Por Róger Barboza Durán - Estudiante de la carrera de Química Industrial
¿Se podría considerar la formación de minerales y la congelación del agua como procesos de cristalización? Ambos casos ocurren en el ambiente en dependencia de factores como el espacio, tiempo y las condiciones del medio. La Península de Santa Elena es la principal representación de los orígenes más intrínsecos de Costa Rica (Denyer, 2013), debido a la diversidad de rasgos geomorfológicos producto de la formación de rocas, minerales y estructuras a partir de una mineralización gradual (Solano, 2014). Además, otro acercamiento a la formación de cristales naturales en el país se evidencia en las alturas del Cerro Chirripó, con temperaturas de hasta -3 °C que generan “escarcha-nieve” en los bordes de las hojas y ramas de las plantas (Vega, 2018), mediante una sublimación inversa. Partiendo de esto, nace la importancia de reconocer que la cristalización no solo ocurre a nivel industrial, sino que también a nivel cotidiano y natural.
En la cristalización se forman partículas sólidas a partir de una fase homogénea (Muñoz y Labia, 2008) de un gas o de un líquido. En este proceso se transfiere masa desde un soluto a una fase cristalina sólida pura (Geankopolis, 1998), contando con 3 principales mecanismos en la naturaleza. En primer lugar, la solidificación, que ocurre cuando un material fundido se enfría lo suficiente para generar cristales sólidos, como el enfriamiento de lava formando minerales como cuarzo, biotita y ortosa. El siguiente caso sucede por la precipitación química, donde las sales de un líquido se precipitan al ser incapaces de permanecer disueltas en él; de esta manera se genera la halita, silvina y yeso. Finalmente, cuando un gas a alta temperatura contiene sustancias que caen y forman cristales al enfriarse repentinamente, ocurre la sublimación, como en la producción de azufre a partir de una fumarola (Tortosa, s.f.).
Durante la formación de cristales influyen dos factores principales: el tiempo y el espacio. Esto es debido a que a mayor tiempo la cristalización será mejor (caras más perfectas), como el caso de un enfriamiento lento de magma. Por otro lado, a mayor espacio libre el cristal puede desarrollarse más adecuadamente (Tortosa, s.f.). Adicionalmente, uno de los atributos más atractivos de los minerales son sus colores, los cuales pueden variar incluso en el mismo tipo de sólido. Al igual que la mineralización en el ambiente, también existen causas naturales que afectan los colores en sus estructuras, por ejemplo el desdoblamiento del campo cristalino, lo cual a nivel interno involucra vibraciones, rotaciones y cambios en estado de valencia. Este fenómeno en los cristales se produce por la presencia de impurezas e iones metálicos de transición, generando una coloración dicromática (Varela y Uribe, s.f.).
En general, la cristalización no solo está presente en procesos industriales como la producción de azúcar o en la fabricación de helado, sino que también en la naturaleza. Tal y como se evidenció, la mineralización y la formación de cristales de hielo son de los principales ejemplos de este tipo de fenómenos. Además, en los lugares más antiguos del país, como la Península de Santa Elena, se demuestran estas estructuras minerales, formadas por solidificación, precipitación o sublimación, con influencia del tiempo y del espacio. Aunado a esto, sus colores son muy variados, esta característica es producto del crecimiento gradual y en ciertos casos de la presencia de iones metálicos alternos e impurezas que afectan la coloración. Con esto, una vez más, el medio ambiente demuestra lo sorprendente de sus misterios y la importancia de su estudio en la ciencia.
