химический каталог




ШПИНЕЛИ

Автор Химическая энциклопедия г.р. Н.С.Зефиров

ШПИНЕЛИ (от нем. Spinell, уменьшит. от латинского spina - шип, терновник: по форме кристаллов), минералы класса сложных оксидов общей формулы АМ2О4, где A - Mg2+, Zn2+, Mn2+, Fe2+, Ni2+, Со2+; М- Al2+, Mn3+, Fe3+, V3+, Cr3+, Ti4+. ШПИНЕЛИ- системы твердых растворов с широким изоморфизмом катионов А и М; в пределах каждого изоморфного ряда смесимость минералов полная, между членами различные рядов ограниченная. В зависимости от содержания преобладающего катиона М различают группы: алюмошпинели, ферришпинели, хромошпинели, титаношпинели, ванадиошпинели (табл.).

СВОЙСТВА ПРИРОДНЫХ ШПИНЕЛЕЙ
Минеральный вид
Формула
Параметр кристаллич. решетки, нм
Плотн.,

г/см3

nD
Расположение катионов
Алюмошпинели
Шпинель
MgAl2O4
0,8084
3,55
1,719
Н
Ганнит
ZnAl2O4
0,8107
4,62
1,805
Н
Галаксит
(Mn, Fe)Al2O4
0,8181
4,04
1,920
Н
Герцинит
FeAl2O4
0,8153
4,40
1,835
Н
Ферришпинели
Магнезиоферрит
MgFe2O4
0,8391
4,52
2,38
ОБ
Франклинит
(Zn, Mn)Fe2O4
0,8420
4,34
2,36
Н
Якоб сит
MnFe2O4
0,8510
4,87
2,3
ОБ
Магнетит
FeFe2O4
0,8397
5,20
2,42
ОБ
Треворит
NiFe2O4
0,8430
5,20
2,3
ОБ
Хромошпинели
Хромит
FeCr2O4
0,8381
5,09
2,16
Н
Магаохромит
(Mg, Fe)Cr2O4
0,8307
4,43
2,00
Н
Хромпикотит
(Mg, Fe)(Cr, Al)2O4
0,8232
4,13
1,892
Н
Титаношпинель
Ульвёшпинель
Fe2TiO4
0,8530
4,78
ОБ
Ванадиошпинель
Кульсонит
FeV2O4
0,8297
5,15
Н

ШПИНЕЛИ кристаллизуются в кубич. сингонии, образуя главным образом октаэдрич. кристаллы. Элементарная ячейка включает 32 аниона О, которые образуют плотнейшую кубич. упаковку с 64 тетраэдрич. (катионы занимают 8) и 32 октаэдрич. (занимают 16) пустотами. По характеру распределения катионов в тетраэдрич. позициях выделяют ШПИНЕЛИ: нормальные (Н; 8 тетраэдров занято катионами А2+, 16 октаэдров - катионами М3+); обращенные (ОБ; 8 тетраэдров занято М3+, 16 октаэдров - 8А2+ и 8М3+ , причем катионы А2+ и М3+ в октаэдрич. пустотах могут распределяться как статистически, так и упорядочение); промежуточные.
Цвет ШПИНЕЛИ определяется степенью окисления основных катионов и наличием примесей. По окраске и составу выделяют разновидности: благородная ШПИНЕЛИ (балэ-рубин, или рубицелл) - рубиново- и огненно-красная до сиренево-розовой (хромофор Сr3+); сапфировая ШПИНЕЛИ- голубая до синей (до 3,5% FeO); хлорошпинель- травяно- и оливково-зеленая (Fe3+); плеонаст, или цейлонит,- непрозрачная черно-зеленая до черной (до 15% FeO); цинксодержащая ганношпинель - голубовато-зеленая, темно-синяя, фиолетовая; пикотит- высокохромистая ШПИНЕЛИ, непрозрачная черно-зеленая до черной; примеси хромофоров обусловливают также оранжевую, красновато-бурую и коричневую окраски.
Все минералы отличаются высокой твердостью (5-8 по минералогич. шкале), термодинамически и химический стойкостью. Большинство ШПИНЕЛИ растворим в конц. кислотах и все растворим в растворах KHSO4 и Na2CO3. Ш.- гл. носители магн. свойств горных пород; нормальные ШПИНЕЛИ имеют низкую электропроводность, обращенные -высокую. Плотн., параметры кристаллич. решетки и др. свойства Ш. зависят от состава и распределения катионов.
Для ШПИНЕЛИ характерны высокотемпературные условия образования; они устойчивы к выветриванию, образуют россыпи. В природе ШПИНЕЛИ часто встречаются в виде акцессорных минералов (входят в состав горных пород в количествах менее 1% по массе). Крупные пром. скопления образуют только ферришпинели и хромошпинели - важные руды для получения Сr, выплавки Fe и попутного извлечения V; благородная ШПИНЕЛИ- драгоценный камень (россыпи в Мьянме и Шри-Ланке). Многие минералы применяют также в качестве катализаторов химический-технол. процессов (например, в синтезе этиленоксида), в производствах керамики, огнеупоров, термостойких красоколо
Известно большое число синтетич. ШПИНЕЛИ (получают сплавлением или спеканием соответствующих оксидов при 1400-1920 °С, а также нагреванием Al- и Mg-содержащих минералов, например мусковита), в которых, кроме катионов, характерных для природные минералов, могут содержаться ионы Са, Li, Cd, Сu, W, Ga, Ge, Ag, Sb, Nb, In. Как разновидность ферритов эти ШПИНЕЛИ лежат в основе разнообразных магн. материалов и диэлектриков, используемых для изготовления элементов запоминающих устройств ЭВМ.

Литература: Энциклопедия неорганических материалов, т. 2, К., 1977, с. 750-51; Горная энциклопедия, т. 5, М., 1991, с. 435.

Л. Ф. Борисенко.

Химическая энциклопедия. Том 5 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
купить матрас 190х90
толстовки волейбол
Миксеры KitchenAid купить
дизайн интерьер домашнего кинотеатра

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
(24.04.2017)