Межслоевые катионы

Норриш объяснил изменения с-расстояния силами отталкивания, возникающими при набухании в результате гидратации межслоевых катионов, и противодействующими силами притяжения, развивающимися благодаря электростатическим связям отрицательно заряженной поверхности слоя с межслоевыми ка- [c.150]

Б ростовом отношении изоморфизм тесно связан с политипией и двойникованием фторфлогопита. При структурообразовании наиболее важен тип катиона в промежуточном слое. Взаимодействие между этим катионом и анионами в октаэдрическом слое контролирует образование различных политипов. Возрастание структурных сил связи происходит в ряду межслоевых катионов следующим образом Li+->-Na- "->K+- Ba +. [c.44]

Наиболее характерными представителями минералов из трехэтажных слоев являются слюды в их структурах трехэтажные слои из одной октаэдрической и двух примыкающих к ней с разных сторон тетраэдрических сеток, отрицательно заряженные (вследствие замещения ионов 51 + на А13+ или Ре " в тетраэдрах), связаны между собой межслоевыми катионами К" , Ыа+ и др. (см. рис. 1в). В связи с тем, что межслоевые катионы препятствуют относительным смещениям слоев, политипное разнообразие слюд ограничено вариантами взаимного расположения октаэдрических и тетраэдрических сеток отдельных слоев. [c.211]

Тенденция трехэтажных слоев к кубической упаковке анионов обусловливается направлением притяжения базальных кислородов тетраэдров собственными октаэдрическими катионами (рис. 36) [38]. Их действие вызывает разворот тетраэдров относительно идеальной гексагональной петли в положение, при котором верхние основания октаэдров и основания тетраэдров оказываются ориентированными противоположным образом. При подобной конфигурации трехэтажных слоев две выделенные группы слюд оказываются резко неравноценными. Действительно, при одинаковой четности ориентировок смежных слоев (Ш, 2М, ЗТ) их поверхностные атомы О укладываются так, что атомы одного слоя попадают на промежутки между атомами другого слоя, и межслоевые катионы оказываются в наиболее приемлемой для них октаэдрической координации. В случае разной четности ориентировок слоев 2М2, 20, 6Я) при сохранении кубической упаковки атомы О смежных слоев налагаются друг на друга, образуя малые пустые и большие заселенные межслоевыми катионами тригональные призмы [39]. Как с точки зрения характера наложения атомов О, так и с точки [c.212]

Межслоевые катионы не могут преодолеть в структуре Ре-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. [c.216]

Переходя к кристаллохимическому анализу структур слюд второй группы следует отметить, что само их существование долгое время казалось маловероятным в свете указанной выше энергетической невыгодности по сравнению со слюдами первой группы. Однако находка в природе слюд 2М2 еще до определения их структур дала основу для выдвижения целого ряда гипотез, оправдывающих их существование [52, 55]. В том числе было выдвинуто предположение и о возможности гексагональной упаковки анионов в трехэтажном слое [52] или по крайней мере в одной его половине [55], в условиях которой межслоевые катионы оказались бы в обычной октаэдрической координации. [c.218]

Изоморфные замещения ионов в решетке составляют наиболее важную группу дефектов в силикатах. В глинистых минералах изоморфные замещения обусловлены изменением состава тетраэдрических, октаэдрических и межслоевых катионов, и поэтому для них характерны самые разнообразные формы проявления изоморфизма. [c.11]

В табл. 2.2 приведены основные величины, необходимые для расчета плотности связанной воды в однослойных и двухслойных гидратах Ыа-форм монтмориллонита и вермикулита [68, 81, 82], и значения самих плотностей р. Значения,. находили вычитанием толщины элементарных слоев монтмориллонита (0,94 нм) и вермикулита (0,92 нм) из величин первых базальных отражений. Объемы межслоевых катионов и дитригональ-ных лунок на поверхности силикатных слоев в расчетах р не учитывали принималось, что они взаимно компенсируют друг друга. Из анализа приведенных в табл. 2.2 данных видно, что плотность воды в двухслойных гидратах слоистых силикатов с расширяющейся структурной ячейкой превышает плотность жидкой воды (1,0 г/см ). Более низкое расчетное значение р для двухслойного гидрата ковдорского вермикулита объясняется неточным учетом числа нерасширяющихся флогопитоподобных пакетов в его структуре [66]. [c.34]

Двойникование может рассматриваться как следствие вторичного зародыщеобразования, подчиненного структурному контролю со стороны межслоевого катиона. Благоприятствует вторичному зародыщеобразованию склонность фторфлогопитового расплава к переохлаждению. Более одной трети кристаллов, полученных из расплава, составляют двойинкн. Наиболее часто элементами двой-никования являются направления [110] и [310]. В кристаллах фторфлогопита, 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. [c.45]

А см. 95) координируются в группы I [ sOi2], которые сохраняются при больших расстояниях даже после дегидратации вермикулита при температуре 750°С, тогда как ионы калия i(r=il,56A) и рубидия i(r=)l,67A) допускают заметное сокращение структуры вермикулита, что выражается в сокращении расстояния между плоскостями (00(1) после обезвоживания. Обменные катионы Mg + и Са + относятся к типичным межслоевым катионам, тогда как катионы в бруситоподобных единицах структуры (ОН)в в реакциях обмена основаниями не участвуют. Свойства вермикулитов, насыщенных ионами калия, очень похожи на свойства биотита. Если гидробиотит , по Грунеру, обработать раствором хлористого магния, он превращается в вермикулит. Точно [c.87]

Кривая изменения оо2 бескатионпого вермикулита от температуры имеет резкий спад при нагревании до 200° С, даже несколько менее, что вызывается влиянием фактора времени нагревания и достигает 10.5 А. Дальнейшее нагревание приводит к сжатию пакетов до оо2=9 вследствие удаления выступающей цеолитной воды. Эти данные также весьма красноречиво подтверждают отсутствие межслоевого катиона в вермикулите. [c.162]

Подобная необычная конфигурация межслоевого промежутка стала, очевидно, возможной в условиях отмеченной во всех трех слюдах 2Мг малой степени замещения 51 на АЦ, при которой атомы О внешних тетраэдрических поверхностей несут меньший отрицательный заряд и наложение атомов О непосредственно друг на друга не является столь невыгодным с точки зрения электростатического отталкивания. Кроме того, в триоктаэдрических разновидностях благоприятным обстоятельством для образования слюд 2М2 явилась замена части ОН на анионы Р , которые, взаимодействуя с межслоевыми катионами К , увеличивают стабильность структуры. [c.219]

Рнс. 5. Конфигурация тетраэдрической сетки и координация межслоевого катиона в структуре анандита [c.220]

Особое положение среди минералов из трехэтажных слоев занимают пирофиллиты и тальки (рис. 1а). 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. В слюдах гексагоны из атомов 51 смежных тетраэдрических сеток, прилегающих к одному и тому же межслоевому промежутку, налагаются друг на Друга (т=0). Это электростатически невыгодно, но продиктовано необходимостью размещения межслоевых катионов. В шрофиллитах и тальках указанные тетраэдрические сет- [c.220]

Своеобразное положение возникает в случае слюд 2Мг 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 ЧМ2 и 20 слои с кубической упаковкой чередуются со слоями с гексагональной упаковкой. При этом катионы оказываются в обычном октаэдрическом окружении. Однако эти авторы утверждали, что в диоктаэдрических слюдах слои с гексагональной упаковкой невыгодны не только из-за действия собственных октаэдрических катионов, но и вследствие недопустимо короткой водородной связи, которая должна была бы возникнуть в этих условиях между гидроксилом октаэдра и ближайшим базальным атомом О тетраэдра (но не зафиксирована по данным ИК-спектров). Возникало также предположение (55], что упаковка меняется не во всем слое, а лишь в одной половине, т. е. в каждом слое анионы с одной стороны упакованы по кубическому, а с другой — по гексагональному закону. Тогда все слои в структуре стали бы одинаковыми, а структура однородной, но полярной. Сами слои в этом случае нецентросимметричны и для каждого из них характерны два направления разворота тетраэдров ( а). Однако, как уже упоминалось, в диоктаэдрической слюде 2Мг реализуется однородная структура из одинаковых слоев, упакованных по кубическому закону [55]. Таким образом, невыгодная укладка слоев с межслоевыми катионами в тригональных призмах оказалась предпочтительней нарушения кубической упаковки анионов отдельных слоев, диктуемой действием октаэдрических катионов. Аналогичная ситуация имеет место и в лепидолитах 2Мг [53, 54]. [c.242]

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 па 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 а = 290,7й г/ о—1,5т—221,5, где йг и йо — 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 с о и а для диоктаэдрических структур. Использование приведенной формулы позволяет оценить угол а, а затем с помощью выражения С05 а = 6г/ эксп — значение Ьг только на основании данных химического анализа. [c.244]

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 октаэдрической сетки. Однозначное экспериментальное доказательство определяющей роли октаэдрических катионов на строение и стабильность триоктаэдрических слюд получено в [98]. Авторы синтезировали слюды с различным составом октаэдров, тетраэдров и межслоевых катионов. Оказалось, что стабильные структуры слюд формируются при весьма широких пределах изменения разме- [c.244]

При расщеплении кристаллов слюд происходит разрыв межслоевого промежутка и обнажаются сетки внешних оснований кремнекислородных тетраэдров. Эти основания образуют пустоты различной конфигурации гексагональные или дитригональные. В монокристалле слюды такая пустота служит местом размещения межслоевого катиона. При расщеплении слюды совершенно естественным является образование вакансий на поверхности вследствие статистического распределения ионов калия по в товь создающимся поверхностям. [c.194]

Полученный результат согласуется с рентгенографическими исследованиями, из которых следует. что при переходе от производного натрия к производному калия межслоевое расстояние увеличивается на 0.4 А. Следовательно, характер взаимодействия между слоями и размерность структуры, в случае ураноборатов щелочных металлов, существенно зависит от размера межслоевого катиона. Численным интегрированием зависимостей С , =ДГ) и Ср =Д1пГ) вычисляли энтальпии нагревания и абсолютные энтропии изученного вещества. Функции Гиббса нагревания для каждой температуры вычисляли по уравнению Гиббса-Гельмгольца. Результаты расчетов вместе с усредненными значениями теплоемкости вещества для ряда температур приведены в табл. 2. [c.23]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология