IZOMORFIZM – CRISTAUX MIXTES

IZOMORFIZM – CRISTAUX MIXTES

La composition chimique des minéraux individuels peut être déterminée par une formule chimique. Cependant, il existe également de tels minéraux, dont la composition chimique varie dans certaines limites. Un exemple serait l'olivine minérale, dont la composition chimique peut être représentée comme un mélange de deux composants: silicate de magnésium, Mg2SiO4 (forsterytu) et silicate de fer Fe2SiO4 (fajalitu). Ces deux produits chimiques ont les mêmes structures, et les cellules unitaires de leurs treillis ont des dimensions très similaires. Cela implique, que la forme cristalline de ces substances est identique. Le phénomène qu'il y a, que divers produits chimiques (éléments ou composés chimiques) ils ont les mêmes structures cristallines (avec des dimensions de cellule unitaire identiques ou similaires) et la forme identique ou très similaire de cristaux est appelée isomorphisme (forme unique). Le résultat de l'isomorphisme est que des cristaux mixtes peuvent se former, aussi appelées solutions solides. Ils surgissent alors, lorsque deux éléments ou composés chimiques cristallisent dans un environnement commun et ne forment pas de minéraux séparés, mais ils sont libérés sous une forme homogène avec une composition chimique intermédiaire. Dans le cas des olivines, des rayons ioniques de magnésium (Mg2 + - 0,066 nm) et fer (Fe2 + - 0,074 nm) pas très différent, qui permet la formation de leurs cristaux mixtes Mg2SiO4 et Fe2SiO4 de formule (Mg,Fe)2SiO4. Dans les formules de cristaux mixtes, les composants de type diadoch sont indiqués entre parenthèses, en les séparant par des virgules, dans l'ordre de leur rôle quantitatif décroissant.

Un certain nombre d'olivines ont été classiquement divisées en parties individuelles, qui ont reçu des noms minéralogiques distincts:

Nom % forsterytu % fajalitu
Mg2SiO4 Fe2SiO4
Forsteryt 100—90 0-dix
chrysolithe (péridot) 90—70 10—30
hialosyderyt 70—50 30—50
Hortonolit 50—30 50—70
hortonolite ferreuse 30-dix 70—90
fajalit 10—0 90—100

Diadoch ions magnésium Mg dans les réseaux cristallins d'olivine2+ i żelaza Fe2+ zastępują się w różnych stosunkach.

Les ions de différents éléments peuvent se remplacer même alors, quand ils ont des valences différentes, si leurs rayons ioniques sont identiques ou légèrement différents. Un exemple serait un certain nombre de plagioclases, dans lequel les éléments extérieurs sont de l'aluminosilicate de sodium NaAlSi3O8 (blanchiment) et aluminosilicate de calcium CaAl2Et2O8 (anortyt). Les ions sodium peuvent être échangés à Diadochowo (Au+ - 0,097 nm) et calcium (Cette2+ - 0,099 nm) et ions silicium (Et4+ - 0,040 nm) et de l'argile (Al3+ - 0,049 nm). Les membres individuels de la série plagioclase ont reçu des noms:

Nom % albite % anortytu
NaAlSi3O8 CaAl2Et2O8
blanchiment 100—90 0-dix
oligoclase 90—70 10—30
Andezyn 70—50 30—50
Labrador 50—30 50—70
bytownit 30-dix 70—90
anortyt 10—0 90—100

Un certain nombre de plagioclases constituent, comme le fait une série d'olivines, przykład rangée continue de cristaux mixtes.

Un degré inférieur de parenté cristallochimique est exprimé dans ce, que les deux éléments, dont les tailles de rayons ioniques ne sont pas très proches, ils peuvent se substituer les uns aux autres dans des réseaux cristallins de manière non continue, mais avec quelques limitations. Ces rangées de cristaux mélangés discontinus incluent la rangée de grenat, dont la composition chimique est donnée par la formule: UNE32+ B23+[SiO4]3 ou A32+ B23+Et3O12 gdzie A = Mg2+, Cette2+, Mn2+, Fe2+, B = Al3+, Fe3+, Cr3+. Les grenades les plus importantes sont:

pirop Mg3Al2[SiO4]3, c'est-à-dire Mg3Al2Et3O12
Almandyn Fe3Al2[SiO4]3, c'est Fe3Al2Et3O12
Spessartyn Mn3Al2[SiO4]3, c'est Mn3Al2Et3O12
grossulaire Cette3Al2[SiO4]3, c'est-à-dire Ca3Al2Et3O12
Andradyt Cette3Fe2[SiO4]3, c'est-à-dire Ca3Fe2Et3O12
uwarowit Cette3Cr2[SiO4]3, c'est-à-dire Ca3Fe2Et3O12

Grenades à calcium, c'est à dire.. Ca grossulaire3Al2Et3O12, andradyt Ca3Fe2Et3O12 i uwarowit Ca3Cr2Et3O12, ils donnent des cristaux mixtes dans tous les rapports. Grenade ferreuse - Almandine Fe3Al2Et3O12 — daje ciągły szereg kryształów mieszanych zarówno z granatem magnezowym — piropem Mg3Al2Et3O12, et la grenade au manganèse - spessartine Mn3Al2Et3O12. Le pirop avec spessartine, cependant, ne donne pas une série continue, mais seulement une série avec un grand écart, et toutes les grenades de calcium avec des grenades de fer-magnésium-manganèse forment des cristaux mixtes aussi seulement dans une mesure limitée. Cela est dû à la taille similaire des rayons ioniques du fer bivalent (Fe2+ - 0,078 nm) et magnésium (Mg2+ - 0,060 nm). Les ions aluminium ont des tailles similaires (Al3+ - 0,049 nm), chrome (Cr3+ - 0,069 nm) et fer trivalent (Fe3+ - 0,064 nm). Jon Manganawy (Mn2+ - 0,080 nm) il a un rayon ionique similaire à celui de l'ion ferreux (Fe2+ - 0,074 nm), un rayon trop différent du rayon ionique du magnésium (Mg2+ - 0,066 nm), afin qu'ils puissent se remplacer librement. Ion calcium (Cette2+ - 0,099 nm) a un rayon ionique beaucoup plus grand que les autres ions divalents trouvés dans les grenades et a donc une possibilité très limitée de mélange isomorphe avec eux.

Il y en a parmi les minéraux, qui, avec la même composition chimique, ont des structures différentes, formes et propriétés cristallines. Des exemples peuvent être: élément carbone C natif de deux minéraux: diamant appartenant à un système régulier et graphite cristallisant dans un système hexagonal. Le sulfure de fer FeS se présente sous la forme d'un minéral pyrite (ordinaire) d markasyt (rombowy), carbonate de calcium CaC03 jako kalcyt (trigone) je aragonit (rombowy). Dioxyde de titane Ti02 c'est trois formes, car il apparaît comme un rutile tétra-gonal, tétragonale, mais d'une forme et d'une structure différentes anataz i rombowy brookit (utilisé). Sous forme de trois minéraux: sillimanitu, andaluzytu i dystenu, c'est-à-dire cyanite, il existe également un composé chimique de formule oxyde Al2O3 • SiO2. Le phénomène de l'apparition d'une substance chimique sous deux ou trois formes est appelé - contrairement à l'isomorphisme - polymorphisme (multiformité). La présence de deux formes est connue sous le nom de dimorphisme.

Des polymorphes individuels se forment dans certaines conditions physico-chimiques. La calcite est formée à partir de solutions aqueuses inférieures à 29 ° C, au-dessus de cette température, de l'aragonite se forme. La calcite peut également se former à des températures élevées avec la bonne pression, par exemple.. comme ingrédient principal des billes métamorphiques. La marcassite est un type de sulfure de fer moins stable que la pyrite, qui à 530 ° C se transforme en pyrite. De même, sous haute pression, l'andalousite et disten se transforment en silimanite.

De la présence de certains polymorphes dans la roche, des conclusions sur les conditions peuvent parfois être tirées, dans lequel il a été créé. Cela est particulièrement vrai pour les températures, qui a abouti à nommer ces polymorphes comme des thermomètres géologiques.