文档介绍：1 硅酸盐晶体结构硅酸盐晶体结构??自然矿物是制造所有无机材料的重自然矿物是制造所有无机材料的重要原料要原料??地壳中最丰富的两种元素:硅和氧地壳中最丰富的两种元素:硅和氧??硅酸盐占所有矿物的硅酸盐占所有矿物的 1/3 1/3 以上以上??研究硅酸盐矿物结构必要性! 研究硅酸盐矿物结构必要性! 一、硅酸盐晶体的组成表征、结构特点及分类组成表征: 在地壳中形成矿物时,由于成矿的环境不可能十分纯净, 矿物组成中常含有其它元素,加之硅酸盐晶体中的正负离子都可以被其它离子部分或全部地取代,这就使得硅酸盐晶体的化学组成甚为复杂。因此,在表征硅酸盐晶体的化学式时, 通常有两种方法: 一种是所谓的氧化物方法,另一种是无机络盐表示法和结构式写法。??硅酸盐化学式表示方法: 硅酸盐化学式表示方法: ??1. 1. 氧化物式: 氧化物式: 金属氧化物金属氧化物先低价、后高价, 先低价、后高价, SiO SiO 2 2在最后,之后写结构水、层间水在最后,之后写结构水、层间水( (+ +) ) ??【【 Eg. Eg. 】】钾长石钾长石??高岭土高岭土??多水高岭土多水高岭土 2 2 3 2 6 K O A l O S i O ? ? 2 3 2 2 2 2 A l O S i O H O ? ? 2 3 2 2 2 2 2 Al O O H O Si H O n ??? 4 4 1/19/2017 1/19/2017 ??硅酸盐化学式表示方法: 硅酸盐化学式表示方法: ??2. 2. 结构式: 结构式: 先先写连结写连结硅氧骨干的阳离子,按低价硅氧骨干的阳离子,按低价到高价的顺序,然后写硅氧骨干,并用到高价的顺序,然后写硅氧骨干,并用[ ] [ ] 括起来, 括起来, 最后写水,水可以是最后写水,水可以是 OH- OH- 形式的,也可以是形式的,也可以是 H H 2 2O O 分子形式的。分子形式的。??【【 Eg. Eg. 】】钾长石钾长石??高岭土高岭土??多水高岭土多水高岭土 3 8 [ ] K A l S i O 2 2 5 4 [ ] ( ) A l S i O O H 2 2 5 4 2 [ ] ( ) A l S i O O H n H O ???硅酸盐化学式表示方法: 硅酸盐化学式表示方法: :把构成硅酸盐晶体的所有离子按照一定比例和顺序全部写出来,先是 1价、 2价的金属离子,其次是 Al 3+和 Si 4+,最后是 O 2-或 OH -。如钾长石为 KAlSi 3O 8。??硅酸盐矿物中的水分子硅酸盐矿物中的水分子??1. :中性水分子,不参与晶体结构, 吸附水:中性水分子,不参与晶体结构, 物理吸附于矿物颗粒表面物理吸附于矿物颗粒表面/ /缝隙,含量不固缝隙,含量不固定, 定, 100 100 ℃℃以上逸出以上逸出??2. :(化合水)以结构水:(化合水)以 OH OH - -存在,参与晶存在,参与晶体结构,占据晶格固定位置,含量比确定, 体结构,占据晶格固定位置,含量比确定, 600 600 ~ ~1000 1000 ℃℃逸出导致结构破坏重组逸出导致结构破坏重组 2 2 5 4 [ ( ) ] A l S i O O H ??硅酸盐矿物中的水分子硅酸盐矿物中的水分子??3. :层状硅酸盐结构层之间,中性水层间水:层状硅酸盐结构层之间,中性水分子,参与晶体结构,含量大范围波动, 分子,参与晶体结构,含量大范围波动, 110 110 ℃℃以上大量逸出以上大量逸出??层间水含量受交换阳离子及空气潮湿环境影层间水含量受交换阳离子及空气潮湿环境影响,吸水膨胀性(层间距响,吸水膨胀性(层间距↑↑),水分子逸出, ),水分子逸出, 层间距层间距↓↓ 2 2、无机硅酸盐在空间的结合、无机硅酸盐在空间的结合(1) (1) 结构亚单元间的结合形式结构亚单元间的结合形式 A A 、直接连接--共顶、直接连接--共顶( (棱、面棱、面) ) 共用顶角氧共用顶角氧 B B、间接连接、间接连接 a a 、离子键键合:为达电中性引入、离子键键合:为达电中性引入正离子而形成的离子键正离子而形成的离子键 b b 、分子间力: 、分子间力: 亚单元亚单元( (及其结合体及其结合体) )间的间的 Van der waals Van der waals 力力由于氧原子用于键合的是两个具有方