Тетраэдрический слой

Cтраница 1

Расположение атомов в элементарной ячейке пирофиллита. [1]

Тетраэдрические слои составлены из плоского ячеистого слоя тетраэдров, представляющих собой структуру с находящимся в центре атомом кремния, окруженным четырьмя атомами кислорода. Тетраэдры соединены, образуя слой, таким образом, что три атома кислорода каждого являются общими для смежных тетраэдров. [2]

Если замещение происходит в тетраэдрических слоях, например в иллите или мусковите, электростатические силы, действующие между отрицательно заряженным каркасом и компенсирующими катионами, гораздо сильнее, чем в группе монтмориллонитов. Следовательно, структуры такого типа оказывают сопротивление расширению, возникающему при погружении в водные растворы, в связи с чем обычно происходит небольшое изменение расстояния по оси с ( см., однако, стр. Сопротивление набуханию, как правило, приводит к низкой скорости обмена, а большие катионы могут даже вообще не участвовать в обмене из-за пространственных затруднений, хотя следует заметить, что катионы, присутствующие в естественных минералах этого класса, наименьшие по размеру, например калий. [3]

Если замещение происходит в тетраэдрических слоях, например в иллите или мусковите, электростатические силы, действующие между отрицательно заряженным каркасом и компенсирующими катиона - ми, гораздо сильнее, чем в группе монтмориллонитов. Следовательно, структуры такого типа оказы: вают сопротивление расширению, возникающему при погружении в водные растворы, в связи с чем обычно происходит небольшое изменение расстояния по оси с ( см., однако, стр. Сопротивление набуханию, как правило, приводит к низкой скорости обмена, а большие катионы могут даже вообще не участвовать в обмене из-за пространственных затруднений, хотя следует заметить, что катионы, присутствующие в естественных минералах этого класса, наименьшие по размеру, например калий. [4]

Как известно [201], в хризотиловом асбесте тетраэдрические слои свернуты в трубки, и таким образом создаются возможности для капиллярной адсорбции. Адсорбированные молекулы полимера прочно удерживаются благодаря чисто физическим причинам. Затруднена и экстракция кипящим растворителем. [5]

Схема строения алюмигидроксильных октаэдров ( А и слои их ( - S, из которых построена кристаллическая решетка минерала. [6]

При соединении тетраэдрического и октаэдрического слоев ионы О2 тетраэдрического слоя, расположенные на вершинах тетраэдров, становятся общими, одновременно связанными с ионами Si4 одного слоя и ионами А13 другого слоя, то есть являются кислородными мостиками, связывающими эти слои. Образующаяся структура ( пакет) нейтральна, количество положительных зарядов кремния и алюминия в ней равно количеству отрицательных зарядов кислорода и гидроксила, поэтому свободных валентностей для соединения с основаниями не остается. [7]

Замещения внутри структуры четырехвалентного кремния трехвалентным алюминием в тетраэдрических слоях и алюминия катионами низшей валентности, обычно Mg, в октаэдрических слоях приводят к некомпенсированным зарядам структурной ячейки некоторых глинистых минералов. Иногда такие замещения уравновешиваются адсорбированными катионами. [8]

Структура мусковита КА12 [ А181зОю ] ( ОН2 ( пакеты перпендикулярны плоскости рисунка. [9]

В отличие от мусковита, у них в тетраэдрических слоях центры тетраэдров заняты только Si4, вследствие чего отсутствуют межпакетные катионы. В тальке средний слой пакета - бруситовый, Mg2 имеет аналогичную с А13 ( в пирофиллите) координацию. Этого достаточно для нейтрализации отрицательного заряда кремнекислородных слоев, ограничивающих пакет. [10]

В слюде изоморфные замещения Si4 на А13 происходят в тетраэдрических слоях с участием ионов калия ( баланс зарядов), расположенных в межплоскостных пространствах. Набухание в данном случае пренебрежимо мало, но ионы калия все же вытесняются, если мусковитная слюда помещается в раствор ( NH4) 2SO4 [11]; степень этого обмена зависит от размера частиц, и скорость его очень мала. Хотя емкость, по-видимому, также зависит от размера частиц, все же остается еще не ясным, диффундируют ли ионы внутрь решетки или обмен происходит на слоистых поверхностях. [11]

В слюде изоморфные замещения Si4 на А13 происходят в тетраэдрических слоях с участием ионов калия ( баланс зарядов), расположенных в межплоскостных пространствах. Набухание в данном случае пренебрежимо мало, но ионы калия все же вытесняются, если мусковитная слюда помещается в раствор ( NH4) 2S04 [11]; степень этого обмена зависит от размера частиц, и скорость его очень мала. Хотя емкость, по-видимому, также зависит от размера частиц, все же остается еще не ясным, диффундируют ли ионы внутрь решетки или обмен происходит на слоистых поверхностях. [12]

Алюминий может входить в октаэдрический слой вместо Mg и в тетраэдрический слой вместо Si. В этом случае А1 сжимает бру-сптовый слой и расширяет кремнекислородный, исключая искривление слоев. Иодер ( Joder, 1952) при составе 5MgO А1203 3Si02 получил пластинчатый алюминиевый серпентин, который устойчив в гидротермальных условиях до 520 С. Выше этой температуры он превращается в клино-хлор. Mg - А1 - серпентин был получен также Гиллери ( Cillery, 1959) в серии составов от Mg3Si305 ( OH) 4 до ( Mg2A ]) [ SiAl) 05 ] ( OH) 4 при температуре ниже 500 С. Эти серпентины образовывались в трех полиморфных формах. [13]

Отрицательный заряд глинистых минералов обусловливается не только изоморфными замещениями в октаэдрических и тетраэдрических слоях, но частично также краевыми кислородными ионами, расположенными на слоях из кремнекислородных тетраэдров, которые соединены не с двумя, а с одним ионом кремния, и таким образом вторая валентность у них остается свободной для связи с ионом водорода или с основанием. [14]

Схема, иллюстрирующая появление свободных отрицательных зарядов в решетке монтмориллонита в результате замещения кремния алюминием и алюминия магнием ( по Чу-хрову. [15]

Страницы: 1 2 3 4