menos voluminosos. El mayor productor de esmeraldas en el mundo es Colombia y es seguido por Brasil.
En el desierto oriental profundo de Egipto, no muy lejos del Mar Rojo, existen unas minas que posiblemente fueron explotadas hace 3.500 años. Muchos años después del descubrimiento de las esmeraldas, Cleopatra llegó a poseer esas minas, pues sentía una especial fascinación por estas piedras.
En el otro hemisferio, de muchas minas de Brasil se extraen grandes cantidades de aguamarina, otra piedra preciosa (aunque de menor valor comercial que la esmeralda) cuyo nombre proviene del parecido de su coloración con la del mar. A pesar de sus diferencias en el precio, la esmeralda y la aguamarina tienen mucho en común: están hechas del mismo mineral. La diferencia en colores es causada por las impurezas que le dan a cada una de ellas su color característico.
Tanto la esmeralda como la aguamarina están formadas por un mineral llamado berilo, que es incoloro cuando se encuentra puro. Es una pequeña cantidad de cromolo que le da a la esmeralda su intenso color verde, mientras que el hierro se encarga de darle sus ligeros matices azulados a la aguamarina. Sin embargo, el incoloro berilo puede ser también "vestido" con otros colores: Dependiendo de su carga eléctrica, las impurezas de manganeso en berilopueden llegar a producir gemas de color de rosa o rojas. Y la presencia de hierro en el berilo no sólo produce aguamarinas, sino que algunas veces se obtiene una variedad de berilio coloreada con un amarillo intenso.
Mención especial merece la esmeralda trapiche, que se encuentra en algunas minas de Colombia, por su extraña forma de estrella debido al crecimiento del cristal en varias direcciones.
ESMERALDAS FAMOSAS
Esmeralda Gachalá: Una esmeralda de 858 quilates. Fue encontrada en 1967 en la mina Vega de San Juan en el municipio de Gachalá del departamento de Cundinamarca, Colombia.
Esmeralda Fura: Es de 11 mil quilates, o sea más de cinco libras de peso, es la esmeralda más grande del mundo, es de propiedad de Víctor.
Esmeralda Tena: De dos mil quilates, tiene esa intensidad oscura, ese verde mariposa, que la hace más valiosa, mucho más valiosa que la esmeralda que perteneció a la emperatriz rusa Catalina la Grande, y que se remató en Christie´s de Nueva York por dos millones de dólares, esta también propiedad de Carranza
EL RUBÍ
El rubí es un mineral de la clase 04 (óxidos), según la clasificación de Strunz. Es una gema de color rojizo. Debe su color a los metales de hierro y cromo con los que está asociada esta variedad de corindón (óxido de aluminio Al2O3). Su nombre viene de ruber, que significa 'rojo' en latín.
Pertenece a la familia del corindón, junto al zafiro, siendo una convención de nombre la única diferencia entre ambasgemas. Se llama rubí a los corindones rojos y zafiro a todos los demás colores, incluido el rosado.
Le corresponde la dureza 9 en la escala de Mohs. Es considerado una de las cuatro gemas preciosas junto al zafiro, la esmeralda y el diamante.
EL RUBÍ SINTETICO
Los rubíes sintéticos se produjeron por primera vez en 1923 mezclando alumbre y pigmentos de cromo. Este método permite la producción de piedras muy similares química y físicamente a las naturales. Sin embargo, los rubíes sintéticos se usan más en relojería que en joyería.
Se prepara de la siguiente manera
Primero se utiliza óxido de aluminio (Al2O3) y óxido de cromo (CrO3) estequiométricamente en un crisol de platino.
Después se coloca en una mufla a unos 2000 K por unos 250 minutos.
Finalmente se enfría y se observa como el cristal queda en el fondo de platino.
La ley establece que los cristales deben de ser marcados para no ser confundidos con los verdaderos
PROPIEDADES FISICAS
Los rubíes sintéticos se produjeron por primera vez en 1923 mezclando alumbre y pigmentos de cromo. Este método permite la producción de piedras muy similares química y físicamente a las naturales. Sin embargo, los rubíes sintéticos se usan más en relojería que en joyería.
Se prepara de la siguiente manera
Primero se utiliza óxido de aluminio (Al2O3) y óxido de cromo (CrO3) estequiométricamente en un crisol de platino.
Después se coloca en una mufla a unos 2000 K por unos 250 minutos.
Finalmente se enfría y se observa como el cristal queda en el fondo de platino.
La ley establece que los cristales deben de ser marcados para no ser confundidos con los verdaderos
PROPIEDADES QUIMICAS
El rubí es duro (dureza en Mohs: 9) y su color varía con la concentración del cromo hexavalente en la mena, su punto de fusión es variado por solo unos grados. Esta depende también de la concentración del cromo. Su punto de fusión se acerca a los 2000 K. Su densidad relativa es de 3,0 a 4,2 según la cristalización. Su configuración cristalínica es tetragonal.
