Grupul spinelului

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

Grupul spinel este un grup izomorf important de minerale din clasa oxidului care cristalizează în sistemul cubic cu habitus predominant octaedric.

Structura

Formula generală a celulei unitare a mineralelor grupului este R 2+ 8 R 3+ 16 O 2- 32 , unde R 2+ reprezintă un cation divalent și R 3+ un cation trivalent. Cationii bivalenți pot fi fier (Fe), magneziu (Mg), mangan (Mn), nichel (Ni), titan (Ti), zinc (Zn), iar trivalenții pot fi aluminiu (Al), crom (Cr), fier și mangan.

Predominant structura a grupului spinel vede un compact cub unitate de celule [1] formată din treizeci și doi de oxigen anioni și douăzeci și patru de cationi , dintre care opt ioni bivalenți în coordonare tetraedric cu oxigen și șaisprezece trivalent ioni în octaedru coordonare. Această structură se numește „normală” și diferă de cea „inversă” (numită și „structură anti-spinelă” ) în care cei șaisprezece cationi trivalenți ocupă ambele poziții de rețea în mod egal, în timp ce cei opt cationi divalenți sunt toți localizați în coordonare octaedrică.

Distribuția statistică limită a cationilor, indicată mai sus pentru cele două structuri, se referă doar la termenii teoretici extremi ai grupului izomorf și la unele spinele artificiale [2] , în timp ce în natură soluțiile solide intermediare se găsesc frecvent între cele două structuri în diferite proporții.

Spinelele cu structură normală sunt toate cele aparținând seriei spinelului și cromitei; spinelele din seria magnetitei au o structură inversă.

În plus față de cationi, lacunele de rețea și posibilitatea de a crea soluții solide cu corindon și hematit joacă, de asemenea, un rol structural, ca în cazul sub-serie γ-Al 2 O 3 - γ-Fe 2 O 3 în care termenul feric este un anti-spinel ( maghemit ) cu lacune reticulare în poziție tetraedrică.

Chimie

Grupul își datorează numele spinelului propriu-zis, care este un mineral de aluminiu și magneziu cu formula MgAl 2 O 4 și constituie unul dintre termenii teoretici extremi ai seriei omonime, una dintre cele trei serii izomorfe principale ale grupului spinel.

În cristalografia chimică , cu izomorfism (din sensul grecesc de aceeași formă) ne referim la proprietatea a doi sau mai mulți compuși chimici de a forma o soluție solidă. În diferite grade (există trei specii de izomorfism) este de interes pentru compușii cu formulă chimică foarte apropiată și constante cristalografice care cristalizează în aceeași clasă mineralogică. Termenii extremi ai unei serii izomorfe sunt întotdeauna în general rare în natură, iar seriile grupului spinel nu fac excepție. Pe de altă parte, sunt prezente în mod obișnuit minerale care din punct de vedere chimic sunt amestecuri în proporții variabile între termenii teoretici.

Grupul spinel poate fi reprezentat grafic, cu suficientă completitudine, printr-o prismă multicomponentă la vârfurile căreia putem poziționa cei 6 termeni cei mai relevanți din cele trei serii principale: spinel și hercinită pentru seria spinel; magnezioferrită și magnetit (sau alternativ la acesta din urmă, ulvospinello ) pentru seria magnetită; cromită de magneziu și cromită pentru seria cromită.

Seria spinelului

Seria spinelului are o structură normală și se caracterizează prin prezența aluminiului în coordonare octaedrică.

Termenii extremi sunt:

Cei mai semnificativi termeni ai acestei serii aparțin sub -seriei spinel-hercinită cu o prevalență clară a termenului feros. Mineralele mixte cu un raport Mg: Fe 2+ între 3 și 1 se numesc pleonast ( Fe , Mg ) ( Al , Fe) 2 O 4 .

Subseriile izomorfe mai puțin frecvente sunt spinel-gahnita cu termenii intermediari bogați în zinc (vicariant [3] de magneziu) care se numesc gahnospinelli și cromitul spinel-magneziu care vede cromul înlocui aluminiul în poziție octaedrică (termenii bogați în crom iau numele de picotit ). Galaxitul este cel mai rar termen și formează în mod normal o subserie cu hercinit și magnetit.

Seria magnetită

Termenii extremi sunt:

Seria cromită

Termenii extremi sunt:

Originea și locația [4]

Geneza spinelelor este variată. Cu toate acestea, geneza mineralelor este următoarea:

Utilizări [4]

Magnetita este utilizată pentru extracția fierului , cromita pentru extracția cromului și franklinita pentru extracția zincului . În plus, spinela are un interes gemologic. Toate celelalte spinele au un interes științific sau colectiv.

Minerale din grupul spinel [5]

Notă

  1. ^ Ambalarea spinelelor nu este, în realitate, perfect cubică, ci prezintă o ușoară distorsiune (constantele de rețea nu sunt de fapt egale) pentru toate mineralele grupului.
  2. ^ Cu indiu și galiu ca cationi trivalenți.
  3. ^ Vicarianța este proprietatea a doi sau mai mulți ioni de a se înlocui reciproc în rețeaua de cristal. Factorii care afectează această proprietate sunt raza ionică și, într-o măsură mai mică și variabilă, valența .
  4. ^ a b Diversi autori, Card Spinelli în „Lumea magică a mineralelor și pietrelor prețioase”, De Agostini (1993-1996), Novara
  5. ^ (EN) M. Back, Mandarin JA, Fleischer's Glossary of Mineral Species, Tucson, SUA-AZ, Mineralogical Record Inc, 2008, p. 346.

Bibliografie

  • Curzio Cipriani și Carlo Garavelli, Carobbi - cristalografie chimică și mineralogie specială , UTILIZĂRI, Florența 1987 - ISBN 88-03-00209-X
  • WA Deer, RA Howie, J. Zussman, Introducere în mineralele care alcătuiesc roci , Zanichelli Bologna 1994 - ISBN 88-08-09882-6
  • Annibale Mottana, Rodolfo Crespi, Giuseppe Liborio, Minerale și roci , Mondadori, Milano 1992 ISBN 88-04-14289-8
  • Gavin Linsell, Die Welt der Edelsteine, Ed. Juwelo Deutschland GmbH, Berlin, 2014

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Mineralogie Portal Mineralogie : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de mineralogie
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Gruppo_degli_spinelli&oldid=108257084 ”