Гиббсит
| Гиббсит | |
|---|---|
 Гиббсит | |
| Общий | |
| Категория | Гидроксидные минералы |
| Формула (повторяющаяся единица) | Al(ОН) 3 |
| символ ИМА | ГББ [1] |
| классификация Штрунца | 4.ФЭ.10 |
| Кристаллическая система | Моноклинный |
| Кристалл класс | Призматический (2/м) (тот же символ HM ) |
| Космическая группа | П2 1 /н |
| Идентификация | |
| Твёрдость по шкале Мооса | 2,5–3 |
| Удельный вес | 2.35 |
Гиббсит , Al(OH) 3 , является одной из минеральных форм гидроксида алюминия . Его часто обозначают как γ-Al(OH) 3 [2] :2 (но иногда как α-Al(OH) 3 [3] ). Иногда его также называют гидраргиллитом (или гидраргиллитом ).
Гиббсит является важной рудой алюминия , поскольку он является одной из трех основных фаз , из которых состоит горная порода боксит .
Гиббсит имеет три названных структурных полиморфа или политипа : байерит (часто обозначается как α-Al(OH) 3 , [2] : 2 , но иногда как β-Al(OH) 3 ) [ требуется ссылка ] , дойлетит и нордстрандит . Гиббсит может быть моноклинным или триклинным , в то время как байерит является моноклинным. [2] : 13 Дойлетит и нордстрандит являются триклинными формами. [2] : 13
Структура
Структура гиббсита интересна и аналогична базовой структуре слюд . Базовая структура образует сложенные листы связанных октаэдров . Каждый октаэдр состоит из иона алюминия, связанного с шестью гидроксидными группами, и каждая гидроксидная группа делится между двумя алюминиевыми октаэдрами. [4] В одной трети потенциальных октаэдрических пространств отсутствует центральный алюминий. Результатом является нейтральный лист: с алюминием в качестве иона +3 и гидроксидом в качестве иона -1, чистый катионный заряд одного алюминия на шесть гидроксидов составляет (+3)/6 = +1/2, и аналогично чистый анионный заряд одного гидроксида на два атома алюминия составляет (-1)/2 = -1/2. Отсутствие заряда на листах гиббсита означает, что нет заряда, чтобы удерживать ионы между листами и действовать как «клей», чтобы удерживать листы вместе. Листы удерживаются вместе только слабыми остаточными связями, и это приводит к очень мягкому легко раскалываемому минералу. [ необходима ссылка ]
Структура гиббсита тесно связана со структурой брусита , Mg(OH) 2 . Однако более низкий заряд магния (+2) брусита по сравнению с алюминием (+3) гиббсита не требует, чтобы треть октаэдров была вакантной от центрального иона для поддержания нейтрального слоя. Различная симметрия гиббсита и брусита обусловлена различным способом укладки слоев.
Именно слой гиббсита в некотором роде формирует «план этажа» для минерала корунда , Al 2 O 3 . Основная структура корунда идентична гиббситу, за исключением того, что гидроксиды замещены кислородом . Поскольку кислород имеет заряд −2, слои не являются нейтральными и требуют, чтобы они были связаны с другими алюминиями выше и ниже исходного слоя, создавая каркасную структуру, которая является структурой корунда.
Гиббсит интересен еще и по другой причине, потому что он часто встречается как часть структуры других минералов. Нейтральные слои гидроксида алюминия находятся между силикатными слоями в важных группах глин: группах иллита , каолинита и монтмориллонита / смектита . Отдельные слои гидроксида алюминия идентичны отдельным слоям гиббсита и называются слоями гиббсита . [5]
Параметры решетки для гиббсита зависят от конкретного метода, используемого для их измерения или расчета, и поэтому отображаются в виде диапазонов ниже. Сообщалось о межслоевом расстоянии Al-Al 0,484 или 0,494 нм. [6]
| Кристаллическая система | Молекулы на элементарную ячейку | Параметры решетки (нм) | Углы решетки (°) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| а | б | с | |||||
| Моноклинный [7] | 4 | 0,850–0,868 | 0,487–0,508 | 0,922–0,974 | 92,8–94,5 | ||
| Триклинный [2] : 13 | 16 | 1.733 | 1.008 | 0,973 | 94.2 | 92.1 | 90.0 |
Минералогические свойства
| α | β | γ |
|---|---|---|
| 1.568 | 1.568 | 1.587 |
Этимология
Гиббсит назван в честь Джорджа Гиббса (1776–1833), американского коллекционера минералов . [8]
Ссылки
- ^ Warr, LN (2021). «Утвержденные символы минералов IMA–CNMNC». Mineralogic Magazine . 85 (3): 291– 320. Bibcode : 2021MinM...85..291W. doi : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID 235729616.
- ^ abcdef Веферс, Карл; Мисра, Чанакья (1987). Оксиды и гидроксиды алюминия. Исследовательские лаборатории Alcoa. OCLC 894928306.
- ^ NN Greenwood и A. Earnshaw, «Химия элементов», 2-е издание, Butterworth and Heinemann, 1997
- ^ Заальфельд, Х.; Уэдде, М. (1974). «Уточнение кристаллической структуры гиббсита Al(OH)3» (PDF) . Zeitschrift für Kristallographie . 139 ( 1–2 ): 129–135 . Бибкод : 1974ZK....139..129S. дои : 10.1524/zkri.1974.139.1-2.129.
- ^ Гиббсайт на Galleries.com
- ^ Достижения в катализе. Амстердам. 24 ноября 2014 г. стр. 321–325 . ISBN 978-0-12-800300-8. OCLC 894277485.
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) - ^ Гейл, Джулиан Д.; Рол, Эндрю Л.; Милман, Виктор; Уоррен, Мишель К. (2001). «Изучение структуры и свойств гидроксида алюминия из первых принципов: гиббсит и байерит». Журнал физической химии B. 105 ( 42): 10236– 10242. doi :10.1021/jp011795e. ISSN 1520-6106.
- ^ Данные о минерале гиббсит на Webmineral.com
Дальнейшее чтение
- Херлбат, Корнелиус С.; Кляйн, Корнелис, 1985, Руководство по минералогии , 20-е изд., ISBN 0-471-80580-7
