三水鋁石
三水鋁石，Al(OH)3，是氫氧化鋁的礦物形式之一。 它通常是 γ-Al(OH)3 [1]: 2（但有時為 α-Al(OH)3。[2]）。它有時也被稱為水鋁礦。
| 三水鋁石 | |
|---|---|
 三水鋁石 | |
| 基本資料 | |
| 類別 | 氫氧化物礦物 |
| 化學式 | Al(OH)3 |
| 施特龍茨分類 | 4.FE.10 |
| 晶體分類 | Prismatic (2/m) (same H-M symbol) |
| 晶體空間群 | P21/m |
| 性質 | |
| 晶系 | 單斜晶系 |
| 莫氏硬度 | 2.5-3 |
| 比重 | 2.35 |
三水鋁石是鋁的重要礦石，因為它是構成岩石鋁土礦的三個主要相之一。
三水鋁石具有三個命名的結構多晶型或多型：三羥鋁石（通常為 α-Al(OH)3， [1]: 2 但有時為 β-Al(OH)3)[來源請求], doyleite 和 nordstrandite。 三水鋁石可以是單斜或三斜的，而三羥鋁石是單斜的。[1]: 13 Doyleite 和 nordstrandite 是三斜的。[1]:13
結構 編輯
三水鋁石的結構很有趣，類似於雲母的基本結構。基本結構形成連接的八面體的堆疊片。每個八面體由一個鋁離子與六個氫氧根鍵合組成，每個氫氧根基團由兩個鋁八面體共享。[3] 三分之一的潛在八面體空間缺少中央鋁。結果是中性片：鋁為+3價的離子，氫氧根為–1價的離子，每六個氫氧化物一個鋁的淨陽離子電荷為 (+3)/6 = +1/2，同樣淨陰離子電荷每兩個鋁原子一個氫氧化物的數量是 (-1)/2 = -1/2。三水鋁石片上沒有電荷意味着沒有電荷將離子保留在片之間並充當「膠水」將片保持在一起。這些片材僅通過弱殘留鍵結合在一起，這使之成為非常柔軟且易於裂解的礦物。[來源請求]
三水鋁石的結構與水鎂石、Mg(OH)2的結構密切相關。 然而，與三水鋁石的鋁（Al3+）相比，水鎂石的鎂（Mg2+）中的較低電荷不需要三分之一的八面體沒有中心離子以保持中性層。三水鋁石和水鎂石的不同對稱性是由於層的堆疊方式不同。
三水鋁石層在某種程度上形成了礦物剛玉、Al2O3 的「平面圖」。 剛玉的基本結構與三水鋁石相同，只是氫氧根被氧取代。由於氧的電荷為-2，這些層不是電中性的，並且要求它們必須與初始層上方和下方的其他鋁結合，從而產生框架結構，即剛玉結構。
三水鋁石之所以有趣還有另一個原因，因為它經常作為其他礦物結構的一部分被發現。中性氫氧化鋁片夾在重要粘土組的矽酸鹽片之間：伊利石、高嶺石和蒙脫石/蒙脫石組。 單獨的氫氧化鋁層與單獨的三水鋁石層相同，被稱為「三水鋁石層」。[4]
三水鋁石的晶格參數取決於用於測量或計算它們的特定方法，因此顯示為以下範圍。已有文獻報道了0.484或0.494 nm的Al-Al層間距。[5]
| 晶系 | 單位晶格分子數（Z） | 晶格參數（nm） | 格角 (°) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| a | b | c | α | β | γ | ||
| 單斜 [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 |
礦物學性質 編輯
| α | β | γ |
|---|---|---|
| 1.568 | 1.568 | 1.587 |
詞源 編輯
三水鋁礦以 George Gibbs（1776–1833），美國礦物收藏家 的名字命名。[7]
參見 編輯
參考 編輯
- ^ 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 原始內容 請檢查
|url=值 (幫助)存檔於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]. （原始內容 (PDF)存檔於2022-03-03）.
- ^ on Galleries.com. [2021-11-15]. （原始內容存檔於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. （原始內容存檔於2021-11-15） （英語）.
- ^ Gibbsite Mineral Data on Webmineral.com. [2021-11-15]. （原始內容存檔於2022-01-09）.
進一步閱讀 編輯
- Hurlbut, Cornelius S.; Klein, Cornelis, 1985, Manual of Mineralogy, 20th ed., ISBN 0-471-80580-7
