Кольцевые силикаты » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Кольцевые силикаты

13.07.2021

Структуры кольцевых силикатов содержат кольца соединенных друг с другом тетраэдров SiO4 с соотношением Si : О = 1 : 3. Возможны три типа замкнутых кольцевых конфигураций (рис. 10.28). Простейшим является кольцо Si3O9, представленное в единственном редком титаносиликате — бенитоите BaTiSi3O9. Кольцо Si4O12 вместе с треугольниками BO3 и (OH)-группами представлено в сложной структуре аксинита, минерала триклинной сингонии. Кольцо Si6O18 составляет основу структур таких широко распространенных и важных минералов, как берилл Be3Al2Si6O18 итурмалин. В структуре берилла (рис. 10.29, а и б) кольца расположены в плоскостях, параллельных {0001}. Слои ионов Be и Al располагаются между слоями колец. Be в 4-й координации и Al в 6-й координации связывают слои по горизонтали и вертикали. Кремнекислородные кольца расположены неполярно, т. е. в плоскости кольца через тетраэдры может быть проведена зеркальная плоскость (см. рис. 10.29, б). Кольца размещены одно над другим в виде слоев по базопинакоиду таким образом, что центральные отверстия их совпадают, в результате чего образуются слон, параллельные с. В этих каналах могут размещаться разнообразные ионы, нейтральные атомы и молекулы. Таким образом, в структуре берилла размещаются группы (ОН)-, молекулы H2O, F, He, а также ионы Rb, Cr, Na и К. С одновалентными щелочными ионами, такими как Na+ размещенными в каналах, связаны сохраняющие общую нейтральность структуры изоморфные замещения типа :2Ме1+ Be2+ или 3Ме1+ + Al3+ — 3Ве2+. Кордиерит (Mg, Fe)2Al4Si5О18**nН2О имеет высокотемпературную полиморфную модификацию — индиалит, изоструктурный с бериллом, в котором Al неупорядоченно распределен в кольцах (Si, А1)6О18. Обычная низкотемпературная модификация — кордиерит — имеет ромбическую (псевдогексагональную) симметрию структуры, в которой два тетраэдра в шестичленном кольце заселены Al, в результате чего образуется упорядоченная структура (рис. 10.30). Al занимает позиции Be, а Mg и Fe2+ октаэдрические позиции Al в структуре берилла. Дж. В. Джибс указывает, что кордиерит следовало бы относить не к циклосиликатам, а к тектосиликатам, потому что тетраэдры Al и Si образуют идеальное чередование во всех направлениях структуры, за Исключением двух SiO4 тетраэдров, которые в шестерном кольце соединяются через общий кислород.
Кольцевые силикаты

Структура турмалина, имеющего сложный химический состав, долго оставалась загадочной. Теперь установлено, что она образована кольцами Si6O18, вдоль центров которых чередуются ионы Na+ и группы (ОН)-(рис. 10.31). Кольца Si6O18 в структуре турмалина полярны, т. е. сила связей с одной стороны кольца отличается от силы связи по другую его сторону, если смотреть на кольцо по оси с сначала в одном направлении, а потом — в другом. С кольцами чередуются слои треугольных групп BO3. Кольца Si6O18 и треугольные группы BO3 связаны между собой октаэдрическими группами (Li, Mg, А1)О4(0Н)2. Колонки колец Si6O18 связаны друг с другом группами (Al, Fe, Mn) O6(OH). Состав турмалина очень сложен, но можно, обобщая, отметить, что Na может замещаться на Ca, Al — на Fe3+, Mn3+ и Mg — могут замещаться на Fe2+, Mn2+, Al3+, и Li+. Разновидности определяются относительными пропорциями катионов, а ионное замещение происходит по обычной схеме, со значительными взаимозамещениями Mg на Fe2+ и Mn2+, Na+ на Ca2+ с одновременным двойным замещением для сохранения электронейтральности.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий: