Кристаллохимия - силикат
Cтраница 2
Сейчас мы различаем гораздо большее их число, чем приведенные шесть, и обозначенные на рис. 1 буквами д-и е наиболее характерны для второй главы кристаллохимии силикатов, в которой ведущими являются Na-и Са-силикаты. [16]
Таким образом, основная форма вхо7кдения кремнезема в обычные Са-Na - стекла - это груипы Si207, которые далее конденсируются в более или менее протяженные обрывки цепочек, лент, сеток и каркасов второй главы кристаллохимии силикатов. Хочется считать, что именно поэтому выделяющейся из стекла ( поверхностные слои) кристаллической фазой обычно является кристобалит, в структуре которого группы Si207 выражены наиболее четко. [17]
А против 2.6 А), основной строительной силикатной единицей становится более крупная группа [ Si207 ] ( ребро тригональной призмы, в которую вписывается эта группа, имеет длину да 4 А), и начинается вторая глава кристаллохимии силикатов. [18]
Итак, во всех кристаллохимическпх трактовках, или точнее угадываниях процессов, происходящих в стеклах, нужно учитывать, что основным формфактором является не кремнекислородные цепочки, но скорее стержни из Са - и Na-октаэдров, которые столь характерны для большинства расшифрованных структур из второй главы кристаллохимии силикатов, и к ним только приспособляются прочные, но отнюдь не жесткие кремнекпслородные радикалы. Чрезвычайно характерны в этом отношении коэффициенты теплового расширения стекла, которые [ ср. [19]
 |
Образование шестиугольников.| Образование водородными связями пустот в каркасе гидрохинона ( белыми кружками показаны атомы кислорода.| Структура Ni ( CN 2NHs - C H. [20] |
В некоторых клатратных соединениях пустоты могут располагаться друг над другом с образованием широких труб, в которых могут размещаться мелкие молекулы, в частности молекулы воды. В этом отношении клатратные соединения по своему строению становятся неотличимыми от цеолитов, о которых шла речь в разделе, посвященном кристаллохимии силикатов. [21]
Химия силикатов, алюмосиликатов и других близких к ним по структуре тугоплавких окислов выросла в самостоятельное, интенсивно развивающееся направление. Большое развитие получили исследования по изучению гетерогенных равновесий в силикатных иокиспых системах, в том числе при высоких и сверхвысоких давлениях; по кристаллохимии силикатов и алюмосиликатов; по синтезу и изучению строения силикатных адсорбентов и цеолитов ( молекулярные сита); монокристаллов и стекол для создания квантовых генераторов в различных диапазонах электромагнитных колебаний; по разработке методов получения новых силикатных строительных материалов. [22]
Когда это препятствие было устранено прогрессом рентгеновского анализа, кристаллохимия цементов в кавычках стала кристаллохимией в подлинном смысле слова и действительно мало отличной от кристаллохимии силикатов с макрокристаллами. [23]
На рис. 2 изображены кремнекислородные сетки второй главы кристаллохимии силикатов, наиболее характерным геометрическим элементом которых являются восьмиугольные кольца ( каждое из четырех групп Si207), в отличие от шестиугольных, характерных для каолина, слюд, хлоритов и иных пластинчатых силикатов первой главы. По элементарным геометрическим теоремам шестиугольники могут целиком заполнить плоскость, тогда как для восьмиугольников это невозможно, и они в изображенных сетках, характерных для второй главы кристаллохимии силикатов, чередуются либо с пятерными, либо-с четверными кольцами. [24]
Книга содержит два тома. Первый том посвящен описанию важнейших типов кристаллических структур и теоретическим основам кристаллохимии, во втором томе приведен материал описательной кристаллохимии. Здесц на примерах кристаллохимии силикатов, алюмосиликатов, органических веществ и бинарных соединений рассматриваются наиболее важные закономерности систематической кристаллохимии. [25]
Кристаллические структуры силикатов являются традиционным объектом рентгеноструктурного анализа. Невозможность растворения силикатов без их разрушения исключает исследование их строения химическими методами, основанными на переводе изучаемого объекта в раствор с сохранением целостности если не всего соединения, то по крайней мере входящих в его состав анионных радикалов. Неудивительно поэтому, что вся кристаллохимия силикатов была создана благодаря использованию дифракционных методов исследования кристаллических структур. Первые работы по исследованию строения силикатов связаны с именем Брэгга и его учеников. Позднее крупнейший вклад в кристаллохимию силикатов был внесен советскими исследователями - Н. В. Беловым и его школой. Ниже кратко описываются результаты исследований кристаллических структур силикатов и их ближайших аналогов - германатов, проводившиеся в течение ряда лет в Институте химии силикатов им. [26]
Стекло как аморфное тело отнюдь не бесструктурно. Большинство возражений против теории аморфной структуры проистекает от того, что понятие об аморфности часто отождествляется с п оня - тием о бесструктурности. На самом же деле основные принципы кристаллохимии силикатов должны одновременно являться руководящими принципами строения силикатного стекла. [27]
Кристаллохимия таких соединений представляет определенный интерес, поскольку позволяет проследить влияние небольших изменений радиуса катиона в ряду La-Lu на строение и физико-химические характеристики подобных веществ. Кроме того, следует подчеркнуть, что к моменту начала исследования практически никаких сведений об этих соединениях не имелось. Полученные нами данные пополняют фактическим материалом обобщенные результаты, представленные во второй главе кристаллохимии силикатов. [28]
Разделы книги, которые относятся к Описательной кристаллохимии, начинаются несколько необычно - с рассмотрения довольно сложных структур силикатов, а затем слоистых силикатов, принадлежащих к категории глинистых минералов. Объясняется это, как уже отмечалось выше, глубокой разработкой именно этих важных для минералогии разделов кристаллохимии. Надо сказать, что автор достаточно четко отмечает здесь, наряду с классическими данными школы Брэггов, крупный вклад, внесенный в кристаллохимию силикатов Н. В. Беловым и его школой, частично приводит новые структурные типы силикатов с крупными катионами по Н. В. Белову, широко использует его изображения структур. [29]
Описанные структурные расшифровки, которые мы считаем основным экспериментальным материалом по второй главе кристаллохимии силикатов, относятся к двум группам силикатов: цементным Са-гидро-силикатам и силикатам модных элементов, главным образом Zr, Ti, Nb, Та, редкоземельные элементы, и под этими рубриками они у нас фигурировали в виде двух основных проблем. Оказалось, что как основные стержни кристаллических структур, так и кремнекислородные радикалы ( определяющиеся именно основными - катиопнымн - стержнями) - все эти вновь расшифрованные структуры подчиняются одним и тем же законам, и две проблемы, если и не слились полиостью в одну, то чрезвычайно сблизились. Сами по себе указанные модные катионы, в частности Zr, но в особенности Ti, Nb, Та, не настолько велики, чтобы требовать для себя кристаллохимии силикатов с крупными катионами, но их подчиняют себе, своей силикатной кристаллохимии катионы Са и Na, когда они входят в один и тот же минерал. Но если силикатный мотив в обеих структурах тождествен, то катионный в куспидипе представлен колонками из одних Са-октаэдров, тогда как в ловените в совершенно аналогичных колонках чередуются Zr-октаэдры с Na-окта-эдрамн, а в ( кристаллографически отличных) других - Ti, Fe-октаэдры с теми же Na-октаэдрами. [30]
Страницы: 1 2 3