Goethit

Goethit
KategoriOxidmineral
GruppHydroxider
Strunz klassificering4.FD.10
Kemisk formelα-FeO(OH)
FärgGulaktig till rödaktig till brun eller svart
FörekomstsättRadiell nålformad, mammillär, botryoidal, stalaktitisk, massiv, som enkrustation, som pseudomorf; kan vara bandad eller iriserande
KristallstrukturOrtorombisk
SpaltningPerfekt {010}
BrottOjämnt till splittrat
Hårdhet (Mohs)5,0 – 5,5
GlansAdamantin till matt
TransparensOpak till subtransparent
StreckfärgBrun, brungul till orangegul
Specifik vikt3,3 - 4,3
SmältbarhetSmältbar vid 5-5,5
LöslighetLöslig i saltsyra
ÖvrigtSvagt magnetisk
Referenser[1][2][3][4]

Goethit är en gul eller gulbrun järnoxid med den kemiska formeln α-FeOOH är ett mineral i diasporgruppen, bestående av järn(III)oxid-hydroxid, närmare bestämt α-polymorfen. Det finns i jord och andra lågtemperaturmiljöer som sediment och utgör en viktig beståndsdel i rost. Goethit förekommer som små partiklar och har därför en stor specifik yta, dock lägre än den för ferrihydrit, ofta mellan 40 och 200 m²/g.

Goetit har varit välkänt sedan urminnes tider för dess användning som pigment (brunockra). Bevis har hittats för dess användning i färgpigmentprov tagna från grottorna i Lascaux i Frankrike. Det beskrevs första gången 1806 baserat på prover som hittades i Hollertszug-gruvan i Herdorf, Tyskland.[3] Mineralet fick sitt namn efter den tyske polymaten och poeten Johann Wolfgang von Goethe (1749–1832).

Egenskaper

Goethit är en järnoxihydroxid som innehåller järn(III). Det är huvudkomponenten i rost och myrmalm. Goethits hårdhet varierar från 5,0 till 5,5 på Mohs-skalan, och dess specifika vikt varierar från 3,3 till 4,3. Mineralet bildar prismatiska nålliknande kristaller ("nåljärnsten"[2]) men är mer typiskt massiv.[1]

Feroxyhyt och lepidocrocit är båda polymorfer av järnoxihydroxiden FeO(OH) som är stabila vid tryck- och temperaturförhållandena på jordens yta. Även om de har samma kemiska formel som goethit, gör deras olika kristallina strukturer dem till distinkta mineraler.[4]

Dessutom har goethit flera högtrycks- och högtemperaturpolymorfer, som kan vara relevanta för förhållandena i jordens inre. Dessa inkluderar ε-FeOOH, som har en ortorombisk kristallstruktur,[5] en polymorf av kubisk pyrittyp med[6] eller utan att förlora väte[7] och en ultratät hexagonal struktur.[8]

Goethit har samma kristallstruktur som diaspor, det analoga aluminiumoxid-hydroxidmineralet. Syre- och hydroxidjoner bildar en hexagonal tätpackad struktur, med järnjoner som fyller oktaedriska platser mellan anjonerna. Platserna fyllda av järnjoner bildar parade kedjor som löper längs med kristallen, med de två kedjorna i varje par sammanfogade av hydroxidjoner.[9]

  • Goethitkristallstrukturen visad längs [001]. Röda joner är järn, vita är syre och gula är hydroxid.
    Goethitkristallstrukturen visad längs [001]. Röda joner är järn, vita är syre och gula är hydroxid.
  • Goethitkristallstrukturen visad längs [010].
    Goethitkristallstrukturen visad längs [010].

Förekomst

Goethit finns över hela planeten, vanligtvis i form av konkreta formationer, stalaktitiska formationer, ooliter (en form som består av små runda korn cementerade tillsammans),[3] reniforma (njurformer) eller botryoidala (globulära, som druvklasar) ansamlingar. Den är också en mycket vanlig pseudomorf. Den påträffas ofta i de sumpiga områdena vid toppen av källvatten ('myrjärn'), på grottgolv och på botten av sjöar och små bäckar. ”Lådverk” eller oxidationszoner som härrör från oxidation av sulfidmalmavlagringar är bildat av goethit tillsammans med andra järnoxider och kvarts.[10][1]

Betydande avlagringar av goethit finns i England, Kuba och i Minnesota, Missouri, Colorado, Alabama, Georgia, Virginia och Tennessee i USA.[10][1]

Avlagringar som är betydande på plats, om än inte i överflöd, har hittats i Mars krater Gusev av NASA:s Spirit rover, vilket ger starka bevis för närvaron av flytande vatten på planeten i ett tidigare skede av dess utveckling.[11]

Limpetmusslors tänder består till cirka 80 procent av goethitfibrer med endast tiotals nanometer i diameter, tillräckligt små för att vara okänsliga för fel, vilket står för deras extrema draghållfasthet på 3,5–6,0 GPa och elasticitetsmodul på 120 ± 30 GPa.[12] [13]

Användning

Dess huvudsakliga moderna användning är som järnmalm, som kallas brun järnmalm.[3] Goethit är en viktig komponent i ockrapigment,[14] och har värmebehandlats för användning som rött pigment sedan paleolitisk tid.[15] Järnrika lateritiska jordar som har utvecklats över serpentinstenar i tropiska klimat bryts för sitt järninnehåll, såväl som andra metaller.[16]

Fina goethitexemplar är sällsynta och är därför värdefulla samlarobjekt.[10] Bandade eller skimrande varianter skärs och poleras till cabochoner för smyckestillverkning.[17]

I en kunglig grav i det antika kungariket Frygien hittades en kropp som tros vara kung Gordias, far till den legendariske kungen Midas. Gravhöljet hade färgats med ett färgämne innehållande goethit, vilket i sitt ursprungliga oförblekta tillstånd skulle ha fått höljet att se ut som om det var vävt av guld. Historiker spekulerar i att legenden om kung Midas gyllene touch kan ha sitt ursprung från frygiska kungligheter som bär kläder gjorda av sådana guldfärgade textilier.[18][19]

Bildgalleri

  • Iriserande goethit, Filón Sur Mine, Tharsis, Huelva, Spanien
    Iriserande goethit, Filón Sur Mine, Tharsis, Huelva, Spanien
  • Goethit från Minas Gerais, Brasilien
    Goethit från Minas Gerais, Brasilien
  • En skarp, skivformad kalcit har här helt ersatts av goethit, som bevarar den ursprungliga formen perfekt
    En skarp, skivformad kalcit har här helt ersatts av goethit, som bevarar den ursprungliga formen perfekt
  • Goetitbeläggning ersätter rostade pyritkuber
    Goetitbeläggning ersätter rostade pyritkuber
  • Fint kristalliserat exemplar av goethit från Lake George, Park County, Colorado, USA
    Fint kristalliserat exemplar av goethit från Lake George, Park County, Colorado, USA
  • Goethit från Negaunee, Marquette County, Michigan, USA
    Goethit från Negaunee, Marquette County, Michigan, USA

Se även

Referenser

Den här artikeln är helt eller delvis baserad på material från engelskspråkiga Wikipedia, Goethite, 26 februari 2024..

Noter

  1. ^ [a b c d] Hurlbut, Cornelius S.; Klein, Cornelis (1985). Manual of Mineralogy (20th). Wiley. ISBN 0-471-80580-7. https://archive.org/details/manualofmineralo00klei. 
  2. ^ [a b] Barthelmy, David (2012). ”Goethite Mineral Data”. Mineralogy Database. http://webmineral.com/data/Goethite.shtml. 
  3. ^ [a b c d] Goethite, Mindat.org
  4. ^ [a b] Anthony, John W.; Bideaux, Richard A.; Bladh, Kenneth W.; Nichols, Monte C. (2005). ”Goethite”. Handbook of Mineralogy. Mineral Data Publishing. http://www.handbookofmineralogy.org/pdfs/goethite.pdf. 
  5. ^ Suzuki, Akio (2010). ”High-pressure X-ray diffraction study of ε-FeOOH”. Physics and Chemistry of Minerals 37 (3): sid. 153–157. doi:10.1007/s00269-009-0319-x. Bibcode: 2010PCM....37..153S. 
  6. ^ Hu, Qingyang; Kim, Duckyoung; Yang, Wenge; Liuxiang, Yang; Yue, Meng; Zhang, Li; Mao, Ho-kwang (2016). ”FeO2 and FeOOH under deep lower-mantle conditions and Earth's oxygen–hydrogen cycles”. Nature 534 (7606): sid. 241–244. doi:10.1038/nature18018. PMID 27279220. Bibcode: 2016Natur.534..241H. 
  7. ^ Nishi, Masayuki; Kuwayama, Yasuhiro; Tsuchiya, Jun; Tsuchiya, Taku (2017). ”The pyrite-type high-pressure form of ε-FeOOH”. Nature 547 (7662): sid. 205–208. doi:10.1038/nature22823. PMID 28678774. Bibcode: 2017Natur.547..205N. 
  8. ^ Zhang, Li; Yuan, Hongsheng; Meng, Yue; Mao, Ho-kwang (2017). ”Discovery of a hexagonal ultradense hydrous phase in (Fe,Al)OOH”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 547 (12): sid. 205–208. doi:10.1073/pnas.1720510115. PMID 29507221. 
  9. ^ Hurlbut & Klein 1985, sid. 392.
  10. ^ [a b c] Sinkankas, John (1964). Mineralogy for amateurs.. Princeton, N.J.: Van Nostrand. Sid. 342–344. ISBN 0442276249. 
  11. ^ Klingelhöfer, G.; DeGrave, E.; Morris, R. V.; Van Alboom, A.; de Resende, V. G.; De Souza, P. A.; Rodionov, D.; Schröder, C.; et al. (November 2005). ”Mössbauer spectroscopy on Mars: goethite in the Columbia Hills at Gusev crater”. Hyperfine Interactions 166 (1–4): sid. 549–554. doi:10.1007/s10751-006-9329-y. Bibcode: 2005HyInt.166..549K. https://biblio.ugent.be/publication/538524/file/538971. 
  12. ^ Webb, Jonathan (18 February 2015). ”Limpet teeth set new strength record”. BBC News: Science and Environment. BBC News. https://www.bbc.co.uk/news/science-environment-31500883. 
  13. ^ Barber, Asa H.; Lu, Dun; Pugno, Nicola M. (2015-04-06). ”Extreme strength observed in limpet teeth”. J. R. Soc. Interface (Royal Society) 12 (105): 20141326. doi:10.1098/rsif.2014.1326. PMID 25694539. 
  14. ^ Hradil, David; Grygar, Tomáš; Hradilová, Janka; Bezdička, Petr (April 2003). ”Clay and iron oxide pigments in the history of painting”. Applied Clay Science 22 (5): sid. 223–236. doi:10.1016/S0169-1317(03)00076-0. Bibcode: 2003ApCS...22..223H. 
  15. ^ Cavallo, G.; Fontana, F.; Gialanella, S.; Gonzato, F.; Riccardi, M. P.; Zorzin, R.; Peresani, M. (October 2018). ”Heat Treatment of Mineral Pigment During the Upper Palaeolithic in North-East Italy: Heat treatment of mineral pigment during the Upper Palaeolithic”. Archaeometry 60 (5): sid. 1045–1061. doi:10.1111/arcm.12360. 
  16. ^ Frasche, Dean F. (1 May 1941). ”Origin of the Surigao iron ores”. Economic Geology 36 (3): sid. 280–305. doi:10.2113/gsecongeo.36.3.280. Bibcode: 1941EcGeo..36..280F. 
  17. ^ Gosse, Ralph (October 1968). ”Notes on Rare and Unusual New England Gemstones”. Rocks & Minerals 43 (10): sid. 753–756. doi:10.1080/00357529.1968.11765131. Bibcode: 1968RoMin..43..753G. 
  18. ^ Ballard, Mary (2012). ”King Midas' Textiles and His Golden Touch”. The archaeology of Phrygian Gordion, royal city of Midas. Philadelphia: University of Pennsylvania Museum of Archaeology and Anthropology. Sid. 15, 165–169. ISBN 9781934536483. https://books.google.com/books?id=TUkiGrcsN28C&q=goethite. Läst 8 april 2022. 
  19. ^ Archived at Ghostarchive and the Wayback Machine: Rose, Brian. ”Great Myths and Legends: The Golden Age of King Midas”. Great Myths and Legends: The Golden Age of King Midas. Penn Museum. https://www.youtube.com/watch?v=NPgZhBagmbk. 

Externa länkar

  • Wikimedia Commons har media som rör Goethit.
    Bilder & media
  • http://www.webmineral.com/data/Goethite.shtml
  • Spencer, Leonard James (1911). "Göthite" . Encyclopædia Britannica (11th ed.).
Auktoritetsdata
• LCCN: sh85055666 • GND: 4157799-1