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[科普中國]-異質(zhì)同晶(現(xiàn)象)

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介紹

1819年德意志化學家E.米切利希發(fā)現(xiàn)異質(zhì)同晶現(xiàn)象。在當時,很多元素還只有當量而不知其原子量,這一發(fā)現(xiàn)曾起過與杜隆-珀替定律相仿的重要作用。

若兩種物質(zhì)的化學性質(zhì)相近、化學組成相似、結(jié)晶點陣型式相同。在形成結(jié)晶舊寸可以互相置換,稱為異質(zhì)同晶現(xiàn)象,亦稱類質(zhì)同晶現(xiàn)象.。混品體有時可按任何比例形成,有時組成范圍有限。把熔融的銻緩慢冷卻,金屬銻就會結(jié)成三方晶系的晶體,其與砷的灰色同素異形體異質(zhì)同晶。

異質(zhì)同晶是晶體學的概念,若兩種物質(zhì)的化學性質(zhì)相近、化學組成相似、結(jié)晶點陣型式相同,在形成結(jié)晶時可以互相置換,稱為異質(zhì)同晶現(xiàn)象,亦稱類質(zhì)同晶現(xiàn)象。

異質(zhì)同晶聚合物異質(zhì)同晶聚合物polyallomer,又稱為聚異質(zhì)同晶體,特指的是含有少于15%乙烯的聚丙烯嵌段共聚物。這種聚合物的結(jié)晶具有典型的鏈段異質(zhì)同晶現(xiàn)象,也就是將晶孢中乙烯和丙烯組分互換,晶體點陣沒有變換。

發(fā)生條件(1)離子(或原子)自身的性質(zhì),如半徑相近,電價平衡,配多位體的對稱性相同和化學鍵類型一致等; (2)體系的物理化學條件,如溫度,壓力,組分特征和氧化還原條件等有利置換的進行

(3)固溶體的熱力學性質(zhì)。構(gòu)成類質(zhì)同像置換關(guān)系的兩種組分,必須要有能力以不同的含量比形成一系列成分上連續(xù)變化的混晶,從而組成一個類質(zhì)同像系列。

同一類質(zhì)同像系列中的一系列混晶,它們的晶胞參數(shù)和物理性質(zhì)參數(shù)(如相對密度、折射率等)均隨兩種組分含量比的連續(xù)改變而作線性變化。類質(zhì)同像現(xiàn)象在礦物中十分普遍。類質(zhì)同像混晶的化學式的表達是,把可以相互置換的離子或原子寫在圓括弧內(nèi),彼此間用逗號分開,含量高者在前。例如,鎂橄欖石Mg2〔SiO4〕晶格中,Mg2+的一部分配位八面體位置可被介質(zhì)中的Fe2+所占有,從而結(jié)晶成橄欖石(Mg,Fe)2〔SiO4〕2。

現(xiàn)象意義一, 確定了元素的共生組合(包括微量元素和常量元素之間的制約、依賴關(guān)系)在各類巖漿巖中微量元素的含量高低及其變化實際上反映了元素之間的結(jié)合規(guī)律。微量元素和主量元素的組合及微量元素對主量元素的依賴,主要受類質(zhì)同象規(guī)律的制約。

二, 決定了元素在共生礦物間的分配。元素在同一巖石中各組成礦物間的分配往往是極不均勻的,這種不均勻分配受結(jié)晶化學和熱力學多方面因素的控制??梢詺w納為主要受類質(zhì)同象規(guī)律和分配定理控制。

三, 支配微量元素在交代過程中的行為。在熱液作用下巖石常發(fā)生交代變質(zhì),交代變質(zhì)過程系統(tǒng)是開放的,有元素的遷出和帶入。

四, 類質(zhì)同象的元素比值可作為地質(zhì)作用過程中和地質(zhì)體成因的標志。

五標型元素組合有些礦物中含有大量類質(zhì)同象的雜質(zhì),但是同一種礦物在特定的成因下往往只富有某些特征的類質(zhì)同象元素組合,據(jù)此可以推斷礦物的形成環(huán)境,故可以將有成因意義的元素組合稱為指紋元素組合,也常常被稱為標型元素組合。

六, 影響微量元素的集中和分散。1