Изоморфные замещения в силиката

Глинистые минералы составляют группу слоистых и слоисто-ленточных силикатов и состоят в основном из двух структурных элементов - кремнекислородного тетраэдра и алюмокислородного октаэдра. Они характеризуются гидрофильной поверхностью, способностью к сорбции и ионному обмену [1,2]. Из-за изоморфного замещения атомов кремния и алюминия на катионы более низкой валентности плоские грани кристаллической решетки глинистых минералов приобретают отрицательный заряд. Его компенсация происходит за счет адсорбции ионов Mg Са, Ре", К и На" . Эти катионы представляют ионообменный комплекс глин. Сила взаимодействия катионов ионообменного комплекса с кристаллической решеткой глин обусловливает их физико-химические и механические свойства, в частности, набухаемость. При контакте глин с водой молекулы воды проникают в межплоскостное пространство структурных [c.199]

Широким развитием изоморфных замещений объясняется огромное разнообразие минералов и их подчас сложный состав (силикаты, алюмосиликаты и другие). Это сыграло большую роль в химии при изучении химического состава веществ и помогло установить атомный вес многих элементов. Указанным явлением заинтересовался Д. И. Менделеев. Свою первую диссертацию (1856) он посвятил важной для химии теме Изоморфизм в связи с другими отношениями кристаллической формы к составу . Наконец, отметим, что изоморфные превращения играют большую роль при получении высококачественных сплавов металлов с заданными свойствами, важными для практики. [c.129]

При образовании смешанных кристаллов наблюдается не только изоморфное замещение отдельных ионов (атомов), но и целых групп ионов (атомов). Так, в подгруппе плагиоклазов при образовании изоморфных смесей взаимно замещаются альбитовая (А151з08) и анортитовая (А1251208) группы при одновременном замещении натрия кальцием. Однако обычно замещаются только близкие по размерам строительные единицы силиката. [c.55]

Изоморфное замещение кремния алюминием в силикатах, имеющих радикалы конечных размеров, не характерно. Оно обычно для силикатов с кремнекислородными радикалами более сложного строения. [c.335]

Знание изоморфных замещений позволяет правильно составлять структурные формулы силикатов по результатам химического анализа. [c.347]

Из данных для атомного количества катионов находим соответственное число атомов катионов (графа 7). По этим числам можно составить структурную формулу анализированного силиката с учетом возможных изоморфных замещений. При этом прежде всего должны учитываться возможности небольшого изоморфного замещения магнием кальция и кальцием — натрия, что показано в формуле (А) изогнутыми стрелками. Ниже этой формулы указаны наиболее вероятные изоморфные замещения тех элементов, которые обнаружены в результате анализа. [c.348]

Изоморфные замещения в минералах встречаются очень часто, а для силикатных минералов они являются скорее правилом, чем исключением. Силикаты редко имеют идеальный состав простого химического соединения. Одним из характерных свойств природных силикатов и силикатов, содержащихся в технических продуктах, является сложность их состава, связанная именно с наличием в них многочисленных изоморфных замещений. В табл. 7 приведены примеры изоморфных замещений катионов в силикатах и некоторых других тугоплавких соединениях. Особенно характерны изоморфные замещения для силикатов слоистой и каркасной структуры. [c.73]

Изоморфизм в классе силикатов. В заключение нам хотелось вернуться еще раз к вопросу, затронутому в начале настоящего параграфа, а именно — к освещению причин неудач изучения силикатов чисто химическими методами. Как уже говорилось выше, одной из причин является чрезвычайная сложность состава этого класса веществ, сложность, связанная с наличием в силикатах изоморфных замещений как изовалентных, так и гетеровалентных. Для последних А. Е. Ферсманом было предложено правило диагональных рядов в периодической системе химических элементов. Оно связано с тем, что размер ионов у соседних элементов сильнее отличается по горизонтали и по вертикали, чем по диагонали. Табл. 41 представляет собой часть менделеевской таблицы наиболее важных для силикатов элементов, в которой указаны диагональные ряды, характерные для гетеровалентного изоморфизма в силикатах, по В. С. Соболеву. [c.320]

Изоморфизм в классе силикатов. В заключение необходимо еще раз вернуться к вопросу, затронутому в начале настоящего параграфа, а именно — к освещению причин неудач изучения силикатов чисто химическими методами. Как уже говорилось выше, одной из причин является чрезвычайная сложность состава этого класса веществ, сложность, связанная с наличием в силикатах изоморфных замещений как изовалентных, так и гетеровалент-ных. [c.346]

Типичным представителем класса слоистых силикатов является фторфлогопит, который относится к триоктаэдрическим слюдам. От природного флогопита фторфлогопит отличается практически полным изоморфным замещением гидроксила на фтор, что вызы- [c.7]

По ИК-спектрам силикагелей, силикатов и алюмосиликатов в средневолновой области существует обширная литература [1, 2]. Большая часть работ например одна из первых статей Липпинкота и др. [3], посвящена отнесению фундаментальных колебаний. Однако чаще всего данные ИК-спектров используются для решения ряда структурных проблем, возникающих при изучении силикагелей и алюмосиликатов. К такого рода проблемам относятся идентификация кристаллических образований, определение координационных чисел и степени упорядоченности, изучение полиморфных переходов, изоморфного замещения, реакций в твердой фазе и структурных преобразований в целом (см., например, статью Уайта и Роу [4], в которой даны ссылки на другие работы, и особенно обзоры [1, 2]). [c.104]

Связь между структурой и свойствами силикатов. Как было указано, об ьяснение структуры силикатов позволило сформулировать принцип распределения, на основании которого ясно видна аналогия в химическом составе между структурнородственными, веществами. Кроме того, для многих встречающихся в природе силикатов это объяснение позволило впервые правильно установить химические формулы, отве-чающие составу в тех случаях, когда правильная формула нарушалась вследствие колебаний в составе, вызываемых изоморфным замещением. Однако прежде всего, оно раскрыло важные связи между кристаллическими структурами и физическими и химическими свойствами силикатов. [c.546]

Влияние отдельных составляющих решетки,, по-видимому, сглаживается в тех случаях, когда структурные единицы очень велики, как, например, в гетерополикислотах и в турмалине или же в подобных им сложных силикатах. В этом частном случае изоморфные замещения можно рассматривать как изоморфизм масс . Здесь также применимы современные кристалло-хймические правила, выведенные для ионных замещений. [c.63]

I1I2. В силикатах возможность изоморфного замещения ионов, согласно их валентностям, ограничивается, вообще говоря, определенными типами структуры. [c.63]

Одним из наиболее характерных свойств, облегчающим изучение эффектов изоморфного замещения, оказывается магнитная восприимчивость. >то свойство может быть использовано в случаях замещения в комплексном силикате иона мапшя ионом двухвалентного железа Р+. Этот ион сообщает характерный парамагнетизм замещенной кристаллической силикатной фазе, что значителЬно облегчает. исследование магнитной анизотропии в кристаллических растворах подобного рода. Характерные примеры приводит Нилакан-тан , который изучал магнитные явления в железосодержащих минералах группы слюд, в частности в мусковитах (с низким содержанием железа), флогопитах и биотитах с точно анализированными составами. Измерения удельной анизотропии производились при помощи измерений разности магнитной восприимчивости при максимальной и минимальной ориентации кристаллической пластинки [c.66]

В большом числе работ (см., например, [5]) делались попытки установить прямую зависимость между концентрацией групп А10 в кремнекислородном цеолитном каркасе, величиной его электроотрицательности и каталитическими свойствами цеолитов. Однако строгое сопоставление каталитических свойств (стабильности и селективности действия) и химического состава цеолитов [6—8] привело к убедительному выводу о том, что она нелинейна. Вероятно, при изоморфном замещении возможные вариации в координационном состоянии и распределении замещающего катиона приводят к изменению каталитических свойств силикатов при одном и том же их химическом составе. Так, в работах Керра и др. (см., например, [9]) было показано, что при термохимических обработках возможен гидролиз 81—О—А1-связей цеолитного каркаса с выходом части атомов алюминия в полости, в катионные позиции. Позднее это предположение было подтверждено исследованием состояния атомов А1 методом ЯМР А1 [6, 8, 10]. Выло показано, что по мере декатионирования цеолитов типа У в спектре ЯМР А1, наряду с сигналом от атомов алюминия с химическим сдвигом =55- -61 м. д. (АР+ в тетраэдрической координации ионами кислорода), появляется сигнал с о=3- 0 м. д., отнесенный к атомам А1 + в октаэдрическом кислородном окруя ении. [c.116]

Трудность химического изучения силикатов связана прежде всего оо сложностью их химического состава. В силикатах отношение кислотс ного ангидрида к основаниям колеблется в широких пределах. В силикатах нередко встречаются одновременно 3, 4 и большее число- различных катионов. Для силикатов чрезвычайно характерны изоморфные замещения как катионов, так и самого кремния и вхождение в силикаты других анионов (О -, ОН", F , S0 , 0 и др.) и нейтральных частиц — НаО и др. [c.304]

Небольшие отличия геометрических размеров и электрических свойств катионов Са + от Ва +, Sr + и d2+ обусловливают возможность изоморфного замещения ими кальция в силикатах алюминатах и алюмоферритах. Минерал zS. в присутствии 0,1—5% ВаО (SrO, dO) устойчив, усваивает указанные окислы с образованием твердых растворов типа пСаО-тЪаО-ВЮг (где п+т = 2). Структура твердых растворов с увеличением количества окисла R0 соответствует последовательно - a - a-модификациям 2S. Предельная растворимость R0 в решетке 2S равна 2%. В присутствии из- [c.235]

Смотреть страницы где упоминается термин Изоморфные замещения в силиката: [c.536] [c.10] [c.180] [c.380] [c.381] [c.121] [c.150] [c.331] [c.339] [c.104] [c.121] [c.150] [c.104] [c.19] [c.24] [c.74] [c.488] [c.697] [c.203] [c.59] [c.116] [c.118] [c.234] [c.313] [c.282] [c.285]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология