Гиббсит , Al(OH) 3 , является одной из минеральных форм гидроксида алюминия . Его часто обозначают как γ-Al(OH) 3 [2] :2 (но иногда как α-Al(OH) 3 [3] ). Иногда его также называют гидраргиллитом (или гидраргиллитом ).
Гиббсит является важной рудой алюминия , поскольку он является одной из трех основных фаз , из которых состоит горная порода боксит .
Гиббсит имеет три названных структурных полиморфа или политипа : байерит (часто обозначается как α-Al(OH) 3 , [2] : 2 , но иногда как β-Al(OH) 3 ) [ требуется ссылка ] , дойлетит и нордстрандит . Гиббсит может быть моноклинным или триклинным , в то время как байерит является моноклинным. [2] : 13 Дойлетит и нордстрандит являются триклинными формами. [2] : 13
Структура гиббсита интересна и аналогична базовой структуре слюд . Базовая структура образует сложенные листы связанных октаэдров . Каждый октаэдр состоит из иона алюминия, связанного с шестью гидроксидными группами, и каждая гидроксидная группа делится между двумя алюминиевыми октаэдрами. [4] В одной трети потенциальных октаэдрических пространств отсутствует центральный алюминий. Результатом является нейтральный лист: с алюминием в качестве иона +3 и гидроксидом в качестве иона -1, чистый катионный заряд одного алюминия на шесть гидроксидов составляет (+3)/6 = +1/2, и аналогично чистый анионный заряд одного гидроксида на два атома алюминия составляет (-1)/2 = -1/2. Отсутствие заряда на листах гиббсита означает, что нет заряда, чтобы удерживать ионы между листами и действовать как «клей», чтобы удерживать листы вместе. Листы удерживаются вместе только слабыми остаточными связями, и это приводит к очень мягкому легко раскалываемому минералу. [ необходима ссылка ]
Структура гиббсита тесно связана со структурой брусита , Mg(OH) 2 . Однако более низкий заряд магния (+2) брусита по сравнению с алюминием (+3) гиббсита не требует, чтобы треть октаэдров была вакантной от центрального иона для поддержания нейтрального слоя. Различная симметрия гиббсита и брусита обусловлена различным способом укладки слоев.
Именно слой гиббсита в некотором роде формирует «план этажа» для минерала корунда , Al 2 O 3 . Основная структура корунда идентична гиббситу, за исключением того, что гидроксиды замещены 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 является структурой корунда.
Гиббсит интересен еще и по другой причине, потому что он часто встречается как часть структуры других минералов. Нейтральные слои гидроксида алюминия находятся между силикатными слоями 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 для гиббсита зависят от конкретного метода, используемого для их измерения или расчета, и поэтому отображаются в виде диапазонов ниже. Сообщалось о межслоевом расстоянии Al-Al 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 )