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gibbsita

Modelo de bolas y palos de la parte de la estructura cristalina de la gibbsita.

La gibbsita , Al(OH) 3 , es una de las formas minerales del hidróxido de aluminio . A menudo se designa como γ-Al(OH) 3 [2] : 2  (pero a veces como α-Al(OH) 3 [3] ). A veces también se le llama hidrargilita (o hidrargilita ).

La gibbsita es un importante mineral de aluminio porque es una de las tres fases principales que componen la roca de bauxita .

La gibbsita tiene tres polimorfos o politipos estructurales con nombre : bayerita (designada a menudo como α-Al(OH) 3 , [2] : 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. [2] : 13  Doyleita y nordstrandita son formas triclínicas. [2] : 13 

Estructura

La estructura de la gibbsita es interesante y análoga a la estructura básica de las micas . La estructura básica forma hojas apiladas de octaedros enlazados . Cada octaedro está compuesto por un ion aluminio unido a seis grupos hidróxido, y cada grupo hidróxido es compartido por dos octaedros de aluminio. [4] A un tercio de los espacios octaédricos potenciales les falta un aluminio central. El resultado es una lámina neutra: con aluminio como ion +3 e hidróxido como ion −1, la carga catiónica neta de un aluminio por cada seis hidróxidos es (+3)/6 = +1/2, y de la misma manera la carga aniónica neta de un hidróxido por dos átomos de aluminio es (−1)/2 = −1/2. La falta de carga en las láminas de gibbsita significa que no hay carga para retener los iones entre las láminas y actuar como un "pegamento" para mantener las láminas unidas. Las láminas sólo se mantienen unidas mediante enlaces residuales débiles y esto da como resultado un mineral muy blando y fácil de escindir. [ cita necesaria ]

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) en comparación con el aluminio de la gibbsita (+3) no requiere que un tercio de los octaedros esté libre de un ion central para mantener una lámina neutra. La diferente simetría de la gibbsita y la brucita se debe a la diferente forma en que se apilan las capas.

Es la capa de gibbsita la que forma en cierto modo la "plana" del mineral corindón Al 2 O 3 . La estructura básica del corindón es idéntica a la de 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, produciendo la estructura estructural que es la estructura del corindón.

La gibbsita es interesante por otra razón: 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 gibbsita . [5]

Los parámetros de red de la gibbsita dependen del método particular utilizado para medirlos o calcularlos y, por lo tanto, se muestran como rangos a continuación. Se ha informado una separación entre capas de Al-Al de 0,484 o 0,494 nm. [6]

Propiedades mineralógicas

Etimología

La gibbsita lleva el nombre de George Gibbs (1776-1833), un coleccionista de minerales estadounidense . [8]

Referencias

  1. ^ Warr, LN (2021). "Símbolos minerales aprobados por IMA-CNMNC". Revista Mineralógica . 85 (3): 291–320. Código Bib : 2021MinM...85..291W. doi : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID  235729616.
  2. ^ abcdefWefers , Karl; Misra, Chanakya (1987). Óxidos e hidróxidos de aluminio. Laboratorios de investigación de Alcoa. OCLC  894928306.
  3. ^ NN Greenwood y A. Earnshaw, "Química de los elementos", segunda edición, Butterworth y Heinemann, 1997
  4. ^ Saalfeld, H.; Wedde, M. (1974). "Refinamiento de la estructura cristalina de gibbsita, Al (OH) 3" (PDF) . Zeitschrift für Kristallographie . 139 (1–2): 129–135. Código Bib : 1974ZK....139..129S. doi :10.1524/zkri.1974.139.1-2.129.
  5. ^ Gibbsite en Galleries.com
  6. ^ Avances en catálisis. Ámsterdam. 24 de noviembre de 2014. págs. 321–325. ISBN 978-0-12-800300-8. OCLC  894277485.{{cite book}}: Mantenimiento CS1: falta el editor de la ubicación ( enlace )
  7. ^ Gale, Julián 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". La Revista de Química Física B. 105 (42): 10236–10242. doi :10.1021/jp011795e. ISSN  1520-6106.
  8. ^ Datos minerales de gibbsita en Webmineral.com

Otras lecturas