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Buserita

La buserita es un mineral de óxido de manganeso laminar hidratado con fórmula química nominal MnO 2 · n H 2 O . Recibió su nombre en honor al profesor químico suizo W. Buser, quien lo identificó por primera vez en 1952 en nódulos de manganeso de aguas profundas . Buser lo denominó manganato de 10 Å porque la periodicidad en la dirección de apilamiento de capas era de 10 Å . La comisión de nomenclatura de la Asociación Mineralógica Internacional (IMA) lo rebautizó como buserita en 1970. [1]

Estudios cristalográficos más recientes han demostrado que la buserita no es una especie mineral distinta, sino una forma de dos capas de agua de la birnessita filomanganato de una capa de agua , que tiene una periodicidad característica de 7 Å perpendicularmente a las capas de MnO 2 . [2] [3] Cuando se saca del agua , la buserita puede perder una capa de agua y transformarse en birnessita . Sin embargo, algunos minerales de buserita son resistentes a la deshidratación en diversos grados, dependiendo de la estructura de la capa intermedia. La buserita de los nódulos de ferromanganeso marinos se transforma en birnessita al calentarse a 110 °C durante varias horas. [4]

La buserita natural suele tener un grano fino y estar poco cristalizada. Las capas de MnO2 suelen estar apiladas al azar, como en el caso de la vernadita, que es una birnessita turbostrática . Por este motivo, en la literatura, la buserita también recibe el nombre de vernadita de 10 Å . [5]

Newton y Kwon (2018) estudiaron la relación entre la estructura cristalina y las propiedades de los filomanganatos hidratados mediante simulaciones moleculares: [6]

La buserita reacciona fuertemente con los metales traza debido a la presencia de vacantes octaédricas de Mn 4+ en la capa de MnO 2 . [3] [7] La ​​estructura defectuosa de los filomanganatos de la familia buserita-birnessita les otorga un papel geoquímico clave en muchos sistemas ambientales que afectan la composición del suelo y el agua a través del intercambio de cationes y la adsorción de metales traza. Las ligeras variaciones en su composición estructural y química a menudo resultan en una diferencia dramática en su reactividad química .

El enriquecimiento en Co 2+ , Ni 2+ y Cu 2+ de la vernadita de 10 Å en los nódulos de manganeso es múltiple. [8]

Referencias

  1. ^ "Buserita". classicgems.net . Consultado el 30 de abril de 2021 .
  2. ^ Kuma, Kenshi; Usui, Akira; Paplawsky, William; Gedulin, Benjamin; Arrhenius, Gustaf (1994). "Estructuras cristalinas de manganatos sintéticos de 7 Å y 10 Å sustituidos por cationes monovalentes y divalentes". Mineralogical Magazine . 58 : 425–447. doi :10.1180/minmag.1994.058.392.08. hdl : 2115/53250 .
  3. ^ ab Drits, VA; et al. (1997). "Estructura de birnessita sintética monoclínica rica en Na y birnessita hexagonal; I, Resultados de difracción de rayos X y difracción de electrones de área seleccionada". Mineralogista estadounidense . 82 : 946–961. doi :10.2138/am-1997-9-1012.
  4. ^ Usui, Akira (1995). "Geoquímica y mineralogía de un depósito moderno de buserita de una fuente termal en Hokkaido, Japón". Arcillas y minerales arcillosos . 43 : 116–127. doi :10.1346/ccmn.1995.0430114.
  5. ^ Manceau , Alain; Lanson, Martine; Geoffroy, Nicolas (2007). "Especiación natural de Ni, Zn, Ba y As en recubrimientos de ferromanganeso sobre cuarzo mediante fluorescencia, absorción y difracción de rayos X". Geochimica et Cosmochimica Acta . 71 (1): 95–128. doi :10.1016/j.gca.2006.08.036.
  6. ^ Newton, Aric G.; Kwon, Kideok D. (2018). "Simulaciones moleculares de filomanganatos hidratados". Geochimica et Cosmochimica Acta . 235 : 208–223. doi : 10.1016/j.gca.2018.05.021 . ISSN  0016-7037.
  7. ^ Silvester, Ewen; Manceau , Alain; Drits, Victor A. (1997). "Estructura de birnessita sintética monoclínica rica en Na y birnessita hexagonal; II, Resultados de estudios químicos y espectroscopia EXAFS". Mineralogista estadounidense . 82 : 962–978. doi :10.2138/am-1997-9-1013.
  8. ^ Manceau , A.; Lanson, M.; Takahashi, Y. (2014). "Mineralogía y química cristalina de Mn, Fe, Co, Ni y Cu en un nódulo polimetálico de aguas profundas del Pacífico". Mineralogista estadounidense . 99 : 2068–2083. doi :10.2138/am-2014-4742.