三水铝石
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 | |
|---|---|
 三水铝石 | |
| 基本资料 | |
| 类别 | 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 |
| 性质 | |
| 晶系 | 单斜晶系 |
| 莫氏硬度 | 2.5-3 |
| 比重 | 2.35 |
三水铝石是铝的重要矿石，因为它是构成岩石铝土矿的三个主要相之一。
三水铝石具有三个命名的结构多晶型或多型：三羟铝石（通常为 α-Al(OH)3， [1]: 2 但有时为 β-Al(OH)3)[来源请求], doyleite 和 nordstrandite。 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。每个八面体由一个铝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。[来源请求]
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，只是氢氧根被氧取代。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、高岭石和蒙脱石/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]
| 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
| 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]
参见 编辑
参考 编辑
- ^ 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）. - ^ N.N. Greenwood and A. Earnshaw, "Chemistry of Elements", 2nd edition, Butterworth and Heinemann, 1997
- ^ 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）.
- ^ on Galleries.com. [2021-11-15]. （原始内容存档于2011-10-04）.
- ^ Advances in catalysis.. Amsterdam. : 321–325. ISBN 978-0-12-800300-8. OCLC 894277485.
- ^ 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）.
- ^ 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
| 维基共享资源上的相关多媒体资源：三水铝石 |