Cтраница 2
![]() |
Схема двухэтажного диоктаэдрического слоя в. [16] |
В структурах минералов из двухэтажных слоев октаздричеекая сетка может иметь две взаимно противоположные ориентировки и при каждой из них тетраэдрическая сетка может примыкать к ней тремя различными способами. [17]
В связи с тем, что межслоевые катионы препятствуют относительным смещениям слоев, политипное разнообразие слюд ограничено вариантами взаимного расположения октаэдрических и тетраэдрических сеток отдельных слоев. [18]
Однако полученные структурные данные для трех структур 2М2 различного состава ( см. табл. 5) полностью опровергли эти предположения и выявили существенный дитри-гональный разворот тетраэдрических сеток, меньший в случае триоктаэдрических Li-слюд [53, 54] и больший в случае ди-октаэдрической слюды 2М2 [55], в направлении кубической упаковки анионов. [19]
![]() |
Отношение значений у. растворах нитратов ж. [20] |
Однако нитрат-ион сильнее разрушает структуру воды, чем хлорид-ион, - вероятней всего, вследствие плоской геометрической конфигурации иона МОз, плохо вписывающейся в тетраэдрическую сетку водородных связей, образуемую молекулами воды. Это и наблюдается в действительности, обусловливая отмеченное выше дифференцирующее действие нитрат-иона. [21]
В соответствии с этим для структурных слоев приняты обозначения 1: 1, 2: 1, 2: 1: 1, показывающие соотношение между числом октаэдрических и тетраэдрических сеток в одном слое. Кроме того, в природе широко распространены так называемые смешанослойные минералы, образующиеся в результате упорядоченого или неупорядоченного чередования структурных слоев нескольких типов. [22]
Диффузионно-усредненная структура воды, D-структура ( гизм гПОС1), основана на предположении наличия большого числа локальных колебательно-усредненных К-структур ( ткол тизм гпост) которые для воды представляют приблизительно тетраэдрические сетки водородных связей, топология которых не совпадает ни с одной из предложенных моделей. [23]
Кроме того, у гидрослюды, в отличие от монтмориллонита, заряд располагается близко к поверхности структурного слоя, так как большинство изоморфных замещений у нее происходит в тетраэдрической сетке. Благодаря этим особенностям соседние структурные слои в гидрослюдах прочно связываются межслоевыми катионами ( главным образом, катионом К) за счет ионно-электро-статических сил так, что полярные молекулы воды не могут проникать между ними и вызывать внутрикристаллическое набухание структуры. Межслоевые катионы, уравновешивающие отрицательный заряд слоев, являются при этом необменными. [24]
Заканчивая обзор этой группы минералов, следует отметить недавно появившуюся работу Гизе [15], старый, используя упрощенную ионную модель водородной связи, проанализировал степень участия отдельных гидроксилов в структуре каолинита, диккита и накрита в образовании связи с кислородными поверхностями тетраэдрических сеток. О 2 60 А ( сумма ван-дер-ваальсовых радиусов Н и О) является максимальным, отвечающим наличию водородной связи. О 2 76) практически не дает никакого вклада в межслоевое взаимодействие. [25]
Возможность дитригонального разворота тетраэдров от носительно идеальной гексагональной конфигурации тетра-эдрической сетки и его существование в структурах слоистых силикатов впервые было отмечено Беловым [75], а затем детально проанализировано Звягиным [4], который дал подробную геометрическую характеристику этих разворотов и привел соотношения, выражающие зависимость координат атомов внешней поверхности тетраэдрической сетки и длин ребер оснований тетраэдров от величины угла разворота. [26]
Основу слоистого строения глинистых минералов составляют кремпекислородные тетраэдрические и алюмогидроксидные окта-эдрические сетки, неограниченно развитые в плоскости. Тетраэдрические сетки состоят из тетраэдров, связанных между собой через вершины своих оснований. Четыре вершины тетраэдра [ SiO4 ] 4 - заняты анионами О2 -, а в центре его находится более мелкий катион. При этом в слоистом силикате расстояние А1 - О уже составляет в среднем 1 77 - 10 - 8 см. Сопоставление этих расстояний с суммой ковалентных радиусов Si и О, а также А1 и О свидетельствует о преимущественно ковалентном характере связей в тетраэдрах. [27]
Октаэдрические катионы в слюдах 2М2 также распределены упорядоченно, Li концентрируется в положениях, отвечающих вакантным октаэдрам в диоктаэдрических слюдах, причем в слюде, содержащей меньшее количество Li [53], это положение заселено лишь наполовину. Тетраэдрическая сетка диоктаэдрической слюды 2М2 является в гораздо большей степени гофрированной, чем в случае триоктаэдрических слюд этой же модификации. [28]
К оказывается в двенадцатикратной координации. Подобная почти идеальная гексагональная геометрия тетраэдрической сетки при довольно значительном замещении Si на А1 стала возможной из-за сильной вытянутости тетраэдров вдоль оси с и соответствующего сокращения ребер их оснований. В этих условиях вершинные атомы О компенсируют большую часть своих валентностей за счет октаэдрических катионов, и их связь с тетраэдрическими катионами ослабевает, что и позволяет им сместиться к основаниям тетраэдров. [29]
Связь между слоями в структуре хлорита помимо молекулярных сил осуществляется достаточно сильным электростатическим взаимодействием отрицательно заряженных слюдоподобных слоев с расположенными между ними положительно заряженными бруситовыми слоями. Кроме того, между атомами кислорода тетраэдрической сетки слюдоподобного слоя и водородом гидроксильной группы ОН бруситового слоя могут возникнуть водородные связи. Все это придает структуре жесткость и обусловливает постоянство основного межплоскостного расстояния - 1 43 нм. Этим объясняется тот факт, что основными активными поверхностями хлорита являются разорванные связи боковых сколов кристаллов и их внешние базальные поверхности. Поэтому по энергетическому состоянию и активности в физико-химических процессах хлорит стоит близко к гидрослюде. [30]