Cтраница 1
Межслоевые катионы К не могут преодолеть в структуре Fe-биотита сильное отталкивание октаэдрических катионов и привлечь для своего октаэдрического окружения необходимую половину базальных атомов О тетраэдров. Эти данные свидетельствуют об ограниченной роли межслоевых катионов и подчеркивают определяющее влияние октаэдрических катионов на размеры ячеек слюд и всю структур в целом. [1]
Маргарита [67] сравнительно небольшие межслоевые катионы Na и Са допускают максимальный необходимый для соответствия с октаэдрической сеткой разворот тетраэдров, в результате чего октаэдрическая сетка в парагоните и Маргарите растянута незначительно и значение b этих минералов заметно меньше, чем у мусковита. [2]
В зависимости от типа межслоевого катиона межплоскостное расстояние в воздушно-сухих монтмориллонитах может изменяться в пределах ( 12 5 - 15 5) - Ю-8 см. Присутствие положительных катионов в межслоевом пространстве не придает связям в монтмориллоните характера ионных, так как отрицательный потенциал октаэдрической сетки в значительной степени экранируется наружными тетраэдриче-скими сетками. Следует также учитывать, что, будучи гидратиро-ванным, катион-компенсатор имеет увеличенные размеры и при удалении молекул межсолевой воды не допускает сближения слоев до расстояний действия ионных сил. Только при нагревании до 200 - 350 С, когда дегидратируются сами катионы, слои сближаются и между ними может возникнуть ионное взаимодействие. Кроме того, катионы компенсируют дефицит положительных зарядов только в одном слое ( а не в обоих смежных слоях) и поэтому не являются связующим мостиком между соседними слоями. Только при дегидратации они могут перегруппироваться и стать общими для смежных слоев. [3]
В связи с тем, что межслоевые катионы препятствуют относительным смещениям слоев, политипное разнообразие слюд ограничено вариантами взаимного расположения октаэдрических и тетраэдрических сеток отдельных слоев. [4]
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. [5]
Выше было показано, что как размеры тетраэдрической сетки, так и природа межслоевого катиона влияют на структурные особенности слоистых силикатов. Однако основным фактором, контролирующим их строение и стабильность, являются размеры октаэдричегкой сетки. [6]
Двойникование может рассматриваться как следствие вторичного зародышеобразования, подчиненного структурному контролю со стороны межслоевого катиона. Благоприятствует вторичному зародышеобразованию склонность фторфлогопитового расплава к переохлаждению. Более одной трети кристаллов, полученных из расплава, составляют двойники. В кристаллах фтор-флогопита, выращенных из расплавов, иногда встречается несколько микродвойников в пределах одной чистой пластины, что свидетельствует о существенном изменении условий роста в течение времени образования даже одного кристалла. [7]
У гидрослюд отсутствует емкое межслоевое пространство из-за жесткого сочленения смежных структурных слоев с помощью межслоевых катионов - компенсаторов дефектных тетраэдров. [8]
С гетеровалентным изоморфизмом связано появление избыточного отрицательного заряда в силикатных слоях, который компенсируется межслоевыми катионами кальция, магния, натрия и калия. Однако в отличие, например, от слюд в монтмориллонитах межслоевые катионы, как правило, координационно связывают молекулы воды, что резко снижает их эффективный заряд. Поэтому нейтрализация избыточных отрицательных зарядов силикатных слоев межслоевыми катионами может быть неполной. С нашей точки зрения, в этом состоит главная особенность кристаллохимической структуры монт-мориллонита, обусловливающая важнейшую роль молекул воды как компенсаторов положительных и отрицательных зарядов. С этим связаны многие полезные свойства этого минерала, главного компонента бентонитовых глин. [9]
![]() |
Конфигурация тетраэдрической сетки и координация межслоевого катиона в структуре анандита. [10] |
Они являются еще одним примером того, как одна структурная деталь, а именно отсутствие межслоевых катионов, влечет за собой значительные кристаллохимические изменения. Прежде всего, это совершенно иной, чем у слюд, характер взаимного расположения слоев. Это электростатически невыгодно, но продиктовано необходимостью размещения межслоевых катионов. [11]
О) 1 91 А наблюдается для Маргарита и парагонита, у которых относительно небольшие размеры межслоевых катионов допускают максимально возможный разворот тетраэдров и соответственно минимальное растяжение окта-эдрической сетки в плоскости слоя. В мусковите крупные катионы К препятствуют развороту тетраэдров после достижения предельно допустимого расстояния К-О, что приводит к увеличению параметра b мусковита по сравнению с парагонитом и Маргаритой. В связи с этим октаэдрические сетки 2: 1 слоев оказываются в напряженном, растянутом в плоскости аЪ состоянии, что и обусловливает увеличение d ( Al-О) до 1 93 А. [12]
Существует еще одна возможность оценки значения bt - Мак-Каули и Ньюнгем [82] проанализировали раздельно влияние природы межслоевого катиона и степени несоответствия размеров тетраэдрических и октаэдрических сеток на угол дитригонального разворота а. Важно отметить, что по данным этих авторов главным фактором, определяющим величину а, является несоответствие размеров тетраэдрических и октаэдрических сеток. Использование регрессионного анализа позволило авторам предложить для оценки а формулу: a 290 7dt / dQ - 1 5m - 221 5, где dt и d0 - средние длины связей катион - анион в тетраэдрах и октаэдрах, а т равно отношению валентности межслоевого катиона к его ионному радиусу. В [82] описаны способы оценки dt, d0 и а для диоктаэдрических структур. Использование приведенной формулы позволяет оценить угол а, а затем с помощью выражения cosa bt / b9KCn - значение bt только на основании данных химического анализа. [13]
Различие между ними проявляется в расположении слоев всех производных урана друг относительно друга и в степени участия атомов кислорода слоев в координационном окружении межслоевого катиона. Произведена оценка энергии связи воды в кристаллогидратах урана на различных стадиях дегидратации, определены энтальпии дегидратации. Показано соответствие калориметрических данных с результатами термографических измерений. [14]
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. [15]