Слюды (минералы формула)

Слюды это минералы, сложные неорганические вещества, в состав которых входят: кремний, алюминий, кислород и вода.

Входит в класс алюмосиликатов которые в природе встречаются в виде тонких пластинок и других образований.

Формула слюды зависит от его минерала пример формула Росколит — KV₂(OH)₂[AlSi₃O₁₀].

Что такое минералы слюды

Важная группа минералов. В основе их структуры лежат сдвоенные и процементированные катионами слои [Si₂О₅]OH.

Структура слюд может быть выведена из структуры талька и пирофиллита, если четвертую часть кремния заменить в ней алюминием.

При этой замене освобождается одна электростатическая связь, для компенсации которой необходимо вхождение в структуру одновалентных ионов.

Формула слюды радикала приобретает вид [AlSi₃O₁₀].

Основным элементом структуры слюд является трехслойный пакет:

1. Состоящий из двух кремне-алюмокислородных тетраэдрических слоев.
2. И одного внутреннего октаэдрического слоя с двух-или трехвалентными катионами Mg²⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, Аl³⁺ и др. (см. рис,).

В структуре мусковита, например, из трех атомов алюминия один находится в четверной, а два других — в шестерной координации.

Одновалентные катионы (калий) не входят в пакеты, а размещаются между ними.

Классификация слюды

Калий раздвигает слои и образует так называемую калиевую прокладку, которая прочно связывает пакеты.

И препятствует проникновению в пространство между ними воды или других полярных молекул, что может вызвать расширение решетки по оси с.

Вследствие этого твердость слюд по сравнению с тальком и пирофиллитом повышается до 2—3.

По химическим особенностям слюды можно разделить на четыре ряда:

1. Калий-натриевые мусковит — KAl₂(OH)₂[AlSi₃O₁₀] парагонит — NaAl₂(OH)₂[AlSi₃O₁₀]
2. Магнезиально-железистые биотит — K(Mg, Fe)₃(OH, F)₂[AlSi₃O₁₀]
3. Литиевые лепидолит — KLi_1,5Al_1,5(F, OH)₂[AlSi₃O₁₀] цинвальдят — KLiFe²⁺Al(F, OH)₂[AlSi₃O₁₀]
4. Ванадиевые . Росколит — KV₂(OH)₂[AlSi₃O₁₀]

В каждом из указанных рядов наблюдаются изоморфные замещения.

Разновидности

Исходя из структурных формул, слюды калиево-натриевого ряда выделяют под названием гептафиллитов — по семи катионам, которые приходятся на 12 анионов (100 + 2OН) в общей формуле KAl₂(OH)₂[AlSi₃O₁₀].

Слюда второго и третьего ряда в общей формуле KMg₃(OH)₂lAlSi₃O₁₀] на 12 анионов приходится 8 катионов.

Эти слюды получили название октафиллитов.

По физическим свойствам и морфологии слюды очень близки между собой.

Кристаллическая структура

Они кристаллизуются в призматическом вид симметрии моноклинной сингоний — С_2h— 2/m(L₂PC) (пространственная группа — C⁶_2h — С2/с) и образуют пластинчатые и таблитчатые агрегаты, каждая табличка которых имеет гексагональный внешний вид.

Кристаллы наблюдаются сравнительно редко.

Они имеют таблитчатый, коротко-призматический, усеченно-пирамидальный и бипирамидальный габитус (рис. ).

Физические свойства минералов группы слюд

В слюдах широко развито явление политипии, выражающееся в образовании политипных модификаций; главнейшими среди них являются 1M, 2М, ЗТ, 2М2 и др.

Слоистый характер кристаллической структуры слюд обусловливает различие их свойств во взаимно перпендикулярных направлениях.

Прочная связь атомов элементов, составляющих пакет, и менее прочная связь между соседними пакетами, осуществляемая посредством атомов калия, определяет весьма совершенную спайность по (001).

Перпендикулярно этой плоскости у слюды имеется только несовершенная спайность, выражающаяся в образовании при ударе или давлении маленьких трещин. 

Свойства слюды

Точно так же слюды проявляют разные электрические и механические свойства вдоль и вкрест спайности.

Слюда имеет весьма совершенную спайность по пинакоиду (001) и менее совершенную по призме (110) и второму пинакоиду (010), вследствие чего спайные выколки имеют гексагональные, ромбовидные и треугольные очертания.

Менее совершенная спайность обнаруживается в фигурах удара и давления. Фигура удара— шестилучевая звезда, причем самый длинный ее луч параллелен (010).

По фигурам удара и оптическим свойствам выделяют два рода слюд:

1. Слюда первого рода, в которых плоскость оптических осей перпендикулярна (010), т. е. большому лучу фигуры удара,— мусковит, парагонит и лепидолит;
2. Слюда второго рода, в которых плоскость оптических осей параллельна (010),— биотит.

У слюд хорошо развиты двойники по слюдяному закону: двойниковая ось параллельна (001), т. е. лежит в плоскости спайности, и перпендикулярна ребру между гранями (001) и (110), а также по хлоритовому закону.

Часто встречаются зональные кристаллы и закономерные срастания слюд с силлиманитом и между собой.

Физические свойства слюд

Цвет слюд зависит от их химического состава. Калиевые без железистые слюды светлые, тогда как железистые — темные и даже черные.

Светлые слюды явно двухосные, темные — чаще одноосные. Блеск стеклянный, на плоскостях спайности — перламутровый.

Твердость, плотность и оптические свойства приведены в табл. . Все слюды оптически отрицательные.

Угол оптических осей у них колеблется от 0° (у биотитов) до 50° (у мусковитов). N p эллипсоида находится близко к перпендикуляру к (001).

Увеличение содержания железа в слюдах повышает показатель преломления и уменьшает угол оптических осей.

Слюды имеют очень высокое удельное омическое сопротивление и электроизоляционные свойства (особенно биотит и мусковит).

Главные линии на рентгенограммах:

1. 10,03; 2,568; 1,498 (для мусковита).
2. 4,41; 3,14; 1,492 (для парагонита).
3. 10,00; 2,63; 1,541 (для биотита).
4. 3,36; 2,58; 2,012 (для лепидолита).
5. 10,0; 3,34; 2,62 (для цинвальдита).

Применение

Среди известных слюд наибольшее промышленное значение имеют мусковит и биотит, которые легко расщепляются на тонкие листочки и характеризуются высокой термической и механической прочностью.

Эти минералы являются важными электроизоляционными материалами, применяющимися в электро- и радиотехнике.

Лепидолит и цинвальдит могут использоваться как руды на литит, а росколит — на ванадит.

Быстрые ответы?