同质多像与类质同像.pptVIP

* 第七章 同质多象与类质同象 1 同质多象 1.1 概念： 化学成分相同的物质，在不同的热力学条件下，结晶 成结构不同的几种晶体的现象。 如：碳（C）可结晶成金刚石和石墨。 把成分相同而结构不同的晶体称为某成分的同质多象 变体。有同质二象；同质三象等。 同质多象的每一个变体都是一个独立的矿物种。 当外界条件改变到一定程度时，为新条件下达到新的 平衡，各变体之间就可能在结构上发生转变，即发生 同质多象转变。 1.2 分类 据转变的速度和晶体结构改变的程度，可分为两类： （1）位移性转变（改造式转变、高低温转变）： 当两个变体结构间差异较小，不需要破坏原有的键，只要质点从原先的位置稍作位移，就可从一种变体转变为另一种变体。转变一般是可逆的。 （2）重建式转变： 当变体结构间差异较大，在转变过程中需要首先破坏原变体的结构，包括键性，配位数及堆积方式等的变化，才能重新建立起新变体的晶体结构。这类转变一般是不可逆的。 二氧化硅各种变体之间的转变关系及其规律： 1.3 石英晶型的转化 石英在不同的热力学条件下有不同的变体： α ----石英 α ----鳞石英 α ----方石英 熔体 β ----石英 β ----鳞石英 β ----方石英 γ ----鳞石英 8700C 5730C 14700C 17230C 2680C 1600C 1170C α表示高温型， β表示低温型。 横向转变（重建型）为一级转变（由表及里缓慢进行，不可逆） 纵向转变（位移型）为二级转变（表里瞬间同时进行，可逆） 转化过程的分析： 在常压的情况下,从常温开始加热直至熔融, 三种 状态之间经过一系列的晶型转化. 1) 高温型的迟钝转化(横向转化) 2) 高低温型迅速转化(纵向转化) 体积的变化： 在8700C由 a- 石英转变为a-磷石英时,转化速度慢, 体积增加 16%. 在5730C由β-石英转变为a -石英,转化迅速,体积 变化只增加 0.82%. 结论: 快速型转化的体积变化小(易发生)，危害大。 慢速型转化的体积变化大(不易发生)，危害小。 2 类质同象 2.1 概念： 某种晶体在一定的条件下结晶时，晶体中某种质点（原子、离子、络阴离子或分子）的位置被性质相似的质点所占据，随着这些质点间相对量的改变只引起晶格参数及物理、化学性质的规律变化，但不引起晶格类型（键性及晶体晶格形式）发生质变的现象，叫做类质同象。 2.2 类型： （1）根据两种组分能否在晶格中以任意量互相代替，将类质同象分为完全类质同象和不完全类质同象。当组分之间可以任意量相互代替组成混晶时，称为完全类质同象。当两种组分之间的代替量有一定限度时，称为不完全类质同象。 类质同象 完全类质同象（代替量不限制） 不完全类质同象（代替量受限制） （2）根据晶格中相互代替的离子电价是否相等 类质同象 等价类质同象 异价类质同象 在异价类质同象系列中，相互代替的离子总电荷必须相等。 常见的方式有： ①两对异价离子同时代替。 ②电价较高的离子与数量较多的低价离子相互代替。 ③高价阳离子代替低价阳离子，过剩的正电荷被高价阴离子代 替低价阴离子而产生的负电荷所补偿。 *