Изоморфное замещение - катион
Cтраница 1
Изоморфные замещения катионов в амфиболах обусловливают и явление полиморфизма, недавно обнаруженное Гиббсом, Блос-сом и Шеллом ( Gibbs, Bloss, Shell, 1960) у литиевых фторамфи-болов и Эрнстом ( Ernst, 1963) у синтетических щелочных амфиболов. Рентгеновские исследования этого минерала показали, что его следует отнести к ромбическим амфиболам. [1]
Что касается изоморфного замещения катионов, входящих в каркас, то оно управляется одинаковыми законами как для кристаллического, так и для стеклообразного состояний. Это вытекает из тогр факта, что в стеклообразном состоянии в основном сохраняются правильные геометрические формы тетраэдров [ SiO4 ], слагающих каркас. При замещении ионов Si4 другими кристаллохи-мическими подобными ионами, как-то: А13, В3, Ti4, Ge4, Be2 и др. в структуре стекол, богатых щелочами или другими компонентами основного характера, может возникать единый смешанный скелет. [2]
Еще чаще происходит изоморфное замещение вне анионно-радикальных катионов, находящихся в положении А. При определенных условиях ( близкая величина ионных радиусов и сходная структура электронных оболочек) полное замещение их друг другом становится обычным явлением. Возможно и одновременное замещение в системе как атомов А, так и В. [3]
Исследовано около сорока составов фторрихтерита, в которых осуществлялись изоморфные замещения катионов в разных структурных позициях. [4]
Эта диаграмма характеризуется отсутствием конечной точки тройной эвтектики и интенсивным изоморфным замещением катионов магния и двувалентного железа. [5]
Грим ( 1953) утверждал, что в структуре каолинита имеется очень небольшое изоморфное замещение катионов. Возможно, что наблюдаемая емкость катионного обмена этого вещества является результатом катионных вакансий решетки. В случае ненабухающих решеток, таких, как каолинит, способные к обмену катионы адсорбируются на внешней поверхности частиц. [6]
 |
Типы изоморфных замещений в высококремнистых природных цеолитах. [7] |
Так, если для широкопористых цеолитов ( морденита, клиноптилолита и эрионита) имеет место полное изоморфное замещение катионов, значительно различающихся по своим размерам, например: Na i Cs, то для узкопористых цеолитов ( анальцима, натролита) такое замещение не может быть реализовано по ионообменному механизму, а только путем синтеза или рекристаллизации. [8]
Проблема существования ромбической модификации СаО - А12О 28Ю2, барсовита, разрешена и отрицательном смысле; согласно Шибольду37, изоморфное замещение катионов бора ионами алюминия могло бы представить весьма интересный случай вследствие структурной аналогии данбурита ( см. А. [9]
С теоретической точки зрения это предложение обосновано тем, что по мере усложнения ( и, следовательно, увеличения) аниона изоморфные замещения катионов облегчаются. Так, если заметная взаимная растворимость в системе MgO-CaO наблюдается только при 1600 С, то в системе MgCO3 - CaCO3 она проявляется уже при 500 С, а в системе Mg2Si2O6 - MgCaSi2O6 наблюдается уже непрерывный ряд твердых растворов. [10]
 |
Плоскостные схемы монотонно-непрерывной ( I и дифференцированной непрерывной ( II структуры стекла состава 2Na2O 4СаО 15SiO2. [11] |
Понятие об изоморфном замещении ионов приложимо в еще более широком смысле к стеклообразным силикатам. Если у кристаллических соединений изоморфное замещение внерадикальных катионов Ме1 2 возможно лишь при условии приблизительного равенства их радиусов, то у стеклообразных веществ и это условие отпадает. Благодаря апериодичности большей части кремнекислородного скелета ( сетки), структурные элементы последнего всегда могут быть раздвинуты при застывании стекла и любой маленький катион может быть замещен любым крупным катионом, и обратно. [12]
Структура калиофиллита родственна структуре нефелина, но большие ионы калия вносят в нее некоторые изменения. Структура а-кристо-балита может быть переведена в структуру а-карнегиита Na [ SiAlO4 ] путем изоморфного замещения катионов кремния алюминием на тех же основаниях, о которых говорилось выше, с одновременным введением ионов натрия. Координация натрия с кислородом в карнегиите представлена группой [ NaOi2 ] ( фиг. [13]
 |
Структура каолинита. [14] |
Гидроксиды, занимающие оставшуюся треть позиций в этом слое, располагаются так, что находятся прямо под дыркой гексагональной ячейки. Межплоскостное расстояние у каолинита с совершенной структурой составляет 7 14 - Ю-8 см, у галлуазита, слои которого в отличие от каолинита разделены слоем молекул воды - 10 1 10 - 8 см. Для каолинита нехарактерны изоморфные замещения катионов в обеих сетках, поэтому элементарный слой его кристаллической решетки является электронейтральным. Достаточно прочная связь между соседними слоями, обусловливающая жесткость кристаллической решетки, осуществляется водородными связями, которые возникают между поверхностными гидроксидами октаэдрического и кислородом тетраэдрического слоев. У галлуазита это пространство заполнено одним слоем молекул воды, размещенных в виде гексагональной сетки и связанных друг с другом и с примыкающими алюмосиликатными слоями также водородными связями. Вследствие этого внутренние поверхности элементарных слоев в каолините и галлуазите не могут взаимодействовать с жидкостями. [15]
Страницы: 1 2