Analcime

Analcime

Classificazione Strunz	9.GB.05
Formula chimica	NaAlSi₂O₆·(H₂O)^[1]
Proprietà cristallografiche
Sistema cristallino	cubico^[2], monometrico^[3], triclino^[4]
Classe di simmetria	pediale^[4]
Gruppo puntuale	1^[4]
Gruppo spaziale	P1^[4]
Proprietà fisiche
Densità	2,22-2,29^[1] 2,24-2,29, 2,3^[4] g/cm³
Densità misurata	da 2,24 a 2,29^[5] g/cm³
Densità calcolata	2,271^[5] g/cm³
Durezza (Mohs)	5^[4]-5,5^[1]
Sfaldatura	assente^[1], indistinta secondo {001}^[4], {010}^[4] e {100}^[4]
Frattura	subconcoide^[1]^[4], irregolare concoide^{[senza fonte]}
Colore	incolore, bianco o rosato;^[1] biancastro o carnicino^[3]; bianco grigiastro, bianco verdastro, bianco giallastro, bianco rossastro, grigio, rosa, verde o giallo^[4]
Lucentezza	vitrea^[1]^[4]
Opacità	da trasparente^[1]^[4] a subtrasparente a translucida^[4], opaco^[1]
Striscio	bianco^[4]
Diffusione	molto comune^[1]
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L'analcime è un minerale comune nella classe dei minerali "silicati e germanati" con la composizione chimica Na[AlSi₂O₆] · H₂O^[2] ed è quindi chimicamente un alluminosilicato di sodio contenente acqua. Strutturalmente, l'analcime appartiene alla struttura dei silicati.

Con una [durezza Mohs compresa tra 5 e 5,5, l'analcime, come il minerale di riferimento apatite o come il manganese, è uno dei minerali medio-duri che possono essere semplicemente graffiati con un coltello o con una lima d'acciaio.

Etimologia e storia

La parola analcime deriva dal greco antico ἀνάλκις (análkis, cioè 'debole'), e si riferisce alla debole carica elettrostatica di questo materiale quando viene sfregato.^[4]^[6]

L'analcime è stato trovato per la prima volta sulle Isole Ciclopi al largo della costa orientale della Sicilia in Italia e descritto nel 1784 da Déodat de Dolomieu. Tuttavia, al minerale non fu dato il suo nome, che è valido ancora oggi, fino al 1797 a opera di René Just Haüy.^[7]^[8]

Classificazione

Già nell'obsoleta 8ª edizione della sistematica minerale secondo Strunz, l'analcime apparteneva alla classe dei minerali dei "silicati e germanati" e lì alla sottoclasse dei "tectosilicati", dove insieme alla leucite formava il "gruppo analcime-leucite" con il sistema nº VIII/F.02,nel quale era elencato insieme a hsianghualite, pollucite, viséite (screditata nel 1997^[9]), e wairakite.

Nella Sistematica dei lapislazzuli secondo Stefan Weiß, che si basa ancora su questa vecchia edizione di Strunz per rispetto dei collezionisti privati e delle collezioni istituzionali, al minerale è stato assegnato il sistema e il numero di minerale VIII/J.27-10. Nella Sistematica del lapislazzuli, questo corrisponde anche alla classe dei "Silicati per ponteggi". L'analcime, insieme a faujasite-Ca, faujasite-Mg, faujasite-Na, kirchhoffite, paulingite-Ca, paulingite-K, paulingite-Na, pollucite e wairakite, forma il secondo gruppo di "zeoliti cubiche" (VIII/J.27) all'interno del gruppo delle zeoliti che va da VIII/J.21 a VIII/J.27.^[10]

La 9ª edizione della sistematica minerale di Strunz, valida dal 2001 e aggiornata l'ultima volta dall'Associazione Mineralogica Internazionale (IMA) nel 2009^[11], classifica l'analcime nella già più finemente suddivisa divisione dei "[[Classificazione Nickel-Strunz#9.G Tettosilicati con H₂O zeolitica; famiglia della zeolite|tettosilicati con H2O zeolitica; famiglia della zeolite]]". Anche questa è ulteriormente suddivisa in base alla struttura, in modo che il minerale possa essere trovato nella sottosezione "9.GB Catene di anelli di 4 membri con connessione singola", dove forma il sistema nº 9.GB.05 e gli altri membri ammonioleucite, hsianghualite, leucite, lithosite, pollucite e wairakite.

Anche la sistematica dei minerali secondo Dana, che viene utilizzata principalmente nel mondo anglosassone, classifica l'analcime nella classe dei "silicati e germanati" e lì nella sottoclasse del "struttura dei silicati: gruppo zeolite". Qui si trova insieme a hsianghualite, laumontite, pollucite e wairakite nel gruppo "Analcime e specie affini" con il sistema nº 77.01.01 all'interno della suddivisione delle "vere zeoliti".

Chimica

La composizione chimica dell'analcime è prevalentemente pura, il che significa che finora sono note solo poche sostituzioni. Occasionalmente, fino al 5,5% di sodio (Na) può essere sostituito dal potassio (K). Sono state osservate anche basse miscele di calcio (Ca) e magnesio (Mg). L'analcime può contenere fino all'8,2% di acqua.^[12]

Abito cristallino

L'analcime forma diversi polimorfi, che però sono topologicamente identici e differiscono solo per il grado di disposizione degli ioni alluminio e silicio^[2], anche se con simmetria decrescente:

analcime-1C: cristallizza nel sistema cubico nel gruppo spaziale Ia3d (gruppo nº 230) con il parametro del reticolo a = 13,73 Å e 16 unità di formula per cella unitaria.^[2]
analcime-1Q: cristallizza nel sistema tetragonale nel gruppo spaziale I4₁/acd (gruppo nº 142) con i parametri del reticolo a = 13,72 Å e c = 13,73 Å; possiede 16 unità di formula per cella unitaria.^[2]
analcime-1O :cristallizza nel sistema ortorombico nel gruppo spaziale Ibca (gruppo nº 73) con i parametri reticolari a = 13,73 Å, b = 13,71 Å e c = 13,74 Å oltre a 16 unità di formula per cella unitaria.^[2]
analcime-1M: cristallizza nel sistema monoclino nel gruppo spaziale I2/a (gruppo nº 15, posizione 7) con i parametri reticolari a = 13,69 Å, b = 13,68 Å, c = 13,67 Å e β = 90,4°, oltre a 16 unità di formula per cella unitaria.^[2]

La struttura cristallina è molto simile alla leucite ed è costituita da tetraedri [SiO₄] e [AlO₄] con anelli a 6, 8 e 12 pieghe che formano canali paralleli ai tre assi. In questi canali, che non si sovrappongono, c'è l'acqua cristallina e gli ioni sodio (Na⁺). Tuttavia, lo ione sodio può essere parzialmente sostituito da ioni potassio (K⁺) o calcio (Ca²⁺), per cui quest'ultimo provoca una compensazione di valenza di Si⁴⁺ da parte di Al³⁺.^[13]

Proprietà

Riscaldandosi, l'acqua cristallina contenuta in una struttura dell'analcime è facile da espellere, per cui i cristalli diventano torbidi. L'analcime può essere completamente disciolta in acido cloridrico (HCl).^[12]

Origine e giacitura

L'analcime si forma principalmente nelle cavità di plutoniti e vulcaniti intermedie e basiche e come prodotto di trasformazione pseudomorfico della leucite. Inoltre, l'analcime può anche cristallizzare direttamente da magma ricco di metalli alcalini. Può essere trovato anche in rocce effusive.^[1]^[6] Oltre ad altre zeoliti, i minerali di accompagnamento includono calcite, glauconite, prehnite e quarzo.^[5]

Come formazione minerale comune, l'analcime può essere trovato in molti siti, di cui circa 1700 sono noti alla data del 2017.^[14] Oltre alla sua località tipo sulle Isole Ciclopi, il minerale è stato trovato in Italia in diverse località nelle regioni Campania, Emilia-Romagna, Lazio, Liguria, Piemonte, Sardegna, Trentino-Alto Adige, Toscana e Veneto, nonché vicino a Tiriolo in Calabria, Lesina in Puglia, Palagonia in Sicilia e Orvieto in Umbria.

Degno di nota è anche il Nidym, un affluente del Tunguska Inferiore in Russia, dove sono stati trovati cristalli ben formati di dimensioni fino a 30 cm.^[15]

In Germania, l'analcime è stata trovata nella Foresta Nera, a Höwenegg, vicino a Oberbergen e Neckarelz nel Baden-Württemberg; in diverse località della Franconia e dell'Alto Palatinato, nonché nei pressi di Bad Hindelang in Baviera; in molte località dell'Odenwald dal Baden-Württemberg all'Assia; nei pressi di Dillenburg, Rupsroth, Allendorf (Greifenstein), Wehrda (vicino a Marburgo) e sul Vogelsberg in Assia; nei pressi di Alfeld (Leine), Lehre, Adelebsen, Peine e nei monti Harz in Bassa Sassonia; nel Sauerland e nel Siebengebirge nella Renania Settentrionale-Vestfalia; molte località nell'Eifel e nel Westerwald, vicino a Niederkirchen e Wolfstein in Renania-Palatinato; nei pressi di Hammerunterwiesenthal nei Monti Metalliferi sassoni e di Eckernförde nello Schleswig-Holstein; Schnellbach/Floh-Seligenthal in Turingia.

In Austria, il minerale si trovava principalmente nelle regioni del Burgenland, della Carinzia e della Stiria e vicino a Persenbeug-Gottsdorf nella Bassa Austria.

In Svizzera, l'analcime è stato finora trovato vicino a Tinizong-Rona nel Canton Grigioni e sul ghiacciaio del Gorner vicino a Zermatt nel Canton Vallese.

Altri siti sono sparsi nei diversi continenti.^[16]^[17]

L'analcime è stata rilevata anche in campioni di roccia della dorsale medio atlantica e della dorsale medio-indiana.^[16]^[17]

Forma in cui si presenta in natura

Dell'analcime sono note diverse modificazioni con diversi sistemi cristallini, sebbene questi polimorfi non siano specie minerali separate. L'idiomorfo analcime è molto simile alla leucite nella sua forma cristallina, il che significa che di solito sviluppa cristalli perfettamente a forma di icositetraedro con una lucentezza simile al vetro sulle superfici. Tuttavia, l'analcime si presenta anche sotto forma di aggregati minerali da granulari a massicci.^[14]

Nella sua forma pura, l'analcime è trasparente, incolore. Tuttavia, a causa della rifrazione multipla della luce dovuta a difetti di costruzione del reticolo o alla formazione policristallina, può anche apparire bianca e assumere un colore rossastro o giallastro a causa di mescolanze estranee. Il colore del suo striscio, invece, è sempre bianco.^[4]

Caratteristiche chimico-fisiche

Indice di rifrazione: 1,48-1,49^[1]
Fosforescenza: raggi UV lunghi: verde, bianco giallastro crema; raggi UV corti: verde blu bianco^[4]
Peso molecolare: 220,15 gm^[4]
Indice di fermioni: 0,01^[4]
Indice di bosoni: 0,99^[4]
Fotoelettricità: 1,52 barn/elettroni^[4]
Birifrangenza: 0,001
Dispersione: debole, anche isotropo
Il minerale non ha importanza gemmologica rilevante^[18]

Note

^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g ^h ⁱ ^j ^k ^l Carlo Maria Gramaccioli, Francesco Demartin e Matteo Boscardin, VIII. Silicati, in Come collezionare i minerali dalla A alla Z, vol. 3, Milano, Alberto Peruzzo editore, 1988, p. 761.
^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g (EN) Karl Hugo Strunz e Ernest Henry Nickel, Strunz Mineralogical Tables. Chemical-structural Mineral Classification System, 9ª ed., Stoccarda, E. Schweizerbart’sche Verlagsbuchhandlung (Nägele u. Obermiller), 2001, p. 702–703, ISBN 3-510-65188-X.
^ ^a ^b E. Artini, Classe VI. Sali ossigenati, in I minerali, 6ª ed., Milano, Ulrico Hoepli, 1981, pp. 487-488, ISBN 88-203-1266-2.
^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g ^h ⁱ ^j ^k ^l ^m ⁿ ^o ^p ^q ^r ^s ^t ^u ^v (EN) Analcime Mineral Data, su webmineral.com. URL consultato il 22 maggio 21.
^ ^a ^b ^c (EN) Analcime (PDF), in Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America, 2001. URL consultato il 2 marzo 2021.
^ ^a ^b AA.VV., Scheda analcime, collana Il magico mondo di minerali & gemme - guida pratica per scoprirli e collezionarli, Novara, De Agostini, 1993-1996.
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^ Mario Fontana, Gemmologia, in Come collezionare i minerali dalla A alla Z, vol. 3, Milano, Alberto Peruzzo editore, 1988, p. 816.

Bibliografia

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(FR) René Just Haüy, Traité de minéralogie, par le cen, vol. 3, Parigi, Chez Louis, 1801, p. 183. Più di un parametro tra pp e p specificato (aiuto)