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Cecilia GarraffoJuan Carlos GilGastón GiribetFrancis VillatoroBorja Tosaratmósfera de cuevas presión dióxido carbonoestalactitas precipitación carbonato calciodesgasificación dióxido carbono cuevaequilibrio disociación bicarbonato estalactitascarbonato calcio disuelto en calizaprecipitación cristalina cuevasminerales impurezas carbonato calcioaragonito bajo condiciones básicascalcita estable a presiones decentescarbonato de calcio cristaliza en aragonitofloss ferry preciosas agujas radiantesFloss FerryJuan Carlos GilMolina de AragónAragonitoEspeleotemasThe Drinking StrawEspañaArgentinaWikipediacarbono-14teorema PiHerbert Franke
Calcita estable a presiones decentes
Ep530: Estalagmitas; Deepmind; Entrelazamiento y Gravedad; Gravitones; Halloween
30 de octubre de 20257 momentos
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Juan Carlos Gil explica la existencia de dos formas estables del carbonato de calcio: calcita y aragonito. Menciona las condiciones específicas bajo las cuales el carbonato de calcio puede cristalizar en aragonito.
…calcio o hidroxinodocarbonato de calcio en nomenclatura IUPAC que sí es soluble; carbonato de calcio es muy poco soluble. Y es este bicarbonato el que se ve arrastrado por el agua y está por ahí disuelto, y este agua cargada de bicarbonato puede entrar en una Cueva, encuentra una atmósfera; las cuevas tienen atmósfera. Si estuviese en el vacío no habría stalagmitas tampoco; encuentra una atmósfera. La presión parcial del dióxido de carbono es mucho menor, típicamente entre una milésima y una centésima de bar, 10 veces inferior a la del suelo y entonces se produce una desgasificación; el dióxido de carbono se libera en la cueva, con lo cual el equilibrio de la disociación del bicarbonato se desplace hacia la izquierda y por tanto el carbonato de calcio precipita en forma sólida y esto es lo que forman las estalactitas. Decía que el subsuelo tiene caliza, la caliza es una roca, una roca sedimentaria, ¿recordáis? La roca era un conjunto de minerales, bueno, es fundamentalmente carbonato de calcio pero tiene otras impurezas. Sin embargo, al precipitar en el interior de las cuevas, lo hace tan despacito que da tiempo a que se precipite de forma cristalina y el carbonato de calcio cristalino ya no es caliza, es una roca, sino un mineral, de hecho dos. porque hay dos polimorfos estables del carbonato de calcio, la calcita y el aragonito La calcita es la normal, la que es estable a presiones decentes, pero a veces, bueno, si hay muchísimo magnesio o si el pH es especialmente básico o cuando la desgasificación esta que os contaba es muy rápida En algunas condiciones raras, este carbonato de calcio puede cristalizar en Aragonito, que da lugar a unas preciosísimas agujas finas, radiantes, así como un sol, que se llaman Floss Ferry Flores de hierro, que no tienen nada que ver con el hierro elemento, pero se llaman así porque se descubrieron asociadas a minas de hierro en el pasado. Recomiendo buscar Floss Ferry y sí, como todos podríais esperar, el Aragonito debe su nombre a Molina de…
Significado #1 · Palabras #1
Juan Carlos Gil explica la existencia de dos formas estables del carbonato de calcio: calcita y aragonito. Menciona las condiciones específicas bajo las cuales el carbonato de calcio puede cristalizar en aragonito.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #1 · Palabras #1atmósfera de cuevas presión dióxido carbonoestalactitas precipitación carbonato calciodesgasificación dióxido carbono cuevaequilibrio disociación bicarbonato estalactitascarbonato calcio disuelto en calizaprecipitación cristalina cuevasminerales impurezas carbonato calcioaragonito bajo condiciones básicascalcita estable a presiones decentescarbonato de calcio cristaliza en aragonitofloss ferry preciosas agujas radiantes…calcio o hidroxinodocarbonato de calcio en nomenclatura IUPAC que sí es soluble; carbonato de calcio es muy poco soluble. Y es este bicarbonato el que se ve arrastrado por el agua y está por ahí disuelto, y este agua cargada de bicarbonato puede entrar en una Cueva, encuentra una atmósfera; las cuevas tienen atmósfera. Si estuviese en el vacío no habría stalagmitas tampoco; encuentra una atmósfera. La presión parcial del dióxido de carbono es mucho menor, típicamente entre una milésima y una centésima de bar, 10 veces inferior a la del suelo y entonces se produce una desgasificación; el dióxido de carbono se libera en la cueva, con lo cual el equilibrio de la disociación del bicarbonato se desplace hacia la izquierda y por tanto el carbonato de calcio precipita en forma sólida y esto es lo que forman las estalactitas. Decía que el subsuelo tiene caliza, la caliza es una roca, una roca sedimentaria, ¿recordáis? La roca era un conjunto de minerales, bueno, es fundamentalmente carbonato de calcio pero tiene otras impurezas. Sin embargo, al precipitar en el interior de las cuevas, lo hace tan despacito que da tiempo a que se precipite de forma cristalina y el carbonato de calcio cristalino ya no es caliza, es una roca, sino un mineral, de hecho dos. porque hay dos polimorfos estables del carbonato de calcio, la calcita y el aragonito La calcita es la normal, la que es estable a presiones decentes, pero a veces, bueno, si hay muchísimo magnesio o si el pH es especialmente básico o cuando la desgasificación esta que os contaba es muy rápida En algunas condiciones raras, este carbonato de calcio puede cristalizar en Aragonito, que da lugar a unas preciosísimas agujas finas, radiantes, así como un sol, que se llaman Floss Ferry Flores de hierro, que no tienen nada que ver con el hierro elemento, pero se llaman así porque se descubrieron asociadas a minas de hierro en el pasado. Recomiendo buscar Floss Ferry y sí, como todos podríais esperar, el Aragonito debe su nombre a Molina de…
Juan Carlos Gil explica el origen del nombre 'Aragonito', revelando su conexión con Molina de Aragón y su importancia como uno de los mayores depósitos a nivel mundial.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #5aragonito molina de aragónrecristalización calcita aragonitoespeleotemas cuevas naturales antiguasgeólogos clasificación espeleotemas…no tienen nada que ver con el hierro elemento, pero se llaman así porque se descubrieron asociadas a minas de hierro en el pasado. Recomiendo buscar Floss Ferry y sí, como todos podríais esperar, el Aragonito debe su nombre a Molina de Aragón, no a Aragón. En Molina de Aragón hay uno de los mayores depósitos de Aragonito de todo el planeta, y de allí salió el nombre. Bueno, el Aragonito no es por tanto estable y con el tiempo y dependiendo de las condiciones puede recristalizar de vuelta en calcita. Vamos, que en general en las cuevas naturales y también a veces en las excavadas por las humanas, en minas antiguas donde el tiempo es suficiente, pues pueden aparecer estos depósitos minerales, de nuevo digo, mayoritariamente de calcita o de otros minerales que pueda haber, sulfato de calcio, en fin, cuyo nombre genérico de estas formaciones pétreas es Espeleotemas, del griego Espíleo, que significa cavidad, y Zema, T-H, Zema, depósito, depósitos en una cavidad, refiriéndose a la cueva. Y hay diez tipos; los geólogos han clasificado, ya sabéis lo que nos gusta poner etiquetas y clasificar para poder hacer sentido de la naturaleza en nuestro cerebro, para eso sirve. Bueno, pues 10 tipos de espeleotemas: flores, agujas, rarrimos típicamente de yeso o de otros minerales. Hay unos que se llaman palomitas, que tienen forma así bulbosa, que se forman por salpicadura, cuando las gotas caen y salpican en otro sitio. La dinámica…
Juan Carlos Gil explica las características de las estalactitas, definiéndolas como espeleotemas que cuelgan del techo de las cuevas y describiendo su formación a partir de una única gota de agua.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #5estalactitas espeleotemas gooteoformación estalactitas gota de aguacalcita reguero paredes estalactitastubito capilar agua goteandothe drinking straw españa argentina…cosa diferente porque recuerda esa forma y tú tienes que ponerte allí y mirar, a ver, ¿lo veo o no lo veo? Como con las nubes. Y decir que sí, si no quedas mal. Sí, sí, tienes que decir que sí, que lo ves, claro. Bueno, pero a nadie se le escapa que los dos. espeleotemas más conocidos son estalactitas y estalagmitas. Las estalactitas, del griego estalactos, que significa gootear, son esos, los espeleotemas que cuelgan del techo. Las que están en la imagen que hemos utilizado hoy para el programa. Las estalactitas nacen de una única gota que al caer deja tras de sí un fino reguero de calcita por el mecanismo químico que os he comentado y este reguero forma un tubito, un tubo hueco con unos pocos milímetros de diámetro en las paredes y en este tubo capilar es por donde sigue fluyendo el agua y sigue goteando y se va precipitando en su extremo. Por eso a veces se forman estalactitas larguísimas y muy finas. A esta configuración se le llama The Drinking Straw. Pajita en España, bombilla en Argentina y lo he buscado en Wikipedia y vamos, cada país tiene un nombre para Este objeto. Debe ser el que más términos agrupa. O sea, Gastón, ¿le llamáis bombilla tanto a lo que utilizáis para el mate como a la pajita? No, la pajita es pajita, pero al menos en Buenos Aires, no sé, qué sé yo, llamamos las cosas distinto, no sé, yo…
Juan Carlos Gil continúa explicando los procesos químicos involucrados en la formación de estalactitas, mencionando un balance entre ácido carbónico y dióxido de carbono.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #12caída del agua dióxido de carbonoagua menos ácida carbonato calcioestalactitas etapa química limitanteestalactitas balance ácido carbónicoprecipitación carbonato de calcio estalactitasteorema pi escala estalactitas…y las estalagmitas, si las miráis, no tienen formas especulares, no es lo mismo, no ocurre lo mismo En estalactitas es fácil, cuatro tercios, está resuelto, pero en estalagmitas pasa otra cosa, la gota se desprende de una estalagmita y cae Y ahí sufre Un proceso durante el aire y la caída que marca un punto de transición, ya es distinto. Durante esta caída se pierde dióxido de carbono, el agua se vuelve menos ácida, está más saturada en carbonato de calcio y mientras que en las estalactitas la etapa química limitante de las que os hablaba antes muy rápidamente, salvo que seáis químicos supongo. ¿Que no lo habréis aprendido? Bueno, era en estalactitas el balance entre ácido carbónico y dióxido de carbono. En las estalactitas, la etapa relevante es la precipitación de carbonato de calcio y que, pensando en las mismas coordenadas que antes, con el teorema Pi, buscar las cosas de escala, ahora. Hay una nueva escala, que es o bien la energía con la que la gota cae al piso, que sería la inversa de la otra escala que podemos pensar, que es la altura desde donde cayó y eso también te cambia todo el análisis, porque al tener una nueva cosa con escalas.…
Juan Carlos Gil explica cómo la gravedad y la hidrodinámica interactúan en la formación de estalactitas y estalagmitas, generando un sistema complejo que rompe la simetría entre ambos elementos.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #11gravedad hidrodinámica estalactitas estalagmitassistema acoplado estalactita estalagmitaquímica física estalactitas estalagmitasmodelo herbert franke estalagmitasiones calcio concentración desaturaciónpelícula agua sobresaturada carbonato calciogoteo alimentación estalagmita…análisis, porque al tener una nueva cosa con escalas. Pero curiosamente tienes que meter en tu mente de físico, permíteme Gastón, el hecho de que ha habido un cambio químico y ambos van a competir ahí por formar las estructuras y aquí el cambio químico es muy Relevante y además de todo lo que hemos dicho, tenemos la gravedad, la hidrodinámica y bueno, pues se forma ahí un lío que desmorona completamente la posible naive simetría entre estalactitas y estalagmitas. Esto es un sistema acoplado, efectivamente, la estalactita es la madre de la estalagmita, pero su química física es diferente. Tan es así que el modelado teórico De las estalagmitas, las del suelo, no se había resuelto analíticamente, mientras que el de las estalactitas os había dicho que sí. En 1965 Herbert Franke propuso un modelo, un modelo para las estalagmitas que describe su crecimiento, suponiendo una tasa local de deposición que es proporcional al exceso de iones calcio, es decir, a la concentración local respecto de la desaturación; supone una fina película de agua uniforme, homogénea, sobresaturada en este carbonato de calcio que cubre la cabeza de la estalagmita y que está alimentada y mantenida por el goteo. La geometría de este modelo se describe en la figura 2 del artículo que voy a contar luego, ¿quién le quiere echar un vistazo? Está muy chulo. Y Franke postuló con este modelo que si las condiciones de la cueva permanecen constantes, tras un tiempo muy largo,…
Juan Carlos Gil explica cómo, en las estalagmitas cónicas, el aporte abundante de agua impide que las gotas se equilibren en cuanto a su contenido de dióxido de carbono.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #4dióxido carbono en estalagmitas cónicasaporte abundante agua estalagmitascinética no controlada carbonato calcio…de alcohóler menor que 1, representa estas lagmitas cónicas que también las hay. Los autores proponen, en este caso, que mientras las otras columnares y décima plana crecen en un régimen en el que la química está limitada por la precipitación de carbonato. De calcio, como os contaba antes, en las cónicas ocurre que el aporte de agua es tan alto que las gotas no tienen tiempo de equilibrar su contenido de dióxido de carbono durante la caída. Y por tanto la cinética ya no está producida, no está controlada por la deposición del carbonato, como ocurre en el resto de las estalagmitas que son más tranquilas, sino por la conversión, el otro paso que os comentaba al principio, la conversión de ácido carbónico en dióxido de carbono. ¿Y qué ocurría eso? ¿Dónde ocurría eso? Que os lo conté al principio, habéis hecho, habéis estado escuchando. En las estalactitas, así que estas sí, estas estalagmitas sí que podrían llamarse estalactitas invertidas de alguna forma. Aquí sí que tenemos esta…
Juan Carlos Gil explica cómo pequeñas diferencias en la masa del dióxido de carbono liberado del calcio afectan su deposición, mencionando el carbono-14 y su utilidad para datar espeleotemas.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #9carbono 14 datación espeleotemasmasa dióxido carbono calcio…defraccionación isotópica del carbono que hace cambiar cómo se deposita las pequeñas diferencias en la forma en la que se depositan los distintos isótopos del carbono, el 12 y el 13. Porque tienen ligerísimas diferencias en cómo se precipita el carbonato De calcio y cómo se libera el dióxido de carbono. En función de su masa, pequeñísimas diferencias en la masa provocan esas diferencias que comentas. Exacto, y aparecen, luego lo comento. El carbono 14, que nos suena a todos, es radiactivo; bueno, esa es una de sus utilidades. Podría servir para datar las espeleotemas, pero solamente en las razonablemente recientes porque llega a unos 40.000 años y no recuerdo mal, era subida media. Pero vamos, que no sirve para ver dinámicas, que es la gracia que va a tener el carbono 12 y carbono 13 porque su fracción es muy pequeña del orden estrazas, del orden de 10 a la menos 12 y por tanto no es relevante para el comportamiento químico del carbono.…