《矿物组成形态性质》PPT课件.ppt

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1、矿物的组成形态和物理性质第七章目录1、矿物的化学组成2、矿物的化学式3、矿物的形态4、矿物的物理性质第一节矿物的化学组成教学目标1、重点掌握矿物中的“水”——水的含量、水的类型、与结构的关系、脱水温度高低、脱水后结构是否变化。2、熟练掌握晶体化学式的特点返回目录第一节矿物的化学组成1、化学组成基本固定的矿物—金刚石、石盐。2、化学组成不固定的矿物—固溶体、胶体、含层间水矿物。3、不符合化合比的矿物—方铁矿（Fe1-xO）(缺陷存在)4、复化合物—两种或两种以上的阳离子与阴离子或络阴离子组成的化合物，如白云石MgC

2、a[CO3]2。1.1矿物成分中的“水”根据水在矿物中的存在形式和它与晶体结构的关系，将矿物中的水分为：吸附水、结晶水、结构水、层间水、沸石水。吸附水由表面能吸附存在于矿物表面或裂隙中的普通水，中性水，它不参与晶体的结构。其含量是不定的，随温度和湿度而异。在常压下，加热到100－110℃时可全部逃逸出来。矿物中吸附水全部失去不破坏晶格。注意：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℃。以中性水分子存在于矿物的晶格

3、之中，其数量与其他组分之间成简单的比例关系。结晶水受到晶格的束缚，结合较牢固，其脱失的温度较高，可达200－500oC，失水后，其结晶结构要发生相应的变化，成为新的矿物。可利用脱水温度鉴定矿物。结晶水Ca[SO4]·2H2O石膏晶体结构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。石膏脱水特点石膏Ca(H2O)2[SO4]，从80℃开始脱水

4、，到120℃时，脱去原结晶水的3/4，形成具有成分为Ca(H2O)1/2[SO4]的半水石膏，当温度继续升高至130℃时，半水石膏中的水全部脱去成为硬石膏Ca[SO4]。结构水也称化合水，以（OH）－离子的形式存在于晶格之中，结构水在晶格中占据严格的位置并有确定的含量比，与其他离子的联系相当牢固。脱水温度为600－1000oC可利用此值鉴定矿物（差热分析）。1）结构水以(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Mg(OH)2、Al(OH)3高岭石Al4[Si4O10](OH)8水云母(K

5、,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。三水铝石晶体结构Al(OH)3氢氧离子成六方最紧密堆积，铝离子填充于邻接的两层氢氧离子之间的2／3八面体空隙；组成配位八面体的结构层。粘土类矿物晶体结构高岭石Al4[Si4O10](OH)8的失水温度为580℃。滑石Mg3[Si4O10](OH)2，则为950℃。高岭石的失水对于日用陶瓷的烧成有重要的意义。层间水以中性水分子形式存在于某些层状硅酸盐矿物中，它分布于层与层之间，并参与矿物晶格的构成，

6、但数量可变。1）层状硅酸盐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。多水高岭石晶体结构中层间水的排列及其邻层的关系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

7、增大；且在潮湿的环境中又可重新吸水。如蒙脱石(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(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。沸石水以中性水分子存在于沸石族矿物晶格之中，其性质与层间水类似，水分子存在于晶格的通道之中，水的含量在一定的范围内变化，失水温度80－400oC,失水后，晶格不发生变化，只是一些物理性质发生变化，但失水后沸石能重新吸水，恢复原来的物理性质。含有层

8、间水、沸石水的矿物，大多具有吸附阳离子，这类矿物即具有阳离子交换性。钠沸石Na2[(Al2Si3O10]·2H2O丝光沸石结构方沸石结构中的通道矿物中“水”在实际中的应用在陶瓷工艺或陶瓷磨具工艺中均涉及矿物中的“水”。如矿物原料高岭石、滑石、叶腊石、石膏中均含有不同特点的水，要根据“水”的特点对原料进行预处理或在加热过程中在合适的温度进行合适的处理。2矿物的化学式2.1概