Las micas son minerales pertenecientes a un grupo numeroso de silicatos de alúmina, hierro, calcio, magnesio y minerales alcalinos caracterizados por su fácil exfoliación en delgadas láminas flexibles, elásticas y muy brillantes, dentro del subgrupo de los filosilicatos. Su sistema cristalino es monoclínico. Generalmente se encuentran en las rocas ígneas tales como el granito y las rocas metamórficas como el esquisto. Las variedades más abundantes son la biotita y la moscovita.
Las micas figuran entre los minerales más abundantes de la naturaleza. En total constituyen aproximadamente 3,8 % del peso de la corteza terrestre, encontrándose, fundamentalmente en rocas intrusivas ácidas y esquistos micáceos cristalinos. Se encuentra en la naturaleza junto con otros minerales (cuarzo, feldespato) formando vetas dentro de rocas generalmente duras. Es necesario realizar voladuras de las rocas para después eliminar los minerales extraños y obtener así la llamada mica en bruto. El rendimiento de esta explotación es muy bajo. Normalmente se cifra en un 1 % a un 2 %, y raramente se llega al 10 %. La mica en bruto es posteriormente exfoliada, recortada y exfoliada de nuevo para pasar a ser clasificada de acuerdo con el tamaño de los cuadrados obtenidos. Posteriormente, es clasificada de nuevo atendiendo a la transparencia, contenido de minerales extraños, lisura de la superficie, etc.
La palabra mica se deriva del latín , que significa una miga, y probablemente influenciado por , para brillar.
Las micas se utilizan en productos como paneles de yeso, pinturas, masillas, especialmente en piezas para automóviles, tejados y tejas, así como en electrónica. El mineral se utiliza en cosmética y alimentación para añadir "brillo" o "escarcha".
Propiedades y estructura El grupo de la mica está compuesto por 37minerales de filosilicato. Todos cristalizan en el sistema monoclínico, con tendencia a cristales pseudohexagonales, y son similares en estructura pero varían en composición química. Las micas son de translúcidas a opacas, con un brillo vítreo o nacarado, y los distintos minerales de mica presentan colores que van del blanco al verde o del rojo al negro. Los yacimientos de mica suelen tener un aspecto escamoso o laminar.
La estructura cristalina de la mica se describe como TOT-c, lo que significa que se compone de capas paralelas TOT débilmente unidas entre sí por catións (c). A su vez, las capas TOT están formadas por dos láminas tetraédricas (T) fuertemente unidas a las dos caras de una única lámina octaédrica (O). El enlace iónico relativamente débil entre las capas TOT es lo que confiere a la mica su perfecto clivaje basal.
Las láminas tetraédricas están formadas por tetraedros de sílice, cada ion de silicio rodeado por cuatro iones de oxígeno. En la mayoría de las micas, uno de cada cuatro iones de silicio es sustituido por un ion de aluminio, mientras que en las micas frágiles la mitad de los iones de silicio son sustituidos por iones de aluminio. Los tetraedros comparten cada uno tres de sus cuatro iones de oxígeno con los tetraedros vecinos para producir una lámina hexagonal. El ion oxígeno restante (el ion oxígeno apical) está disponible para unirse con la lámina octaédrica.
La lámina octaédrica puede ser dioctaédrica o trioctaédrica. Una lámina trioctaédrica tiene la estructura de una lámina del mineral brucita, siendo el magnesio o el hierro ferroso el catión más común. Una lámina dioctaédrica tiene la estructura y (típicamente) la composición de una lámina de gibbsita, siendo el aluminio el catión. Los oxígenos apicales ocupan el lugar de algunos de los iones hidroxilo que estarían presentes en una lámina de brucita o gibbsita, uniendo fuertemente las láminas tetraédricas a la lámina octaédrica.
Las láminas tetraédricas tienen una fuerte carga negativa, ya que su composición mayoritaria es AlSi3O105-. La lámina octaédrica tiene una carga positiva, ya que su composición mayoritaria es Al(OH)2+ (para una lámina dioctaédrica con los sitios apicales vacantes) o M3(OH)24+ (para un sitio trioctaédrico con los sitios apicales vacantes; M representa un ion divalente como el hierro ferroso o el magnesio) La capa TOT combinada tiene una carga negativa residual, ya que su composición es Al2(AlSi3O10)(OH)2- o M3(AlSi3O10)(OH)2-. La carga negativa restante de la capa TOT es neutralizada por los cationes intercalares (normalmente iones de sodio, potasio o calcio)..
Debido a que los hexágonos de las láminas T y O son ligeramente diferentes en tamaño, las láminas se distorsionan ligeramente cuando se unen en una capa TOT. Esto rompe la simetría hexagonal y la reduce a simetría monoclínica. Sin embargo, la simetría hexaédrica original es perceptible en el carácter pseudohexagonal de los cristales de mica. Clasificación Químicamente, las micas pueden presentar la fórmula general:W. A. Deer, R. A. Howie y J. Zussman (1966) An Introduction to the Rock Forming Minerals, Longman, . X2Y4-6Z8O20(OH, F)4,
en donde:
X es K, Na, o Ca o menos comúnmente Ba, Rb, o Cs; Y es Al, Mg, o Fe o menos comúnmente Mn, Cr, Ti, Li, etcétera; Z es principalmente Si o Al, pero también puede incluir Fe3+ o Ti.
Estructuralmente, las micas pueden clasificarse en dioctaédricas (Y = 4) y trioctaédricas (Y = 6). Si el ion X es K o Na, la mica es una mica común, mientras que si el ion X es Ca, la mica se clasifica como mica frágil.
Micas dioctaédricas moscovita paragonita
Micas quebradizas: margarita
Micas trioctaédricas Micas comunes: biotita flogopita lepidolita zinnwaldita
Micas quebradizas: clintonita
Micas deficientes entre capas Las micas de grano muy fino, que suelen mostrar más variación en el contenido de iones y agua, se denominan informalmente "micas arcillosas". Entre ellas se incluyen: hidromuscovita, con H3O+ junto con K en el sitio X; illita, con una deficiencia de K en el sitio X y, en correspondencia, más Si en el sitio Z; phengita, en la que Mg o Fe2+ sustituyen al Al en el sitio Y y con un aumento correspondiente de Si en el sitio Z.
El término sericita es el nombre dado a granos y agregados muy finos y desiguales de micas blancas (incoloras).
Usos Las particulares características de elasticidad, flexibilidad y resistencia al calor y al agua de las láminas hacen que constituyan un precioso material para la industria debido a sus propiedades como aislantes eléctricos y térmicos. La mica se utiliza en aplicaciones de alta responsabilidad como aislamiento de máquinas de alta tensión y gran potencia, turbogeneradores, motores eléctricos, y algunos tipos de condensadores.Dolley, Thomas P. (2008) "Mica" in USGS 2008 Minerals Yearbook. Debido a que la mica mantiene sus propiedades eléctricas cuando se calienta hasta varios centenares de grados, se le considera un material de la clase térmica alta (clase C según las normas). A temperaturas muy altas, la mica pierde el agua que contiene y pierde transparencia, su espesor aumenta y sus propiedades mecánicas y eléctricas empeoran. La temperatura a la que la mica comienza a perder el agua oscila entre 500-600 °C para la mica flogopita y 800-900 °C en la mica moscovita. La mica solo funde a 1145-1400 °C. Propiedades útiles El valor de la mica se basa en sus propiedades físicas únicas: la estructura cristalina de la mica forma capas que pueden dividirse o delaminarse en finas láminas que suelen causar foliación en las rocas. Estas láminas son químicamente inertes, dieléctricas, elásticas, flexibles, hidrófilas, aislantes, ligeras, platinosas, reflectantes, refractivas, y varían en opacidad de transparente a opaco. La mica es estable frente a la electricidad, la luz, la humedad y las temperaturas extremas. Tiene propiedades eléctricas superiores como aislante y como dieléctrico, y puede soportar un campo electrostático mientras disipa un mínimo de energía en forma de calor; se puede dividir muy delgada (0,025 a 0,125mm o más delgada), manteniendo sus propiedades eléctricas, tiene una ruptura dieléctrica alta, es térmicamente estable a 500 °C, y es resistente a descarga corona. La moscovita, la principal mica utilizada por la industria eléctrica, se emplea en condensadores ideales para alta frecuencia y radiofrecuencia. La mica flogopita permanece estable a temperaturas más elevadas (hasta ) y se utiliza en aplicaciones en las que se requiere una combinación de estabilidad a altas temperaturas y propiedades eléctricas. La moscovita y la flogopita se utilizan en forma de láminas y molidas.
Mica molida
El principal uso de la mica molida en seco en EE.UU. es en el compuesto de juntas para rellenar y dar acabado a las juntas e imperfecciones de los paneles de yeso (paneles de yeso). La mica actúa como relleno y extendedor, proporciona una consistencia suave, mejora la trabajabilidad del compuesto y proporciona resistencia al agrietamiento. En 2008, el compuesto para juntas representó el 54% del consumo de mica molida seca. En la industria de la pintura, la mica molida se utiliza como pigmento extendedor que también facilita la suspensión, reduce el caleo, evita la contracción y el cizallamiento de la película de pintura, aumenta la resistencia de la película de pintura a la penetración del agua y a la intemperie y aclara el tono de los pigmentos coloreados. La mica también favorece la adherencia de la pintura en formulaciones acuosas y oleorresinosas. El consumo de mica molida en seco en pintura, el segundo uso en importancia, representó el 22% de la mica molida en seco utilizada en 2008.
La mica molida se utiliza en la industria de perforación de pozos como aditivo para fluidos de perforación. Los copos de mica molida gruesa ayudan a evitar la pérdida de circulación sellando las secciones porosas del pozo de perforación. Los lodos de perforación de pozos representaron el 15% del uso de mica molida en seco en 2008. La industria del plástico utiliza la mica molida en seco como diluyente y relleno, especialmente en piezas para automóviles como aislamiento ligero para suprimir el sonido y las vibraciones. La mica se utiliza en fascia y fenders de plástico para automóviles como material de refuerzo, proporcionando propiedades mecánicas mejoradas y mayor estabilidad dimensional, rigidez y resistencia. Los plásticos reforzados con mica también tienen estabilidad dimensional a altas temperaturas, menor alabeo y las mejores propiedades superficiales de cualquier compuesto plástico relleno. En 2008, el consumo de mica molida en seco en aplicaciones plásticas representó el 2% del mercado. La industria del caucho utiliza la mica molida como relleno inerte y compuesto desmoldeante en la fabricación de productos de caucho moldeados, como neumáticos y cubiertas. Su textura platinosa actúa como agente antibloqueo y antiadherente. El lubricante para moldes de caucho representó el 1,5% de la mica molida en seco utilizada en 2008. Como aditivo del caucho, la mica reduce la permeación de gas y mejora la elasticidad.