Spineller

Spineller är mineraler kristalliserade i så kallad spinellstruktur, vilken ingår i det kubiska kristallsystemet. Spinellgruppen har sitt namn efter mineralet spinell, magnesiumaluminat MgAl₂O₄.

Spinellstrukturen hos MgAl₂O₄.
   Mg²⁺        Al³⁺        O²⁺

Sammansättning

Spinellernas generella formel är AB₂X₄, där anjonen X vanligen är en atom ur kalkogengruppen, såsom syre, svavel eller selen.^[1]

Katjonernas sammanlagda laddning ska vara 8+, vilket med laddningar utskrivna blir A${\displaystyle ^{2+}}$B${\displaystyle _{2}^{3+}}$X${\displaystyle _{4}^{2-}}$ alternativt A${\displaystyle ^{4+}}$B${\displaystyle _{2}^{2+}}$X${\displaystyle _{4}^{2-}}$ eller A${\displaystyle ^{6+}}$B${\displaystyle _{2}^{+}}$X${\displaystyle _{4}^{2-}}$.^[1]

Spinellgrupper

Spinell-"supergruppen" delas utifrån typ av anjon in i tre spinellgrupper, som i sin tur har undergrupper utifrån katjonernas valenser. Totalt räknas 56 mineraler (2019) till spinell-supergruppen, varav några anges som exempel nedan.^[2][3]

Oxispinell-gruppen (O^2-)

Spinell-undergruppen (A${\displaystyle ^{2+}}$B${\displaystyle _{2}^{3+}}$O${\displaystyle _{4}}$)

- kromit FeCr₂O₄

- magnetit FeFe₂O₄ (ofta förkortat till Fe₃O₄)

- spinell MgAl₂O₄

Ulvöspinell-undergruppen (A${\displaystyle ^{4+}}$B${\displaystyle _{2}^{2+}}$O${\displaystyle _{4}}$)

- ringwoodit SiMg₂O₄

- Ulvöspinell TiFe₂O₄

Tiospinell-gruppen (S^2-)

Carrollit-undergruppen (A${\displaystyle ^{1+}}$B${\displaystyle _{2}^{3,5+}}$S${\displaystyle _{4}}$)

- carrollit Cu(Co,Ni)₂S₄

Linneit-undergruppen (A${\displaystyle ^{2+}}$B${\displaystyle _{2}^{3+}}$S${\displaystyle _{4}}$)

- linneit CoCo₂S₄

Selenospinell-gruppen (Se^2-)

Bornhardtit-undergruppen (A${\displaystyle ^{2+}}$B${\displaystyle _{2}^{3+}}$Se${\displaystyle _{4}}$)

- bornhardtit CoCo₂Se₄

Tyrrellit-undergruppen (A${\displaystyle ^{1+}}$B${\displaystyle _{2}^{3,5+}}$Se${\displaystyle _{4}}$)

- tyrrellit (Cu,Co,Ni)₃Se₄

Användning

Spinellpigment

Huvudartikel: Komplexa oorganiska pigment

Färgpigment med spinellstruktur, framställda genom kalcinering vid hög temperatur, hör till gruppen komplexa oorganiska pigment. De har utmärkt ljusäkthet och hög tålighet för bland annat kemikalier och både sura och basiska miljöer; de klarar även temperaturer på över 1000°C, vilket gör dem särskilt lämpliga vid infärgning av plaster och för keramik.^[4][5][6] Spinellstrukturen gör dessutom att metaller som annars skulle varit giftiga har så låg biotillgänglighet att de inte längre anses skadliga.^[5][7] Ett exempel är koboltblått, CoAl₂O₄, som också används i konstnärsfärger.