2021年2021年度晶体结构硅酸盐晶体结构讲义.ppt

文档介绍：硅酸盐晶体结构
硅 %
地壳中：铝 wt%
氧 %
优势矿物：硅酸盐 铝硅酸盐
基本结构单元构造

基本结构单元之间连接

结构和性质上特征等
晶体结构硅酸盐晶体结构
2021/1/25
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一、硅酸盐晶体组成表征、结构特点及分类
硅酸盐晶体化学组成复杂，常采用两种方法表征：
氧化物表示法
无机络盐表示法（结构式）
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氧化物表示法：按一定比例和顺序写出构成硅酸盐晶体所有氧化物，先1价碱金属氧化物，其次2价、3价金属氧化物，最后SiO2。
如，钾长石化学式： K2O·Al2O3·6SiO2；
无机络盐表示法：按一定比例和顺序全部写出构成硅酸盐晶体所有离子，再用 [ ]将相关络阴离子括起，先是1价、2价金属离子，其次Al3+和Si4+，最后O2-或OH-。
如，钾长石：K[AlSi3O8]。
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基本结构单元：[SiO4]四面体。Si－O－Si键为夹角不等折线，一般145o左右；
[SiO4] 每个顶点，即O2-最多为两个[SiO4] 所共用；
两相邻[SiO4] 之间只能共顶而不能共棱或共面连接；
[SiO4] 中心Si4+可部分被Al3+ 所取代。
硅酸盐晶体结构特点：
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以不同Si/O比对应基本结构单元[SiO4] 之间不同结合方式，分为五种方式：
岛状 组群状 链状 层状 架状
对应Si/O由1/4→1/2，结构趋于复杂。
硅酸盐晶体分类方法：
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硅酸盐晶体结构类型与Si/O比的关系
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二、岛状结构
[SiO4] 以孤岛状存在，各顶点之间互不连接，每个O2-一侧与1个Si4+连接，另一侧与其它金属离子相配位使电价平衡。结构中Si/O比为1:4。
有：锆石英Zr[SiO4]、镁橄榄石Mg2[SiO4]、蓝晶石Al2O3·SiO2、莫来石3Al2O3·2SiO2以及水泥熟料中-C2S、-C2S和C3S等。
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镁橄榄石Mg2[SiO4]结构
属斜方晶系，空间***bnm
晶胞参数 a=，b=，c=
晶胞分子数 Z=4
O2-近似于六方最紧密堆积排列（即ABAB……层序堆积），Si4+填充1/8四面体空隙；Mg2+填充1/2八面体空隙
每个[SiO4] 被[MgO6] 隔开，呈孤岛状分布
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镁橄榄石晶体结构（1）
（a）（100）面上的投影图
（b）（001）面上的投影图
（c）
立体
侧视图
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镁橄榄石晶体结构（2）
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