Escisión (cristal)

Escisión, en mineralogía y ciencia de materiales, es la tendencia de los materiales cristalinos a dividirse a lo largo de planos estructurales cristalográficos definidos. Estos planos de relativa debilidad son el resultado de la ubicación regular de los átomos e iones en el cristal, que crean superficies suaves y repetidas que son visibles tanto al microscopio como a simple vista. Si los enlaces en ciertas direcciones son más débiles que en otras, el cristal tenderá a dividirse a lo largo de los planos débilmente enlazados. Estas rupturas planas se denominan "escisión". El ejemplo clásico de escisión es la mica, que se escinde en una sola dirección a lo largo del pinacoide basal, haciendo que las capas parezcan páginas de un libro. De hecho, los mineralogistas suelen referirse a "libros de mica".

El diamante y el grafito son ejemplos de escisión. Cada uno está compuesto únicamente por un único elemento, el carbono. En el diamante, cada átomo de carbono está unido a otros cuatro en un patrón tetraédrico con enlaces covalentes cortos. Los planos de debilidad (planos de escisión) de un diamante están en cuatro direcciones, siguiendo las caras del octaedro. En el grafito, los átomos de carbono están contenidos en capas en un patrón hexagonal donde los enlaces covalentes son más cortos (y por tanto incluso más fuertes) que los del diamante. Sin embargo, cada capa está conectada a la otra mediante un enlace de Van der Waals más largo y mucho más débil. Esto le da al grafito una única dirección de escisión, paralela al pinacoide basal. Este vínculo es tan débil que se rompe con poca fuerza, lo que le da al grafito una sensación resbaladiza cuando las capas se separan. Como resultado, el grafito es un excelente lubricante seco.

Si bien todos los cristales individuales mostrarán cierta tendencia a dividirse a lo largo de planos atómicos en su estructura cristalina, si las diferencias entre una dirección u otra no son lo suficientemente grandes, el mineral no mostrará división. El corindón, por ejemplo, no presenta ninguna escisión.

Tipos de escote

La escisión se forma paralela a los planos cristalográficos:

• Basal, pinacoidal, o plano ocurre cuando sólo hay uno avión salvaje. Talc tiene escote basal. Mica (como muscovite o biotite) también tiene escote basal; por eso mica puede ser pelada en hojas finas.
• Prismatic cleavage ocurre cuando hay dos. aviones de escote en un cristal que se intersecten a 90 grados. Spodumene exhibe escote prismático.
• Colavaja no prismática ocurre cuando hay dos. planos de escote en un cristal que no se intersectan a 90 grados (dos direcciones no perpendiculares de escote, por ejemplo 60 & 120 grados).
• Cubic cleavage ocurre cuando hay tres aviones salvajes intersecándose a 90 grados. Halita (o sal) tiene escote cúbico, y por lo tanto, cuando se rompen los cristales de halita, formarán más cubos.
• Rhombohedral cleavage ocurre cuando hay tres planos embravecidos intersecándose en ángulos que no son de 90 grados. Calcita tiene escote romboedral.
• Octahedral cleavage ocurre cuando hay 4 aviones salvajes en un cristal. Fluorite exhibe un perfecto escote octaedral. El escote octadral es común para semiconductores. El diamante también tiene octaedral cleavage.
• Dodecahedral cleavage ocurre cuando hay 6 aviones salvajes en un cristal. La esfarerita tiene esclevaje dodecahedral.

Despedida

La partición de cristales ocurre cuando los minerales se rompen a lo largo de planos de debilidad estructural debido a tensiones externas, a lo largo de planos de composición gemelos o a lo largo de planos de debilidad debido a la exsolución de otro mineral. Las roturas de separación son muy similares en apariencia a la escisión, pero la causa es diferente. La escisión se produce debido a una debilidad del diseño, mientras que la separación se debe a defectos de crecimiento (desviaciones del diseño cristalográfico básico). Por lo tanto, la escisión ocurrirá en todas las muestras de un mineral en particular, mientras que la separación solo se encuentra en muestras con defectos estructurales. Ejemplos de separación incluyen la separación octaédrica de magnetita, la separación romboédrica y basal del corindón y la separación basal de los piroxenos.

Usos

La escisión es una propiedad física utilizada tradicionalmente en la identificación de minerales, tanto en muestras del tamaño de una mano como en exámenes microscópicos de estudios de rocas y minerales. Por ejemplo, los ángulos entre los planos de escisión prismática de los piroxenos (88 a 92°) y los anfíboles (56 a 124°) son diagnósticos.

La escisión de cristales es de importancia técnica en la industria electrónica y en el corte de piedras preciosas.

Las piedras preciosas generalmente se cortan por impacto, como en el corte de diamantes.

Los monocristales sintéticos de materiales semiconductores generalmente se venden como obleas delgadas que son mucho más fáciles de escindir. Simplemente presionar una oblea de silicio contra una superficie blanda y rayar su borde con un cortador de diamante suele ser suficiente para provocar la escisión; sin embargo, cuando se corta una oblea para formar chips, a menudo se sigue un procedimiento de rayado y rotura para lograr un mayor control. Los semiconductores elementales (silicio, germanio y diamante) son cúbicos de diamante, un grupo espacial para el que se observa escisión octaédrica. Esto significa que algunas orientaciones de la oblea permiten dividir rectángulos casi perfectos. La mayoría de los demás semiconductores comerciales (GaAs, InSb, etc.) se pueden fabricar en la estructura de blenda de zinc relacionada, con planos de escisión similares.