晶体结构与晶体结构缺陷.ppt

关于晶体结构与晶体结构缺陷
第一张，共一百二十八张，创建于2022年，星期六
硅酸盐的晶体结构
硅酸盐化学组成的表示方法
硅酸盐晶体结构的特点
硅酸盐晶体结构类型
第二张，共一期六
2 组群状结构
特点：[SiO4]以两个、三个、四个或六个,通过共用氧连接成硅氧四面体群，这些群体之间由其它阳离子按一定的配位方式把它们连接起来。
基本结构单元：[Si2O7] [Si3O9] [Si4O12] [Si6O18]
桥氧：两个[SiO4]之间共用的氧离子（非活性氧）
非桥氧：只供一个[SiO4]用（活性氧）。
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第十五张，共一百二十八张，创建于2022年，星期六
代表矿物：绿宝石、堇青石。
绿宝石：化学式：Be3Al2[Si6O18],六方晶系，Z=2。
基本结构单元：六个[SiO4]形成的六节环。六节环之间靠Al3+和Mg2+相连
堇青石：化学式： Mg2Al3[AlSi5O18]，即
2MgO · 2Al2O3 · 5SiO2
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½晶胞在（0001）面的投影图
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第十八张，共一百二十八张，创建于2022年，星期六
第十九张，共一百二十八张，创建于2022年，星期六
第二十张，共一百二十八张，创建于2022年，星期六
3 链状结构
特点：[SiO4]通过共用氧离子向一维方向延伸成链状。可分成单链和双链：
单链：每个[SiO4]中有两个桥氧，[Si2O6]4-
双链: 两条相同的单链通过尚未共用的氧连接成带。1/2的[SiO4]有三个O2-被共用，1/2的[SiO4]有两个O2-被共用,链与链之间通过M-O键连接。 [Si4O11] 6-
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单链
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双链
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典型矿物：单链：辉石类硅酸盐 如透辉石（CaMg[Si2O6]）、顽火辉石。双链：角闪石类 如透闪石。性能：具有柱状或纤维状解理（链内Si-O键比链间 M-O键强得多）。
第二十五张，共一百二十八张，创建于2022年，星期六
第二十六张，共一百二十八张，创建于2022年，星期六
透辉石晶体结构
(001)面投影
MgO6八面体
Ca配位数是8
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4 层状结构
（1）特点：[SiO4]通过三个O2-相连，在二维平面内构成一个硅氧四面体层。
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桥氧——处于同一平面的三个氧离子，电荷平衡；
非桥氧—另一个角顶向上的氧，负电荷尚未平衡，将与硅氧层外的阳离子 (Al3+、Mg2+、Fe2+、Fe3+)相连构成八面体，也称为自由氧。
第二十九张，共一百二十八张，创建于2022年，星期六
第三十张，共一百二十八张，创建于2022年，星期六
二八面体与三八面体
二八面体：八面体以共棱方式相连，但八面体中的O2-离子被两个阳离子所共用，这种八面体称为二八面体。如AI-O八面体
三八面体：八面体以共棱方式相连，但八面体中的O2-离子被三个阳离子所共用，这种八面体称为三八面体。如Mg-O八面体
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第三十二张，共一百二十八张，创建于2022年，星期六
(2)连接方式：
1：1型（两层型层状结构）：一层四面体层和一层八面体层相连；
主要矿物有：高岭石、多水高岭石、地开石、珍珠陶土、蛇纹石。
2：1型（三层型层状结构）：两层硅氧四面体层中间夹一层八面体层。主要矿物有：滑石、叶腊石、蒙脱石、伊利石、百云母等。 两层与两层或三层与三层之间的键型：分子键或OH-产生的氢键。
第三十三张，共一百二十八张，创建于2022年，星期六
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(3)矿物代表：
Ⅰ 高岭石：
化学式：Al4[Si4O10](OH)8 或 Al2O3·2SiO2·2H2O
三斜晶系，Z=1,
1：1型层状结构，一层硅氧四面体和一层铝氧八面体相连。2层型结构单元在ab平面内无限延伸，在c轴方向上重复排列。在铝氧八面体内，每个Al和4个OH-以及2个O-2相连。
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高岭石结构
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