Главная страница  |  Карта сайта  |  Обратная связь  |  Поиск по сайту:
Geologam.ru
Геология Геофизика Минералогия Индустрия Нефть и газ
Подразделы
Все статьи Структура минералов Химические элементы
 
Уменьшение груди в Новосибирске проводят в авторской клинике доктора Егорова.

Описание Проектирование вентиляции здесь.
 
 

Корунд, гематит и ильменит

Главная > Минералогия > Структура минералов > Корунд, гематит и ильменит
Статья добавлена: Декабрь 2016
            0


Эти минералы характеризуются сходными структурами. Минералы группы ильменита отличаются более низкой симметрией, чем минералы группы корунда. Это объясняется тем, что они содержат два различных катиона. Такие полуторные окислы, как Ti2O3, α-Са2O3 и Rh2O3, изоморфны с α-Al2O3 и α-Fe2O3, но в виде минералов они не известны.


Корунд и гематит. Структура корунда была исследована Брэггами (W. Н. Bragg, W. L. Bragg, 1916), а также Паулингом и Хендриксом (Pauling, Hendricks, 1925), которые изучили также структуру гематига. Позже структура гематита была определена повторно Ньюнхемом и де Хааном (Newnham, de Haan, 1962). Обычно считают, что кристаллические формы корунда и гематита описывают относительно ромбоэдрических осей, образующих углы соответственно 85°46' и 85°42', или относительно гекса тональных осей с отношением осей а:с=1:1,36. Ромбоэдрическая ячейка с а 85°46' является гранецентрированной и содержит восемь формульных единиц Al2O3, а истинная элементарная ячейка с β 55°17' содержит всего лишь две такие единицы.

Фиг. 71. Последовательность атомных слоев в структурах 
Фиг. 71. Последовательность атомных слоев в структурах
Схема полной ячейки корунда кажется сложной; в действительности его структурная схема очень проста. Атомы кислорода образуют приблизительно плотнейшую гексагональную упаковку. На фиг. 71 изображены два последовательных слоя атомов кислорода; здесь же приведены структуры других соединений. Между этими двумя слоями могут разместиться катионы в окружении шести атомов кислорода. Если катионы займут все свободные положения, их число будет равно числу атомов кислорода в каждом слое. Примером такой структуры с атомами кислорода, образующими плотнейшую кубическую упаковку, может служить структура периклаза, MgO. В корунде же, как это показывает фигура, заполнены лишь 2/3 таких положений.

Фиг. 72 а. Часть структуры корунда 
Фиг. 72 а. Часть структуры корунда
В структуре корунда, предложенной Ньюнхемом и де Хааном (фиг. 72а), каждый атом Al окружен шестью атомами кислорода, слагающими октаэдр. Группы из трех атомов кислорода образуют общую плоскость двух смежных октаэдров, и каждый из этих атомов кислорода связан с одной и той же парой атомов алюминия. В дальнейшем мы можем (лишь для описательных целей) считать, что структура построена из таких Al2O3-единиц.

На фиг. 72а видно, что атомы кислорода не совсем строго занимают положения плотнейшей гексагональной упаковки и что атомы алюминия поочередно занимают места приблизительно на высотах, равных 1/3 и 2/3 расстояния между слоями из атомов кислорода.


Фиг. 72 б. Диаграммы распределения атомов металла в корунде и ильмените 
Фиг. 72 б. Диаграммы распределения атомов металла в корунде и ильмените
Ильменит, FeTiO3. Барт и Позняк (Barth, Posnjak, 1934) описали структуру ильменита и отметили ее сходство со структурой корунда. Группы Al2O3 в структуре корунда замещаются группами FeTiO3 таким образом, что места атомов алюминия между двумя слоями кислорода заняты Fe, а аналогичные положения между двумя следующими слоями заняты Ti и т. д.

На фиг. 72б показана в идеализированной форме связь между расположением атомов металла в корунде и ильмените. Упорядоченное замещение Al2 на Fe и Ti в структуре корунда ликвидирует плоскость (110) и снижает симметрию с R3c(D63d) до R3(c23i).

Псевдобрукит, Fe2TiO5. Структуру этого минерала очень удобно здесь описать ввиду ее сходства со структурами ильменита и брукита. Анализ структуры был произведен Паулингом (Pauling, 1930).


Фиг. 73. Структура псевдобрукита 
Фиг. 73. Структура псевдобрукита
На фиг. 73 изображена проекция структуры на плоскость (001). перпендикулярную короткой оси с. Все атомы располагаются в плоскостях симметрии (001) на высотах 0, c/2, c. Таким образом, кислородные октаэдры, в центре которых находятся атомы Ti, соединяясь вершинами, образуют цепочки, вытянутые параллельно оси с. Каждый октаэдр имеет две вершины, но ни одного общего угла или ребра с соседним октаэдром, так что цепочки имеют состав TiO5. Цепочки в поперечных направлениях сочленяются посредством атомов Fe, которые находятся внутри октаэдрических групп из шести атомов кислорода.
Источник: «Кристаллическая структура минералов», У. Л. Брэгг, 1967


ОЦЕНИТЕ ПОЖАЛУЙСТА ЗА ЭТУ СТАТЬЮ
+2
ПРЕДЫДУЩИЕ СТАТЬИ
Минералы из простых окислов металлов
Минералогия > Структура минералов

Минералы из окислов кремния
Минералогия > Структура минералов

Соединения серы с мышьяком, сурьмой и висмутом
Минералогия > Структура минералов

Скуттерудит и родственные ему структуры
Минералогия > Структура минералов

Пирит, марказит и родственные им структуры
Минералогия > Структура минералов

Моносульфиды, арсениды и антимониды
Минералогия > Структура минералов

Структуры типа акантита
Минералогия > Структура минералов

Сульфиды, арсениды и родственные им соединения
Минералогия > Структура минералов

СЛЕДУЮЩИЕ СТАТЬИ
Структура минерала перовскит
Минералогия > Структура минералов

Минералы шпинель и хризоберилл
Минералогия > Структура минералов

Минералы из двуокиси металлов
Минералогия > Структура минералов

Минералы из окислов полуметаллов
Минералогия > Структура минералов

Структуры минералов из гидроокислов
Минералогия > Структура минералов

Структура минералов карбонатов
Минералогия > Структура минералов

Структура минералов сульфатов
Минералогия > Структура минералов

Фосфаты, арсенаты, ванадаты и антимонаты
Минералогия > Структура минералов




ССЫЛКА НА СТАТЬЮ В РАЗЛИЧНЫХ ФОРМАТАХ
ТекстHTMLBB Code


Комментарии к статье


Еще нет комментариев


Сколько будет 38 + 48 =

       



 
 
Geologam.ru © 2016 | Обратная связь | Карта сайта | Поиск по сайту
Геология • Геофизика • Минералогия • Индустрия • Нефть и газ