三水铝石

维基百科,自由的百科全书
跳到导航 跳到搜索
三水铝石
三水铝石
基本資料
類別氢氧化物矿物
化学式Al(OH)3
施特龙茨分类4.FE.10
晶体分类Prismatic (2/m)
(same H-M symbol)
晶体空间群P21/m
性質
晶系单斜晶系
莫氏硬度2.5-3
比重2.35
Ball-and-stick model of the part of the crystal structure of gibbsite

三水铝石,Al(OH)3,是氢氧化铝的矿物形式之一。 它通常是 γ-Al(OH)3 [1]: 2(但有时为 α-Al(OH)3[2])。它有时也被称为水铝矿。

三水铝石是的重要矿石,因为它是构成岩石铝土矿的三个主要之一。

三水铝石具有三个命名的结构多晶型多型三羟铝石(通常为 α-Al(OH)3[1]: 2 但有时为 β-Al(OH)3)[來源請求], doyleitenordstrandite。 三水铝石可以是单斜或三斜的,而三羟铝石是单斜的。[1]: 13 Doyleite 和 nordstrandite 是三斜的。[1]:13

结构[编辑]

三水铝石的结构很有趣,类似于云母的基本结构。基本结构形成连接的八面体的堆叠片。每个八面体由一个离子与六个氢氧根键合组成,每个氢氧根基团由两个铝八面体共享。[3] 三分之一的潜在八面体空间缺少中央铝。结果是中性片:铝为+3价的离子,氢氧根为–1价的离子,每六个氢氧化物一个铝的净阳离子电荷为 (+3)/6 = +1/2,同样净阴离子电荷每两个铝原子一个氢氧化物的数量是 (-1)/2 = -1/2。三水铝石片上没有电荷意味着没有电荷将离子保留在片之间并充当“胶水”将片保持在一起。这些片材仅通过弱残留键结合在一起,这使之成为非常柔软且易于裂解的矿物。[來源請求]

三水铝石的结构与水镁石、Mg(OH)2的结构密切相关。 然而,与三水铝石的铝(Al3+)相比,水镁石的镁(Mg2+)中的较低电荷不需要三分之一的八面体没有中心离子以保持中性层。三水铝石和水镁石的不同对称性是由于层的堆叠方式不同。

三水铝石层在某种程度上形成了矿物刚玉、Al2O3 的“平面图”。 刚玉的基本结构与三水铝石相同,只是氢氧根被取代。由于氧的电荷为-2,这些层不是电中性的,并且要求它们必须与初始层上方和下方的其他铝结合,从而产生框架结构,即刚玉结构。

三水铝石之所以有趣还有另一个原因,因为它经常作为其他矿物结构的一部分被发现。中性氢氧化铝片夹在重要粘土组的硅酸盐片之间:伊利石高岭石蒙脱石/蒙脱石组。 单独的氢氧化铝层与单独的三水铝石层相同,被称为“三水铝石层”。[4]

三水铝石的晶格参数取决于用于测量或计算它们的特定方法,因此显示为以下范围。已有文献报道了0.484或0.494 nm的Al-Al层间距。[5]

三水铝石结构特性
晶系 单位晶格分子数(Z) 晶格参数(nm) 格角 (°)
a b c α β γ
单斜 [6] 4 0.850-0.868 0.487-0.508 0.922-0.974 90 92.8-94.5 90
三斜 [1]: 13 16 1.733 1.008 0.973 94.2 92.1 90.0

矿物学性质[编辑]

Index of Refraction [1]: 12
α β γ
1.568 1.568 1.587

词源[编辑]

三水铝矿以 George Gibbs(1776–1833),美国矿物收藏家 的名字命名。[7]

参考[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Wefers, Karl; Misra, Chanakya. Oxides and hydroxides of aluminum. Alcoa Research Laboratories. 1987 [2021-11-15]. OCLC 894928306. (894928306 原始内容 请检查|url=值 (帮助)存档于2022-05-14). 
  2. ^ N.N. Greenwood and A. Earnshaw, "Chemistry of Elements", 2nd edition, Butterworth and Heinemann, 1997
  3. ^ Saalfeld, H.; Wedde, M. Refinement of the crystal structure of gibbsite, Al(OH)3 (PDF). Zeitschrift für Kristallographie. 1974, 139: 129–135 [2021-11-15]. (原始内容 (PDF)存档于2022-03-03). 
  4. ^ on Galleries.com. [2021-11-15]. (原始内容存档于2011-10-04). 
  5. ^ Advances in catalysis.. Amsterdam. : 321–325. ISBN 978-0-12-800300-8. OCLC 894277485. 
  6. ^ Gale, Julian D.; Rohl, Andrew L.; Milman, Victor; Warren, Michele C. An ab Initio Study of the Structure and Properties of Aluminum Hydroxide: Gibbsite and Bayerite. The Journal of Physical Chemistry B. 2001, 105 (42): 10236–10242 [2021-11-15]. ISSN 1520-6106. doi:10.1021/jp011795e. (原始内容存档于2021-11-15) (英语). 
  7. ^ Gibbsite Mineral Data on Webmineral.com. [2021-11-15]. (原始内容存档于2022-01-09). 

进一步阅读[编辑]

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