химический каталог




Введение в химию окружающей среды

Автор J.E.Andrews P.Brimblecombe T.D.Jickells P.S.Liss

полне верно, допустим, что кварц химически инертен и не принимает в дальнейшем участия в химических реакциях. Полевые шпаты, однако, выветриваются и разрушаются с образованием глинистых минералов.

3.6.1. Глинистые минералы

Глинистые минералы специфичны по характеру состава, являясь водосодержащими слоистыми силикатами, состоящими в основном из атомов кислорода, кремния и алюминия. Глинис100 ГЛАВА 3

ф Кремний Кислород

У

тые минералы представлены небольшими чешуйками размером < 4 мкм (иногда считается, что < 2 мкм) и находятся за пределами разрешения стандартных петрологических микроскопов. Для расшифровки структуры и состава глинистых минералов требуются сложные методы, например химические, термические, рентгеновская дифракция и сканирующая электронная микроскопия.

3.6.2. Состав глинистых минералов

Глинистые минералы — это слоистые силикаты (см. п. 3.2.3), построенные из слоев атомов в тетраэдрической и октаэдриче-ской координации, известных как тетраэдрические и октаэдри-ческие сетки.

Тетраэдрические сетки представляют собой слои тетраэдров Si04, которые имеют три общих кислорода с соседними тетраэдрами. Эти базальные кислороды образуют гексагональный рисунок (см. п. 3.2.3). Четвертый (апикальный) кислород каждого тетраэдра располагается на перпендикуляре, проходящем через центр базального кислородного треугольника (рис. 3.9,а). Сетка несет отрицательный заряд.

Рис. 3.9. а — Слой тетраэдров Si04, связанных через базальные атомы кислорода, в то время как апикальные атомы кислорода направлены вверх. 6 — Октаэдры и октаэдрический слой: I — атомы, упакованные вместе; II — расправленный октаэдр; Ш — условное изображение октаэдра; IV — условное изображение октаэдрического слоя, где показаны атомы алюминия, равноудаленные от шести гидроксилов, с образованием минерала гиббсита.

Октаэдрическая сетка построена из катионов, обычно алюминия, железа или магния, расположенных на равных расстояниях от шести анионов кислорода (или ОН) (рис. 3.9,6). Алюминий является распространенным катионом, и идеальный октаэдрический слой имеет состав гидроксида алюминия — минерала гиббсита (А1(ОН)з). Если октаэдрические позиции заполняются трехвалентным алюминием, для достижения электронейтральности занимаются только две из каждых трех позиций и сетка классифицируется как диоктаэдрическая (табл. 3.5). Если двухвалентные катионы заполняют октаэдрические позиции, все доступные позиции заняты и сетка классифицируется как триоктаэдрическая (см. табл. 3.5).

В результате сочетания этих трех сеток образуется основная структура глинистых минералов. Такое сочетание позволяет обобщить апикальный кислород тетраэдрической сетки и группы ОН, помещающиеся в центре гексагональных пустот

102 ГЛАВА 3

НАЗЕМНАЯ СРЕДА 103

I

Ф^Ф ..Ж.. Ф^Л ^

I ? ->w-- . ~- слой

[Гетраэдрический

• Кремний

Алюминий

Кислород

из которых каолинит является, вероятно, наиболее известным (рис. 3.12). В каолините пакеты 1:1 удерживаются вместе водородными связями (см. вставку 3.1), образующимися между ОН-группами верхнего слоя октаэдрической сетки и базальными кислородными атомами вышележащей тетраэдрической сетки. Водородные связи достаточно сильны, чтобы удерживать пакеты 1:1 вместе, не позволяя катионам проникать между слоями

Рис. 3.10. Схематичная диаграмма, на которой показано, как октаэдри-ческие и тетраэдрические слои, рассмотренные по отдельности (л), могут соединяться с образованием структуры глинистых минералов 1:1 (6).

основания тетраэдрической сетки, с октаэдрической сеткой (рис. 3.10). Различные группы глинистых минералов (см. табл. 3.5) являются результатом различного рода расположений и взаимного обобщения ионов в тетраэдрической и октаэдрической сетках.

3.6.3. Структура глинистых минералов один к одному

Простейшим расположением тетраэдрических и октаэдрических сеток являются слои 1:1, показанные на рис. 3.10 и раскрытые полнее на рис. 3.11. В состав таких 1:1 минералов входит серпентин-каолинитовая группа глинистых минералов,

I

104 ГЛАВА3

НАЗЕМНАЯ СРЕДА 105

(в межслоевые позиции"). Изоморфные замещения (вставка 3.9) в каолините незначительны.

3.6.4. Структура глинистых минералов два к одному

Другим важным структурным расположением является структура 2:1, сложенная октаэдрической сеткой, заключенной между двумя тетраэдрическими, апикальные кислородные атомы которых направлены внутрь с каждой стороны октаэдрической сетки (рис. 3.13). Обобщение двух слоев апикальных кислородов с октаэдрической сеткой приводит к более высокому отноше11 В отечественной литературе термину «межслоевые позиции» соответствует термин «межпакетное пространство». Далее в тексте будет употребляться принятый в отечественной литературе термин «межпакетное пространство». — Прим. перев.

нию кислород : ОН в структуре 2:1, чем в октаэдрической сетке 1:1. Такую структуру имеют все остальные группы глинистых минералов, из которых важнейшими являются группа слюд, включающая обычные слюдистые минер

страница 32
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81

Скачать книгу "Введение в химию окружающей среды" (5.03Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
статусы о помощи больным детям
http://dveripandora.ru/catalog/furniture/dvernye-ruchki/color_chernenoe-serebro/
ручка оконная производитель
порядок регистрации рекламы вкрасногорске

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(29.06.2017)