Структура - слюда
Cтраница 2
К ним относятся гидромусковит KAl2 [ ( Si, А1) 4О10 ] ( ОН) 2 - пН2О, вермикулит ( Mg, Fe2 Fe3) 2 [ ( Al, Si) 4Om ] ( OH) 2 - 4H2O и др. Структура гидрослюд аналогична структуре слюд и монтмориллонита. Они относятся к трехслойным минералам. Так как в гидрослюде избыточный отрицательный заряд больше, чем в монтмориллоните, и располагается на поверхности структурного слоя, эти слои сближены и вода не проникает между слоями. Поэтому гидрослюды относятся к нерасширяющимся минералам. Гидрослюды набухают меньше, чем монтмориллонит, или вообще не набухают. [16]
Своеобразное положение возникает в случае слюд 2Mz, в их структурах из-за чередования поворотов смежных слоев на 60 при неизменной упаковке анионов в трехэтажных слоях межслоевые катионы оказываются в тригонально-приз-матическом окружении, что первоначально представлялось малоправдоподобным. Францини и Чиафино [83] предположили, что в структурах слюд 2М2 и 20 слои с кубической упаковкой чередуются со слоями с гексагональной упаковкой. При этом катионы К оказываются в обычном октаэдриче-ском окружении. [17]
Для кристаллов фторфлогопита, выращенных из расплава, характерна высокая дефектность. Многочисленные дефекты обусловлены как условиями кристаллизации, так и самой структурой слюды. Небольшие количества некоторых изоморфных элементов, содержащихся в компонентах шихты, влияют не только на свойства слюды, но и на свойства и кристаллизационную способность расплава. Например, ухудшение качества кристаллов и уменьшение их размеров происходят при наличии в расплаве натрия; в присутствии бария улучшается дифференциация кристаллов слюды от примесей и увеличивается их толщина. Изоморфные замещения - важный фактор практического управления не только свойствами получаемых кристаллов слюды, но и собственно процессом кристаллизации расплава с целью выращивания крупных монокристаллов. В то же время при кристаллизации сложного фторсиликатного расплава с примесями изоморфизм в совокупности с исключительной способностью структуры фторфлогопита к трансформации служит кристаллохимической основой возникновения многочисленных структурных дефектов. [18]
Кристаллохимия силикатов стала развиваться в СССР достаточно поздно. Конечно, историки науки с удовольствием найдут весьма ранние высказывания Ю. В. Вульфа по структуре слюды, которые относятся еще к началу 20 - х годов, но нельзя не признать, что это материал лишь для квазипатриотических ссылок. Высказывания эти были сделаны на основании случайных данных, не имели под собой какой-либо солидной экспериментальной основы, да и не могли ее иметь по тогдашнему уровню структурного анализа. [19]
Несколько работ посвящено строению и свойствам слюды. Ямзин [553] считает неправильным представление о гексагональной симметрии слоя кремнекислородных тетраэдров в структурах слюд, так как при этом межатомное расстояние К-О слишком велико. Нода [554] привел результаты определения температуры кристаллизации и интервала роста фторфлогопита из расплава, а также других свойств различных типов синтетических слюд. [20]
Это обусловлено главным образом тем, что под межслоевым катионом в глубине блока размещается электрически неском-пепсированный гидроксил ОН. Вблизи поверхности возникает диполь, создающий адсорбционное поле. Именно эти особенности структуры слюд объясняют появление водных полимолекулярных адсорбционных пленок на их поверхностях. [21]
Законы кристаллохимии и изоморфизма здесь непосредственно связываются с реакциями обмена основаниями. Поэтому высушивание, увеличивающее фиксацию, как показано Иоффе и др., должно систематически уменьшать обмен основаниями; при этом обнаружено, что смещение бывает наибольшим для аммония, калия и бария, охотнее всего замещающих друг друга в структурах слюды. Для лития, натрия и кальция смещение наименьшее. Если вместо аммония применяется органический амин, например диэтиламин, то после высушивания практически какого-либо уменьшения обмена основаниями не происходит. Причина этого может заключаться в том, что большой органический катион, прочно адсорбированный на промежуточных слоях глинистого минерала, препятствует сокращению. [22]
 |
Кристаллы бариевого фтор-флогопита, выращенные из раствора. [23] |
В системе BaF2 - MgF2 имеется эвтектический состав с температурой плавления 912 С, в системе KF - A1F3 - состав с температурой 580 С. Этот же состав представляет интерес для получения раствор-расплавным методом чисто калиевого фторфлого-пита Эвтектический состав в системе KF - BaF2 плавится при 750 СС. Несмотря на то что в составе систем KF - A1F3 и KF - BaF2 имеется калий, можно ожидать, что из раствора бариевой слюды в расплаве этих систем будет выделяться слюда, содержащая в межпакетном слое преимущественно барий. Известно, что в структуру слюды барий входит более активно, чем калий, во всем интервале замещений. В системе MgF2 - CaF2 имеется эвтектический состав, плавящийся при 945 С. В присутствии калия и магния кальций входит в кристаллы слюды в незначительной степени. Небольшие добавки MgF2 и CaF2 снижают вязкость расплава и улучшают кристаллизацию слюды. [24]
Кристаллы берилла Раджастхана обычно имеют коническую форму, подобную отмеченной Лякруа [13] для кристаллов, найденных на Мадагаскаре. Во многих случаях они разрушены или изогнуты, но их повреждения впоследствии залечивались кварцем. Самые лучшие образцы такого рода собраны из слюдяного рудника Бходжпур в Джайпуре. Это явное доказательство движения в пегматите после его затвердевания не отразилось на изгибах и волнистости слюды, так как структура слюды в районе Бходж-пура менее нарушена, чем у большей части слюды Раджастхана. [25]
 |
Изменение полной потери веса мусковита в зависимости от времени его прогрева при различных температурах [ Л. 69 ]. [26] |
Как упоминалось ранее, слюдяные диски, применяемые в качестве изолирующих деталей в электронных лампах, полезно прокаливать на воздухе. Это делается путем прокаливания слюды в пламени горелки до появления желтой окраски пламени. Более надежно прокаливание слюды в электрической печи в течение 8 - 15 ч при температуре около 450 С. Иногда предпочитают прокаливать ее в водороде в течение 1 мин при температуре около 900 С. Внезапный тепловой удар при помещении образца в пламя или горячую печь, по-видимому, отрицательно сказывается на структуре слюды. В случае применения слюды в сложных приборах, как, например, в передающих телевизионных трубках, необходимо весьма тщательно учитывать влияние тепловой обработки на такие физические свойства слюды, как толщина, тепло - и электропроводность, прозрачность и цвет. [27]
В направлении, перпендикулярном ( 001), эти слои включены последовательно и р определяется в основном свойствами алюмо-силикатного слоя с гораздо большим сопротивлением. В направлении, параллельном ( 001), слои включены параллельно и р определяется в основном слоем гидроокиси алюминия с гораздо меньшим сопротивлением. Кроме того, вследствие легкой расщепляемое слюды ( также из-за анизотропии, но механической) в слюде имеется множество расслоений, хотя бы и невидимых невооруженным глазом, в которых могут присутствовать посторонние примеси, обусловливающие снижение сопротивления вдоль ( 001), тогда как перпендикулярно ( 001) эти примеси разделены слоями чистой слюды и р снижается незначительно. Анизотропия величины tg 6 определяется этими же причинами. Анизотропия электрической прочности, кроме причин, указанных выше, связана с тем, что параллельные электроотрицательные слои в структуре слюды представляют барьеры для электронной лавины, а параллельно ( 001) для разряда имеются более легкие пути по цепочкам катионов. [28]
На термограммах не отмечается характерных для слюды областей плавления и кристаллизации. При частичном замещении ( добавки от 0 2 моль и больше на 1 моль слюды) вышеуказанные элементы ухудшали качество кристаллов слюды; при этом установлено, что чем меньше ионный радиус элемента, тем в большей степени этот элемент препятствовал росту кристаллов. Это сравнительно малое отрицательное воздействие ионов меди на рост кристаллов слюды объясняется большим различием ионных радиусов Mg и Си, в результате чего ионы меди плохо входят в структуру слюды. В то время как добавки Cr, Ni, Co, Fe, Mn окрашивают слюду в различные цвета, добавка Си окраску слюды не изменяет. [29]
Это дает основание полагать, что структура слюды состава KFe32 ( OH) 2 [ AlSigO ] нестойкая или, по крайней мере, метастабильная в природных условиях. Причина этого явления, вероятно, скрыта в структуре минерала. Слюда такого состава должна отличаться значительным несоответствием размеров слоев в пакете. Для уменьшения размерного несоответствия необходимо вхождение в октаэдры более мелкого, чем двухвалентное железо катиона, например алюминия. По этой причине природные лепидомеланы всегда содержат соответствующее количество A1VI, уменьшающего напряженность решетки и увеличивающего ее стабильность. В магме кислых пород имеются все необходимые для образования стабильных структур слюд элементы и поэтому магнезиально-железистые слюды широко распространены в гранитоидных породах. [30]
Страницы: 1 2 3