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Articulo de referencia

Vauxita

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La vauxita es un mineral fosfático con la fórmula química Fe 2+ Al 2 ( P O 4 ) 2 (O H ) 2 ·6(H 2 O). Pertenece al grupo laueíta – paravauxita , subgrupo paravauxita, [ 3 ] [ 6 ] aunque Mindat la coloca como miembro del grupo vantasselita Al 4 (PO 4 ) 3 (OH) 3 ·9H 2 O. [ 4 ] No hay similitud en la estructura entre la vauxita y la paravauxita Fe 2+ Al 2 (PO 4 ) 2 (OH) 2 ·8H 2 O o metavauxita Fe 3+ Al 2 (PO 4 ) 2 (OH) 2 ·8H 2 O, aunque son muy similares químicamente y todos los minerales aparecen juntos como minerales secundarios . [ 6 ] La vauxita recibió su nombre en 1922 en honor a George Vaux Junior (1863–1927), un abogado y coleccionista de minerales estadounidense.

Celda unitaria

El grupo espacial es P 1 , lo que significa que el único elemento de simetría del cristal es un centro de simetría . El cristal está formado por unidades idénticas, llamadas celdas unitarias , que se apilan de tal manera que, en ausencia de imperfecciones, llenan completamente el espacio que ocupa el cristal. La celda unitaria es un romboide (cada cara es un paralelogramo y los pares de caras opuestas son iguales) con lados de longitudes a, b y c. Los ángulos entre los lados se denotan con las letras griegas α, β y γ, donde α es el ángulo entre los lados b y c, β entre c y a, y γ entre a y b. [ 7 ] Para la vauxita, los valores reportados de estos parámetros difieren ligeramente de una referencia a otra, ya que diferentes investigadores han estudiado diferentes muestras, pero todos coinciden en que a = 9,1 Å, b = 11,6 Å, c = 6 Å, α = 98,3°, β = 92° y γ = 108°, con la precisión indicada. Los valores reportados detallados de los parámetros de red son:

  • a = 9,13 Å, b = 11,59 Å, c = 6,14 Å, α = 98,3°, β = 92°, γ = 108,4° [ 3 ] [ 6 ]
  • a = 9,142 Å, b = 11,599 Å, c = 6,158 Å, α = 98,29°, β = 91,93°, γ = 108,27° [ 2 ] [ 4 ] [ 5 ]

Dentro de cada celda unitaria hay dos unidades de la fórmula Fe 2+ Al 2 (PO 4 ) 2 (OH) 2 ·6H 2 O.

Estructura

La estructura de la vauxita se caracteriza por cadenas infinitas paralelas al eje cristalográfico c. [ 6 ] Un conjunto de cadenas está formado por octaedros con un ion de hierro ferroso Fe²⁺ o un ion de aluminio Al en el centro, y un ion de oxígeno O en cada uno de los seis vértices. Los iones centrales de estos octaedros son alternativamente Fe y Al, y los octaedros adyacentes comparten aristas. En cada arista enlazada, dos iones de oxígeno se comparten entre dos octaedros, y cada octaedro debe tener dos aristas compartidas para formar una cadena.

Paralelas a estas cadenas octaédricas unidas por aristas, existen cadenas mixtas unidas por vértices, formadas por octaedros y tetraedros alternados . Los tetraedros poseen un ion fósforo ( P) en el centro y iones oxígeno (O) en cada uno de sus cuatro vértices. Los octaedros, por su parte, presentan un ion aluminio (Al) en el centro rodeado por seis iones oxígeno (O), al igual que las cadenas octaédricas. En cada vértice enlazado, un ion oxígeno (O) es compartido entre un tetraedro y un octaedro. Cada tetraedro y octaedro debe tener dos vértices enlazados para formar la cadena mixta.

Cada cadena octaédrica está flanqueada por dos cadenas mixtas, una a cada lado, unidas a través de los vértices de las cadenas, formando una cadena triple infinita. Las cadenas triples están interconectadas además por más tetraedros de fósforo (no los de las cadenas mixtas), que comparten vértices con ambos tipos de octaedros en las cadenas octaédricas, y con los octaedros de aluminio en las cadenas mixtas. Las moléculas de agua (H₂O ) y los iones hidroxilo (OH) también se incorporan a esta cadena, dando lugar a una cadena compleja con composición [FeAl₃ ( PO₄ ) ₄ ( OH) ₄ ( OH₂ ) ₂ ] ⁵⁻ . Estas cadenas complejas, que son paralelas al eje cristalino c, están unidas en la dirección del eje a por octaedros de aluminio adicionales (no los de las cadenas) y en la dirección del eje b por octaedros de Fe adicionales, y hay más moléculas de agua dentro de los canales de la estructura, lo que da como resultado la fórmula final de la vauxita como FeAl 2 (PO 4 ) 2 (OH) 2 .6H 2 O.

Hábito de cristal

Los cristales de vauxita son muy pequeños y tabulares, formando agregados y nódulos subparalelos a radiales. Los cristales están aplanados paralelamente al plano que contiene los ejes cristalográficos a y c, y alargados en la dirección c, [ 3 ] es decir, a lo largo de la longitud de las cadenas que son la base de la estructura.

Propiedades ópticas

Un mineral triclínico , como la vauxita, tiene sus tres ejes cristalinos de diferente longitud y sus tres ángulos interaxiales de diferente tamaño, sin que ninguno sea igual a 60°, 90° o 120°. En consecuencia, el material es anisotrópico y sus propiedades físicas, incluidas las ópticas, varían con la dirección. [ 7 ] El índice de refracción es la relación entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz a través del medio. Dado que esto varía con el color de la luz, se debe elegir un color estándar cuando se especifican los índices de refracción. El estándar habitual es la luz amarilla de una fuente de sodio, que tiene una longitud de onda de 589,3 nanómetros . Para una sustancia anisotrópica, el índice de refracción (para luz de un color dado) varía con la dirección, [ 8 ] y para la vauxita el rango es de 1,551 para luz que viaja paralela al eje a a 1,562 para luz que viaja paralela al eje c.

Un eje óptico es una dirección en la que la luz viaja a través de un cristal de tal manera que la velocidad es la misma para todas las direcciones de polarización para una luz de cualquier longitud de onda (es decir, color) dada. Cualquier dirección en un cristal isométrico tiene esta propiedad. Los cristales trigonales, tetragonales y hexagonales tienen un solo eje óptico, paralelo al eje cristalino c. Se dice que son uniaxiales. Los cristales triclínicos, monoclínicos y ortorrómbicos tienen dos ejes ópticos y se dice que son biaxiales. El ángulo entre los dos ejes se denota por 2V. [ 8 ] La vauxita es biaxial.

Signo óptico

La luz no polarizada viaja sin cambios a través de un cristal isométrico, cualquiera que sea la dirección de viaje. En cristales uniaxiales y biaxiales, la luz que viaja en cualquier dirección que no sea paralela a un eje óptico se divide en dos rayos polarizados: el rayo ordinario y el rayo extraordinario. El rayo ordinario viaja con la misma velocidad independientemente de la dirección; esto es consecuencia del plano en el que está polarizado. El plano de polarización del rayo extraordinario es perpendicular al del rayo ordinario, y en general su velocidad será diferente. Para rayos que viajan a lo largo de un eje óptico, las velocidades de los rayos ordinario y extraordinario son iguales. Para todas las demás direcciones en cristales uniaxiales y biaxiales, las velocidades son diferentes. Se dice que el cristal es positivo si el rayo ordinario tiene una velocidad mayor que el rayo extraordinario, y negativo si ocurre lo contrario. [ 8 ] La vauxita es biaxial (+).

Dispersión de los ejes ópticos

El índice de refracción varía con la longitud de onda (color) de la luz, por lo que las posiciones de los ejes ópticos en los cristales biaxiales, y el ángulo 2V entre ellos, cambiarán cuando cambie el color de la luz incidente. Este fenómeno se suele expresar como r > v, lo que indica que 2V es mayor para la luz roja que para la violeta, o viceversa. [ 8 ] Para la vauxita, r > v, 2V es mayor para la luz roja que para la violeta.

Pleocroísmo

El pleocroísmo es el fenómeno por el cual los cristales parecen cambiar de color al girarlos en luz polarizada plana . [ 8 ] Esto se debe a la absorción diferencial de la luz que vibra en diferentes direcciones. Los cristales isométricos no pueden ser pleocroicos. Los cristales uniaxiales (trigonales, tetragonales o hexagonales) pueden mostrar dos, pero no tres, colores diferentes al girarlos, entonces se dice que son dicróicos (dos colores). Los cristales biaxiales pueden mostrar tres colores diferentes, y entonces se dice que son pleocroicos (muchos colores). La vauxita es fuertemente pleocroica, incolora a lo largo de X y Z y azul a lo largo de Y.

Ambiente

La vauxita es un mineral secundario derivado de la alteración de la apatita en vetas de estaño hidrotermales . Se encuentra asociada con wavellita Al 3 (PO 4 ) 2 (OH) 3 ·5H 2 O, metavauxita y paravauxita en la localidad tipo, Mina Siglo Veinte (Mina Siglo XX), Llallagua , Provincia de Rafael Bustillo, Departamento de Potosí, Bolivia, [ 9 ] que es el único yacimiento conocido de este mineral. [ 4 ] El material tipo se conserva en el Museo Nacional de Historia Natural de los Estados Unidos, Washington D.C.: #97561, #103542.

Referencias

  1. ↑ Warr, LN (2021). "Símbolos minerales aprobados por IMA–CNMNC" . Mineralogical Magazine . 85 (3): 291– 320. Bibcode : 2021MinM...85..291W . doi : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID 235729616 . 
  2. 1 2 3 "Vauxita" (PDF) . Consultado el 10 de enero de 2024 .
  3. 1 2 3 4 Gaines et al (1997) Nueva Mineralogía de Dana, Octava Edición, Wiley
  4. 1 2 3 4 "Vauxita: Información y datos sobre el mineral vauxita" . Mindat.org. 6 de mayo de 2010. Consultado el 29 de mayo de 2010 .
  5. 1 2 "Datos sobre minerales de vauxita" . Webmineral.com . Consultado el 29 de mayo de 2010 .
  6. 1 2 3 4 Mineralogista estadounidense (1968) 53:1025
  7. ^ Walter Borchardt-Ott (1993) Cristalografía, Springer Verlag
  8. 1 2 3 4 5 Klein y Hurlbut (1993) Manual de Mineralogía, 21.ª edición, Wiley
  9. ↑ The Mineralogical Record 37-2:155
  • "George Vaux" . Archivado del original el 7 de octubre de 2011.
  • Jmol