La girolita , NaCa 16 (Si 23 Al) O 60 (OH) 8 · 14H 2 O, [2] es un mineral de silicato raro (hidrato de silicato cálcico sódico básico: NCSH, en notación química del cemento ) que pertenece a la clase de filosilicatos . La girolita también se asocia a menudo con zeolitas . Se encuentra más comúnmente como formaciones esféricas o radiales en basalto y tobas basálticas alterados hidrotermalmente . [2] Estas formaciones pueden tener un aspecto vidrioso, opaco o fibroso. [4]
Girolita | |
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General | |
Categoría | Filosilicato |
Fórmula (unidad de repetición) | NaCa 16 (Si 23 Al) O 60 (OH) 8 · 14H 2 O |
Clasificación de Strunz | 9.EE.30 |
Clasificación de Dana | 73.2.2c.1 |
Sistema de cristal | Triclínica |
Clase de cristal | Pinacoidal ( 1 ) (mismo símbolo HM ) |
Grupo espacial | P 1 |
Celda unitaria | a = 9,74, b = 9,74 c = 22,4 [Å]; α = 95,71 ° β = 91,51 °, γ = 120,01 °; Z = 4 |
Identificación | |
Color | Blanco, incoloro, verde, amarillo o marrón |
Hábito de cristal | Compacto, laminar, laminar |
Hermanamiento | Laminar |
Escote | Perfecto en {001} |
Tenacidad | Frágil |
Escala de Mohs de dureza | 2+1 ⁄ 2 |
Lustre | Vítreo, nacarado |
Diafanidad | Transparente, translúcido, opaco |
Densidad | 2,45 - 2,51 |
Propiedades ópticas | Biaxial (-) |
Índice de refracción | n α = 1,535 n β = 1,548 n γ = 1,549 |
Birrefringencia | δ = 0.0140 |
Referencias | [1] [2] [3] |
Gyrolite también se conoce como centrallasite , zeolita rayo o gurolite . [2]
Descubrimiento y ocurrencia natural
Se describió por primera vez en 1851 para una ocurrencia en The Storr en la isla de Skye , Escocia , y recibe su nombre de la antigua palabra griega para círculo, guros (γῦρος), según la forma redonda en la que se encuentra comúnmente. [3]
Los minerales asociados con la gyrolita incluyen apofilita , okenita y muchas de las otras zeolitas . [4] La girolita se encuentra en Escocia, Irlanda; Italia, Islas Feroe, Groenlandia, India, Japón, Estados Unidos, Canadá y varias otras localidades. [1] [2]
Aparición en cemento y pasta de cemento endurecidos
La girolita también se menciona como una fase rara de silicato de calcio hidratado ( CSH ) en los libros de texto de química del cemento [5] [6] con una formulación simplificada: Ca 8 (Si 4 O 10 ) 3 (OH) 4 · ~ 6 H 2 O, que es consistente con la formulación general dada aquí arriba, pero no considera la sustitución isomórfica de un átomo de silicio por un átomo de aluminio y uno de sodio en su red cristalina . La girolita puede formarse a temperaturas más altas en lodos de cemento de pozos de petróleo que contienen escorias de alto horno granuladas molidas ( GGBFS ) activadas por álcali . También podría formarse en concreto a base de cemento CEM III expuesto a la reacción álcali-sílice (ASR) a temperatura elevada.
Síntesis hidrotermal
La girolita se puede sintetizar en el laboratorio, o industrialmente, por reacción hidrotermal en el rango de temperatura 150 - 250 ° C haciendo reaccionar CaO y SiO 2 amorfo , o cuarzo , en vapor saturado en presencia de sales de CaSO 4 o no. [7] [8] A temperaturas inferiores a 150 ° C, la velocidad de reacción es muy lenta. A una temperatura superior a 250 ° C, la girolita se recristaliza en tobermorita y xonotlita de 1,13 nm . [7] La girolita es también una de las raras fases detectadas in situ junto con la pectolita por difracción de rayos X de sincrotrón en la síntesis hidrotermal de cemento. [9] La girolita sintética también tiene una gran superficie específica y podría entrar en aplicaciones industriales como absorbente de aceite. [10] Las rosetas globulares de girolita se asemejan a las de shlykovita, [11] [12] un nuevo mineral CSH cristalino natural caracterizado en 2010 y también a mountainita y rodesita, otros productos ASR cristalinos de la misma familia. [13] [14] [15] [16]
Ver también
- Apofilita
- Carbonatita
- Filosilicatos
- Zeolita
Referencias
- ^ a b Gyrolita en el Manual de Mineralogía
- ^ a b c d e "Gyrolita" .
- ^ a b Dave Barthelmy. "Datos minerales de girolita" .
- ^ a b "Gyrolita (hidróxido de silicato de calcio hidratado)" . Galleries.com . Consultado el 27 de febrero de 2016 .
- ^ Hewlett, Peter (2003). Lea la química del cemento y el hormigón. Consulte el capítulo 14.2 Cemento para pozos de petróleo, pág. 807 . Elsevier. ISBN 0-08-053541-0.
- ^ Taylor, Harry FW (1997). Química del cemento. Ver gyrolita en págs. 344 y 348 . Thomas Telford. ISBN 0-7277-2592-0.
- ^ a b Siauciunas, R .; Baltakys, K. (2004). "Formación de girolita durante la síntesis hidrotermal en las mezclas de CaO y SiO 2 amorfo o cuarzo". Investigación en cemento y hormigón . 34 (11): 2029-2036. doi : 10.1016 / j.cemconres.2004.03.009 . ISSN 0008-8846 .
- ^ Baltakys, K .; Siauciunas, R. (2010). "Influencia del aditivo de yeso en el proceso de formación de gyrolita". Investigación en cemento y hormigón . 40 (3): 376–383. doi : 10.1016 / j.cemconres.2009.11.004 . ISSN 0008-8846 .
- ^ Shawa, S .; Henderson, CMB; Clark, SM (2001). "Síntesis hidrotermal de fases de cemento: Un sincrotrón in situ, estudio de difracción de energía dispersiva de la cinética y los mecanismos de reacción". Investigación de alta presión . 20 (1–6): 311–324. Código Bibliográfico : 2001HPR .... 20..311S . doi : 10.1080 / 08957950108206179 . ISSN 0895-7959 .
- ^ "Número de solicitud de patente: 15 / 034,912. Inventores: Yuuta Tsumura (Naruto-shi), Kazuki Kamai (Naruto-shi), Yukinori Konishi (Naruto-shi), Kazuhiko Tamagawa (Naruto-shi). Silicato de calcio de tipo girolita en polvo que tiene alta absorbencia de aceite y gran diámetro de partícula, y método de producción para ello " . 7 de noviembre de 2014.
- ^ Zubkova, Natalia V .; Filinchuk, Yaroslav E .; Pekov, Igor V .; Pushcharovsky, Dmitry Yu; Gobechiya, Elena R. (1 de agosto de 2010). "Estructuras cristalinas de shlykovita y criptofilita: química cristalina comparativa de minerales filosilicatos de la familia mountainita" . Revista europea de mineralogía . 22 (4): 547–555. Código bibliográfico : 2010EJMin..22..547Z . doi : 10.1127 / 0935-1221 / 2010 / 0022-2041 . ISSN 0935-1221 . Consultado el 29 de abril de 2020 .
- ^ Pekov, IV; Zubkova, NV; Filinchuk, Ya. MI.; Chukanov, NV; Zadov, AE; Pushcharovsky, D. Yu .; Gobechiya, ER (1 de diciembre de 2010). "Shlykovita KCa [Si 4 O 9 (OH)] · 3 H 2 O y criptofilita K 2 Ca [Si 4 O 10 ] · 5 H 2 O, nueva especie mineral del plutón alcalino Khibiny, Península de Kola, Rusia". Geología de los depósitos minerales . 52 (8): 767–777. Código Bibliográfico : 2010GeoOD..52..767P . doi : 10.1134 / S1075701510080088 . ISSN 1555-6476 .
- ^ De Ceukelaire, L. (1 de mayo de 1991). "La determinación del producto de reacción cristalino álcali-sílice más común". Materiales y Estructuras . 24 (3): 169-171. doi : 10.1007 / BF02472981 . ISSN 1871-6873 .
- ^ Dähn, R .; Arakcheeva, A .; Schaub, Ph .; Pattison, P .; Chapuis, G .; Grolimund, D .; Wieland, E .; Leemann, A. (1 de enero de 2016). "Aplicación de micro difracción de rayos X para investigar los productos de reacción formados por la reacción álcali-sílice en estructuras de hormigón" . Investigación en cemento y hormigón . 79 : 49–56. doi : 10.1016 / j.cemconres.2015.07.012 . ISSN 0008-8846 . Consultado el 29 de abril de 2020 .
- ^ Shi, Zhenguo; Leemann, Andreas; Rentsch, Daniel; Lothenbach, Barbara (1 de mayo de 2020). "Síntesis de producto de reacción álcali-sílice estructuralmente idéntico al formado en hormigón de campo" . Materiales y Diseño . 190 : 108562. doi : 10.1016 / j.matdes.2020.108562 . ISSN 0264-1275 . Consultado el 29 de abril de 2020 .
- ^ Geng, Guoqing; Shi, Zhenguo; Leemann, Andreas; Borca, Camelia; Huthwelker, Thomas; Glazyrin, Konstantin; Pekov, Igor V .; Churakov, Sergey; Lothenbach, Barbara; Dähn, Rainer; Wieland, Erich (1 de marzo de 2020). "Estructura atomística de los productos de reacción álcali-sílice refinados a partir de difracción de rayos X y datos de absorción de micro rayos X" . Investigación en cemento y hormigón . 129 : 105958. doi : 10.1016 / j.cemconres.2019.105958 . ISSN 0008-8846 . Consultado el 29 de abril de 2020 .
Otras lecturas
- Anderson Thomas (1851) Descripción y análisis de gyrolita, una nueva especie mineral . En: The London, Edinburgh y Dublin Philosophical Magazine y Journal of Science , vol. 1, 111-113. ( PDF 239,5 kB )
- Fleischer M. (1959) Nuevos nombres minerales . En: Mineralogista estadounidense , vol. 44, 464–470 ( PDF 444 kB ; pág. 7: Centrallasita = Gyrolita).