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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 la designa como γ-Al(OH) 3 [2] :2  (pero a veces como α-Al(OH) 3 [3] ). También se la denomina a veces hidrargilita (o hidrargilita ).

La gibbsita es un mineral importante de aluminio , ya que 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 , [2] : 2  pero a veces como β-Al(OH) 3 ) [ cita requerida ] , doyleíta y nordstrandita . La gibbsita puede ser monoclínica o triclínica , mientras que la bayerita es monoclínica. [2] : 13  La doyleíta y la 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 láminas apiladas de octaedros enlazados . Cada octaedro está compuesto por un ion de 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 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 de la misma manera 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 láminas de gibbsita significa que no hay carga para retener iones entre las láminas y actuar como un "pegamento" para mantener las láminas juntas. Las láminas solo se mantienen juntas por enlaces residuales débiles y esto da como resultado un mineral muy blando que se escinde fácilmente. [ cita requerida ]

La estructura de la gibbsita está estrechamente relacionada con la estructura de la brucita , Mg(OH) 2 . Sin embargo, la menor carga del magnesio (+2) de la brucita en comparación con el aluminio (+3) de la gibbsita no requiere que un tercio de los octaedros estén vacíos de un ion central para mantener una lámina neutra. La diferente simetría de la gibbsita y la brucita se debe a la forma diferente en que se apilan las capas.

La capa de gibbsita es la que, en cierto modo, forma la "planta" del mineral corindón , Al2O3 . La estructura básica del corindón es idéntica a la de la gibbsita, excepto que los hidróxidos se sustituyen por oxígeno . Como el oxígeno tiene una carga de -2, las capas no son neutras y requieren que estén unidas a otros aluminios por encima y por debajo de la capa inicial, lo que produce la estructura del armazón que es la estructura del corindón.

La gibbsita es interesante por otra razón, ya que 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 las denomina 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 de un espaciado entre capas de Al-Al de 0,484 o 0,494 nm. [6]

Propiedades mineralógicas

Etimología

La gibbsita debe su nombre a 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 Bibliográfico :2021MinM...85..291W. doi : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID  235729616.
  2. ^ abcdef Wefers, Karl; Misra, Chanakya (1987). Óxidos e hidróxidos de aluminio. Alcoa Research Laboratories. OCLC  894928306.
  3. ^ NN Greenwood y A. Earnshaw, "Química de los elementos", 2.ª 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. ^ Sitio de Gibbs en Galleries.com
  6. ^ Avances en catálisis. Ámsterdam. 24 de noviembre de 2014. pp. 321–325. ISBN 978-0-12-800300-8.OCLC 894277485  .{{cite book}}: Mantenimiento de CS1: falta la ubicación del editor ( enlace )
  7. ^ Gale, Julian D.; Rohl, Andrew L.; Milman, Victor; Warren, Michele C. (2001). "Un estudio ab initio de la estructura y propiedades del hidróxido de aluminio: gibbsita y bayerita". The Journal of Physical Chemistry B . 105 (42): 10236–10242. doi :10.1021/jp011795e. ISSN  1520-6106.
  8. ^ Datos minerales de gibbsita en Webmineral.com

Lectura adicional