矿物学课件chap2矿物的化学成分.ppt

1）阴离子法 2）阳离子法 返回 鲕状 肾状 返回 下一页 返回 下一页 下一页 返回 返回 返回 下一页 返回 Mg OH 2内部结构 下一页 返回 [ Si,Al O4] [AlO4 OH 2] 白云母KAl2[AlSi3O10] OH 2 返回 返回 返回 返回 返回 返回 下一页 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 返回 水在矿物中的作用 水的主要类型 矿物和矿物集合体中 水的种类 不参加 晶格 吸附水 （中性的H2O分子） 汽态水 湿存水 液态水 （ 薄膜水 毛细管水 ） 胶体水 固态水 参加 晶格 结晶水 （中性的H2O分子） 结晶水化物的水 沸石水 层间水 结构水 （OH-, H+, H3O+离子） 1．吸附水 被机械地吸附于矿物颗粒的表面 和裂隙中，或渗入矿物集合体中的 中性水分子 H2O 。它不参加晶格， 不属于矿物的化学组成。 注意： 1）吸附水含量不定，随温度和湿度而异。 常压下，温度增至100～110℃时，矿物中 吸附水即全部失去而不破坏晶格。 2）吸附水的一种特殊类型——胶体水， 是胶体矿物本身的固有特征，应列入 矿物的化学式，如蛋白石：SiO2·nH2O。 胶体水的失水温度一般100～250℃。 2．结晶水 以H2O的形成存在于矿物晶格中 一定位置上的水，是矿物固有组分 之一，水含量一定，其数目与其他 组分的含量成简单的比例关系。 注意： 1）结晶水出现于大半径络阴离子 的含氧盐矿物中。 2）结晶水的作用： 通过以一定的 配位形式环绕小半径的阳离子形成 水化阳离子，以增大阳离子的体积而 不改变其电价，从而与大的络阴离子 组成稳定的化合物，如石膏： Ca[SO4]·2H2O 。 3）结晶水的失水温度一般均在 200～500℃，个别可高达600℃。 4）失水后，矿物晶格即完全被 破坏、改造而成新的结构。 3．结构水（化合水） 以 OH －、H+或 H3O +离子形式 存在于矿物晶格中一定位置上、 并有确定的含量比的“水”。 注意： 1）尤以 OH －最常见，主要存在于 氢氧化物和层状硅酸盐等矿物中。如： 水镁石水镁石 Mg OH 2， 高岭石高岭石Al4[Si4O10] OH 8， 天然碱 Na3H[CO3]·2H2O， 水云母 K,H3O Al2[AlSi3O10] OH 2等。 2）结构水的失水温度一般约在 600～1000℃。失水后结构完全被破坏。 4．层间水 存在于某些层状结构硅酸盐（ 如粘土矿物）晶格中结构层之间结构 的H2O，其主要与层间阳离子结合 成水合离子。 1）结构层表面存在过剩的负电荷， 可吸附其他金属阳离子，后者再 吸附H2O，从而在相邻结构层之间 形成水分子层，即层间水。其含量 随所吸附的阳离子的种类、环境的 温度和湿度而异，可在相当大的 范围内变化，并可有确定的上限值。 如多水高岭石Al4[Si4O10] OH 8·4H2O等。 2）失水温度一般100～250℃±。 通常加热至几十度即开始脱水， 常压下至110℃±则大量失水。 3）失水后，晶格并不被破坏， 仅结构层之间距离缩短，晶胞参数 c0减小，矿物的比重和折射率增大； 且在潮湿的环境中又可重新吸水。 如蒙脱石蒙脱石 Na,Ca 0.33 Al,Mg 2[ Si,Al 4O10] OH 2·nH2O 具明显的吸水膨胀的特性； 而蛭石蛭石 Mg,Ca 0.5 Mg,Fe+,Al 3[ Si,Al 4O10] OH 2·4H2O 则表示出显著的热膨胀性。 5．沸石水 主要存在于沸石族矿物晶格中 宽大的空腔和通道中的H2O，与 其中的阳离子结合成水合离子。 丝光沸石结构照相 注意： 1）水的含量随温度和湿度而异， 上限值与其他组分含量具简单比例 关系。 2）失水一般从80℃开始，至400℃时 沸石水可全部失去。 3）沸石水易失去也易复得，其得失 不会破坏晶格，只是矿物的晶格常数 和某些物理性质稍有变化。失水后的 沸石可重新吸水，并恢复到原来的 含水限度，再现其原来的物理性质。 如钠沸石 Na2[ Al2Si3O10]·2H2O 。 需说明： 1）单矿物的化学全分析数据中， H2O－称负水，通常意指不参加晶格的吸附水，当样品烘干到110℃之前即全部逸去；而正水H2O+ 系指参加晶格的结构水或结晶水，其失水温度通常高于110℃。 2）有些参加晶格的层间水、沸石水 及部分结晶水在低于110℃也可逸出 晶格，故分析时应以特殊方法处理 样品中的水。 一、矿物的化学式 1．概念 矿物的化学式： 以组成矿物的 化学元素符号按一定原则表示矿物的 化学成分。是以单矿物的化学全分析 所得的相对质量百分含量为基础而 计算出来的。 §5 矿物的化学式及其计算 2．表示方法