UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

Introducción, objetivos y estructura
Este trabajo se centra en el estudio de la cristalización en los sistemas
(Ba,Ca)CO3-H2O, (Sr,Ca)CO3-H2O y (Mn,Ca)CO3-H2O. Estos sistemas poseen
indudable interés por diversos motivos. Desde el punto de vista medioambietal, la
substitución de calcio por manganeso, bario (elementos tóxicos) y 90 Sr (isótopo
radioactivo) en los carbonatos podría mitigar su efecto contaminante. Además, la
presencia de estos elementos en carbonatos de calcio puede proporcionar una
valiosa información paleoambiental. Numerosos estudios han demostrado la
existencia de una relación directa entre el contenido de bario en los sedimentos y
la actividad biológica en los océanos (Goldberg y Arrhenius, 1958; Chow y
Goldberg, 1960; Dyamond y Collier, 1996). Por otra parte, los aragonitos con Sr
se utilizan para estudiar cambios en la paleohidrografías costeras (Purdy et al.,
1989) y en estudios de datación de paleotemperaturas de la superficie marina
(Smith et al., 1979; Beck et al., 1992). Todas estas aplicaciones justifican de por sí
un estudio detallado de los fenómenos de cristalización en estos sistemas. Sin
embargo, el motivo que ha guiado la elaboración de este trabajo es bien distinto:
se ha tratado de estudiar en profundidad y desde varios puntos de vista el efecto
que Ba, Sr y Mn ejercen sobre el crecimiento cristalino a partir de soluciones
sobresaturadas con respecto al carbonato de calcio. Todas las soluciones sólidas
formadas en estos sistemas tienen en común el ser no ideales. Desde el punto de
vista del crecimiento cristalino, esta propiedad resulta interesante pues el
comportamiento de cristalización en presencia de este tipo de impurezas es
sensiblemente más complejo y puede diferir substancialmente del observado en
sistemas en los que se definen soluciones sólidas ideales. Además, los estudios
de crecimiento realizados en este tipo de sistemas son muy escasos.
En este trabajo se ha estudiado la cristalización utilizando dos técnicas
diferentes: la técnica del gel de sílice, en la que la cristalización tiene lugar en un
sistema difusión-reacción y la cristalización sobre un substrato preexistente en
solución libre. En este último caso se ha utilizado un microscopio de fuerza
atómica (AFM) como herramienta de observación.
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