Гиббсит Al(OH) 3 — одна из минеральных форм гидроксида алюминия . Его часто обозначают как γ-Al(OH) 3 [2] : 2 (но иногда как α-Al(OH) 3 [3] ). Его также иногда называют гидраргиллитом (или гидраргиллитом ).
Гиббсит является важной алюминиевой рудой , поскольку он является одной из трех основных фаз , составляющих горный боксит .
Гиббсит имеет три названных структурных полиморфа или политипа : байерит (часто обозначаемый как α-Al(OH) 3 , [2] : 2 , но иногда как β-Al(OH) 3 ) [ нужна цитация ] , дойлеит и нордстрандит . Гиббсит может быть моноклинным или триклинным , а байерит — моноклинным. [2] : 13 Дойлейт и нордстрандит относятся к триклинным формам. [2] : 13
Строение гиббсита интересно и аналогично основной структуре слюд . Базовая структура образует сложенные друг на друга листы связанных октаэдров . Каждый октаэдр состоит из иона алюминия , связанного с шестью гидроксидными группами, и каждая гидроксидная группа является общей для двух алюминиевых октаэдров. [4] В одной трети потенциальных октаэдрических пространств отсутствует центральный алюминий. В результате получается нейтральный лист: с алюминием в качестве иона +3 и гидроксидом a -1 иона, чистый катионный заряд одного алюминия на шесть гидроксидов равен (+3)/6 = +1/2, а также чистый анионный заряд. одного гидроксида на два атома алюминия составляет (-1)/2 = -1/2. Отсутствие заряда на листах гиббсита означает, что нет заряда, который удерживает ионы между листами и действует как «клей», удерживающий листы вместе. Листы удерживаются вместе только слабыми остаточными связями, в результате чего получается очень мягкий, легко расщепляемый минерал. [ нужна цитата ]
Структура гиббсита тесно связана со структурой брусита Mg(OH) 2 . Однако более низкий заряд магния брусита (+2) по сравнению с алюминием гиббсита (+3) не требует, чтобы одна треть октаэдров была вакантна от центрального иона, чтобы поддерживать нейтральный слой. Разная симметрия гиббсита и брусита обусловлена разным способом укладки слоев.
Именно слой гиббсита в некотором смысле образует «план этажа» минерала корунда Al 2 O 3 . Основная структура корунда идентична гиббситу, за исключением того, что гидроксиды заменены кислородом . Поскольку кислород имеет заряд -2, слои не являются нейтральными и требуют, чтобы они были связаны с другими алюминиями выше и ниже исходного слоя, создавая каркасную структуру, которая представляет собой структуру корунда.
Гиббсит интересен еще и по другой причине: он часто встречается в составе других минералов. Листы нейтрального гидроксида алюминия находятся между листами силиката в важных группах глин: группах иллита , каолинита и монтмориллонита / смектита . Отдельные слои гидроксида алюминия идентичны отдельным слоям гиббсита и называются слоями гиббсита . [5]
Параметры решетки гиббсита зависят от конкретного метода, используемого для их измерения или расчета, поэтому отображаются в виде диапазонов ниже. Сообщалось, что межслоевое расстояние Al-Al составляет 0,484 или 0,494 нм. [6]
Гиббсит назван в честь Джорджа Гиббса (1776–1833), американского коллекционера минералов . [8]
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )