Diapositiva 1

On són els cristalls?
Miquel Àngel Cuevas-Diarte
macuevasdiarte@ub.edu
Composició de la xocolata: Bàsicament es tracta d’una mescla de mantega de cacau, sucre i
altres additius, en funció del tipus de xocolata que vulguem obtenir.
▪ Xocolata negra: 43-85% de cacau
▪ Xocolata amb llet: Addició de llet o llet en pols
▪ Xocolata blanca: Addició de llet i vainilla
Components no greixosos  AROMA I SABOR
5 mm
Components greixosos (mantega de cacau) ASPECTE, TEXTURA I APLICACIONS
TRIGLICÈRIDS (Components majoritaris d’olis i greixos alimentaris)
Cadenes = Àcids grassos (àcid oleic, palmitic, esteàric,…)
Laura Bayés
Volem obtenir la forma V de la mantega de cacau  PROCÉS DE TEMPERAT
1.- Escalfar la xocolata (com a mínim) fins a 45 ºC
per tal que fongui
2.- Refredar la xocolata fins a 27º C
3.- Escalfar fins a 32º C
Temperatura (C)
50
40
30
IV
V
20
10
II & III
temps
Laura Bayés
→
V
Indueix la forma cristal·lina V
per agitació i utilitzant un
programa de temperatura molt
precís per prevenir la
cristal·lització de les altres
formes.
SAL COMUNA: NaCl
I si… la cristal·litzem?
Sal MALDON: Octaedres
- Cruixent
- Fon més ràpidament amb l’escalfor
- Estètica
- Poden incorporar aromes i sabors
FLOR DE SAL: Làmines
Laura Bayés
Laura Bayés
Tartaric Crystals in Wine:
the "Wine Diamonds" of
Quality
Rodriguez-Clemente et sl. Am. J. Enol.
Vitic., V ol. 39, No. 2, 1988
quiralitat
 Jean-Baptiste Biot: els
cristalls de quars fan girar
el pla de polarització de la
llum (són òpticament
actius, tot i que la sílice
no ho és)
 Louis Pasteur: els cristalls
d’àcid tartàric (òpticament
actiu) són asimètrics i tots
són del mateix sentit; els
cristalls d’àcid racèmic
(òpticament
inactiu)
formen una barreja a parts
iguals de cristalls drets i
de cristalls esquerres
Two sets of Louis Pasteur’s models demonstrating enantiomers at the Institut
Pasteur in Paris (photographs and Istva´n Hargittai. Struct Chem (2011) 22:3–10)
els sistemes vius són quirals
Simetria hexagonal en cristalls de neu
cristall i vidre
esmaragda
rubí
amatista
àgata
granat
aguamarina
La forma d’un cristall reflecteix la
simetria del grup puntual.
Fluorita http://www.fabreminerals.com
Topazi: http://www.ill.fr/dif/·D-crystals
Màrius Vendrell
Fenoll y López 2003
els musulmans no poden representar imatges d’essers vius
Escher
p mm
Zeolita MS
Imatge LEC Granada
García-Ruíz, J.M. et al. Geology, 2007, 35, 4, 327-330
La cristal·lització és un procés extraordinari que
aconsegueix ordenar aproximadament 1020 àtoms,
ions o molècules, en una estructura periòdica que
es tradueix en una forma polièdrica regular
space group
Z
coordination
dc-c (inside a layer)
diamond
graphite
Fd3m
P63mc
8
4
4 (tetraédrica)
3 (triangular)
1.54 Å
1.54 Å
dc-c (annex layers)
density
occupation factor
3.35 Å
3.51 g·cm-3
2.28 g·cm-3
0.34
0.17
Paracetamol polymorphs II and III were prepared by melting form I.
Using DSC analysis, after the melting of paracetamol I at 168/169ºC a slow
cooling-down at 25ºC produced a glassy form. Following a new heating run, the
glassy form recrystallized as form II, which melted at 157/158ºC.
Di Martino, P. et al.; Journal of Thermal Analysis, Vol. 48 (1997) 447-458
Research methodology of API’s polymorphism
Solid preparation
Solid characterization
 Diversity of experimental conditions.
 Powder X-ray diffraction.
 High number of solvents (10-50) with a
diversity of chemical and polarity behaviour.
 Single crystal X-ray diffraction.
 Diversity of crystal growth methods with
kinetic and thermodynamic control.
 Parallel crystallization proceedings (High
troughput strategy).
 Differential Scanning Calorimetry.
 Thermogravimetry.
 Raman and IR spectrometry.
 Karl-Fischer.
Juan Manuel García-Ruíz
La gota, un mal de reyes
_______________________
JOSE LUIS DE LA SERNA
 La primera vez que Felipe II sintió un agudo dolor en su mano derecha fue a mediados de abril de 1568. Las molestias le duraron
varios días y la mano se le hinchó y enrojeció de una forma marcada. El calvario que acompañaría el resto de sus días al que ya era
el hombre más poderoso de la tierra acababa de empezar. Durante 30 años la gota atormentó al monarca y le destrozó buena parte
de las articulaciones. Falleció a los 71 años en un estado lamentable, víctima de una patología cruel y dolorosa con una rodilla
hinchada y supurando, al menos cuatro fístulas en la mano derecha producto de otras tantas lesiones gotosas articulares, los pies
en un pésimo estado y con síntomas secundarios a una insuficiencia renal muy acusada. Los médicos de Felipe II sabían que su
regio paciente tenía gota. La enfermedad ya era milenaria y la padecía también el emperador Maximiliano de Austria, primo del
monarca español. La gota ha hecho estragos entre muchos de los grandes mandatarios de la Historia y por eso ha recibido en los
libros de texto el calificativo de enfermedad de reyes. La patología era frecuente entre los emperadores romanos y la han sufrido,
por ejemplo, el británico rey Enrique VIII o el mismo Benjamin Franklin.
 Las últimas investigaciones sobre gota evidencian que la inflamación secundaria a los depósitos de cristales de ácido úrico que se
produce en las articulaciones está fundamentalmente provocada por una cascada de acontecimientos en las que el sistema inmune
participa muy activamente.
 El prototipo del paciente que sufre su primer episodio de gota es un varón entre 40 y 50 años de edad, casi siempre algo obeso,
aficionado a la buena comida -donde la carne y el pescado sea abundante- y que abusa del alcohol.
 El paradigma de un ataque gotoso es la aparición de un dolor brusco en uno de los dedos gordos del pie que se hace rápidamente
muy agudo y que suele atormentar al que lo sufre. No obstante, si las primeras molestias afectan a otras articulaciones del pie, de la
mano, en la rodilla y hasta en el codo no se debe descartar a priori que esa sintomatología no se deba a episodios gotosos. Los
especialistas afirman que los cristales de ácido úrico se pueden depositar en cualquier articulación.
Google
C5H4N4O3
 Uric
acid
crystallizes
in
the
orthorhombic system. Uric acid crystals
can appear under several shapes. The
classic crystals are thin rhombus shaped
plates with more or less eroded tops. The
other forms are the hexagonal plate, the
needle and the rosette.
 Uric acid crystals usually have a
characteristic yellow color. The intensity of
the color depends on the thickness of the
crystal, thus very thin plates seem
colorless, while the massive crystals have
a color that tends to be brown. Under
polarized light, uric acid shows a
polarization color, and with thicker crystals,
a series of concentric black lines. The color
variation seen under polarized light is quite
typical of uric acid.
Google
Un cálculo renal, o piedra en el riñón
es un trozo de material sólido que se
forma dentro del riñón a partir de
sustancias que están en la orina.
La piedra se puede quedar en el riñón o
puede desprenderse e ir bajando a
través del tracto urinario. La intensidad
de la sintomatología (dolor) está
generalmente relacionada con el tamaño
del cálculo. En ocasiones se produce su
expulsión casi sin sintomatología.
Los cálculos pueden quedarse trabados
en uno de los uréteres, en la vejiga, o en
la uretra, produciendo la sintomatología
de dolor (cólico nefrítico), disuria
(dificultad al orinar), o signos como
hematuria (presencia de sangre en la
orina).
CaC2O4
Existen varios tipos principales de piedras en los riñones:
 El tipo de piedra más común contiene calcio. El calcio es un mineral
que forma parte de nuestra dieta normal. El calcio que no se necesita para
los huesos y los músculos pasa a los riñones. En la mayoría de las
personas, los riñones eliminan ese calcio que sobra junto con el resto de la
orina. Las personas que forman piedras de calcio retienen ese calcio en
los riñones. El calcio que no se elimina se une a otros desperdicios para
formar una piedra. Los tipos de sales son las de Oxalato de calcio y las de
Fosfato de calcio; esta última puede ser en forma de Hidroxiapatita o en
forma de Brushita.
 Una piedra tipo estruvita también conocida como triple fosfato, puede
formarse después de una infección del sistema urinario o por presencia de
cuerpos extraños en este sistema. Estas piedras contienen el mineral
magnesio y el producto de desperdicio, amoníaco además de fosfato.
Producen un cálculo míxto: carbonato de calcio (CaCO3) y estruvita
(MgNH4PO4) el cual forma un cristal en forma de «Tapa de féretro»
(prismas rectangulares).
 Una piedra de ácido úrico se puede formar cuando hay demasiado
ácido en la orina (pH < 5.4), debido a un exceso de ácido úrico en sangre.
 Las piedras de cistina son poco comunes. La cistina es una de las
sustancias que forman los músculos, nervios y otras partes del cuerpo. La
cistina se puede acumular en la orina hasta formar una piedra.
 Otros cálculos menos frecuentes que se pueden presentar son: de
xantinas, iatrogénicos, de silicato (inducido por fármacos como efedrina, o
indinavir) y los espurios o falsos.
Oxalat de calci (tetragonal)
Càlcul renal d’oxalat de calci
Otòlits
Són parells de concrecions de carbonat càlcic amb proteïnes, formades en
el líquid endolinfàtic del laberint de la oïda mig.
Es troben ne el sistema vestibular en molts organismes. Permeten notar les
acceleracions i la direcció de la gravetat.
Diamant en kimberlita. Google
Cova dels cristalls a Naica.JM García-Ruiz
Roca porfírica: cristalls envoltats de magma amorf. Google
Atacama. Alexander Van Driessche
Juan Manuel García-Ruíz
e
e
calcite
aragonite
R-3c
a = b= 4.989Å,
c = 17.061Å
Pnma
a = 4.960Å,
b = 7.964Å,
Z=6
c = 5.738Å;
Z = 4.
CO3
CO3
CaO9
CaO6
vaterite
P63/mmc
a = 7.16Å;
c = 16.98Å;
Z = 12
Juan Manuel García-Ruíz
Juan Manuel García-Ruíz
Juan Manuel García-Ruíz
Juan Manuel García-Ruíz
Raúl Benages
Goethite to hematite phase transformation
Thermally induced transformation of goethite (α-FeOOH) into hematite (α-Fe2O3) happen at about 300ºC
2FeOOH
Fe2O3 + 2H2O
In massive crystal aggregates goethite is
dark brown or black, whereas the powder is
yellow and responsible for the colour of
many rocks, soils and other deposits.
Industrially goethite is an important pigment
Natural iron oxide pigments (M. Sauveté)
• Pigments for paints and habitat
• Magnetic pigments and ferrites
• Catalysts for industrial synthesis
• Cosmetics
Prehistoric cave painting of a red horse from Lascaux
…
Cornell and Schwertmann. The Iron Oxides. Wiley-VHC. Weinheim 2003
Juan Manuel García-Ruíz
Juan Manuel García-Ruíz
moltes gràcies per la vostra atenció…