ВУЗ:
Составители:
37
соответственные углы их не вполне равны друг другу. Так,
один из углов призмы первого вещества равен 71°14 , а второго
- 70°58.
В обоих приведенных выше примерах изоморфизма
вещества похожи друг на друга не только по форме
кристаллов, но и по кристаллохимической структуре.
Бывают, однако, и такие случаи, когда близость по
химическому составу выражена менее сильно или даже
полностью отсутствует, а кристаллохимические структуры
подобны. Такие кристаллические вещества называются
изоструктурными. Например, кристалл азотнокислого натрия
(NaNO
3
) так называемой чилийской селитры может расти на
кристалле кальцита СaСО
3
. Закономерное срастание
азотнокислого натрия и кальцита очень легко
продемонстрировать следующим образом. На свежевыбитую
по спайности грань кальцита надо поместить каплю
насыщенного раствора азотнокислого натрия. При испарении
капли мелкие кристаллики азотнокислого натрия,
выделяющиеся из раствора, расположатся на кальците в
параллельном положении.
Этот вид менее совершенного изоморфизма в настоящее
время носит название эпитаксии. Наиболее типичным
примером эпитаксии является закономерное срастание
йодистого калия (KJ) и слюды. У этих двух веществ лишь
некоторые параметры кристаллической решетки являются
близкими по величине.
Опыт производится следующим образом: на только что
отделенную по спайности пластинку слюды помещают каплю
насыщенного раствора йодистого калия. Через некоторое
время, рассматривая препарат в микроскоп, можно увидеть, что
из раствора выделились кристаллы. Одни из них имеют форму
квадратиков и в эпитаксии не участвуют, т.е. не срастаются со
слюдой, другие выглядят в проекции треугольниками и
шестиугольниками. И треугольники, и шестиугольники
являются гранями октаэдра кристаллов йодистого калия. В
отсутствии слюды грани октаэдра вообще при кристаллизации
йодистого калия не возникают. На поверхности слюды эти
38
грани образуются и срастаются со слюдой в параллельном и
антипараллельном положении.
Требования к отчету
После наблюдения за процессом эпитаксии необходимо
зарисовать и описать типичные формы и описать
последовательность эпитаксиальных нарастаний. Ответьте на
следующие вопросы:
1. Укажите факторы, влияющие на эпитаксиальное
зарождение и рост кристаллов.
2. Какие минералы называются изоструктурными?
3. Укажите механизм зарождения кристаллов.
4. Определите облик и огранку растущих кристаллов.
5. Опишите механизм эпитаксиальных срастаний.
Работа 6
ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЙ ПОЛИМОРФИЗМА
Способность одного и того же вещества
кристаллизоваться в разных структурных модификациях или
изменять свое кристаллическое строение при изменении
термодинамических условий называется полиморфизмом.
Это широко распространенное явление наблюдается у
простых и сложных веществ. Среди простых веществ
полиморфными являются: железо, углерод, кремний, фосфор,
олово, кобальт, сера, селен и др. Разные модификации одного и
того же вещества обладают различными оптическими и
механическими свойствами.
Углерод встречается в двух полиморфных
модификациях: алмаз и графит. Свойства алмаза и графита
резко отличаются. Алмаз принадлежит к наиболее твердым
кристаллам, графит же обладает весьма малой твердостью.
Графит имеет черную окраску, алмаз бесцветен.
Любая полиморфная модификация одного и того же
вещества может находиться в устойчивом и неустойчивом
состоянии. Каждому из этих состояний соответствует
определенная область температур и давлений. Обычно
