Gibbsite - Gibbsite

Gibbsite
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Gibbsite
Allgemeines
Kategorie Hydroxidmineralien
Formel
(Wiederholungseinheit)
Al (OH) 3
Strunz Klassifizierung 4.FE.10
Kristallsystem Monoklin
Kristallklasse Prismatisch (2 / m)
(gleiches HM-Symbol )
Raumgruppe P2 1 / m
Identifizierung
Mohs- Skalenhärte 2.5-3
Spezifisches Gewicht 2.35

Gibbsit , Al (OH) 3 , ist eine der Mineralformen von Aluminiumhydroxid . Es wird oft als γ-Al (OH) 3 bezeichnet (manchmal aber auch als α-Al (OH) 3. ). Es wird manchmal auch Hydrargillit (oder Hydrargyllit) genannt.

Gibbsit ist insofern ein wichtiges Aluminiumerz , als es eine von drei Hauptphasen ist , aus denen das Bauxit besteht .

Gibbsit hat drei benannte strukturelle Polymorphe oder Polytypen : Bayerit (oft als α-Al (OH) 3 , manchmal aber auch als β-Al (OH) 3 bezeichnet ), Doyleit und Nordstrandit . Gibbsit kann monoklin oder triklin sein, während Bayerit monoklin ist. Doyleit und Nordstrandit sind trikline Formen.

Struktur

Die Struktur von Gibbsit ist interessant und analog zur Grundstruktur der Glimmer . Die Grundstruktur bildet gestapelte Blätter aus verbundenen Oktaedern . Jedes Oktaeder besteht aus einem Aluminiumion, das an sechs Hydroxidgruppen gebunden ist, und jede Hydroxidgruppe wird von zwei Aluminiumoktaedern geteilt. Einem Drittel der potenziellen oktaedrischen Räume fehlt ein zentrales Aluminium. Das Ergebnis ist eine neutrale Schicht: Mit Aluminium als +3 Ion und Hydroxid als –1 Ion beträgt die kationische Nettoladung von einem Aluminium pro sechs Hydroxide (+3) / 6 = +1/2 und ebenso die anionische Nettoladung von einem Hydroxid pro zwei Aluminiumatome ist (-1) / 2 = -1/2. Das Fehlen einer Ladung auf den Gibbsit-Blättern bedeutet, dass keine Ladung vorhanden ist, um Ionen zwischen den Blättern zurückzuhalten und als "Klebstoff" zu wirken, um die Blätter zusammenzuhalten. Die Blätter werden nur durch schwache Restbindungen zusammengehalten, was zu einem sehr weichen, leicht spaltbaren Mineral führt.

Die Struktur von Gibbsit ist eng mit der Struktur von Brucit , Mg (OH) 2, verwandt . Die geringere Ladung in Brucit-Magnesium (+2) im Gegensatz zu Gibbsit-Aluminium (+3) erfordert jedoch nicht, dass ein Drittel der Oktaeder frei von einem Zentralion ist, um eine neutrale Schicht aufrechtzuerhalten. Die unterschiedliche Symmetrie von Gibbsit und Brucit ist auf die unterschiedliche Stapelweise der Schichten zurückzuführen.

Es ist die Gibbsitschicht, die in gewisser Weise den "Grundriss" für das Mineral Korund Al 2 O 3 bildet . Die Grundstruktur von Korund ist identisch mit Gibbsit, außer dass die Hydroxide durch Sauerstoff ersetzt werden . Da Sauerstoff eine Ladung von -2 hat, sind die Schichten nicht neutral und erfordern, dass sie über und unter der Anfangsschicht an andere Aluminiumatome gebunden werden, wodurch die Gerüststruktur erzeugt wird, die die Struktur des Korunds darstellt.

Gibbsit ist aus einem anderen Grund interessant, weil es oft als Teil der Struktur anderer Mineralien gefunden wird. Die neutralen Aluminiumhydroxidplatten befinden sich zwischen Silikatplatten in wichtigen Tongruppen: den Illit- , Kaolinit- und Montmorillonit / Smektit- Gruppen. Die einzelnen Aluminiumhydroxidschichten sind identisch mit den einzelnen Gibbsitschichten und werden als Gibbsitschichten bezeichnet .

Die Gitterparameter für Gibbsit hängen von der jeweiligen Methode ab, mit der sie gemessen oder berechnet werden, und werden daher in den folgenden Bereichen angezeigt. Ein Al-Al-Zwischenschichtabstand von 0,484 oder 0,494 nm wurde berichtet.

Gibbsit-Struktureigenschaften
Kristallsystem Moleküle pro Einheitszelle Gitterparameter (nm) Gitterwinkel (°)
ein b c
Monoklin 4 0,850-0,868 0,487-0,508 0,922-0,974 92,8-94,5
Triklinisch 16 1,733 1.008 0,973 94.2 92.1 90.0

Mineralogische Eigenschaften

Brechungsindex
α β γ
1,568 1,568 1,587

Etymologie

Gibbsite ist nach George Gibbs (1776–1833), einem amerikanischen Mineraliensammler, benannt .

Verweise

Weiterführende Literatur

  • Hurlbut, Cornelius S.; Klein, Cornelis, 1985, Manual of Mineralogy , 20. Auflage, ISBN   0-471-80580-7