Yeso

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Este artículo trata sobre el mineral. Para otros usos, consulte Yeso (desambiguación).

Yeso

General
Categoría	Minerales de sulfato
Fórmula (unidad de repetición)	CaSO 4 2H 2 O
Clasificación de Strunz	7.CD.40
Sistema de cristal	Monoclínica
Clase de cristal	Prismático (2 / m) Símbolo HM : (2 / m)
Grupo espacial	Grupo de espacio monoclínico: I 2 / a
Celda unitaria	a = 5,679 (5), b = 15,202 (14) c = 6,522 (6) [Å]; β = 118,43 °; Z = 4
Identificación
Color	De incoloro (en luz transmitida) a blanco; a menudo se tiñen de otros tonos debido a las impurezas; puede ser amarillo, tostado, azul, rosa, marrón oscuro, marrón rojizo o gris
Hábito de cristal	Masivo, plano. Cristales alargados y generalmente prismáticos
Hermanamiento	Muy común en {110}
Escote	Perfecto en {010}, distinto en {100}
Fractura	Concoidal en {100}, astilla paralela a [001]
Tenacidad	Flexible, inelástica
Escala de Mohs de dureza	1.5-2 (que define el mineral para 2)
Lustre	Vítreo a sedoso, perlado o ceroso
Racha	blanco
Diafanidad	Transparente a translúcido
Gravedad específica	2.31–2.33
Propiedades ópticas	Biaxial (+)
Índice de refracción	n α = 1,519–1,521 n β = 1,522–1,523 n γ = 1,529–1,530
Birrefringencia	δ = 0.010
Pleocroísmo	Ninguno
Ángulo de 2V	58 °
Fusibilidad	5
Solubilidad	HCl caliente diluido
Referencias
Variedades principales
Larguero de satén	Masas fibrosas nacaradas
Selenita	Cristales transparentes y afilados
Alabastro	De grano fino, ligeramente coloreado

El yeso es un mineral de sulfato blando compuesto de sulfato de calcio dihidratado, con la fórmula química CaSO 4 2H 2 O. Se extrae ampliamente y se usa como fertilizante y como componente principal en muchas formas de yeso, pizarra / tiza para aceras y paneles de yeso. Una enorme variedad de grano fino de color blanco o ligeramente teñido de yeso, denominada alabastro, se ha utilizado para la escultura por muchas culturas, incluyendo el antiguo Egipto, Mesopotamia, la antigua Roma, el Imperio bizantino, y los alabastros Nottingham de Inglaterra medieval. El yeso también cristaliza como cristales translúcidos de selenita. Se forma como un mineral evaporito y como un producto de hidratación de la anhidrita.

La escala de Mohs de dureza mineral define el yeso como un valor de dureza 2 basado en la comparación de dureza al rayado.

Contenido

1 Etimología e historia
2 propiedades físicas
3 variedades de cristal
4 Ocurrencia
5 Minería
6 Síntesis
7 Seguridad ocupacional
- 7.1 Estados Unidos
8 usos
9 Galería
10 Véase también
11 referencias
12 Enlaces externos

Etimología e historia

La palabra yeso se deriva de la palabra griega γύψος ( yesos), "yeso". Debido a que las canteras del distrito de Montmartre de París han suministrado durante mucho tiempo yeso quemado ( yeso calcinado ) utilizado para diversos fines, este yeso deshidratado se conoció como yeso de París. Al agregar agua, después de unas pocas decenas de minutos, el yeso de París se vuelve yeso regular (dihidratado) nuevamente, lo que hace que el material se endurezca o "fragüe" de manera que sea útil para la fundición y la construcción.

El yeso se conocía en inglés antiguo como spærstān, "piedra de lanza", en referencia a sus proyecciones cristalinas. (Por lo tanto, la palabra spar en mineralogía es a modo de comparación con yeso, refiriéndose a cualquier mineral o cristal no mineral que se forma en proyecciones en forma de lanza). A mediados del siglo XVIII, el clérigo y agricultor alemán Johann Friderich Mayer investigó y publicitó el uso del yeso como fertilizante. El yeso puede actuar como fuente de azufre para el crecimiento de las plantas y, a principios del siglo XIX, se lo consideraba un fertilizante casi milagroso. Los agricultores estadounidenses estaban tan ansiosos por adquirirlo que se desarrolló un animado comercio de contrabando con Nueva Escocia, lo que resultó en la llamada "Guerra del yeso" de 1820. En el siglo XIX, también se conocía como sulfato de cal o sulfato de cal.

Propiedades físicas

Los cristales de yeso son lo suficientemente suaves como para doblarse bajo la presión de la mano. Muestra expuesta en el Musée cantonal de géologie de Lausanne.

El yeso es moderadamente soluble en agua (~ 2.0–2.5 g / la 25 ° C) y, a diferencia de la mayoría de las otras sales, exhibe solubilidad retrógrada, volviéndose menos soluble a temperaturas más altas. Cuando el yeso se calienta en el aire, pierde agua y se convierte primero en sulfato de calcio hemihidrato (bassanita, a menudo llamado simplemente "yeso") y, si se calienta más, en sulfato de calcio anhidro ( anhidrita ). Al igual que con la anhidrita, la solubilidad del yeso en soluciones salinas y en salmueras también depende en gran medida de la concentración de NaCl (sal común de mesa).

La estructura del yeso consta de capas de calcio (Ca ²⁺) y sulfato ( SO 42-) iones estrechamente unidos entre sí. Estas capas están unidas por láminas de moléculas de agua aniónica a través de enlaces de hidrógeno más débiles, lo que le da al cristal una escisión perfecta a lo largo de las láminas (en el plano {010}).

Variedades de cristal

Artículo principal: selenita (mineral)

El yeso se presenta en la naturaleza como cristales aplanados y, a menudo, maclados, y masas transparentes y escindibles llamadas selenita. La selenita no contiene selenio significativo ; más bien, ambas sustancias recibieron el nombre de la antigua palabra griega para la Luna.

La selenita también puede presentarse en una forma fibrosa sedosa, en cuyo caso se la denomina comúnmente "mástil satinado". Finalmente, también puede ser granular o bastante compacto. En muestras del tamaño de una mano, puede ser de transparente a opaco. Una variedad de yeso de grano muy fino, blanca o ligeramente teñida, llamada alabastro, es apreciada para trabajos ornamentales de diversos tipos. En áreas áridas, el yeso puede presentarse en forma de flor, típicamente opaca, con granos de arena incrustados llamados rosa del desierto. También forma algunos de los cristales más grandes que se encuentran en la naturaleza, de hasta 12 m (39 pies) de largo, en forma de selenita.

Ocurrencia

El yeso es un mineral común, con lechos de evaporita gruesos y extensos en asociación con rocas sedimentarias. Se sabe que los depósitos se producen en estratos desde el eón arcaico. El yeso se deposita del agua del lago y del mar, así como en las fuentes termales, de los vapores volcánicos y de las soluciones de sulfato en las venas. La anhidrita hidrotermal en las venas se hidrata comúnmente a yeso por el agua subterránea en exposiciones cercanas a la superficie. A menudo se asocia con los minerales halita y azufre. El yeso es el mineral de sulfato más común. El yeso puro es blanco, pero otras sustancias que se encuentran como impurezas pueden dar una amplia gama de colores a los depósitos locales.

Debido a que el yeso se disuelve con el tiempo en agua, el yeso rara vez se encuentra en forma de arena. Sin embargo, las condiciones únicas del Parque Nacional White Sands en el estado estadounidense de Nuevo México han creado una extensión de 710 km ² (270 millas cuadradas) de arena de yeso blanco, suficiente para abastecer a la industria de la construcción estadounidense con paneles de yeso durante 1000 años. La explotación comercial de la zona, fuertemente rechazada por los residentes de la zona, se impidió de forma permanente en 1933 cuando el presidente Herbert Hoover declaró las dunas de yeso como monumento nacional protegido.

El yeso también se forma como un subproducto de la oxidación de sulfuros, entre otros por oxidación de pirita, cuando el ácido sulfúrico generado reacciona con el carbonato de calcio. Su presencia indica condiciones oxidantes. En condiciones reductoras, los sulfatos que contiene pueden reducirse de nuevo a sulfuro mediante bacterias reductoras de sulfato. Esto puede llevar a la acumulación de azufre elemental en formaciones petrolíferas, como domos de sal, donde se puede extraer mediante el proceso Frasch Las centrales eléctricas que queman carbón con desulfuración de gases de combustión producen grandes cantidades de yeso como subproducto de los depuradores.

Imágenes orbitales del Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) han indicado la existencia de dunas de yeso en la región polar norte de Marte, que luego fueron confirmadas a nivel del suelo por el Mars Exploration Rover (MER) Opportunity.

Cristales en la Cueva de los Cristales en México. Anote a la persona (abajo a la derecha) para la escala.
Cristales que se formaron cuando el agua se evaporó en el lago Lucero, Parque Nacional White Sands.
Venas en los limos / margas de las margas verdes y grises del té, Blue Anchor, Somerset, Reino Unido.
Venas en Caprock Canyons State Park and Trailway, Texas.
Cristales extremadamente finos del Parque Nacional White Sands.

Minería

Producción estimada de Yeso en 2015 (miles de toneladas métricas)
País	Producción	Reservas
porcelana	132.000	N / A
Iran	22.000	1.600
Tailandia	12,500	N / A
Estados Unidos	11,500	700.000
pavo	10,000	N / A
España	6.400	N / A
México	5.300	N / A
Japón	5,000	N / A
Rusia	4.500	N / A
Italia	4.100	N / A
India	3500	39.000
Australia	3500	N / A
Omán	3500	N / A
Brasil	3.300	290.000
Francia	3.300	N / A
Canadá	2700	450.000
Arabia Saudita	2.400	N / A
Argelia	2.200	N / A
Alemania	1.800	450.000
Argentina	1.400	N / A
Pakistán	1300	N / A
Reino Unido	1200	55.000
Otros paises	15.000	N / A
Total mundial	258.000	N / A

Cantidades comerciales de yeso se encuentran en las ciudades de Araripina y Grajaú en Brasil; en Pakistán, Jamaica, Irán (segundo mayor productor mundial), Tailandia, España (principal productor de Europa), Alemania, Italia, Inglaterra, Irlanda y Canadá y Estados Unidos. Las grandes canteras a cielo abierto se encuentran en muchos lugares, incluido Fort Dodge, Iowa, que se encuentra en uno de los depósitos de yeso más grandes del mundo, y Plaster City, California, Estados Unidos, y East Kutai, Kalimantan, Indonesia. También existen varias minas pequeñas en lugares como Kalannie en Australia Occidental, donde el yeso se vende a compradores privados para adiciones de calcio y azufre, así como para reducir la toxicidad del aluminio en el suelo con fines agrícolas.

Se han encontrado cristales de yeso de hasta 11 m (36 pies) de largo en las cuevas de la mina Naica de Chihuahua, México. Los cristales prosperaron en el entorno natural extremadamente raro y estable de la cueva. Las temperaturas se mantuvieron en 58 ° C (136 ° F) y la cueva se llenó de agua rica en minerales que impulsó el crecimiento de los cristales. El más grande de esos cristales pesa 55 toneladas (61 toneladas cortas) y tiene alrededor de 500.000 años.

Cristales de yeso dorado de Winnipeg
Arena de yeso del Parque Nacional White Sands, Nuevo México

Síntesis

El yeso sintético se recupera mediante la desulfuración de los gases de combustión en algunas centrales eléctricas de carbón. Se puede usar indistintamente con yeso natural en algunas aplicaciones.

El yeso también se precipita en las membranas de agua salobre, un fenómeno conocido como incrustación de sales minerales, como ocurre durante la desalinización de agua salobre de agua con altas concentraciones de calcio y sulfato. La incrustación reduce la vida útil y la productividad de la membrana. Este es uno de los principales obstáculos en los procesos de desalación por membranas de agua salobre, como la ósmosis inversa o la nanofiltración. Otras formas de incrustaciones, como las incrustaciones de calcita, dependiendo de la fuente de agua, también pueden ser consideraciones importantes en la destilación, así como en los intercambiadores de calor, donde la solubilidad de la sal o la concentración pueden cambiar rápidamente.

Un nuevo estudio ha sugerido que la formación de yeso comienza como pequeños cristales de un mineral llamado bassanita ( CaSO 4 0,5 H 2 O). Este proceso ocurre a través de una vía de tres etapas:

nucleación homogénea de bassanita nanocristalina;
autoensamblaje de bassanita en agregados, y
transformación de bassanita en yeso.

Seguridad Ocupacional

Las personas pueden exponerse al yeso en el lugar de trabajo al inhalarlo, al contacto con la piel y al contacto visual. El sulfato de calcio per se no es tóxico e incluso está aprobado como aditivo alimentario, pero como yeso en polvo, puede irritar la piel y las membranas mucosas.

Estados Unidos

La Administración de Salud y Seguridad Ocupacional (OSHA) ha establecido el límite legal (límite de exposición permisible ) para la exposición al yeso en el lugar de trabajo como TWA 15 mg / m ³ para la exposición total y TWA 5 mg / m ³ para la exposición respiratoria durante un período de 8 horas. jornada laboral. El Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) ha establecido un límite de exposición recomendado (REL) de TWA 10 mg / m ³ para la exposición total y TWA 5 mg / m ³ para la exposición respiratoria durante una jornada laboral de 8 horas.

Usos

Trabajos de yeso, Museo Valenciano de Etnología

Mapa de depósitos de yeso en el norte de Ohio, los cuadrados negros indican la ubicación de los depósitos, de "Geografía de Ohio", 1923

El yeso se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones:

La placa de yeso se utiliza principalmente como acabado para paredes y techos, y se conoce en la construcción como placas de yeso, placas de roca o paneles de yeso.
Los bloques de yeso se utilizan como bloques de hormigón en la construcción de edificios.
El mortero de yeso es un mortero antiguo utilizado en la construcción de edificios.
Los ingredientes del yeso se utilizan en férulas quirúrgicas, moldes de fundición y modelado.
Fertilizante y acondicionador del suelo : a finales del siglo XVIII y principios del XIX, el yeso de Nueva Escocia, a menudo denominado yeso, era un fertilizante muy buscado para los campos de trigo en los Estados Unidos. También se utiliza para mejorar suelos con alto contenido de sodio, como en Zuiderzee Works.
Se utiliza para la recuperación de suelos salinos : cuando se agrega yeso a suelos sódicos y ácidos, la forma altamente soluble de boro ( metaborato de sodio ) se convierte en el metaborato de calcio menos soluble y el porcentaje de sodio intercambiable también se reduce mediante la aplicación de yeso.
Carpeta en tierra batida de secado rápido.
Como alabastro, un material para la escultura, se usó especialmente en el mundo antiguo antes de que se desarrollara el acero, cuando su relativa suavidad lo hacía mucho más fácil de tallar.
Un sustituto de la madera en el mundo antiguo: por ejemplo, cuando la madera escaseó debido a la deforestación en la Creta de la Edad del Bronce, el yeso se empleó en la construcción de edificios en lugares donde anteriormente se usaba madera.
Un coagulante de tofu (cuajada de soja), lo que lo convierte en última instancia en una fuente importante de calcio en la dieta, especialmente en las culturas asiáticas, que tradicionalmente usan pocos productos lácteos.
Añadiendo dureza al agua utilizada para la elaboración de la cerveza.
Se utiliza para hornear como acondicionador de masa, reduce la pegajosidad y como fuente de calcio dietético para productos horneados. El componente principal de los alimentos de levadura mineral.
Un componente de cemento Portland que se usa para prevenir el fraguado instantáneo del concreto.
Monitoreo del potencial suelo / agua (humedad del suelo).
Un ingrediente común en la elaboración de hidromiel.
En la época medieval, los escribas e iluminadores lo mezclaban con carbonato de plomo (plomo blanco en polvo) para hacer yeso, que se aplicaba a las letras iluminadas y se doraba con oro en los manuscritos iluminados.
En cremas para pies, champús y muchos otros productos para el cabello.
Un agente medicinal de la medicina tradicional china llamado shi gao.
Yesos de impresión en odontología.
Se utiliza en el cultivo de hongos para evitar que los granos se agrupen.
Las pruebas han demostrado que el yeso se puede utilizar para eliminar contaminantes como el plomo o el arsénico de las aguas contaminadas.

Galería

Muestras de yeso inusuales de todo el mundo.
Cristales de yeso verde de Pernatty Lagoon, Mt Gunson, Australia del Sur ; su color verde se debe a la presencia de iones de cobre.
Yeso selenita inusual del Río Rojo, Winnipeg, Manitoba, Canadá
Yeso clásico de "cuerno de carnero" de Santa Eulalia, Chihuahua, México, 7.5 × 4.3 × 3.8 cm
Rosa del desierto, 47 cm de largo
Yeso de Pernatty Lagoon, Mt Gunson, Stuart Shelf area, Andamooka Ranges - Lake Torrens area, South Australia, Australia
Yeso con cobre nativo cristalino en el interior
Yeso de Swan Hill, Victoria, Australia. La coloración se debe al óxido de cobre.
Cristal trenzado de agua clara con la forma conocida como "espada romana". Fuentes de Ebro, Zaragoza (España)
Cristales de yeso de color rojo cereza brillantes de 2,5 cm de altura coloreados por ricas inclusiones del raro mineral botriogeno
Yeso de Naica, Mun. de Saucillo, Chihuahua, México
Gema de color dorado, "cola de pez": cristales de yeso entrelazados sobre una "bola" de yeso que se compone de varios cristales de una sola hoja.