Brookita

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.