Polimorfismo (mineralogia)

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Un esempio di polimorfismo: il diamante (a sinistra) e la grafite (a destra); entrambi sono costituiti da atomi di carbonio, ma presentano struttura cristallina e proprietà chimico-fisiche differenti.

Il termine polimorfismo in mineralogia indica la possibilità che una stessa sostanza si presenti in forme cristalline diverse.[1] Questo comportamento si può presentare tanto in sostanze allo stato elementare (elementi chimici), quanto nei loro composti.

Si presenta quando uno specifico composto si può presentare in più "disposizioni atomiche" o cristallizzazioni, come nel caso di diamante e grafite.[1]

Tipologie di polimorfismi[modifica | modifica wikitesto]

Vi sono 3 forme di polimorfismo:

  • Polimorfismo ricostruttivo: necessita molta energia poiché determina una completa riorganizzazione della struttura cristallina ed una evidente rottura dei legami presenti nel reticolo.
  • Polimorfismo distorsivo: è una riorganizzazione strutturale meno drastica che non implica la rottura dei legami, indi necessita minor dispendio energetico; avviene istantaneamente ed è facilmente reversibile.
  • Polimorfismo ordine-disordine: frequente nelle leghe metalliche si presenta anche in alcuni minerali quali i feldspati.

Esempi[modifica | modifica wikitesto]

Esempi in natura sono dati dallo zolfo, che può presentarsi in cristalli rombici o in cristalli aghiformi monoclini; dalla grafite (esagonale) e dal diamante (cubico), aspetti polimorfi dell'elemento carbonio; dall'aragonite (rombico) e dalla calcite (trigonale), aspetti polimorfi del carbonato di calcio, tanto per citare i più noti.

Ancora la silice cristallina può presentarsi sotto forma di quarzo α trigonale e quarzo β esagonale, tridimite esagonale e cristobalite cubica.

Inoltre il polimorfismo del ferro dà origine alla tempra e alla ricottura, che consistono appunto nell'evitare o nel provocare il passaggio da una ad un'altra forma cristallina.

Le diverse modificazioni polimorfiche hanno proprietà fisiche (sfaldatura, durezza, peso specifico, punto di fusione) differenti; hanno invece uguale comportamento chimico, e pertanto, mediante l'analisi chimica è possibile accertare che si tratta delle stessa sostanza.

Cause del polimorfismo[modifica | modifica wikitesto]

Il polimorfismo è dovuto a diversa disposizione spaziale degli atomi della sostanza nel reticolo cristallino, determinata dalla pressione e dalla temperatura. Il passaggio da una forma cristallina ad un'altra avviene ad una temperatura ben determinata, detta temperatura di trasformazione, al di sopra della quale è stabile una delle forme, al di sotto l'altra.

Attualmente si riconoscono tre meccanismi principali per cui una forma polimorfa di una sostanza può trasformarsi in un'altra. Queste modalità prendono il nome di: polimorfismo ricostruttivo, polimorfismo distorsivo e polimorfismo ordine-disordine.

Un meccanismo secondario di polimorfismo della struttura cristallina di un minerale è il politipismo.

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ a b Font Altaba, p. 16

Bibliografia[modifica | modifica wikitesto]

  • Manuel Font Altaba, Giuseppe Tanelli, Mineralogia, Giunti, 1994, ISBN 88-09-00859-6.
  • Mineralogia - Cornelis Klein - Zanichelli (2004)
  • Le rocce e i loro costituenti - Morbidelli - Ed. Bardi (2005)

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