Октаэдрические слои

Наличие ДЭС в глинистых минералах, особенно в монтмориллонитах, может быть также обусловлено, как отмечалось ранее, изоморфными замещениями 51 + и АР+ в тетраэдрическом и октаэдрическом слоях алюмосиликатов соответственно А1 и (или другим, двух-или одновалентным катионом). При этом поглощается электрон извне и минерал приобретает отрицательный заряд. [c.53]

Взаимодействие воды с активными центрами минералов может происходить вследствие образования водородных или молекулярных связей. Водородная связь между гидратированными молекулами воды и активными центрами, например, глинистых минералов возникает прежде всего на их поверхности, образующей гидроксид-ными группами октаэдрического слоя. В каолините октаэдриче- [c.57]

Высказываются также предположения об образовании водородной связи между молекулами воды и ионами кислорода тетраэдрического и октаэдрического слоев. В таком случае молекулы воды иа поверхности глии могут располагаться в виде сетки гексагонального типа. [c.58]

Двухслойный пакет состоит из одного тетраэдрического и одного октаэдрического слоя. Трехслойный — из двух тетраэдрических слоев, между которыми находится октаэдрический слой. [c.31]

Изоморфные замещения в тетраэдрических и октаэдрических слоях ряд авторов считает наиболее существенной причиной возникновения отрицательного заряда и появления обменных катионов, необходимых для его компенсации. Такая точка зрения вызывает ряд возражений и ограничений. Преувеличивать роль изоморфных замещений гетеровалентных катионов, например 81 + на А1з+, не следует. Они не могут привести к значительному росту заряда, [c.62]

Необходимо различать замещения в тетраэдрических и октаэдрических слоях. Если для первых характерны прочные связи, то у последних они более лабильны, так как действуют, например, в монтмориллоните, изнутри структуры через большие расстояния. Р. Грим [9] считает эти силы главной причиной возникновения обменной катионной емкости минералов с подвижной кристаллической решеткой. [c.63]

Интересная реализация октаэдрического слоя найдена в основной соли СиНд(ОН)2(ЫОз)2(Н20)о. Здесь в одном направлении чередуются искаженные октаэдрические группы, окружающие атомы Си и Нд и соединенные через общие ребра соединение в слои осуществляется через общие вершины (атомы О групп КЮз ). Это один аз редких примеров октаэдрического [c.148]

Сравнение с формулой для идеального процесса, приведенной на стр. 29, показывает, что изоморфное замещение наблюдается как в октаэдрических, так и в тетраэдрических слоях, но преимущественно в первых. Аттапульгит представляет собой волокнистый глинистый минерал, в тетраэдрических слоях которого часть атомов кремния замещена атомами алюминия, в октаэдрических слоях содержатся алюминий и магний. Избыточный отрицательный заряд в тетраэдрическом слое частично уравновешивается поло- [c.38]

Уже было показано, что в межпакетных пространствах глинистых минералов, особенно смектитов, ионы удерживаются слабо, что придает им способность к ионному обмену. Ионный обмен в глинистых минералах может быть также поверхностным явлением. В результате повреждений на краях минералов могут разрушаться связи и обнажаться как некоординированные кислородные атомы (участки с чистым отрицательным зарядом), так и некоординированный кремний или другие ионы металлов (участки с чистым положительным зарядом). Такие поверхностные заряды компенсируются путем электростатической адсорбции катионов или анионов соответственно. Кроме того, в глинах с поврежденными октаэдрическими слоями могут обнажаться ОН-группы. В условиях высоких значений pH такие ОН-группы могут диссоциировать с образованием отрицательного заряда, который нейтрализуется другими катионами, например, [c.114]

Центры многогранников как в тетраэдрических, так и в октаэдрических слоях располагаются гексагонально, причем гексагональные ячейки обеих слоев соизмеримы между собой. Соединяясь между собой в различных сочетаниях, слои образуют кристаллические решетки глинистых мине-ралов. Иными словами, крпстал лическая решетка глинистых минералов образуется сочетанием кремнекислородных и кислород-гидрокснд-алюминиевых слоев (см. табл. 1.3). В глинистых минералах соотношение между этими слоями, образующими пакеты, обозначают цифрами 1 1, 2 1, 2 2. При соединении тетраэдрического и октаэдрического слоев ионы Q2- тетраэдрического слоя, расположенные на вершинах тетраэдров, становятся общими для обоих слоев, т. е. слул<ат мостиками между ионами Si + одного слоя и ионами А1- + другого слоя. Такая структура наиболее устойчива, так как число ноложительиы.ч зарядов Si + и АР+ в этой структуре равно числу отрицательных зарядов и ОН. [c.15]

Гидратированность поверхности глинистых частиц (см. 5 гл. II) зависит от раскрытости гидроксидных поверхностей октаэдрических слоев, дефектности кристаллической структуры минералов, емкости и состава обменных катионов. Раскрытость гнд-роксидных поверхностей, несовершенство кристаллов н емкость обменного комплекса максимальны у монтмориллонитов. Это обеспечивает высокую агрегативную и кинетическую устойчивости водных суспензий бентонитов (7—10 % суспензии некоторых бентонитов без видимых изменений свойств могут храниться многие годы). [c.70]

Замещения внутри структуры четырехвалентного кремния трехвалептным алюминием в тетраэдрическ их слоях и алюминия катионами низшей валентности, обычно Mg, в октаэдрических слоях приводит к некомпенсированным зарядам структурной [c.9]

Октаэдрические слои через кислородные мостики скрепляют образующиеся плоские пакеты. Связь между слоями носит полярный характер. Она слабее, чем внутри слоев, но значительно прочнее, чем между пакетами, которые скрепляются ван-дер-ваальсовыми связями. Выделившиеся при поликонденсации гидроксилы обычно остаются в структуре в виде цеолитной или кристаллизационной воды, дефицит которой покрывается из дисперсионной среды. [c.18]

Важную роль играют замещения в структуре алюмосиликатов, вызывающие в ней напряжения и, деформации, а также изменяющие энергетический баланс системы и ее заряд. Так, А1 из-за своей амфо-терности может в гидраргиллитовом слое выступать как катион, а в кремиекислородном как анион, замещающий кремний. В некоторых случаях па подобное замещение способен и Т1. Как правило, эти замещения происходят при компенсирующем участии катионов а" ", К+, Са +, Ва + и др. В октаэдрических слоях также имеют место изо- и гетеровалентные замещения А1, Ге Ре , Mg, Са и т. п. Возникающий избыточный отрицательный заряд может компенсироваться дополнительными анионами 0 ", (ОН)", СГ, Р", (СОз) и некоторыми другими. В ряде случаев допускают, что кислород и в комплексном анионе (по не кремнекислородном) может замещаться на (ОН) или Г" [3]. Во всех видах замещений большую, а зачастую и решающую роль играют стерические факторы, в частности размеры ионов. [c.18]

Монтмориллониту присуща структура пирофиллита. Каждьш пакет его состоит из двух тетраэдрических слоев, скрепленных средним октаэдрическим слоем (рис. 2, а). На наружных обкладках пакетов находятся атомы кислорода. Связь между одноименными поверхностями соседних пакетов поэтому очень слаба, что объясняет подвижность решетки по оси с и хорошую спайность минерала. Структура эта была предложена У. Гофманом, К. Энделлом.и Д. Вил-мом почти 40 лет назад и в основе своей сохранилась и в настоящее время. Дальнейшие коррективы имели в виду выявить большее соответствие между особенностями строения монтмориллонита и его физико-химическим характером. Э. Мегдефрау и У. Гофман отказались от строгой периодичности размещения слоев, как это имеет [c.19]

Замещения в октаэдрических слоях монтмориллонита дают его минералогические разновидности. Так, замена алюминия магнием дает р-керолит (по И. И. Гинзбургу), сапонит и гекторит, замена железом — нонтронит, цинком — соконит, хромом — волконскоит. К существенным различиям приводят и замещения в обменном комплексе. В зависимости от преобладания в нем катионов натрия, кальция, магния и других получают Na-монтмориллонит, Са-монт-мориллонит и т. п. [c.21]

Гидрослюдистые минералы построены из тетраэдрических и октаэдрических слоев с элементарными ячейками, распространяющимися на один, два или три кремнеалюмокислородных слоя [11]. Для них характерно повышение отрйцательного заряда в 2—2,5 раза по сравнению с монтмориллонитом. Это объясняется интенсивными изоморфными замещениями в тетраэдрическом слое, вследствие чего заряд локализован преимущественно в нем, вблизи поверхности пакета, тогДа как у монтмориллонита заряд размещен в основном в глубине пакета, в октаэдрическом слое. Отрицательный заряд компенсирован главным образом калием, располагающимся между [c.22]

Важной причиной возникновения поверхностных сил является, но А. И. Августинину, гетеродесмический фактор — неравноценность прочности связи А1—ОН (например, в структуре каолинита внешние и внутренние гидроксилы), вследствие чего часть атомов водорода более протонизирована. Меньшее значение этот фактор имеет для монтмориллонита с его симметричным расположением октаэдрических слоев. Соображения о большой активности водорода в алюмосиликатах высказывались еще В. И. Вернадским, а позднее подтверждались Л. Полингом, К. Г. Миесеровым и др. [c.63]

Изоморфные замещения в октаэдрических слоях с образованием на отдельных участках избыточных положительных зарядов. По Р. Шофилд, подобные анионоактивные позиции обусловлены избытком алюминия в октаэдрическом положении. Будучи расположены достаточно далеко от участков с отрицательным зарядом, они не нейтрализуют друг друга и усиливают мозаичность поверхности, обеспечивая сосуществование катионного и анионного обмена. [c.65]

Взаимодействия между глиной и реагентами определяют существо химической обработки буровых растворов. Одной из первых концепций в этой области явилась теория А. Лумиса, Т, Форда и Д. Файдайма, объясняющая стабилизацию глинистых суспензий закреплением органических молекул силами водородных связей на октаэдрических слоях алюмосиликатов. [c.71]

В гл. 5 рассматриваются более сложные слои, образованные сочленением всех свободных вершин тетраэдрического слоя А2Х5 с частью вершин октаэдрического слоя АХз (в основе обоих этих слоев лежат гексагональные сетки). Из таких сложных слоев состоят структуры минералов двух важных классов слоистых минералов (включая каолин, тальк и бентониты) и слюд. Один из таких слоев представлен в виде совокупности тетраэдров и октаэдров на рис. 5.44 (гл. 5). [c.134]

Рис. 10.11. Сравнение октаэдрического слоя М5Х17 (б) и трехмерной структуры

В структурах, которые мы только что описали, базисны.м слоем является октаэдрический слой тииа СсИг (М (0Н)2), пригодный для ионов промежуточного размера (с радиусом около 0,7 А). Слой, который может включать ббльщие по размеру ионы, был обнаружен в структуре соедипения Рг(0Н)2 0з [ 2]. На рис. 14.21 показана боковая проекция фрагментов двух слоев этой структуры. Координационные многогранники атомов [c.381]

Изоморфное замещение в октаэдрических слоях, например в монтмориллоиитовых глинах, одновременно с введением катионов в межплоскостные пространства приводит к усилению сил связи, действующих вдоль оси с благодаря электростатическим силам, даже несмотря на то, что они до некоторой степени экранируются соседними тетраэдрическими слоями. Хотя эти глины не очень быстро диспергируются в воде, они набухают при погружении в водные растворы, причем степень набухания (и поэтому расстояние по оси с) зависит от размера катиона, проникающего в слоистую структуру. Процесс набухания обычно обратим, но в том случае, когда катион слишком большой, силы притяжения преодолеваются и глины набухают необратимо без выпадения [c.31]

Рис. 3.9. <3 — Слой тетраэдров Si04, связанных через базальные атомы кислорода, в то время как апикальные атомы кислорода направлены вверх, б — Октаэдры и октаэдрический слой I — атомы, упакованные вместе II — расправленный октаэдр III — условное изображение октаэдра IV — условное изображение октаэдрического слоя, где показаны атомы алюминия, равноудаленные от шести гидроксилов, с образованием минерала гиббсита.

Октаэдрическая сетка построена из катионов, обычно алюминия, железа или магния, расположенных на равных расстояниях от шести анионов кислорода (или ОН) (рис. 3.9,6). Алюминий является распространенным катионом, и идеальный октаэдрический слой имеет состав гидроксида алюминия — минерала гиббсита (А1(0Н)з). Если октаэдрические позиции заполняются трехвалентным алюминием, для достижения электронейтральности занимаются только две из каждых трех позиций и сетка классифицируется как диоктаэдрическая (табл. 3.5). Если двухвалентные катионы заполняют октаэдрические позиции, все доступные позиции заняты и сетка классифицируется как триоктаэдрическая (см. табл. 3.5). [c.101]

Рис. 3.20. Схематичная диаграмма, на которой показаны подставки , или подпорки , в межслоевом пространстве смектитовой глины. Т — тетраэдрический слой О — октаэдрический слой.

Глинистые минералы представлены водными силикатами с слоистыми решётками, состоящими из слоев кремнекислоро ных тетраэдров [SiOj ], и образующими гексагональные конф гурации, соединенные с октаэдрическими слоями. Главные mi нералы глин следующие [c.162]

Основой кристаллической структуры слюд (рис. 1) является пакет , охватывающий четыре слоя укладки анионов 0 +, (ОН)-, р-, осуществленной по кубическому закону. Анионы образуют три слоя координационных полиэдров — октаэдров и тетраэдров. Тетраэдры расположены в наружных частях пакета и обращены вершинами внутрь его. Они заселены катионами 51 + и АР+, причем на каждые три кремнекислородных тетраэдра приходится один алюмокислородный. Ионы кислорода, расположенные в вершинах тетраэдров, а также ионы фтора и гидроксила образуют внутренний октаэдрический слой пакета. В октаэдрическом слое фторфло-гопита катионами заселены все октаэдры. Связь между атомами в тетраэдрах преимущественно ковалентная, в октаэдрах — ионноковалентная. В результате того что в слюдяном пакете часть тетраэдров заселена катионами А1 +, общий заряд анионов внутри него преобладает над зарядом катионов. Этот заряд компенсируется катионами, которые расположены в межпакетных полиэдрах и связывают пакеты между собой. Для слюд характерен ионный характер межпакетной связи. [c.8]

Изоморфизм В октаэдрическом слое фторфлогопита по числу элементов довольно широк. Так, в шестерной координации методами ЭПР, ИКС и другими [22, 35] установлено частичное замещение магния следующими катионами Ь1+, Fe +, Со +, N1 +, Мп2+, u +, У +, А1 +, Ре +, Сг +, Мп +, Т1 +, ЫЬ + Т1 +. Литий дает возможность получения непрерывного ряда слюд от фторфлогопита до четырехкремниевого тениолита, в котором до 33 % магния замещается на литий. [c.10]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология