Brookita

Brookita
Fórmula química	TiO2
Clase	Óxidos
Sistema cristalino	Ortorrómbico
Cor	Parda, parda escura, parda avermellada escura, parda clara, laranxa
Brillo	Adamantino
Dureza	5,5 - 6 (escala de Mohs)
Fractura	Subconcoidea
Exfoliación	Débil
Raia	Branca, gris ou amarela
Densidade	4,12 g/cm3

A brookita é un mineral con fórmula química TiO₂. Pertence ao grupo dos óxidos, cristaliza no sistema rómbico, ten unha dureza de 5,5-6 na Escala de Mohs, fractura subconoidea, exfoliación débil, brillo adamantino e raia branca, gris, ou amarelada. Trátase dunha das tres formas minerais do dióxido de titanio, xunto coa anastasa e o rútilo. A beleza dalgúns cristais deste mineral, especialmente os que pertencen á variedade arkansita, fixo del un obxecto moi valorado polos coleccionistas.

Descubrimento e etimoloxía

Descuberto por A. Levy en 1925 nunha zona situada entre Beddegelet e Tremadoc, a uns 13 quilómetros de Snowden, no País de Gales, Reino Unido, este mineral recibiu o seu nome na honra do mineraloxista inglés Henry Brooke (1771-1857).

Serie trimórfica do óxido de titanio

A composición química da brookita é exactamente a mesma que a do rútilo e a da anatasa. Non obstante, as diferentes condicións de cristalización de cada un destes tres minerais van dar en distintos tipos de cristais.

No caso da brookita, o factor fundamental de diferenciación é a temperatura á que cristaliza: se se quenta un cristal de brookita até temperaturas próximas aos 750 ºC, esta transfórmase directamente en rútilo.

Esta característica de posuír unha mesma composición química pero diferente estrutura cristalina é a que define o que os científicos chaman serie trimórfica do óxido de titanio.

Formación

A brookita pertence ao grupo dos minerais chamados hidrotermais, isto é, que se forman por procesos de disolución e precipitación relacionados coa solidificación do magma nas fisuras de rochas preexistentes. Esta orixe fai posible que o mineral poida encontrarse nas vetas e filóns que se forman nas fendas e cavidades das rochas, onde normalmente se atopan tapizando as paredes. Tamén é posible encontrar diminutos cristais deste mineral en moitas rochas sedimentarias, onde se forma como mineral de alteración.

Usos

Nas últimas décadas, o interese pola brookita foi en aumento grazas ás numerosas aplicacións do titanio e os seus óxidos. Sintetizada en laboratorio, a súa produción industrial adquiriu grande importancia.

Xeralmente a brookita preséntase na natureza en cantidades demasiado pequenas como para ser explotada como mena de titanio, a pesar de que o 54,94% do seu peso corresponde a este elemento.

Nos laboratorios de investigación sobre novos materiais fóronse sintetizado cristais de brookita con fins industriais.

O interese por esta síntese radica en que o óxido de titanio posúe actividade catalítica e fotocatalítica, de xeito que é posible empregalo en numerosos procesos tecnolóxicos entre os que se encontra a protección de superficies metálicas. O proceso de produción da brookita baséase na reacción entre o cloruro de titanio (TiCl₄) e o ácido clorhídrico (HCl), que permite a cristalización da brookita no seu característico sistema rómbico.

Nanopartículas de brookita

A produción industrial de brookita converteuse na actividade principal dalgunhas empresas, entre elas a xaponesa Showa Titanium Co. Ltd., que patentou un método de síntese de nanopartículas deste mineral.

Estas nanopartículas, cun tamaño de arredor de 10 nanómetros, isto é, unha millonésima de milímetro, son fotosensibles a calquera tipo de luz, algo que mellora notablemente as propiedades da anastasa, tamén empregada cos mesmos fins que a brookita pero que só responde á luz ultravioleta. Esta brookita sintética permite a súa utilización en sistemas de desodorización, protección fronte aos axentes atmosféricos e incluso o tratamento de augas residuais en depuradoras.

Transformación da brookita en rútilo

A transformación de brookita en rútilo é un proceso que depende directamente da temperatura e que ten lugar mediante a recolocación dos átomos de osíxeno e de titanio na estrutura cristalina. Este proceso é posible observalo grazas a microscopios electrónicos especiais que permiten manter as mostras a temperaturas próximas aos 1.200 °C. durante o proceso de reacción.

Véxase tamén

Lista de minerais

Ligazóns externas

Mindat (en inglés)