- •1. Симетрія кристалів та їх класифікація
- •Категорії та сингонії
- •2. Прості форми та їх комбінації в кристалах різних сингоній
- •Прості форми нижчих та середніх сингоній
- •3. Установка кристалів. Кристалографічні символи
- •3.1. Установка кристалів
- •Установка кристалів
- •3.2. Закон Гаюі
- •3.3. Практичні рекомендації з визначення кристалографічних символів
- •4. Стереографічні проекції кристалів
- •Умовні позначення елементів симетрії
- •5. Вивчення просторової решітки
- •14 Типів решіток Браве
- •6. Вивчення кристалічних структур силікатів
- •II. Структури силікатів з кремнієкисневими радикалами безконечних розмірів.
- •Модифікаційні перетворення кремнезему
- •Список літератури
Модифікаційні перетворення кремнезему
Сполукою, побудованою тільки з тетраедрів [SiO4], є кремнезем SiO 2. .Він має ряд модифікацій (кварц, тридиміт, кристобаліт),поліморфні перетворення яких впливають на хід технологічного процесу виробництва силікатних виробів та їх властивості (рис. 6.5).
–кварц –тридиміт-кристобалітрозплав
-кварц -тридиміт-кристобаліт
-тридиміт
Рис 6.4. Поліморфні перетворення кремнезему
Ці модифікації розрізняються способом сполучення тетраедрів (рис.6.6):
– в кристобаліті () тетраедри сполучаються "інверсійно", через
центр інверсії;
– в тридиміті () – "дзеркально", тобто через площину симетрії;
– в кварці () – "по спіралі", завиваючись навколо осі 3-го порядку.
Рис. 6.5. Способи сполучення тетраедрів у різних модифікаціях кремнезему
Структура -кварцу (тригональна сингонія) утворена безкінцевими спіралями з незамкнених шестерних кілець тетраедрів [SiO4], що лежать в трьох шарах на різних висотах. Кут нахилу між двома сусідніми тетраедрами складає 150°. В залежності від напрямку закручування спіралі розрізняють дві форми кварцу – ліву та праву. Структура -кварцу (гексагональна сингонія) представляє собою дещо скривлену структуру-кварцу.
-тридиміт (гексагональна сингонія) має структуру у вигляді просторового каркасу з необмеженого числа плоских гексагональних сіток з тетраедрів [SiO4] з кутом зв'язку Si-O-Si 180°. Оскільки кожні дві сітки повторюються, то виникає двохшарова структура. Характер зв'язку в т -тридиміті обумовлює крупну елементарну комірку з менш щільною в порівнянні з кварцем упаковкою (що обумовлює і меншу щільність тридиміту). Структури-та-тридиміту представляють собою дещо скривлену структуру-тридиміту. Гексагональна комірка останнього вміщує 4 молекули SiO2.
Структура -кристобаліту (кубічна сингонія) побудована з гексагональних плоских сіток тетраедрів [SiO4], кут зв'язку Si-O-Si 180°, -кристобаліт має кубічну елементарну комірку, яка вміщує 8 молекул SiO2. Подібну, але дещо скривлену структуру має -кристобаліт.
При перетворенні -кварцу в-кристобаліт через-тридиміт має місце глибока структурна перебудова, яка супроводжується значним збільшенням параметрів елементарної комірки; при цьому об'єм матеріалу збільшується на 15% і відповідно проходить зменшення щільності (dβ-кварцю = 2,65 г/см3, dα-кварцю = 2,52 г/см 3 , dα-тридиміту =2,23г/см3, dα-кристобаліту =2,22г/см3).
Список літератури
1. Куровець М.І. Кристалографія і мінералогія. – Львів, 1996. – 216с.
2. Торопов Н.А., Булак Л.Н. Кристаллография и минералогия. – Л.: Стройиздат, 1972. – 503 с.
3. Шаскольская М.П. Кристаллография. – М.: Высш. шк., 1984. – 375с.
4. Лось М.М. Кристаллография и минералогия. – Новочеркасск, 1986. –188с.
5. Попов Г.М., Шафрановский И.И. Кристаллография. – М.: Высш. шк., 1972. – 352с.
6. Шафрановский И.И., Алявдин В.Ф. Краткий курс кристаллографии. –М.: Высш. шк., 1984. –119с.
ЗМІСТ
1. Симетрія кристалів та їх класифікація 4
2. Прості форми та їх комбінації в кристалах різних сингоній 10
3. Установка кристалів. Кристалографічні символи 17
4. Стереографічні проекції кристалів 26
5. Вивчення просторової решітки 28
6. Вивчення кристалічних структур силікатів 34