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Istituto Superiore A. Sobrero
La struttura del serpentino
Elisa Pavanelli
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Serpentino
Serpentinoè il nome di un gruppo
di minerali silicati comuni
in rocce metamorfiche basiche ed ultrabasiche .
Per serpentino si intendono le
modificazioni polimorfedel composto
Mg3Si2O5(OH)4
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I serpentini più comuni sono:
l'antigorite (1) la lizardite (2) il crisotilo (3)
Il termine serpentino è quindi generico: in quanto indica un insieme di minerali
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L'antigorite si forma a temperature oltre i 600 °C durante le fasi
metamorfiche,questo è il minerale del gruppo del serpentino
stabile alle temperature più alte.
La lizardite ed il crisotilosi formano a temperature inferiori molto vicino alla
superficie terrestre.
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Dalla formula chimica alla strutturaLa spettroscopia Raman (composizione chimica), il
microscopio elettronico a trasmissione, il diffrattometro a raggi X su polveri,
permettono di determinare l’ “impronta digitale” del campione in esame
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Tutti i serpentini appartengono ai fillosilicati: ogni tetraedro SiO4 condivide tre vertici,
formando anelli di sei tetraedri e quindi una struttura a più strati
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I vertici terminali dei singoli tetraedri possono essere orientati da una parte
o dall’altra dello strato.Ne derivano diverse possibilità strutturali
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In questi minerali gli atomi di Ossigeno terminali di uno
strato (tetraedrico) interagiscono con
cationi Mg2+
a loro volta uniti mediante anioni OH- :si formando strati di tetraedri alternati a
strati di ottaedri.
Tetraedro SiO4
Anione OH- Catione Mg2+
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C’è però un problema:le diverse dimensioni di un ottaedro rispetto
ad un tetraedro!Questo determina nel serpentino,
delle tensioni nella struttura. Per compensare le differenze di dimensioni
dello strato ottaedrico rispetto a quello tetraedrico,
nei diversi polimorfi di serpentinosi verificano distorsioni.
In base alla distorsione e alla disposizione di questi due strati avremo le diverse varietà di
serpentino.
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Nella Lizardite si ha vicarianza Al-Si nello
strato tetraedrico: ciò determina modeste rotazioni dei tetraedri rispetto agli ottaedri.
Il risultato è una distribuzione planare
degli strati.
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Nell’ Antigorite la tensione tra i diversi
strati viene compensata dalla
rotazione dello strato tetraedrico :
gli apici liberi dei tetraedri puntano
periodicamente da una parte o dall’altra dello
strato di silicato.Il risultato è una
struttura lamellare.
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Nel Crisotilo le tensioni tra strati ottaedrici e
tetraedrici non sono compensate:
essi sono arrotolati in modo da formare dei cilindri.
Poichè gli strati tollerano curvature limitate
la curvatura è minore all’interno rispetto all’esterno:
i cilindri rimangono cavi.Il risultato è l'aspetto fibroso del
minerale.
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Quindi, tra i serpentini principali, solo il crisotilo ha
struttura fibrosa e viene classificato come amianto.
Va però ricordato un serpentino secondario,
spesso associato al crisotilo nelle Alpi occidentali nel
massiccio di Lanzo (Cava di Balangero): la Balangeroite.
Anch’esso è fibroso e, insieme al Crisotilo, genera
polveri pericolose per la salute umana.
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Per concludere
… « C'era amianto dappertutto, come una neve cenerina: se si lasciava per qualche
ora un libro su di un tavolo, e poi lo si toglieva, se ne trovava il profilo in
negativo; i tetti erano coperti da uno spesso strato di polverino, che nei giorni di pioggia si imbeveva come una spugna, e
ad un tratto franava violentemente a terra. » …
Il sistema periodico (Nichel) Primo Levi