| Summary: | Los procesos de cristalización que implican la formación de soluciones sólidas a partir de soluciones acuosas tienen gran interés en distintas disciplinas: ciencias de la tierra, ciencia de materiales y ciencias medioambientales. En este trabajo se han estudiado los fenómenos de cristalización en los sistemas (Ba,Ca)C03-H20, (Sr,Ca)C03-H20 y (Mn,Ca)C03-H20. Todas las soluciones sólidas formadas en estos sistemas tienen en común el ser no ideales. Esta propiedad resulta interesante pues el comportamiento de cristalización es sensiblemente más complejo del observado en sistemas en los que se definen soluciones sólidas ideales. Se han empleado dos técnicas de crecimiento diferentes: la técnica del gel de sílice, en la que la cristalización tiene lugar en un sistema difusión-reacción y la cristalización sobre un substrato preexistente (superficies {1014} de calcita) en solución libre. Previamente, se ha desarrollado un nuevo modelo gráfico que expresa la termodinámica de sistemas SS-SA en toda su complejidad. En los experimentos realizados en solución libre se ha utilizado un microscopio de fuerza atómica (AFM), que ha permitido observar numerosos fenómenos a escala molecular: engrosamiento anisótropo de los escalones de crecimiento en presencia de soluciones acuosas con elevadas concentraciones de Ba y Sr, fenómenos de transformación mineral, control del substrato formado en los experimentos sobre la evolución posterior del sistema. Todos estos fenómenos se han explicado a partir de consideraciones estructurales, termodinámicas y cinéticas. Por otra parte, en los experimentos de cristalización de (Ba,Ca)C03 y BaCa(C03)2 en sistemas acuosos difusión-reacción se han estudiado los fenómenos de nucleación, atendiendo al momento y posición del primer precipitado, y de crecimiento cristalino, atendiendo a la composición, estructura y morfología de los cristales formados. La gran variedad de fases obtenidas así como su composición y morfología es consecuencia de la gran complejidad del sistema y de la alta sobresaturación alcanzada en el medio de cristalización.
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