Vauxita

Um mineral triclínico, como a vauxita, tem todos os três eixos de cristal de comprimentos diferentes e todos os três ângulos interaxiais de tamanhos diferentes, nenhum igual a 60 °, 90 ° ou 120 °. Consequentemente, o material é anisotrópico e as propriedades físicas, incluindo propriedades ópticas, variam com a direção. O índice de refração é a razão entre a velocidade da luz no vácuo e a velocidade da luz no meio. Visto que isso varia com a cor da luz, uma cor padrão deve ser escolhida quando os índices de refração são especificados. O padrão usual é a luz amarela de fonte de sódio, que possui comprimento de onda de 589,3 nanômetros. Para uma substância anisotrópica, o índice de refração (para luz de uma determinada cor) varia com a direção, e para vauxita o intervalo é de 1.551 para luz viajando paralelamente ao eixo a a 1,562 para luz viajando paralela ao eixo c. Um eixo óptico é uma direção na qual a luz viaja através de um cristal de tal forma que a velocidade é a mesma para todas as direções de polarização da luz de qualquer comprimento de onda (ou seja, cor). Qualquer direção em um cristal isométrico tem essa propriedade. Os cristais trigonal, tetragonal e hexagonal possuem um único eixo óptico, paralelo ao eixo do cristal c. Eles são considerados uniaxiais. Os cristais triclínicos, monoclínicos e ortorrômbicos têm dois eixos ópticos e são ditos biaxiais. O ângulo entre os dois eixos é denotado por 2V. Vauxite é biaxial.

A estrutura da vauxita é caracterizada por cadeias infinitas paralelas ao eixo do cristal c. Um conjunto de cadeias é formado por octaedros com um íon de ferro ferroso Fe ou um íon de alumínio Al no meio e um íon de oxigênio O em cada um dos seis vértices. Os íons centrais desses octaedros são alternadamente Fe e Al, e os octaedros adjacentes compartilham bordas. Em cada borda ligada, dois íons de oxigênio são compartilhados entre dois octaedros, e cada octaedro deve ter duas bordas compartilhadas para formar uma cadeia. Paralelamente a essas cadeias octaédricas ligadas à borda estão cadeias mistas ligadas ao vértice de octaedros e tetraedros alternados. O tetraedro tem um íon de fósforo P no meio e íons de oxigênio O em cada um dos quatro vértices, e o octaedro tem um íon de alumínio Al no meio rodeado por seis íons de oxigênio O, como nas cadeias octaédricas. Em cada vértice vinculado, um O é compartilhado entre um tetraedro e um octaedro, e cada tetraedro e octaedro deve ter dois vértices vinculados para formar a cadeia mista. Cada cadeia octaédrica é flanqueada por duas cadeias mistas, uma de cada lado, unidas pelos vértices das cadeias, formando uma cadeia tripla infinita. As cadeias triplas são ainda interligadas por ainda mais tetraedros de fósforo (não aqueles nas cadeias mistas), que compartilham vértices com ambos os tipos de octaedros nas cadeias octaédricas e com os octaedros de alumínio nas cadeias mistas. Moléculas de água (H2O) e íons hidroxila (OH) também são incorporados a esta cadeia, dando origem a uma cadeia complexa com composição [FeAl3 (PO4) 4 (OH) 4 (OH2) 2]. Essas cadeias complexas, que são paralelas ao eixo do cristal c, estão ligadas na direção do eixo a por mais octaedros de alumínio (não os das cadeias) e na direção do eixo b por mais octaedros de Fe, e há mais moléculas de água dentro de canais na estrutura, dando a fórmula final para vauxita como FeAl2 (PO4) 2 (OH) 2.6H2O.