Стишовит
Cтраница 4
Поскольку течение реакций, а следовательно и конечные продукты, образующиеся в определенных Р - - условиях, могут существенно зависеть от состояния исходного вещества, ставится под сомнение вывод Скляра с сотрудниками [23] о наличии участка на диаграмме, где обнаруживается комплекс клиноэнстатит форстерит - f - стишовит. [46]
Отмечалось, что высокая скорость растворения стишовита наряду с полным отсутствием его биологической активности, по-видимому, позволила окончательно исключить из рассмотрения теорию растворимости. Стишовит представляет собой форму кремнезема, подобную а-оксиду алюминия, в котором атом кремния координирован шестью атомами кислорода. Основное отличие поверхностных свойств заключается в том, что в стишовите в два раза более высока концентрация поверхностных групп SiOH в расчете на единицу площади и что его поверхность не адсорбирует поли ( винилпиридин - М - оксид), который сильно адсорбируется другими кристаллическими модификациями кремнезема. Однако довольно высокая силикозная активность кварца по сравнению с другими модификациями не была объяснена. [47]
Возросший интерес к исследованию полиморфизма кремнезема и его кристаллохимической аналогии с различными соединениями в известной мере объясняется синтезом при повышенных температурах и высоких давлениях новых плотных модификаций кремнезема - коэсита и стишовита, которые затем были обнаружены и в природе. Стишовит, впервые открытый и изученный в СССР [5, 6], имеет структуру рутила и остается пока одной из немногих структур силикатов с шестерной координацией кремния. Отметим, что октаэдрический кремний обнаружен в пирофосфаге SiP207, в некоторых фазах высокого давления: гранатоподобном метасиликате магния Mg3VIII ( MgVISiV [) Si3012, ва-деитоподобном тетрасиликате калия K2SiVISi309, холландитопо-добных твердых растворах германосиликатов с типовой ортокла-зовой молекулой KAl ( SiGe) 7I08 и некоторых других соединениях. [48]
Известны две другие полиморфные модификации кварца, устойчивые при высоких давлениях: кеатит [106], полученный при 380 - 585 С и 0 35 - 1 20 ГПа в присутствии щелочи, и стишовит ( см. [107]), полученный при 1200 - 1400 С и 16 ГПа. Стишовит встречается в природе в некоторых метеоритных кратерах. [49]
Микротвердость кристалла стишовита, измеренная в направлении удлинения, составляет 20400 МПа, а в направлении, перпендикулярном к удлинению-16700 МПа. Стишовит практически не растворяется даже в горячей плавиковой кислоте. [50]
Стишомит является наиболее плотной ( 4 35 103 кг / м3) из известных разновидностей кристаллического Si02, от других форм Si02 отличается нерастворимостью в HF. Прокаливание стишовита при 900 С приводит к его превращению в кристобалит. Обнаружен в природе в метеоритных кратерах. [51]
Следует отметить, что по сравнению с Ge02 в Si02 октаэдрическая координация катиона является энергетически менее выгодной, чем тетраэдрическая. Превращение стишовита в кварц ( см. рис. 4) сопровождается большим экзотермическим тепловым эффектом, в то время как превращение рутиловой формы в кварцевую у двуокиси германия носит эндотермический характер. [52]
Стишовит получают из кварца при давлении 10 ГПа и температурах от 500 до 1400 С. Плотность стишовита 4 35 г / см3, т.е. она на 62 % превышает плотность кварца и на 48 % - коэсита - огромное увеличение плотности. [53]
 |
Диаграмма состояния диоксида кремния. [54] |
Наиболее плотная модификация SiO2 ( стишовит) характеризуется необычной для кислородных соединений кремния координацией атомов. Здесь каждый атом кремния окружен не четырьмя, а шестью атомами кислорода. Для атомов кислорода в стишовите координационное число 2 сохраняется. [55]
Различные кристаллические модификации S102, как и безводный аморфный кремнезем, представляют собой неорганические гетероцепные полимеры. Во всех формах ( кроме стишовита) структурным мотивом является кремнекислородный тетраэдр: в центре правильного тетраэдра находится атом кремния, а по вершинам - атомы кислорода. [56]
Различные кристаллические модификации 8Юз, как и безводный аморфный кремнезем, представляют собой неорганические гетероцепные полимеры. Во всех формах ( кроме стишовита) структурным мотивом является кремнекислородный тетраэдр: в центре правильного тетраэдра находится атом кремния, а по вершинам - атомы кислорода. [57]
В 1961 г. Стишов и Попова [8] в условиях давлений 160000 - 180000 атм. Исследование этой модификации, получившей название стишовит, показало, что она имеет рутилоподобную структуру с Si в шестерной координации. [58]
Различий в поведении аморфной и кристаллической, тетраэд-рически координированной двуокиси кремния не было обнаружено, хотя удельная поверхность кварца очень мала для проведения точных аналитических определений. Несколько отличные свойства можно ожидать для стишовита, имеющего структуру рутила. [59]
Страницы: 1 2 3 4