La gibbsita , Al (OH) 3 , es una de las formas minerales del hidróxido de aluminio . A menudo se designa como γ-Al (OH) 3 [1] : 2 (pero a veces como α-Al (OH) 3 . [2] ). A veces también se le llama hidrargilita (o hidrargilita).
Gibbsite | |
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General | |
Categoría | Minerales de hidróxido |
Fórmula (unidad de repetición) | Al (OH) 3 |
Clasificación de Strunz | 4.FE.10 |
Sistema de cristal | Monoclínico |
Clase de cristal | Prismático (2 / m) (mismo símbolo HM ) |
Grupo espacial | P2 1 / m |
Identificación | |
Escala de Mohs de dureza | 2.5-3 |
Gravedad específica | 2,35 |
La gibbsita es un mineral importante de aluminio porque es una de las tres fases principales que componen la roca bauxita .
La gibbsita tiene tres polimorfos estructurales o politipos nombrados : bayerita (designada a menudo como α-Al (OH) 3 , [1] : 2 pero a veces como β-Al (OH) 3 ) [ cita requerida ] , doyleita y nordstrandita . La gibbsita puede ser monoclínica o triclínica, mientras que la bayerita es monoclínica. [1] : 13 La doyleita y la nordstrandita son formas triclínicas . [1] : 13
Estructura
La estructura de gibbsite es interesante y análoga a la estructura básica de las micas . La estructura básica forma láminas apiladas de octaedros enlazados . Cada octaedro está compuesto por un ión de aluminio unido a seis grupos hidróxido, y cada grupo hidróxido es compartido por dos octaedros de aluminio. [3] A un tercio de los posibles espacios octaédricos les falta un aluminio central. El resultado es una hoja neutra: con el aluminio como ion +3 y el hidróxido como ion -1, la carga catiónica neta de un aluminio por cada seis hidróxidos es (+3) / 6 = +1/2, y también la carga aniónica neta de un hidróxido por cada dos átomos de aluminio es (-1) / 2 = -1/2. La falta de una carga en las hojas de gibbsita significa que no hay ningún cargo para retener iones entre las hojas y actuar como un "pegamento" para mantener las hojas juntas. Las láminas solo se mantienen unidas por enlaces residuales débiles y esto da como resultado un mineral muy suave y fácil de escindir. [ cita requerida ]
La estructura de la gibbsita está estrechamente relacionada con la estructura de la brucita , Mg (OH) 2 . Sin embargo, la carga más baja en el magnesio de la brucita (+2) a diferencia del aluminio de la gibbsita (+3) no requiere que un tercio de los octaedros esté libre de un ion central para mantener una hoja neutra. La diferente simetría de gibbsita y brucita se debe a la forma diferente en que se apilan las capas.
Es la capa de gibbsita la que de alguna manera forma la "planta" del corindón mineral , Al 2 O 3 . La estructura básica del corindón es idéntica a la gibbsita, excepto que los hidróxidos son reemplazados por oxígeno . Dado que el oxígeno tiene una carga de -2, las capas no son neutras y requieren que se unan a otros aluminios por encima y por debajo de la capa inicial que produce la estructura de armazón que es la estructura del corindón.
La gibbsita es interesante por otra razón porque a menudo se encuentra como parte de la estructura de otros minerales. Las láminas de hidróxido de aluminio neutro se encuentran intercaladas entre láminas de silicato en importantes grupos de arcilla: los grupos illita , caolinita y montmorillonita / esmectita . Las capas individuales de hidróxido de aluminio son idénticas a las capas individuales de gibbsita y se denominan capas de gibbsitas . [4]
Los parámetros de la red para gibbsite dependen del método particular utilizado para medirlos o calcularlos y, por lo tanto, se muestran como rangos a continuación. Se ha informado de un espaciado entre capas de Al-Al de 0,484 o 0,494 nm. [5]
Sistema de cristal | Moléculas por unidad de celda | Parámetros de celosía (nm) | Ángulos de celosía (°) | ||||
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a | B | C | |||||
Monoclínico [6] | 4 | 0,850-0,868 | 0,487-0,508 | 0,922-0,974 | 92,8-94,5 | ||
Triclínico [1] : 13 | dieciséis | 1.733 | 1.008 | 0.973 | 94,2 | 92,1 | 90,0 |
Propiedades mineralógicas
α | β | γ |
---|---|---|
1.568 | 1.568 | 1.587 |
Etimología
Gibbsita lleva el nombre de George Gibbs (1776-1833), un recolector de minerales estadounidense . [7]
Referencias
- ^ a b c d e f Wefers, Karl; Misra, Chanakya (1987). Óxidos e hidróxidos de aluminio . Laboratorios de investigación Alcoa. OCLC 894928306 .
- ^ NN Greenwood y A. Earnshaw, "Química de los elementos", segunda edición, Butterworth y Heinemann, 1997
- ^ Saalfeld, H .; Wedde, M. (1974). "Refinamiento de la estructura cristalina de gibbsita, Al (OH) 3 " (PDF) . Zeitschrift für Kristallographie . 139 : 129-135.
- ^ Gibbsite en Galleries.com
- ^ Avances en catálisis . Amsterdam. págs. 321–325. ISBN 978-0-12-800300-8. OCLC 894277485 .
- ^ Gale, Julian D .; Rohl, Andrew L .; Milman, Víctor; Warren, Michele C. (2001). "Un estudio ab initio de la estructura y propiedades del hidróxido de aluminio: gibbsita y bayerita" . El Journal of Physical Chemistry B . 105 (42): 10236–10242. doi : 10.1021 / jp011795e . ISSN 1520-6106 .
- ^ Datos minerales de Gibbsite en Webmineral.com
Otras lecturas
- Hurlbut, Cornelius S .; Klein, Cornelis, 1985, Manual of Mineralogy , 20a ed., ISBN 0-471-80580-7