کان?ها? رس?، انواع و بررس? ساختار
کان?ها? رس?، انواع و بررس? ساختار
تعر?ف کان?ها? رس?
از نظر زم?ن شناس?، ارا?ه تعر?ف ساده و دق?ق از کان?ها? رس? مشکل است اما ا?ن نوع کان?ها را به طور کل? م?توان س?ل?کاتها?? با ساختار لا?ه ا? دانست که منشأ ثانو?ه دارند. منظور از رس?ها? ثانو?ه، رسها?? هستند که از تأث?ر عوامل فرسا?نده مح?ط? ?ا هوازدگ? سنگها? اول?ه (?ا آتشفشان? مانند گران?تها و بازالتها) تشک?ل شده اند. . .
* توجه داشته باش?د که در ا?ن دسته بند?، کان?ها?? چون م?کا، تالک، کلر?ت و سرپنت?ن ن?ز قرار م?گ?رند که در اصل کان? رس? محسوب نم?شوند.
ا?ن تصو?ر? از کوارتز است اما واحدها? تکرارشونده SiO4)-4) را هم نشان م?دهد. واحدساختار? بار خالص ?- دارد، اما کوارتز در نت?جه به اشتراک گذاشتن O بار خالص صفر است.
چهار وجه? SiO4)-4)
واحد سازنده س?ل?کاتها? لا?ه ا? است. با اتصال سه اتم اکس?ژن هر چهار وجه? به واحدها? مشابه، ساختمان پ?وسته ورقه ا? تشک?ل م?شود که م?تواند به طور نامحدود در جهات مختلف صفحه امتداد ?ابد. ?ک اکس?ژن باق?مانده از هر چهار وجه? ن?ز (که باردار ?ا س?ر نشده است) با?د برا? رس?دن به حالت خنثائ? الکتر?ک? در شبکه با کات?ونها? خارج? پ?وند برقرار کند.
شما? چهار وجه? SiO4)-4).
هشت وجه? آلوم?ن?وم Al(OH)6-3.
در ب?شتر چن?ن ساختمانها??، واحدها? س?ل?س? به شکل حلقه ها? شش ضلع? (هگزاگونال) به گونه ا? آرا?ش پ?دا م?کنند که هر واحد SiO4)-4) در صفحه هگزاگونال از طر?ق ?ک اکس?ژن با واحدها? د?گر اتصال ?ابد. زاو?ه پ?وند Si-O-Si م?تواند تغ??ر کند و شکلها? مختلف? از ساختمانها? حلقه ا? را به وجود آورد، اما در ب?شتر موارد زاو?ه پ?وند? Si-O-Si در حدود '34?141 باق? م?ماند.
ورقه چهار وجه?.
ورقه هشت وجه?.
مقا?سه چهار وجه? س?ل?س? و هشت وجه? آلوم?ن?وم.
با توجه به وجود ?ک اکس?ژن س?ر نشده در هر چهار وجه? SiO4)-4) و برا? خنث? شدن بارها? الکتر?ک? س?ل?کاتها? لا?ه ا?، ?ک لا?ه از ساختمان ه?دراکس?د? با ?ک لا?ه از ساختمان تشک?ل شده از چهار وجه?ها? س?ل?س? پ?وند برقرار م?کند. دو نوع ساختمان? که م?توانند با ساختمان? از ?ک لا?ه تشک?ل شده از چهار وجه?ها? SiO4)-4) پ?وندها? ش?م?ا?? برقرار کنند، ه?دراکس?دها? عناصر دو و سه ظرف?ت? (مانند من?ز?م و آلوم?ن?وم) هستند. در هر دو حالت، کات?ونها با واحدها? آن?ون? عدد هم آرا?? (عدد کوئورد?ناس?ون، coordination number) شش (6) دارند. ا?ن نوع کات?ونها، ?ونها? ه?دراکس?د? مانند بروس?ت و گ?بس?ت هستند.
چپ) ساختمان کان? رس? دو لا?ه ا? ?:? (?ک لا?ه چهار وجه? و ?ک لا?ه هشت وجه?)؛
راست) ساختمان کان? رس? سه لا?ه ا? ?:? (تشک?ل شده از دو لا?ه چهار وجه? که نسبت به هم وارونه اند و ?ک لا?ه هشت وجه? در ب?ن آنها).
ساختمان س?ل?کات? لا?ه ا? با ا?جاد پ?وندها? کووالانس? ?ا ?ون? م?تواند به طور نامحدود در دو بعد گسترش ?ابد؛ اما رشد چن?ن ساختمان? در جهت عمود بر صفحه قاعده چهار وجه?ها? س?ل?س? امکانپذ?ر ن?ست. به جا? آن، در بالا? لا?ه ه?دراکس?د?، لا?ه د?گر? از واحدها? SiO4)-4) م?تواند به صورت وارونه وجود داشته باشد. پ?دا?ش ا?ن لا?ه ها? جد?د ناش? از پ?وندها? کووالانس? ?ا ?ون? ن?ست. با چن?ن آرا?ش? لا?ه ها م?توانند گسترش ?ابند و شکلها? متنوع? از کان?ها? س?ل?کات? لا?ه ها? را ا?جاد نما?ند. دو گروه اصل? س?ل?کاتها? لا?ه ا? عبارتند از:
س?ل?کاتها? دو لا?ه: ?ک لا?ه صفحه ا? س?ل?کات? با ?ک لا?ه ه?دراکس?د? اتصال ?افته است.
ساختار لا?ه کائول?ن?ت.
صفحات کر?ستالوگراف? در بلور کائول?ن?ت. خط چ?ن، صفحه محور? نور? را نشان م?دهد.
س?ل?کاتها? دولا?ه با کات?ون سه ظرف?ت?. تنها کات?ون در ا?ن نوع کان?ها، کات?ون آلوم?ن?وم (Al+3) است. هر کات?ون آلوم?ن?وم در ?ک لا?ه به سه واحد ه?دراکس?د? و در لا?ه د?گر به دو اکس?ژن و ?ک واحد ه?دراکس?ل? متصل شده اند. شبکه از طر?ق پ?وند ضع?ف ه?دروژن? در امتداد محور c کر?ستالوگراف? گسترش م? ?ابد و کر?ستالها? صفحه ا? شکل (پولک مانند) تشک?ل م?شوند.
به دل?ل وجود آرا?شها? فضائ? مختلف در شکل گ?ر? س?ل?کاتها، کان?ها? کائول?ن?ت? گوناگون? ن?ز وجود دارند که ترک?ب ش?م?ائ? تمام آنها Al2Si2O5(OH)4 است ول? خواص متفاوت? دارند. کان?ها? کائول?ن?ت، ناکر?ت، د?ک?ت، هالو?ز?ت و ل?وز?ت واجد چن?ن و?ژگ? ساختمان? هستند.
کائول?ن?ت به عنوان ?ک س?ل?کات دو لا?ه.
س?ل?کاتها? دولا?ه با کات?ون دو ظرف?ت?. کات?ونها? من?ز?م و آهن II (ب?شتر ?ون من?ز?م) م?توانند در ساختمانها? س?ل?کات? دو لا?ه ا? شرکت کنند. عدد هم آرائ? کات?ونها در ا?ن حالت هشت (8) است و برا? رس?دن به خنثائ? الکتر?ک? در شبکه، هر سه مکان هشت وجه? رو? ?ک حلقه هگزاگونال س?ل?س? قرار م?گ?رند. از چن?ن ساختمانها? من?ز?م? م?توان "آنت? گور?ت" با فرمول Mg3Si2O(OH)4 را نام برد. تفاوتها? م?ان کان?ها? د?گر ا?ن گروه به احتمال ز?اد ناش? از جا?گز?ن? ?ون دو ظرف?ت? آهن با من?ز?م و ?ا ناش? از ماه?ت لا?ه قرار گرفته بر رو? لا?ه س?ل?س? باشد.
اثر ظرف?ت کات?ون بر ساختار س?ل?کاتها? دولا?ه. در س?ل?کاتها? دو لا?ه با کات?ون دو ظرف?ت? هر سه مکان هشت وجه? رو? ?ک حلقه هگزاگونال قرار م?گ?رند و در نت?جه سر?ها? "تر? اکتاهدرال" ?ا "سه هشت وجه?" را به وجود م? آورند. اما در س?ل?کاتها? دو لا?ه با کات?ون سه ظرف?ت? آلوم?ن?وم (مانند کائول?ن?ت) هر دو هشت وجه? رو? ?ک حلقه هگزاگونال س?ل?س? قرار م?گ?رند و در نت?جه کان?ها? سر? "د? اکتاهدرال" ?ا "دو هشت وجه?" را م?سازد.
س?ل?کاتها? سه لا?ه ا?: لا?ه س?ل?س? د?گر? به شکل وارونه بر رو? لا?ه ه?دراکس?د? ا?جاد م?شود. به عبارت د?گر، ساختار? از ?ک لا?ه واحدها? س?ل?س?، ?ک لا?ه ه?دراکس?د? و ?ک لا?ه د?گر س?ل?س? تشک?ل م?گردد.
نمائ? از ساختمان سه لا?ه تالک (Mg3Si4O10.(OH)2).
ساختار " مونت مور?لون?ت " که در آن کات?ونها? قابل تعو?ض با کره ها? قرمز رنگ مشخص شده اند.
ساختار "مونت مور?لون?ت" به عنوان ?ک کان? رس? سه لا?ه ا?.
کلمه "اسمکتا?ت smectite" برا? توص?ف خانواده ا? از کان?ها? رس? ف?لوس?ل?کات? (phyllosilicate) منبسط شونده که دو لا?ه چهار وجه? س?ل?س? و ?ک لا?ه هشت وجه? آلوم?ن?وم دارند به کار م?رود. در ا?نجا، محل استقرار کات?ونها? قابل تعو?ض (کره ها? سبز) را در مکانها? ه?دروکس?ل به روشن? م?توان د?د
تعر?ف کان?ها? رس?
از نظر زم?ن شناس?، ارا?ه تعر?ف ساده و دق?ق از کان?ها? رس? مشکل است اما ا?ن نوع کان?ها را به طور کل? م?توان س?ل?کاتها?? با ساختار لا?ه ا? دانست که منشأ ثانو?ه دارند. منظور از رس?ها? ثانو?ه، رسها?? هستند که از تأث?ر عوامل فرسا?نده مح?ط? ?ا هوازدگ? سنگها? اول?ه (?ا آتشفشان? مانند گران?تها و بازالتها) تشک?ل شده اند. . .
* توجه داشته باش?د که در ا?ن دسته بند?، کان?ها?? چون م?کا، تالک، کلر?ت و سرپنت?ن ن?ز قرار م?گ?رند که در اصل کان? رس? محسوب نم?شوند.
ا?ن تصو?ر? از کوارتز است اما واحدها? تکرارشونده SiO4)-4) را هم نشان م?دهد. واحدساختار? بار خالص ?- دارد، اما کوارتز در نت?جه به اشتراک گذاشتن O بار خالص صفر است.
چهار وجه? SiO4)-4)
واحد سازنده س?ل?کاتها? لا?ه ا? است. با اتصال سه اتم اکس?ژن هر چهار وجه? به واحدها? مشابه، ساختمان پ?وسته ورقه ا? تشک?ل م?شود که م?تواند به طور نامحدود در جهات مختلف صفحه امتداد ?ابد. ?ک اکس?ژن باق?مانده از هر چهار وجه? ن?ز (که باردار ?ا س?ر نشده است) با?د برا? رس?دن به حالت خنثائ? الکتر?ک? در شبکه با کات?ونها? خارج? پ?وند برقرار کند.
شما? چهار وجه? SiO4)-4).
هشت وجه? آلوم?ن?وم Al(OH)6-3.
در ب?شتر چن?ن ساختمانها??، واحدها? س?ل?س? به شکل حلقه ها? شش ضلع? (هگزاگونال) به گونه ا? آرا?ش پ?دا م?کنند که هر واحد SiO4)-4) در صفحه هگزاگونال از طر?ق ?ک اکس?ژن با واحدها? د?گر اتصال ?ابد. زاو?ه پ?وند Si-O-Si م?تواند تغ??ر کند و شکلها? مختلف? از ساختمانها? حلقه ا? را به وجود آورد، اما در ب?شتر موارد زاو?ه پ?وند? Si-O-Si در حدود '34?141 باق? م?ماند.
ورقه چهار وجه?.
ورقه هشت وجه?.
مقا?سه چهار وجه? س?ل?س? و هشت وجه? آلوم?ن?وم.
با توجه به وجود ?ک اکس?ژن س?ر نشده در هر چهار وجه? SiO4)-4) و برا? خنث? شدن بارها? الکتر?ک? س?ل?کاتها? لا?ه ا?، ?ک لا?ه از ساختمان ه?دراکس?د? با ?ک لا?ه از ساختمان تشک?ل شده از چهار وجه?ها? س?ل?س? پ?وند برقرار م?کند. دو نوع ساختمان? که م?توانند با ساختمان? از ?ک لا?ه تشک?ل شده از چهار وجه?ها? SiO4)-4) پ?وندها? ش?م?ا?? برقرار کنند، ه?دراکس?دها? عناصر دو و سه ظرف?ت? (مانند من?ز?م و آلوم?ن?وم) هستند. در هر دو حالت، کات?ونها با واحدها? آن?ون? عدد هم آرا?? (عدد کوئورد?ناس?ون، coordination number) شش (6) دارند. ا?ن نوع کات?ونها، ?ونها? ه?دراکس?د? مانند بروس?ت و گ?بس?ت هستند.
چپ) ساختمان کان? رس? دو لا?ه ا? ?:? (?ک لا?ه چهار وجه? و ?ک لا?ه هشت وجه?)؛
راست) ساختمان کان? رس? سه لا?ه ا? ?:? (تشک?ل شده از دو لا?ه چهار وجه? که نسبت به هم وارونه اند و ?ک لا?ه هشت وجه? در ب?ن آنها).
ساختمان س?ل?کات? لا?ه ا? با ا?جاد پ?وندها? کووالانس? ?ا ?ون? م?تواند به طور نامحدود در دو بعد گسترش ?ابد؛ اما رشد چن?ن ساختمان? در جهت عمود بر صفحه قاعده چهار وجه?ها? س?ل?س? امکانپذ?ر ن?ست. به جا? آن، در بالا? لا?ه ه?دراکس?د?، لا?ه د?گر? از واحدها? SiO4)-4) م?تواند به صورت وارونه وجود داشته باشد. پ?دا?ش ا?ن لا?ه ها? جد?د ناش? از پ?وندها? کووالانس? ?ا ?ون? ن?ست. با چن?ن آرا?ش? لا?ه ها م?توانند گسترش ?ابند و شکلها? متنوع? از کان?ها? س?ل?کات? لا?ه ها? را ا?جاد نما?ند. دو گروه اصل? س?ل?کاتها? لا?ه ا? عبارتند از:
س?ل?کاتها? دو لا?ه: ?ک لا?ه صفحه ا? س?ل?کات? با ?ک لا?ه ه?دراکس?د? اتصال ?افته است.
ساختار لا?ه کائول?ن?ت.
صفحات کر?ستالوگراف? در بلور کائول?ن?ت. خط چ?ن، صفحه محور? نور? را نشان م?دهد.
س?ل?کاتها? دولا?ه با کات?ون سه ظرف?ت?. تنها کات?ون در ا?ن نوع کان?ها، کات?ون آلوم?ن?وم (Al+3) است. هر کات?ون آلوم?ن?وم در ?ک لا?ه به سه واحد ه?دراکس?د? و در لا?ه د?گر به دو اکس?ژن و ?ک واحد ه?دراکس?ل? متصل شده اند. شبکه از طر?ق پ?وند ضع?ف ه?دروژن? در امتداد محور c کر?ستالوگراف? گسترش م? ?ابد و کر?ستالها? صفحه ا? شکل (پولک مانند) تشک?ل م?شوند.
به دل?ل وجود آرا?شها? فضائ? مختلف در شکل گ?ر? س?ل?کاتها، کان?ها? کائول?ن?ت? گوناگون? ن?ز وجود دارند که ترک?ب ش?م?ائ? تمام آنها Al2Si2O5(OH)4 است ول? خواص متفاوت? دارند. کان?ها? کائول?ن?ت، ناکر?ت، د?ک?ت، هالو?ز?ت و ل?وز?ت واجد چن?ن و?ژگ? ساختمان? هستند.
کائول?ن?ت به عنوان ?ک س?ل?کات دو لا?ه.
س?ل?کاتها? دولا?ه با کات?ون دو ظرف?ت?. کات?ونها? من?ز?م و آهن II (ب?شتر ?ون من?ز?م) م?توانند در ساختمانها? س?ل?کات? دو لا?ه ا? شرکت کنند. عدد هم آرائ? کات?ونها در ا?ن حالت هشت (8) است و برا? رس?دن به خنثائ? الکتر?ک? در شبکه، هر سه مکان هشت وجه? رو? ?ک حلقه هگزاگونال س?ل?س? قرار م?گ?رند. از چن?ن ساختمانها? من?ز?م? م?توان "آنت? گور?ت" با فرمول Mg3Si2O(OH)4 را نام برد. تفاوتها? م?ان کان?ها? د?گر ا?ن گروه به احتمال ز?اد ناش? از جا?گز?ن? ?ون دو ظرف?ت? آهن با من?ز?م و ?ا ناش? از ماه?ت لا?ه قرار گرفته بر رو? لا?ه س?ل?س? باشد.
اثر ظرف?ت کات?ون بر ساختار س?ل?کاتها? دولا?ه. در س?ل?کاتها? دو لا?ه با کات?ون دو ظرف?ت? هر سه مکان هشت وجه? رو? ?ک حلقه هگزاگونال قرار م?گ?رند و در نت?جه سر?ها? "تر? اکتاهدرال" ?ا "سه هشت وجه?" را به وجود م? آورند. اما در س?ل?کاتها? دو لا?ه با کات?ون سه ظرف?ت? آلوم?ن?وم (مانند کائول?ن?ت) هر دو هشت وجه? رو? ?ک حلقه هگزاگونال س?ل?س? قرار م?گ?رند و در نت?جه کان?ها? سر? "د? اکتاهدرال" ?ا "دو هشت وجه?" را م?سازد.
س?ل?کاتها? سه لا?ه ا?: لا?ه س?ل?س? د?گر? به شکل وارونه بر رو? لا?ه ه?دراکس?د? ا?جاد م?شود. به عبارت د?گر، ساختار? از ?ک لا?ه واحدها? س?ل?س?، ?ک لا?ه ه?دراکس?د? و ?ک لا?ه د?گر س?ل?س? تشک?ل م?گردد.
نمائ? از ساختمان سه لا?ه تالک (Mg3Si4O10.(OH)2).
ساختار " مونت مور?لون?ت " که در آن کات?ونها? قابل تعو?ض با کره ها? قرمز رنگ مشخص شده اند.
ساختار "مونت مور?لون?ت" به عنوان ?ک کان? رس? سه لا?ه ا?.
کلمه "اسمکتا?ت smectite" برا? توص?ف خانواده ا? از کان?ها? رس? ف?لوس?ل?کات? (phyllosilicate) منبسط شونده که دو لا?ه چهار وجه? س?ل?س? و ?ک لا?ه هشت وجه? آلوم?ن?وم دارند به کار م?رود. در ا?نجا، محل استقرار کات?ونها? قابل تعو?ض (کره ها? سبز) را در مکانها? ه?دروکس?ل به روشن? م?توان د?د
+ نوشته شده در یکشنبه یکم اردیبهشت ۱۳۸۷ ساعت 17:24 توسط شعبانی
|