24.Общая характеристика каркасных силикатов.
Si-O2 тетр-ы объедин. четырьмя вершинами в общий бесконечный 3-х мерный каркас. и образуют бесконечный кремнекислородный каркас. Характерна ковалентно-ионная связь. Часть ионов Si замещена на Al и избыт. отриц. заряд компенсир. катионами Na, K, Ca, Mg и Fe3+, располагающихся в каналах и пустотах, там же м/быть F,Cl, молекулы воды. Каркасная структура не плотная, имеет крупные каналы и пустоты, в которых располагаются катионные и анионные группировки, молекулы воды (например, группы F-, Cl-, OH-, H2O).
К этим сил-ам относ.:полевые шпаты: калиевые (ортоклаз), кальциево-натриевые (плагиоклазы);фельдшпатоиды (нефелин, лейцит); цеолиты (молек-ые сита). Отличие ПШ от, фельшпатоидами и цеолитами: в ПШ – пустоты не сообщаются др.с др.в цеолитах – пустоты крупные, сообщающиеся, образуют каналы; фельшпатоиды – переходная структура
Размеры пустот цеолитов и способность к обмену катионов позволяет использ-ть эти в-ва для отделения молекул опр-ых размеров, фракциониро-вание молекул, для разделения нефтепродуктов, очистки воды, природного газа. Для цеолитов: белый цвет, стеклянный блеск, тв 3,5-5. При медленном нагревании до 8000С удаляется вода без разложения, обезвоженные цеолиты обладают высокой сорбционной способностью.
Свойства каркасных силикатов: форма кристаллов различна, тв. 4,5-6, плотность=2,1-2,6, блеск стеклянный, окраска вызвана наличием дефектов в структуре.
25.Оптическая индикатриса – определение. Ориентировка оптической индикатрисы в кристаллах различных сингоний.
Оптическая индикатриса – воображаемая вспомогательная поверхность, имеющая форму шара или эллипсоида, каждый радиус-вектор которой пропорционален показателю преломления той волны колебания, которая совершается в данной разности хода.
Ориентировка – взаимное расположение осей индикатрисы и кристаллографической оси.
В кристалле кубической сингонии – ориентировка произвольна, т.к. она имеет форму шара;
В кристалле средних сингоний – ориентировка однотипна, т.к. ось индикатрисы совпадает с осью симметрии высшего порядка;
В кристаллах низших сингоний – ориентировка зависит от симметрии кристалла.
В кристаллах ромбической сингонии – кристаллографические оси а,b,c, взаимно перпендикулярны и совпадают с осями индикатрисы;
В кристаллах моноклинной сингонии – одна из осей индикатрисы совпадает с кристаллографической осью, а две другие образуют определенный угол, который является диагностическим.
В кристаллах триклинной сингонии – все оси индикатрисы образуют с кристаллографическими углы, которые являются диагностическим признаком
30. Какие кристаллы называются оптически-положительными и оптически-отрицательными
В зависимости от соотношения показателей преломления п0 и пе различают кристаллы оптически положительные и оптически отрицательные. Оптически положительными кристаллами принято называть те, у которых пе > п0, оптически отрицательными те, у которых пе<п0.
Оптическая ось, как уже говорилось ранее, является направлением, в котором не происходит двойного лучепреломления. Скорости распространения обыкновенной и необыкновенной волн вдоль оптической оси становятся равными, а следовательно, и показатель преломления в этом направлении всегда будет равен п0 независимо от оптического знака минерала (обыкновенный — ordinare, необыкновенный — extraordinare (франц.). Отсюда обозначения п0 и пе.)
В направлении, перпендикулярном оптической оси, двойное лучепреломление выражено наиболее резко, и разность пе - п0 достигает максимальной величины. Во всех остальных направлениях показатель преломления, соответствующий необыкновенной волне, имеет промежуточную величину между nе и по и обозначается п'е.
Как следует из рассмотренных соотношений, индикатриса оптически положительных одноосных кристаллов (пе > по) представляет собой эллипсоид вращения, вытянутый по оптической оси (рис. 1.2, а), а индикатриса отрицательных одноосных кристаллов (пе < по) — эллипсоид вращения, сплюснутый по оптической оси (рис. 1.2, б). В обоих случаях сечение, перпендикулярное оптической оси, имеет форму круга с радиусом п0.
Если максимальный показатель преломления обозначить пg , а минимальный — пр, то в одноосных оптически положительных кристаллах пе = ng, a no=np; в оптически отрицательных кристаллах, наоборот, пе = пр, a no = ng.
Таким образом, элементами индикатрисы одноосного кристалла являются две оси - Ne и No, длина которых пропорциональна показателям преломления пе и п0 соответственно; ось Ne является осью вращения эллипсоида и совпадает с оптической осью кристалла, а ось N0—диаметр кругового сечения, которое перпендикулярно оптической оси (см. рис 1.2).
Множество сечений, проходящих через оптическую ось, имеют форму эллипса с осями, пропорциональными пе и п0; множество сечений, наклоненных под острым углом к оптической оси, имеют форму эллипса с осями, пропорциональными п'е и no.
Для оптиче ски положительных кристаллов пе> п'е> п0, для отрицательных пе< п'е <п0
Максимальная величина двойного лучепреломления, равная ng — пp , наблюдается на разрезе, параллельном оптической оси, т.е. в главном, самом вытянутом эллиптическом сечении индикатрисы с осями N и N . На круговом разрезе, перпендикулярном оптической оси, величина двойного лучепреломления равна нулю. Все остальные разрезы имеют промежуточную величину двойного лучепреломления, меньшую, чем на разрезе, параллельном оптической оси. Эти разрезы имеют форму эллипса, одна ось которого пропорциональна по, а другая — п'е. Для оптически положительных кристаллов (п'е>пo) величина двупреломления на промежуточном разрезе равна n'g — пр, а для оптически отрицательных кристаллов (п'е < п0) она равна ng— п'р. Если оптический знак кристалла заранее не известен, то величину двойного лучепреломления на промежуточном разрезе принято обозначать n'g— п'р.
Оптически одноосные кристаллы относятся к гексагональной, тетрагональной и тригональной сингониям. Индикатриса этих кристаллов всегда ориентирована таким образом, что оптическая ось совпадает с осью симметрии высшего порядка (L6, L4, L3), т.е. с вертикальной кристаллографической осью с.