J. I. A L im j o n o V a, A. A. Is m a t o V
Download 14.54 Kb. Pdf ko'rish
|
- Bu sahifa navigatsiya:
- 3 2 - ra sm . [SiO J tetraedridan tashkil topgan murakkab so‘nggi oMchamli guruhlar: a
- 28- §. Zanjirsimon va tasmasimon silikatlar
- Zanjirlarning turlari: metagermanatli;
- V V V S A A e V v * A V b d 3 4 - rasm . Tasma turlari (ikkilamchi zanjirli)
- C a ( M g ,F e ) [ S i 20 6]oo
- 29- §. Qavat-qavat strukturali silikatlar
- Qavat-qavat kremniy-kislorod radikallarining ba’zi tiplari: a— olti hadli halqa;
- AL AL / I X I \ / I X I 4 0 0 0 0 0 0 I I I
Silikatlar strukturasi Yuqorida silikatlarning formulalarini yozish usiillari haqida gap yuritgan edik. Bu usullarning birortasi ham silikatlarning strukturalari haqida ma’lumot bera olmaydi, ular faqat kimyoviy tarkibini ifodalab beradi, xolos. Silikatlarning tuzilishini ularning struktura formulalari aniqlab beradi, ularda kremniy-kislorodli yoki alumokislorodli motiv kvadrat qavslarda yoziladi. Qavs yonidagi cheksizlik belgisi (oo) radikalning cheksiz oMchamda ekanligini ko'rsatadi: zanjirli, qavat-qavat va sinchli, 1 2 3 ya’ni bir, ikki va uch oMchamli strukturalar, oo oo oo belgilari bilan ifodalanadi. Yumaloq qavslar ichiga bir-birini izomorf almashgan kationlar yoziladi. Masalan, kalsiy va marganes kationlari orasidagi izomorf almashinishga ega zanjirli silikatni quyidagicha yozish tavsiya etiladi: (Mn,Ca), [Si50 |5]'x; qavat- qavatli kaliy va aluminiyning suvli alumosilikati esa KA12(0 H )2 [AlSi3O |0]\ holda, sinchli kaliy alumosilikati K fA lSijO J’ holda yoziladi. Agarda ma’lum bir kation turlicha koordinatsion songa ega bo‘lsa, ularni kationning o‘ng tarafiga tepa qismiga yozib qo'yiladi. Masalan: AllvAlv0 [Si0 4] — andaluzit. 26- §. Orolli silikatlar Bunday strukturalarda [Si04]4- tetraedrlari bir-biri bilan uchlari orqali birikmaydi, ularda har bir kislorod ioni faqat birgina tetraedrga qarashli boMadi. [Si04]4~—guruhlarining bir- biri bilan birikishi kichik va o‘rta oMchamdagi ikki zaryadli quyidagi kationlar orqali amalga oshadi: Mg2+, Fe2+, Ca2+, Mn2+ Orolli silikatlar tarkibida K+ va Na+ kationlari deyarli uchramaydi, ularda Al3+ hech vaqt Si4+ ni almashmaydi. Kremniy-kislorodli motivning tarkibi [Si04]4' boMadi. Himo- yalangan tetraedrni ortogruppa, tarkibida ortogruppa boMgan silikatlarni esa ortosilikatlar deb ataladi. Orolli silikatlar qatoriga olivin, sillimanit guruhidagi mine- rallar hamda sirkon kiradi. Olivin deb, tabiatda keng tarqalgan magniy silikati (forsterit) bilan temir silikati (fayalit)ning qattiq eritmasi (Mg, Fe)2[Si04] dir. 30- rasm. Forsteritning strukturasi: 1— rasm tekisligidagi Mg2+; 2— 1/2 a sathdagi Mg2+; 3 va 4— markaziy simmetriya o'rnidagi Mg2+; 5— h/Aa sathdagi 02 ; 6— 1/4 sathdagi O2 (a - panjaraning X o‘qi bo'yicha parametri). Olivinning strukturasida alohida kremniy-kislorodli tet raedrlar bir-biri bilan Mg2+ va Fe2+ ionlari orqali birikadi. Tetraedrlarning bir qismi uchi bilan bir tarafga qaragan boMsa, boshqa bir qismi qarama- qarshi tarafga qarab turadi. Har bir Mg2+ ionini 6 ta O2- ioni qurshab tursa, har bir 0 2~ ionini 3 ta Mg2+ ioni o‘rab turadi. Tarkibida temirning miqdori kam boMgan olivinlar o‘tga chidamli materiallar olishda qoMlaniladi (30- rasm). Sirkonning Zr[SiO J strukturasi [Si04]4- tetraedrlari va 8 ta O2- ionlari bilan qurshalgan Zr“+ ioni asosida hosil boMadi. Sillimanit guruhiga kiruvchi kianit (disten) Al2vl0[Si04] va andaluzitda AlvlAlv0[Si04] bir-biriga tomonlari bilan birikkan [A lO J9- oktaedrlardan iborat zanjirlar boMadi (31-rasm). [Si04]4_— tetraedrlari Al3+ ionlari yordamida birikadi. Andaluzitda [AlO J9- oktaedrlari bilan bir qatorda, juda kam uchraydigan [A105]7~ guruhlari ham boMadi. Ortosilikatlarga texnik minerallardan portlandsement klin- kerining asosiy minerallari hisoblangan uch kalsiyli silikat 3CaO • S i0 2(Ca3Si0.) va ikki kalsiyli silikat 2CaO • S i0 2- • (Ca2Si04) lar kiradi. Shu guruh minerallari qatorida yana grossulyar Ca3Al2|SiOJ va montichellit CaMg[Si04] ni ham aytib o'tish lozim. 27- §. S o‘nggi oMchamdagi radikallardan tashkil topgan halqali silikatlar va diortosilikatlar Ushbu guruhga bir-biri bilan ko'prikli kislorod atomlari orqali birikkan [SiO J4~ tetraedlari asosida hosil boMgan so‘nggi oMchamdagi guruhlardan tashkil topgan strukturalar kiradi. Bunda 2 ta kremniy-kislorodli tetraedr uchun umumiy boMgan kislorod atomlari (ko‘prikli kislorod) boshqa kationlar bilan bogMana olmaydi. Tetraedrning qolgan kislorod atomlari esa kremniy bilan faqat bir valent kuch hisobiga bogManadi, bo‘sh qolgan ikkinchi valent kuchlari metall kationlari bilan neytral- lanadi va shu orqali kremniy-kislorodli radikallarni bir-biri bilan bogMaydi. Bir uchi bilan birikkan ikkita [S iO J4- tetraedrlarning qo‘shilishidan [Si20 7]6- radikali, ya’ni diortogruppa hosil boMadi (32- rasm). Tarkibida ushbu radikallar boMgan silikatlar diortosilikatlar yoki pirosilikatlar deb ataladi. M.V Belov ta’limotiga ko‘ra, [Si20 7]6~ diortogruppasi boshqa turdagi sili- S— J. I. Alimjonova, A. A. Ismatov 113 3 2 - ra sm . [SiO J tetraedridan tashkil topgan murakkab so‘nggi oMchamli guruhlar: a — ortogruppa tetraedrlari [ S i 0 4], b — ikki tetraedrdan tashkil topgan diortogruppalar |S i 2 0 7], d — uch tetraedrli halqa, e— t o ‘rt tetraedrli halqa, / — olti tetraedrli halqa. katlar strukturalarining hosil boMishida ham katta rol o‘ynaydi. Diortosilikatlarga melilit guruhidagi minerallar, ya’ni gelenit Ca2Al[AlSi07] va okermanit Ca2Mg[Si20 7] hamda rankinitlar Ca3[Si207] kiradi. Ularning barchasi domna shlaklarida uchraydi. Agarda bir nechta kremniy-kislorodli tetraedrlar bir-biri bilan halqa shaklida biriksa, halqasimon kremniy-kislorodli radikallar vujudga keladi. Bunda har bir tetraedrdagi ikkita kislorod anioni qo‘shni tetraedrlar uchun umumiy boMib qoladi. Halqali radikallar uch, to'rt va olti halqali boMib, ularning formulalari [Si30 9]6_, [Si40 I2]8- va [Si60 1K]'2“ sifatida ifodalanadi. Halqali silikatlarga uch hadli benitoit BaTi[Si309], olti hadli berill Be3A l2[Si6Ol8] va kordiyerit (Mg,Fe)2Al3[AlSi5Ol8] lar kiradi. Diortosilikatlarda va halqali silikatlarda kremniy atomi aluminiy atomi bilan izomorf almashinishi mumkin. Silikatlar ichida [SiO J4~ tetraedrlaridan tuzilgan qo'shaloq olti hadli halqa hosil qiluvchi birikmalar ham topilgan. Halqali silikatlar bilan pirosilikatlarning bir guruhga qo‘yilishi shartlidir, u silikat- larning struktura turi bo‘yicha turkumlanishini osonlashtirish maqsadida qilingan. 28- §. Zanjirsimon va tasmasimon silikatlar Zanjirsimon silikatlarda [Si04]4 tetraedrlari bir-biri bilan cheksiz zanjir shaklida bogManadi. Zanjirdagi har bir tetraedr 2 ta qo‘shni tetraedrlar bilan 2 ta umumiy kislorod atomiga ega boMadi, ikkita bo'sh qolgan valent kuchlari orqali esa metallarning kationlari bogManib zanjirlarni panjaraga ulaydi. Zanjirda tetraedrlarning soni cheksiz boMib, u faqat kristallning oMchami bilan aniqlanadi. Zanjirlarda mustahkamligi yuqori boMgan siloksan bogMari Si—О—Si ishtirok etadi. Zanjirsimon strukturalarda har ikki tetraedrdan biri o‘q chizigMga nisbatan bir xil holatni egallasa, piroksen zanjiri yuzaga keladi, har uch tetraedrdan biri egallaganda vollastonitli zanjir hosil boMadi (33- rasm). Zanjirlar [S i20 6]4“ , [S i3Oqr , [S i40 12]"-, [S i5O l5]'°- gruppalari bilan ifodalanadi. Ular ko‘pincha bir-biriga Mg2+, Fe2+, Ca2+, Na+ va ba’zan AI3+ orqali birikadi. Zanjirsimon silikatlarda [SiO J4 gruppasidan tashqari [A104]5', ОН-, СГ, 0,27mm ^0,52m m _ Ж З к J k b . A A , V V V V ^ 4 0 ,72mm 1 , 22 mm 33- rasm. Zanjirlarning turlari: metagermanatli; b— piroksenli; d— vollastonitli; e— rodonitli; / — piroksmangitli. A A A A A A A A A A a V V V S A A e V v * A V b d 3 4 - rasm . Tasma turlari (ikkilamchi zanjirli): a— sillimanitli; b— amfibolli; d — ksonotlitli; e— narsarsukitli; f — babingtonitli. F anionlari ham boMadi. Zanjirsimon silikatlarga piroksenlar: diopsid CaMg[Si20 (J',, avgit C a ( M g ,F e ) [ S i 20 6]'oo, enstatit Mg,[Si206]'* misol boMadi. Bunday silikatlar ko‘pincha m e ta - s ilik a tla r deb ataladi. Ikkita zanjirning bir-biri bilan kislorod ioni orqali biri- kishidan turli xil tasmalar vujudga keladi. Ular tarkibi va kremniy-kislorodli motivning joylashishiga ko‘ra quyidagi xillarda boMadi: [Si2O J 2 tarkibli radikaldan iborat to‘rt hadli halqalardan tuzilgan qo‘shaloq zanjir; [Si_)On]< ”co tarkibli radikaldan iborat olti hadli halqalardan tuzilgan qo‘shaloq zanjir; [Sih0 17]l()\, tarkibli radikaldan iborat sakkiz hadli halqalardan tuzilgan qo‘shaloq zanjir (34- rasm). Ushbu tasmali motivlarda tetraedrlar 2 yoki 3 ta umumiy boMgan ko‘prik kislorodiga egadir. Tasmalardan eng ko‘p uchraydigani bu amfibol tasmasi boMib, u [Si4On]^ radika- lidan tuzilgan 2 ta piroksen zanjirining qo'shilishidan hosil boMadi. 2 ta vollastonit zanjirining kondensatsiyalanishi natijasida esa ksonotlitli tasma [Si6Ol7]KI yuzaga keladi. Zanjirli va tasmali kremniy-kislorod radikaliga ega minerallar katta guruhni tashkil etadi. Amfibollar turli jinslarni hosil qiluvchi keng tarqalgan minerallardir, ularning miqdori yer qobigMda 10 % ga yetadi. Amfibollarga shox aldamasi (Ca,N a)2(M g,Fe2+)(F e 3+,Al)s (0 H ,F )2[Si80 22]l va tremolit Ca2Mg5(Sis0 22)(0 H )2 lar kiradi. Ularda kremniy-kislorodli motiv olti hadli [Si4On]^” halqalardan iborat qo'shaloq zanjir shaklida namoyon bo‘ladi. To‘rt hadli [Si20 5£~ halqalardan iborat qo‘shaloq zanjir, ya’ni tasma ba’zi bir ma’Iumotlarga ko‘ra sillimanitga AlfAlSiOJ xosdir. Ksonotlitli tasma [Si6Ol7]’r0- esa kalsiyning gidrosilikati ksonotlitda kuzatiladi, u sementning qotish jarayonida muhim rol o‘ynaydi. 29- §. Qavat-qavat strukturali silikatlar Agarda har bir [SiO J4- tetraedri qo‘shni tetraedrlar bilan uchta uchi orqali bogMansa, unda ikkita oMcham bo'yicha cheksiz qavatlar hosil boMadi. Qavatlardagi har bir tetraedrda bo‘sh qolgan bitta valent kuchi metall kationlari (Mg2+, Al1+) orqali qavatlarni bir-biri bilan bogMaydi. Ushbu struktura uchun [Si4Ol0]4- radikali xosdir. Strukturada kremniy-kislorodli qavat- larning hosil boMishi niinerallarda ulanish tekisliklarini yaqqol ifodalanishiga sabab boMadi, ya’ni bunda minerallar kremniy- kislorodli qavatlar tekisligiga parallel boMgan tekisliklar bo‘yiclia oson yorilib ketadi. Qavat-qavat silikatlarda qavatlarning tuzilishi har xil boMi shi mumkin. Ko‘pincha olti hadli, ba’zan sakkiz va besh hadli halqalardan tuzilgan yaproqsimon silikatlar uchraydi (35- rasm). Qavat-qavat silikatlarda kremniyni aluminiy bilan izomorf almashish hodisasi ko'p uchrab, ba’zan 25 — 50%ni tashkil etadi. Umuman, turli almashishlar sababli qavat-qavat silikat larning tarkibi juda murakkab boMadi. Qavat-qavat strukturali silikatlar eng ko‘p tarqalgan sili katlar hisoblanadi. Ularga texnologiya uchun katta ahamiyatga ega boMgan tuproq minerallari (kaolinit — Al|4[Si4O l0][O H ]s, galluazit — A l|4[S i4O |0][O H ]8 4H20, montmorillonit — A l2[Si4Ol0][OH]2 лН2СЯ, montmorillinit beydellit — Al2[Si4O10]- [OH]2 лН20, nontronit— w{Mg3[Si4Ol0][O H ]2} p{(Fe,Al)2- [Si4Ol0] • [0H]2}«H20, (MgAl,Fe)2[Si040 J[0 H ] ■ 4H20 — paligorskit — 35-rasm. Qavat-qavat kremniy-kislorod radikallarining ba’zi tiplari: a— olti hadli halqa; b— to'rt va sakkiz hadli halqalar. sepiolit— M g J S i 60 l5][0H],-620, sludalar (muskovit — KAl2[Si3AlO10][O H ]2, margarit — CaAl2[Si2Al2O10][OH)2, flogo- pit-K M g3[Si3A10J[0H]2, biotit — K[Mg,Fe2+]3 [Si3A10Hj [OH]2 ftor-biotiti — K(Mg)Fe2+)3[Si3A10|(|[F2], istonit —K2Mg5Al[Si5Al3- • O20][O H ]4, paraganit NaAl2[Si3A 1 0 J[0 H ]2, ammoniy-ftorli flogopit — N H 4 Mg3[S i3A10lo-J[F2] va boshqalar); xlorit (ortoxlorit - [M g F e ]6_/,[A lFe|2/,|Si4_/,0 |(lH 0 H ](i, pennin- (M gFe)5Al[AlSi30 |n|-[0H]s, amezit — (MgFe)4-Al2[Al,Si,0 J - (OH]s va boshqa), talk — MgJSi^OJ [OH] ,; xrozotil — Mg6[Si4Ol()|[OH]fi; klinoxlor— MgjAllSi/klOJ-fOH]^ sepiolit — Mg4[Si60 |.][0H|2-6H20; kalsiy va magniyning ko'pgina gidro- silikatlari (tobermorit — Ca.H2[Si(i0 ls|-4H20, okenit — Ca,[SifiO|2] [OH]6 3H,0, vermukulit — (Mg,Fe2tFe-,+)3 [Si3A10l(l|[0H|,- ■4H20 va boshqalar kiradi. л л b d / 3 6 - rasm . Qavat-qavat silikat strukturalarining sxematik tasviri: a— kaolinit; b— galluazit; d — muskovit; e— montmorillonit; / — xlorit. Qavat-qavatli silikatlarning asosiy motivlari boiib, ikki va uch qavatli paketlar hisoblanadi. Ikki qavatli paket bitta tetraedrli va bitta oktaedrli qavatlardan tuziladi. Uch qavatli paketlarda ikkita tetraedr qavatining orasida oktaedr qavati joylashgan bo‘ladi (36-rasm). Paketli qavatlarda tetraedr qatlamining o‘rta qismida qutblanuvchi kationlar, uning ikki tomonida qutblovchi kislorod anionlari joylashadi. Oktaedr qatlamining tashqi qismida kislorod atomlaridan tashqari gidroksil ionlari ham, o‘rta qismida qutblanuvchi Al3+ kationlari joylashadi. Tetraedrli qavatlar kremniy-kislorodli va ba’zan alu- mokislorodli tetraedrlardan tuziladi. Ularda 3 ta sathni kuzatish mumkin: b i r i n c h i sathda O2 ionlari, i k k i n c h i s i d a Si4+ yoki A l1+ ionlari, u c h i n c h i s i d a ham tetraedrga, ham oktaedrga qarashli boMgan O2- yoki OH- ionlari. Oktaedr г I I I Si Si v ^ Si Si 0 0 0 0 0 H H H H H H I I I I I I 0 0 0 0 0 0 M X I / M X I / < A L ^ ,A L AL AL / X • \ / • X I \ f" 0 0 0 0 0 o ' I 1 1 : 1 1 : Si Si H Si Si H t ^ l X l S / I X \ / -*— o o О О О 0 о I I I I Si Si Si Si ✓ i X i \ / | Ҳ | \ / - o o o o 0 0 0 0 0 0 0 0 \ l X l / \ l X l / \ Si Si H Si Si H I I I I I I 0 0 0 0 0 0 M X I / M X ' / AL AL AL AL / I X I \ / I X I 4 0 0 0 0 0 0 I I I Si Si A / I X I \ / 0 0 0 0 0 0 I о о 0 I I I Si Si H 1 / l X i \ , n n n 3 7 - rasm . Kaolinit (a) va montmorillonit (b) minerallari strukturalarining sxematik tasviri. qavatida esa zich taxlangan O2 yoki OH ionlarining orasidagi oktaedr bo‘shlig‘ida Al3+, Mg2+ yoki Fe2+ kationlari joylashadi. Agarda oktaedr bo‘shliqlari Al3+ bilan toMsa, qavat gidrargillit deb, agarda Mg2+ bilan toMsa — brusit qavatlari deb ataladi. Kaolinit (37-rasm, a) aluminiyning suvli silikati bo‘lib, uning struktura formulasi Al4(OH)8[Si4O10]^ Unda bitta kremniy-kislorodli tetraedr qavati bitta gidrargillit qavati bilan birikadi. Paket 5 ta sathdan iborat bolib, birinchi sathda O2- ionlari, ikkinchisida Si4+ ionlari joylashadi, uchinchisida O2- ionlari OH- ionlari bilan almashib turadi, to‘rtinchi sathda Al3+ ionlari, oxirgisida OH- ionlari joylashadi. Bir paketning gidroksil ionlari bilan boshqa paketning kislorod ionlari orasida yetarlicha kuchli boMgan vodorodli bog‘ ta’sir etadi. Shu sabab dan, ikki qavatli paketdan tuzilgan kaolinlarning qurtsimon boMakchalarida bo‘kish xususiyati kuzatilmaydi (38- rasm). Uch qavatli paketlardan tuzilgan minerallar qatoriga montmorillonit, talk, pirofillit va sludalar kiradi. Montmorillonit — Al2[Si4O10](OH), • /7H,0^ da gidrargillit- li alumokislorod qatlami ikkita kremniy-kislorodli tetraedr qatlami bilan bogManib turadi. 2 ta uch qavatli paketning tashqi 3 8 -ra sm . Kaolinit mineralining qurtsim on kristallarining mikroskop ostida 20 marta kattalash- tirilgan tasviri. to m o n id a kislorod ionlari joylash- ganligi uchun, paketlar orasidagi bog1- lanish kuchsiz bo'ladi (36- rasm, a ga qarang). P a k e tla r o rasid a V a n -d e r-V a ls kuchlari bilan b o g la n g a n paketlararo suv joylashadi. N am m uhitda paket lararo suvning miqdori oshib, paket lar orasidagi m aso fa k attala sh a d i, natijada mineral b o ‘kadi. M o n t m o r i l l o n i t ( 3 7 - r a s m , b) bentonit tuproqlarining asosiy mine- rali hisoblanib, 30 % li nam likda lining paketlari orasidagi masofa 20 A ni tashkil etdi. Agarda m o n tm o rillo nit 350°C da su v sizla n tirilsa, qoldiq namlik 6 % gacha kamayib, p a k e tla r orasidagi m a sofa 9,8 A g ach a q isq arad i, b u n d a m in eraln in g stru ktu ra tuzilishida o ‘zgarishlar kuzatilm aydi. M ontm orillonit strukturasidagi Si4+ ioni izom orf tarzda Al1+ ioniga ham da Al1+ ioni Mg2+ va Fe2+ ionlariga izom orf holda almashishi oqibatida mineralning manfiy zaryadi ortiqcha boMib qoladi. Ushbu holat va paketning tashqi qatlamida gidroksil g u r u h l a r n i n g m a v ju d lig i m o n t m o r i l l o n i t g a k a t i o n l a r n i n g almashinib yutish xususiyatini beradi. Shu sababdan bentonit keramika sanoatidan tashqari tabiiy adsorbent sifatida ham keng ishlatiladi. Talkning M g3[Si4O ,0] (O H )2y~ uch qavatli paketlarida ikkita kremniy-kislorodli te tra e d r qatlam lari ularning orasida jo y lashgan brusit qatlami bilan bog'langan b o'ladi (39- rasm). Paketda tashqi qavatlarning manfiy zaryadi magniy ioni bilan n ey trallan ad i, p ak etlar o rasida esa V an-der-V aals kuchlari ta ’sir ko'rsatadi. Shu sababdan talk plastinkali tuzilishga ega b o ‘lib, plastinkalarning yuzasi kristall strukturasidagi qavatlarga paralleldir. Sluda — muskovit KAl2[AlSi3O l0](O H )2' ham uch qavatli paketlardan tuzilgan. U nda tetraedrdagi kremniy ionlarining chorak qismi aluminiy bilan almashgan. Buning natijasida bittaga oshgan manfiy zaryad kaliy ioni bilan neytrallashgan. Kaliy ioni paketlar orasida joylashadi, uning koordinatsion soni 12 ga teng. 3 9 - rasm . Talkning kristall strukturasi. Dem ak, muskovitning tuzilishida ikki xil Al3+ ionlari qatnashadi. Muskovit aluminiyli sluda deb ham ataladi. Biotit K(Mg,Fe2+),- [Si,A10|(l] [ 0 H ] 2 gruppachasi minerallaridagi 3 ( M g ,F e 2+) bu mineralda talk-pirofillit gruppasidagi kabi 2A11+ bilan almashgan. U yaxlit varaq do nad o r yoki tangachalardan iborat massalar holida uchraydi. Uning varaqchalari sluda gruppachasiga mansub boshqa minerallar kabi egiluvchan va qayishqoq boMadi. U butunlay shaffof boMib, yuzalari osongina tekis, silliq yupqa varaqchalarga ajraladi. Download 14.54 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling