Оксиды и гидроксиды Общие свойства оксидов Кристаллохимия

Оксиды и гидроксиды

Общие свойства оксидов Кристаллохимия Анион: Кислород Катионы: металлы – Fe, Ti полуметаллы – As, Sb химические элементы с переходными свойствами Связи: ионно-ковалентные, металлические, смешанные

Общие свойства оксидов Основные свойства Оксиды металлов: полупрозрачные и непрозрачные Оксиды неметаллов: прозрачные, имеют стеклянный блеск

Общие свойства оксидов Окраска n n Собственная (идиохроматическая) Наличие элементов-хромоформов

Общие свойства оксидов Условия образования n n n Магматические горные породы (кварц, магнетит, хромит) Пегматиты (кварц) Скарны (магнетит) Грейзены и гидротермальные жилы (кварц, вольфрамит) Осадочные породы (опал, халцедон)

Классификация оксидов Простые оксиды n Группа корунда n (Рутил Ti. O 2) Пиролюзит Mn. O 2 Корунд Al 2 O 3 Гематит Fe 2 O 3 n Группа кварца Кварц Si. O 2 Разновидности кварца: Опал, Халцедон Группа рутила n Группа куприта Куприт Cu 2 O

Классификация оксидов Сложные оксиды n Группа шпинели (Шпинель Mg. Al 2 O 4) Магнетит Fe. Fe 2 O 4 Хромит Fe. Cr 2 O 4 n Группа гётита (Гётит HFe. O 2) Лимонит HFe. O 2. H 2 O

Корунд Al 2 O 3 Химический состав: Изоморфные замещения: Cr 3+ - рубин Fe 3++Ti 4+ - сапфир Сингония: тригональная Al O Структура: плотнейшая гексагональная упаковка атомов кислорода 2/3 октаэдрических пустот занято атомами Al

Корунд Al 2 O 3 Спайность: несовершенная Отдельность: по пинакоиду Твердость: 9 Не встречается с кварцем Al 2 O 3 + Si. O 2 = Al 2 Si. O 5 (кианит)

Корунд Al 2 O 3 Кристаллы: габитус гексагонально-призматический; Облик столбчатый, уплощенный, бочонковидный, часто горизонтальная штриховка на гранях

Корунд Al 2 O 3 Цвет: голубовато-серый, прозрачный – лейкосапфир, красный – рубин; синий - сапфир Блеск: стеклянный Сапфир Рубин

Корунд Al 2 O 3

Наждак – агрегат корунда Минеральные агрегаты: зернистые массы - наждак Кианит в наждаке

Звездчатый сапфир Непрозрачные корунды с включениями игольчатого рутила

Месторождения 1. Магматические породы, богатые глиноземом и бедные кремнеземом (Урал) 2. Сиенитовые пегматиты 3. Метаморфические породы (Семиз-Бугу, Казахстан) 4. Вторичные алюмо-кварциты (Урал) 5. Контактово-метасоматические (Индия, Бирма, Тайланд) Применение Абразив Ювелирное дело Лазерная техника

Искусственные рубины

Методы выращивания корунда Метод Вернейля, 1902 Метод Чохральского, 1916

Цех, метод Чохральского

Гематит Fe 2 O 3 Изоморфные примеси: Ti, Mg, H 2 O - гидрогематит Сингония: тригональная Структура: аналогична структуре корунда плотнейшая гексагональная упаковка атомов кислорода 2/3 октаэдрических пустот занято атомами Fe Кристаллы: Габитус гексагональный короткопризматический; Облик пластинчатый, чешуйчатый Минеральные агрегаты: сплошные натечные массы; чешуйчатые агрегаты

Гематит Fe 2 O 3 Цвет: кристаллы железно-черные, мелкозернистые агрегаты ярко- и темно-крастные Цвет черты: вишнево-красный Спайность: несовершенная Отдельность: по ромбоэдру Твердость: 5, 5 - 6 Удельный вес: 5 – 5, 2

Гематит – чешуйчатые кристаллы

Гематит - агрегаты

Месторождения 1. Гидротермальные 2. В корах выветривания 3. Метаморфические породы (железистые кварциты) Урал, Кривой Рог (Украина), оз. Верхнее (США), Минас-Жерайж (Бразилия)

Группа кварца 8 Стиш овит 6 Коэсит 4 2 В ы сокотемпературны й кварц Н изкотемпературны й кварц Кристобалит- a, b Расплав Тридимит- a, b 500 1000 1500 2000

Низкотемпературный кварц Альфа-кварц, существует < 573 o. C Включения: H 2 O, CO 2, Na. Cl, рутил, актинолит и др. минералы Сингония: тригональная Структура: каркас тетраэдров [Si. O 4]4 Кристаллы: Габитус гексагональный длинно-призматический; Облик: Изометрические зерна в горных породах, столбчатые полногранные кристаллы - «карандаш» Агрегаты: сплошные (сливные) массы; друзы, щетки, жеоды

Низкотемпературный кварц Цвет: бесцветный, молочно-белый, серый и др. Цвет в порошке: белый Спайность: весьма несовершенная Излом: раковистый Твердость: 7 Удельный вес: 2, 5 – 2, 8 Прочие свойства: пьезоэлектрик, пропускание у/ф лучей