Minerales

Galena



El principal mineral de plomo que a veces se extrae por su contenido de plata.


Galena: Fotografía de un bonito cristal de galena cúbico con cristales de calcita adyacentes. El cristal de galena mide aproximadamente dos pulgadas de lado. Recogido de la mina Sweetwater, condado de Reynolds, Missouri. Muestra y foto de Arkenstone / www.iRocks.com.

¿Qué es galena?

Galena es un mineral de sulfuro de plomo con una composición química de PbS. Es el principal mineral de plomo del mundo y se extrae de una gran cantidad de depósitos en muchos países. Se encuentra en rocas ígneas y metamórficas en vetas hidrotermales de temperatura media a baja. En las rocas sedimentarias ocurre como vetas, cementos de brechas, granos aislados y como reemplazos de piedra caliza y dolostona.

Galena es muy fácil de identificar. Las piezas recién rotas exhiben un escote perfecto en tres direcciones que se cruzan a 90 grados. Tiene un color plateado distintivo y un brillo metálico brillante. Galena se empaña con un gris opaco. Debido a que el plomo es un elemento primario en la galena, el mineral tiene una alta gravedad específica (7,4 a 7,6) que se nota inmediatamente al recoger incluso piezas pequeñas. Galena es suave con una dureza Mohs de 2.5+ y produce una raya de gris a negra. Los cristales son comunes y generalmente son cubos, octaedros o modificaciones.

Estructura de galena: Galena tiene una composición química de PbS. Eso significa que contiene un número igual de iones de plomo y sulfuro. Los iones están dispuestos en un patrón cúbico que se repite en todas las direcciones. Esta estructura es la que hace que los cristales de galena tengan una forma cúbica y hace que la galena se rompa en tres direcciones en ángulo recto.

Propiedades Físicas de Galena

Clasificación químicaSulfuro
ColorLas superficies frescas son de color plateado brillante con un lustre metálico brillante, se manchan a un gris plomo opaco
RachaPlomo gris a negro
LustreMetálico en superficies frescas, empaña opaco
DiafaneidadOpaco
EscotePerfecto, cúbico, tres direcciones en ángulo recto
Dureza de Mohs2.5+
Gravedad específica7.4 a 7.6
Propiedades diagnósticasColor, brillo, gravedad específica, veta, escisión, cristales cúbicos u octaédricos.
Composición químicaSulfuro de plomo, PbS
Sistema de cristalIsométrica
UsosUn mineral de plomo

Galena argentífera: Galena argentífera de Coeur d'Alene, Idaho. La muestra mide aproximadamente 2-1 / 2 pulgadas (6.4 centímetros) de ancho. La galena argentífera tiene un contenido de plata que a menudo es lo suficientemente alto como para que la galena se extraiga como un mineral de plata. Algunas minas de galena reciben más ingresos de su plata que de su producción de plomo.

Galena argentífera - El mineral de plata

El espécimen típico de galena es aproximadamente 86.6% de plomo y 13.4% de azufre en peso. Sin embargo, algunos especímenes de galena contienen hasta un pequeño porcentaje de plata en peso. Se les llama "galena argentífera" debido a su contenido de plata. En estos especímenes, la plata puede sustituir al plomo en la estructura atómica de la galena, o puede ocurrir en pequeños granos de minerales de plata incluidos en la galena.

La plata dentro de la galena altera la estructura cristalina, lo que a menudo hace que la galena tenga caras de escisión curva. Este pequeño conocimiento puede ser una poderosa herramienta de prospección. Además de la plata, la galena puede contener pequeñas cantidades de antimonio, arsénico, bismuto, cadmio, cobre y zinc. A veces, el selenio sustituye al azufre en la galena.

Fragmentos de galena: Una de las propiedades más diagnósticas de la galena es su capacidad de romper por escisión en tres direcciones que se cruzan en ángulo recto. Esto forma fragmentos de escisión de forma cúbica y rectangular. Esta foto muestra piezas de galena triturada que exhiben claramente el escote en ángulo recto. Esta escisión característica es causada por la estructura cúbica interna del mineral como se muestra arriba. Foto

Valor de Galena: Algunas minas producen más ingresos del contenido de plata de su galena que del contenido de plomo. Supongamos que tenemos una mina que produce galena argentífera con una composición promedio de 86% de plomo, 13% de azufre y solo 1% de plata (como se muestra en el diagrama de la izquierda).
Si el precio de la plata es de $ 25 por onza troy y el precio del plomo es de $ 1 por libra de aguacate, el valor del plomo en una tonelada de mineral será de $ 1720, mientras que el valor de la plata en esa misma tonelada de mineral será de $ 7292 (como se muestra en el diagrama de la derecha).
La pequeña cantidad de plata tiene un gran impacto en los ingresos porque a los precios supuestos, la plata es 364 veces más valiosa que un peso igual de plomo. ¡Es fácil entender por qué las empresas mineras se entusiasman con la galena argentífera! Aunque la galena es el mineral que se extrae y el plomo constituye la mayor parte del producto, estas minas a menudo se llaman "minas de plata".

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Fundición de metales: Galena es uno de los minerales más fáciles de oler. Simplemente se puede colocar en un incendio y luego se puede recuperar el plomo debajo de las cenizas cuando se apaga el fuego. Los arqueólogos han encontrado evidencia de que el plomo se fundió ya en el año 6500 a. C. en lo que hoy es Turquía 1. Los romanos refinaron pequeñas cantidades de plata del plomo hace unos 2000 años 2. Imagen de dominio público de Georgius Agricola.

Fundiendo Galena

Galena es muy fácil de oler. Si las rocas que contienen galena se colocan en un incendio, se puede recoger plomo debajo de las cenizas después de que el fuego se apague. La gente ha aprovechado esta simple fundición durante miles de años. Los arqueólogos han encontrado cuentas y estatuas de plomo en Turquía que datan de alrededor de 6500 aC 1. El plomo es probablemente el primer metal que se procesó a partir de un mineral. Los antiguos romanos fabricaban tubos de plomo y lo utilizaban como fontanería interior. (Plumbum es la palabra latina para plomo. La palabra "plomería" y nuestro uso de "Pb" como el símbolo químico del plomo provienen de los antiguos romanos).

Los antiguos griegos y romanos pudieron separar la plata del plomo hace unos 2000 años 2. Muchos de los lingotes romanos de plomo tenían inscrito "Ex Arg" o "Ex Argent" para indicar que la plata había sido retirada del plomo. Los griegos pudieron desilver el plomo a un contenido de plata de 0.02 por ciento y los romanos a un contenido de plata de 0.01 por ciento 3. Es sorprendente que pudieron darse cuenta de que el plomo contenía plata y fue sorprendente que pudieran desarrollar un método tan eficiente de refinamiento!

Información de galena
1 Hoja de datos principales: Información general e historia, Universidad de Stanford, Programa general de salud y seguridad, consultado por última vez en julio de 2016.
2 Sobre la naturaleza de los metales (De Re Metallica): Georgius Agricola, 1556. Traducido por Herbert Clark Hoover y Lou Henry Hoover, republicado por Farlang.com.
3 Plinio el Viejo en Ciencia y Tecnología: John F. Healy, Oxford University Press, página 324, 1999.
4 'Heavy Metal' Snow: Carolyn Jones Otten, comunicado de prensa de la Universidad de Washington de St. Louis, febrero de 2004.

Alteración de Galena

Galena se resiste fácilmente. Las superficies frescas de galena se empañan rápidamente de un brillo metálico plateado a un color gris opaco a negro opaco. Cuando se expone a los elementos o se entierra en el suelo, la galena se desgasta rápidamente hasta convertirse en anglesita, cerusita, piromorfita u otro mineral de plomo. Estos minerales a menudo se usan en la prospección. Cuando se encuentran en la superficie, a menudo revelan que la galena está presente debajo.

¿Realmente "nieva" a Galena en Venus?

El planeta Venus tiene un entorno inhóspito donde los volcanes emiten gases sobrecalentados a la atmósfera. El azufre y el plomo se encuentran entre los gases que salieron de los volcanes en Venus. Permanecen en la fase gaseosa hasta que están lo suficientemente altos en la atmósfera como para condensarse.

En 2004, los investigadores de la Universidad de Washington en St. Louis proporcionaron evidencia plausible de que la "nieve de metales pesados", que probablemente es una combinación de sulfuro de plomo (galena) y sulfuro de bismuto, cae en las elevaciones más altas de Venus 4.

Radio de cristal Galena: Uno de los usos más interesantes de la galena fue en las primeras radios de cristal. El funcionamiento de estas radios requería que la corriente alterna se convirtiera en una corriente continua pulsante. Para que eso ocurra, se utilizó un material semiconductor para limitar el flujo de electricidad en una dirección. La corriente alterna fluía a través de un cable, conocido como bigote de gato, hacia un cristal semiconductor, que generalmente era un cristal de galena, que solo permitía el flujo en una sola dirección. Imagen

Usos de Galena

Galena es un mineral muy importante porque sirve como mineral para la mayor parte de la producción mundial de plomo. También es un mineral significativo de plata. Galena tiene muy pocos usos más allá de su servicio como mineral, pero eso no debería disminuir su importancia para la sociedad.

El uso número uno de plomo hoy en día es en las baterías de plomo-ácido que se usan para arrancar automóviles. La batería automática típica contiene aproximadamente veinte libras de plomo y debe reemplazarse cada cuatro o cinco años. Hay miles de millones de estas baterías solo en los Estados Unidos. Las baterías de plomo-ácido también se utilizan como fuentes de alimentación de reserva para redes informáticas, instalaciones de comunicación y otros sistemas críticos. El plomo también es uno de los metales utilizados en los sistemas de almacenamiento de energía asociados con la generación de energía y los vehículos híbridos.

Relacionado: Los muchos usos del plomo

La mejor manera de aprender sobre minerales es estudiar con una colección de especímenes pequeños que pueda manejar, examinar y observar sus propiedades. Las colecciones económicas de minerales están disponibles en la tienda de Geology.com.

Seguridad de plomo

Muchos usos del plomo y sus compuestos han sido descontinuados o reducidos significativamente en las últimas décadas en respuesta a problemas de salud. Algunos de estos usos incluyen plomo en pinturas residenciales, combustibles para vehículos de motor, soldadura, municiones, pesas de pesca, esmaltes cerámicos, pesticidas, cosméticos, vidrio, plásticos, aleaciones y muchos otros productos. Por esta razón, muchas escuelas han eliminado la galena de los kits de minerales de los estudiantes y la han reemplazado con un mineral con un menor nivel de preocupación.

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