Goethita

Goethita é comum ferro mineral de óxido que possui fórmula química FeO (OH). É frequentemente referido como “limonita”, embora esse termo seja usado de forma mais ampla para descrever uma mistura de vários óxidos e hidróxidos de ferro. A goethita é um mineral importante em vários contextos geológicos e ambientais devido à sua ocorrência generalizada e ao seu papel significativo em processos como a ciclagem do ferro e a formação mineral.

A goethita normalmente cristaliza no sistema cristalino ortorrômbico, formando cristais prismáticos ou em forma de agulha, bem como em formas maciças, botrioidais (globulares), estalactíticas ou terrosas. Sua cor pode variar do marrom-amarelado ao marrom escuro e geralmente exibe um brilho característico opaco ou terroso. A goethita é um componente comum de solos, sedimentos e vários tipos de formações rochosas, e também pode ser encontrada como intemperismo produto de outros ricos em ferro minerais.

Contexto histórico e nomenclatura

O mineral goethita recebe o nome de Johann Wolfgang von Goethe, um polímata alemão que fez contribuições significativas em vários campos, incluindo literatura, filosofia e ciência. O mineral foi nomeado em homenagem a Goethe em 1806 pelo mineralogista alemão Johann Georg Christian Lehmann.

Goethe nunca estudou ou contribuiu diretamente para mineralogia, mas seus interesses e influência multidisciplinares foram tais que Lehmann decidiu dar o nome dele ao mineral. Essa prática de nomear minerais com nomes de indivíduos proeminentes foi bastante comum na história da mineralogia, como forma de homenagear suas contribuições ou simplesmente para chamar a atenção para minerais recém-descobertos.

O mineral goethita é conhecido desde a antiguidade e sua aparência e propriedades distintas foram notadas por diversas culturas. No entanto, foram os séculos XVIII e XIX que marcaram um período de classificação e nomenclatura mineralógica sistemática, levando ao reconhecimento formal de minerais como a goethita como espécies distintas.

Em resumo, a goethita é um mineral de óxido de ferro com presença significativa em diversos ambientes geológicos. Seu nome está ligado ao escritor alemão Johann Wolfgang von Goethe devido às suas contribuições mais amplas ao conhecimento e à cultura humana, embora não estivesse diretamente envolvido no estudo dos minerais.

Polimorfismo & Série: Trimorfo com feroxiíto e lepidocrocita.

Associação: lepidocrocita, hematita, pirita, siderita, pirolusita, manganita, muitas outras espécies de ferro e manganês.

Propriedades Químicas da Goethita

A goethita (FeO(OH)) é um mineral complexo de óxido de ferro com diversas propriedades químicas que contribuem para seu comportamento em diferentes contextos geológicos e ambientais. Aqui estão algumas propriedades químicas importantes da goethita:

  1. Fórmula química: A fórmula química da goethita é FeO(OH), indicando sua composição de ferro (Fe), oxigênio (O) e grupos hidroxila (OH). Também pode conter pequenas impurezas e oligoelementos dependendo do ambiente de formação.
  2. Grupos Hidroxila: A goethita contém grupos hidroxila (OH) em sua estrutura química. Esses grupos hidroxila contribuem para sua capacidade de adsorver água e outras moléculas em sua superfície, o que pode afetar suas propriedades como cor, estabilidade e reatividade.
  3. Estado de oxidação de ferro: O estado de oxidação do ferro na goethita é principalmente +3. Este estado de oxidação contribui para a sua cor marrom-avermelhada a marrom-amarelada. A presença de ferro no estado de oxidação +3 também torna a goethita um componente importante da minério de ferro depósitos.
  4. Estrutura e Cristalografia: A goethita cristaliza no sistema de cristal ortorrômbico e normalmente forma cristais em forma de agulha ou prismáticos. Sua estrutura cristalina consiste em camadas de unidades octaédricas de hidróxido de ferro intercaladas com camadas de átomos de oxigênio.
  5. Conteúdo de água e hidratação: A goethita é hidratada, o que significa que contém moléculas de água em sua estrutura. O teor de água pode variar, afetando as propriedades físicas e químicas do mineral. As reações de hidratação e desidratação podem ocorrer sob certas condições, influenciando a estabilidade do mineral.
  6. Adsorção e Química de Superfície: A superfície rica em hidroxila da goethita permite adsorver vários íons e moléculas das soluções circundantes. Esta propriedade torna a goethita um componente importante dos solos e sedimentos, pois pode adsorver contaminantes, nutrientes e metais.
  7. Reatividade e Transformação: A goethita pode sofrer diversas transformações e reações dependendo do ambiente. Por exemplo, pode se transformar em outros óxidos de ferro, como hematita, sob condições específicas como aquecimento. Também participa de reações redox envolvendo ferro e oxigênio.
  8. Intemperismo e Impacto Ambiental: A goethita é um produto de intemperismo comum de outros minerais contendo ferro, formando-se como resultado da alteração de minerais precursores na presença de água e oxigênio. Sua estabilidade e interações com a água e outros compostos desempenham um papel na formação do solo e na ciclagem do ferro em ambientes terrestres.
  9. Associações Minerais: A goethita é frequentemente encontrada em associação com outros minerais de ferro, como hematita, magnetitae siderita. Também pode ocorrer junto com outros minerais como quartzo, minerais de argilae vários sulfetos metálicos.

Em resumo, as propriedades químicas da goethita a tornam um mineral versátil que desempenha um papel significativo em diversos processos geológicos e ambientais. Suas interações com a água, outros minerais e compostos químicos contribuem para suas características únicas e sua importância em áreas como geologia, mineralogia, ciências do solo e ciências ambientais.

Propriedades Físicas da Goethita

A goethita é um mineral de óxido de ferro com propriedades físicas distintas que contribuem para sua identificação e caracterização. Essas propriedades são úteis para mineralogistas, geólogos e cientistas que trabalham em diversas áreas. Aqui estão as principais propriedades físicas da goethita:

  1. Cor: A goethita exibe uma variedade de cores, incluindo marrom-amarelado, marrom-avermelhado e marrom escuro. A cor é influenciada por impurezas, hidratação e presença de outros minerais a ela associados.
  2. Brilho: A goethita normalmente tem um brilho opaco ou terroso, muitas vezes parecendo um pouco fosco em vez de brilhante. Esse brilho é resultado de sua estrutura de granulação fina ou fibrosa.
  3. Onda: A faixa da goethita é tipicamente marrom-amarelada, que é a cor do mineral quando em pó. Esta propriedade pode ser útil para distinguir a goethita de outros minerais com cores semelhantes.
  4. Dureza: A goethita tem uma dureza de cerca de 5.0 a 5.5 na escala de Mohs. Pode riscar materiais com menor dureza, mas pode ser riscado por materiais com maior dureza.
  5. Estrutura de cristal: A goethita cristaliza no sistema cristalino ortorrômbico. Seus cristais costumam ser prismáticos ou em formato de agulha. Também pode formar massas botrioidais (globulares), estalactíticas e terrestres.
  6. Decote: A goethita não possui planos de clivagem distintos, o que significa que ela não se quebra ao longo de superfícies planas específicas, como fazem os minerais com clivagem perfeita.
  7. Fratura: A fratura do mineral é tipicamente irregular ou subconcoidal, produzindo superfícies irregulares ou curvas quando quebrada.
  8. Densidade: A densidade da goethita varia dependendo de fatores como teor de água e impurezas, mas geralmente varia de 3.3 a 4.3 g/cm³.
  9. Transparência: A goethita geralmente é opaca, o que significa que a luz não passa por ela. Fragmentos ou seções finas podem ser translúcidas.
  10. Hábito: O hábito da goethita refere-se à sua aparência e forma geral. Pode ocorrer em vários hábitos, incluindo prismático, acicular (em forma de agulha), reniforme (em forma de rim) e estalactítico (formando estruturas semelhantes a pingentes de gelo).
  11. Gravidade específica: A gravidade específica da goethita varia de aproximadamente 3.3 a 4.3, indicando sua densidade em relação à água.
  12. Magnetismo: A goethita é fracamente magnética, o que significa que pode ser atraída por um ímã forte, mas não exibe propriedades magnéticas fortes como a magnetita.
  13. Propriedades Óticas: Sob um microscópio petrográfico, a goethita pode exibir uma variedade de propriedades ópticas, incluindo birrefringência e pleocroísmo, o que pode fornecer informações adicionais sobre sua estrutura cristalina.

Em resumo, as propriedades físicas da goethita abrangem uma gama de características que auxiliam na sua identificação e diferenciação de outros minerais. Essas propriedades são influenciadas por fatores como estrutura cristalina, composição química e condições de formação.

Propriedades ópticas da goethita

Goethita

As propriedades ópticas dos minerais, incluindo a goethita, fornecem informações valiosas sobre sua estrutura cristalina, composição e comportamento ao interagir com a luz. Aqui estão as principais propriedades ópticas da goethita:

  1. Cor: A cor da goethita pode variar amplamente, variando do marrom-amarelado ao marrom-avermelhado e marrom escuro. Impurezas, defeitos cristalinos e a presença de outros minerais podem influenciar sua cor.
  2. Transparência e Opacidade: A goethita é tipicamente opaca, o que significa que a luz não consegue passar através dela. Fragmentos finos podem apresentar alguma translucidez, mas na maior parte, a goethita não é transparente.
  3. Brilho: A goethita geralmente tem um brilho opaco ou terroso, o que significa que parece um pouco fosca em vez de brilhante quando observada sob a luz refletida.
  4. Índice de refração: O índice de refração é uma medida de quanta luz é desviada (refratada) ao passar do ar para um mineral. O índice de refração da goethita é relativamente baixo, contribuindo para sua aparência opaca.
  5. Birrefringência: A goethita é fracamente birrefringente, o que significa que pode exibir uma pequena diferença nos índices de refração quando observada sob polarizadores cruzados em um microscópio petrográfico. Esta propriedade é frequentemente usada para distinguir a goethita de outros minerais com cores semelhantes.
  6. Pleocroísmo: Pleocroísmo é a propriedade dos minerais de exibir cores diferentes quando vistos de diferentes direções cristalográficas. A goethita pode apresentar pleocroísmo fraco, com cores ligeiramente diferentes quando observada ao longo de diferentes eixos cristalinos.
  7. Cores de interferência: Quando observada entre polarizadores cruzados em microscópio petrográfico, a goethita pode apresentar cores de interferência devido à sua birrefringência. Essas cores podem fornecer informações sobre a espessura das seções minerais e suas propriedades ópticas.
  8. Geminação: A goethita pode exibir geminação polissintética, que ocorre quando múltiplas seções cristalinas do mineral parecem se repetir ao longo de certas direções. Isso pode afetar suas propriedades ópticas.
  9. Extinção: A extinção refere-se ao fenômeno em que a cor ou o brilho do mineral desaparece à medida que ele é girado sob polarizadores cruzados. O ângulo em que isso ocorre pode ser usado para determinar a orientação da estrutura cristalina do mineral.
  10. Halos Pleocróicos: Em alguns casos, halos pleocróicos – anéis concêntricos de cores diferentes em torno de inclusões minerais radioativas – podem se formar em torno de cristais de goethita devido a danos por radiação. Este fenômeno está associado principalmente ao mineral zircão.
  11. Fluorescência: Embora a goethita em si não seja conhecida por sua forte fluorescência, certas impurezas ou minerais associados podem exibir fluorescência sob condições específicas de iluminação.

Em resumo, as propriedades ópticas da goethita são essenciais para a identificação e caracterização do mineral, principalmente quando se utilizam técnicas como a microscopia de luz polarizada. Essas propriedades podem oferecer insights sobre a cristalografia, composição e histórico de alteração potencial da goethita.

Ocorrência e Formação

A goethita é um mineral de óxido de ferro amplamente difundido que ocorre em uma variedade de ambientes geológicos e ambientais. Sua formação está intimamente ligada a processos que envolvem intemperismo, alteração e precipitação de materiais ricos em ferro. Aqui estão algumas ocorrências comuns e processos de formação de goethita:

  1. Intemperismo de minerais ricos em ferro: A goethita freqüentemente se forma como um produto de intemperismo de outros minerais contendo ferro, como pirita (sulfeto de ferro), magnetita (óxido de ferro) e siderita (carbonato de ferro). Esses minerais podem sofrer oxidação e hidrólise na presença de água e oxigênio, levando à formação de goethita.
  2. Depósitos hidrotermais: A goethita pode precipitar a partir de soluções hidrotérmicas em veias e fraturas dentro rochas. fluidos hidrotermais ricos em ferro e outros elementos podem depositar goethita à medida que esfriam e interagem com as rochas hospedeiras.
  3. Minério de ferro do pântano: Em ambientes pantanosos ou pantanosos, a goethita pode se acumular na forma de “minério de ferro pantanoso”. As águas ricas em ferro reagem com a matéria orgânica e, quando o ferro precipita, forma depósitos de goethita. Com o tempo, estes depósitos podem acumular-se e ser fontes de ferro economicamente significativas.
  4. Solos Lateríticos: Em regiões tropicais e subtropicais com alta pluviosidade, a goethita pode acumular-se em solos lateríticos. Esses solos são formados pela lixiviação de outros minerais e pela concentração de ferro e alumínio óxidos, incluindo goethita. Os solos lateríticos são frequentemente vermelhos ou marrom-avermelhados devido à presença de óxidos de ferro.
  5. Rochas sedimentares: A goethita pode estar presente em rochas sedimentares, incluindo formações ricas em ferro, como formações ferríferas bandadas (BIFs). Estas rochas consistem em camadas alternadas de minerais ricos em ferro e Chert, e fornecem pistas importantes sobre ambientes antigos e a história da Terra.
  6. Oxidação de Minerais de Ferro: A oxidação de minerais de ferro em vários ambientes geológicos, como a oxidação de águas subterrâneas interagindo com rochas contendo ferro, pode conduzir para a formação da goethita. Este processo é frequentemente acompanhado por mudanças no pH e na disponibilidade de oxigênio.
  7. Rejeitos e resíduos de minas: A goethita pode se formar em rejeitos de minas e resíduos de atividades de mineração onde minerais contendo ferro estão presentes. Estas formações secundárias podem impactar o meio ambiente local e a qualidade da água devido ao seu potencial para liberar metais e outras substâncias.
  8. Precipitação Biogênica: A atividade microbiana, especialmente a das bactérias oxidantes de ferro, pode desempenhar um papel na promoção da precipitação da goethita. Essas bactérias catalisam a oxidação do ferro, levando à formação de óxidos de ferro, incluindo a goethita.
  9. Depósitos em cavernas: Em certos ambientes de cavernas, a goethita pode precipitar a partir de água rica em minerais à medida que goteja ou flui pela caverna. Isto pode resultar em formações únicas como estalactites e estalagmites feitas de goethita.

Em resumo, a goethita se forma através de uma variedade de processos de intemperismo, alteração e precipitação envolvendo minerais e soluções ricas em ferro. A sua ocorrência abrange uma ampla gama de ambientes geológicos, desde solos intemperizados e rochas sedimentares até veios hidrotermais e formações cavernosas. A compreensão da formação da goethita contribui para o nosso conhecimento da geologia da Terra e dos processos que moldam sua superfície.

Usos e aplicações da Goethita

A goethita, como mineral de óxido de ferro, possui diversas aplicações práticas e usos em diversos campos devido às suas propriedades únicas. Embora possa não ser tão amplamente utilizado como alguns outros minerais, as suas características tornam-no valioso em vários contextos:

  1. Pigmentos e Corantes: A gama de cores naturais da Goethita, que inclui tons de marrom-amarelado, marrom-avermelhado e marrom-escuro, tornou-a historicamente importante como pigmento e corante natural na arte e na cerâmica. Seu uso remonta a séculos para colorir cerâmicas, pinturas e outras obras de arte.
  2. Produção de minério de ferro e aço: Embora não seja uma fonte primária de ferro, a goethita pode estar presente no ferro depósitos de minério e contribui para o teor geral de ferro. O minério de ferro com teor significativo de goethita pode ser processado para extrair ferro e utilizado na produção de aço e outros produtos à base de ferro.
  3. Catálise: Nanopartículas de goethita têm se mostrado promissoras como catalisadores em diversas reações químicas. Sua alta área superficial e reatividade os tornam úteis para catalisar reações de oxidação e redução em processos industriais.
  4. Remediação ambiental: As propriedades de adsorção da goethita podem ser usadas para remover contaminantes da água e do solo. A superfície da goethita pode adsorver metais pesados, compostos orgânicos e outros poluentes, tornando-a potencialmente útil em esforços de limpeza ambiental.
  5. Arqueologia e Geocronologia: A goethita pode se formar em artefatos e formações geológicas ao longo do tempo. Sua presença em artefatos arqueológicos pode fornecer informações sobre a idade e a história desses artefatos. Em geologia, os revestimentos de goethita em rochas e minerais podem ser usados ​​para fins de datação relativa.
  6. Estudos de Cristalografia e Mineralogia: A estrutura cristalina e as propriedades ópticas da goethita a tornam valiosa para estudos científicos de cristalografia, mineralogia e ciências da Terra. Os pesquisadores usam suas características para aprender sobre as condições em que ele se forma e seu papel em diversos processos geológicos.
  7. Coleta de gemas e minerais: Embora não seja um tradicional gema, os hábitos e cores cristalinas únicas da goethita tornam-no um mineral atraente para colecionadores e entusiastas interessados ​​em espécimes minerais e artes lapidares.
  8. Educação e Pesquisa: A goethita é comumente usada em ambientes educacionais para demonstrar aos alunos a identificação mineral e propriedades ópticas. Serve como exemplo prático para o ensino de conceitos de mineralogia.
  9. Ciência de materiais: O estudo das propriedades da goethita contribui para uma compreensão mais ampla da ciência dos materiais, incluindo o comportamento dos óxidos de ferro e as interações entre os minerais e seu ambiente.
  10. Pesquisa científica: A ocorrência de goethita em ambientes naturais fornece aos cientistas insights sobre a história geológica da Terra, as condições ambientais passadas e os processos de formação mineral.

Embora a goethita possa não ter aplicações industriais tão amplas como alguns outros minerais, suas características e comportamento a tornam valiosa em contextos específicos, particularmente nos campos da arte, da ciência e da indústria, onde suas propriedades únicas podem ser aproveitadas para diversos fins.

Locais de Distribuição e Mineração

A goethita, sendo um mineral comum de óxido de ferro, é encontrada em vários ambientes geológicos ao redor do mundo. Sua ocorrência generalizada o torna um componente significativo de solos, sedimentos e alguns depósitos de minério de ferro. Aqui estão algumas regiões e países notáveis ​​onde a goethita é encontrada:

  1. Austrália: A Austrália é um grande produtor de minério de ferro, e a goethita é frequentemente encontrada como um componente de depósitos de minério de ferro em vários estados, incluindo Austrália Ocidental, Queensland e Sul da Austrália.
  2. Brasil: O Brasil é outro importante produtor de minério de ferro, e a goethita está presente em algumas jazidas de minério de ferro do país, principalmente na região de Carajás.
  3. Estados Unidos: A goethita é encontrada em vários estados dos EUA, incluindo Michigan, Minnesota e Missouri. Essas regiões são conhecidas por suas jazidas de minério de ferro e atividades de mineração.
  4. Índia: A Índia é um dos maiores produtores mundiais de minério de ferro, e a goethita pode ser encontrada em seus depósitos de minério de ferro em estados como Odisha, Karnataka e Goa.
  5. Rússia: A goethita está presente em diversas jazidas de minério de ferro na Rússia, contribuindo para a significativa produção de minério de ferro do país.
  6. China: A China é um grande consumidor e produtor de minério de ferro, e a goethita pode ser encontrada em depósitos de minério de ferro em várias províncias do país.
  7. África do Sul: A goethita ocorre em alguns depósitos de minério de ferro na África do Sul, que também é um importante produtor de minério de ferro.
  8. Canadá: A goethita pode ser encontrada em depósitos de minério de ferro no Canadá, principalmente em regiões como Labrador e Quebec.
  9. Suécia: A Suécia é conhecida pela sua produção de minério de ferro e a goethita está presente em algumas das jazidas de minério de ferro do país.
  10. Chile: A goethita pode ser encontrada em jazidas de minério de ferro no Chile, que é um notável produtor de cobre tão bem.
  11. Reino Unido: A goethita foi encontrada em vários locais do Reino Unido, frequentemente associada a atividades de mineração de minério de ferro no passado.
  12. Outros países: A goethita pode ser encontrada em depósitos de minério de ferro e outras configurações geológicas em muitos outros países ao redor do mundo, contribuindo para a sua distribuição global.

É importante notar que a goethita está frequentemente presente junto com outros minerais de óxido de ferro, como hematita e magnetita, em depósitos de minério de ferro. A distribuição específica e a mineração da goethita podem variar de acordo com as características geológicas de cada região e a natureza dos depósitos de minério de ferro presentes.

Difundido; algumas localidades para bons cristais incluem:

  • de Siegen, Renânia do Norte-Vestfália, e perto de Giessen, Hesse, Alemanha. At Pribram, República Tcheca.
  • Cristais excepcionais da mina Restormel, Lanlivery; a mina Botallack, St. Just; e em outros lugares na Cornualha, Inglaterra.
  • De Chaillac, Indre-et-Loire, França.
  • No Estados Unidos, do distrito de Pikes Peak e Florissant, El Paso Co., Colorado; um mineral de minério no distrito de Lake Superior, como na mina Jackson, Negaunee, e na mina Superior, Marquette, Marquette Co., Michigan.

Referências

  • Bonewitz, R. (2012). Rochas e minerais. 2ª ed. Londres: DK Publishing.
  • Handbookofmineralogy.org. (2019). Manual de Mineralogia. [online] Disponível em: http://www.handbookofmineralogy.org [Acessado em 4 de março de 2019].
  • Mindat.org. (2019). Goethita: Informações minerais, dados e localidades.. [online] Disponível em: https://www.mindat.org/min-727.html [Acessado em 4 de março de 2019].
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