闪锌矿中的Cd主要类质同象置换Fe而不是Zn

闪锌矿是自然界广泛分布的金属矿物,经常含微量的Fe、Cd等杂质元素,并认为Cd和Fe以类质同象方式取代了Zn。但是作者注意到,闪锌矿中的Cd与Zn基本都呈正相关关系,而与Fe呈很好的负相关关系。依照类质同象的定义,类质同象替换的二个元素应该呈负相关关系。因此,我们认为闪锌矿中的Cd主要不是类质同象替换Zn,而是取代了Fe。闪锌矿中的铁主要是Fe2+。Fe2+与Cd2+地球化学性质相似,FeS与CdS的键长和晶格能相近,因此,Cd完全可以类质同象置换闪锌矿中的Fe2+。

自然界中ZnS-CdS完全类质同象系列的发现和初步研究

过去认为在自然界中的Cd只能有限替代ZnS中的Zn。但是，近几年笔者在研究贵州牛角塘镉锌矿床时，经电子探针、扫描电镜和透射电镜等多种方法的研究，发现锌硫化物中的Cd主要以类质同象存在，其含量可从0．8％增至37．93％；镉硫化物中的Zn同样主要以类质同象存在，其含量为2．43％～38．64％。锌硫化物与镉硫化物成渐变的过渡关系，并且Zn与Cd成很好的负相关关系，相关系数达0．99以上，形成ZnS-CdS的完全类质同象系列。这一发现无论在矿物学，还是在地球化学和矿床学上都具有重要的理论意义和实用价值。

类质同象置换对蒙脱石水化性能的影响

研究了10个蒙脱石样品在蒸馏水中水化性能——自由膨润量的差异。样品来自不同产地或不同矿层,具有不同的类质同象置换。研究前对样品进行了提纯和钠化处理。实验结果表明,蒙脱石膨润性与其类质同象置换情况有密切的关系,膨润量与由蒙脱石结构成分计算得到的品格常数6有明显的相关性。讨论了膨润量差异的原因。

膨润土中蒙脱石类质同象置换研究的样品处理探讨

对膨润土中蒙脱石进行类质同象置换研究,首先需对样品进行提纯和钠化处理。本文结合泥浆工艺原理,选用碳酸钠为分散剂,分析并控制分离条件,优选钠化的化学条件,采用简易化学检测方法了解钠化进程,从10件样品的试验结果表明效果良好。

蒙脱石类质同象置换的IR和ESR研究

对7个不同产地的蒙脱石样品提纯钠化后由化学分析得到它们的化学结构式。用红外吸收光谱(IR)和电子自旋共振(ESR)方法对这7个具有不同四面体和八面体内阳离子类质同象置换量蒙脱石样品进行了研究。IR吸收谱中R—OH振动和R—O—Si振动吸收带均随置换情况不同而变化。ESR谱表明Fe^(3+)离子在蒙脱石中有不同对称性的位置,并由于类质同象置换的不同,共振信号也有一定的变化。

类质同象的研究方法及意义

结合研究史作者论述了元素类质同象、间隙原子和固溶体概念的异同。指出类质同象元素的3个属性:同生性、共生性和同晶体化学位。提出元素统计式均匀分布为鉴别类质同象状态的理论准则,例举电子探针、矿物物性鉴别“杂质”属性的可行性,指出电子探针方法为最佳选择。论述了类质同象的重要地学意义:岩浆演化的指示剂和地质温压计。提出类质同象副成分作为找矿地球化学标志的新思路。元素不同存在状态的查定在矿产资源评价中具有重要意义。

新铌酸盐化合物K_4CuNb_8O_(23)及其Cu^(2+)与Nb^(5+)的类质同象代换

1986年Wanklyn等曾报道存在化合物K_5Cu_2Nb_(11)O_(31),并给出其X射线粉晶谱线,但未见进一步指标化和确定其所属晶系及晶胞参数的报道。本研究表明,存在一种新铌酸盐晶体K_4CuNb_8O_(23),其成分及X射线谱异于K_5Cu_2Nb_(11)O_(31)。 用分析纯K_2CO_3、Nb_2O_5及CuSO_4·5H_O按一定比例配制并于1100—1300℃间烧成,

黑钨矿类质同象系列的红外光谱研究

本文是对黑钨矿类质同象系列研究的一个组成部分。测试结果表明在中红外区及远红外区的某些吸收谱带,其频率和强度的变化与黑钨矿中两端员组份FeWO_4和MnWO_4的相对含量有良好的线性相关关系。文中给出了频率变化的相关方程和相关图,并讨论了频率位移和强度变化的内部机制。

黑钨矿类质同象系列的X射线衍射研究

本文是黑钨矿类质同象系列研究成果的一个组成部分。通过对不同成分的黑钨矿类质同象系列的粉晶X射线衍射研究,发现各衍射峰的2θ值或d值及晶胞参数均与其成分x[Fe/F(e+Mn)]呈良好的线性关系。文中给出的一系列相关方程都可以用于黑钨矿成分的测定。在应用中,△(2θ_(111)-2θ_(111))与x以及△(2θ_(110)-2θ_(011))与x的相关方程尤为理想,因为它们免除了实验中系统误差的影响。但前一个相关方程仅在x<0.60的情况下适用。

类质同象置换对磁铁矿表面反应性的制约机制

铁(氢)氧化物矿物对环境物质的地球化学行为有着重要的制约作用。相比于其他铁氧化物,磁铁矿具有一些独特的结构特征与表面性质,而赋予其良好的氧化还原活性。天然磁铁矿结构中广泛存在类质同象置换,探讨类质同象置换对磁铁矿表面反应的制约机制,有助于深刻理解磁铁矿族矿物在环境自净化过程中的作用机制。本文介绍了典型置换离子在磁铁矿结构中的赋存状态,及其对磁铁矿物化性质影响,重点阐述类质同象置换对磁铁矿表面反应性(如吸附、氧化、还原等性能)的制约机制,最后针对已有的相关研究现状以及面临的挑战,为未来的研究方向提出了一些设想和建议。

矿物类质同象的红外光谱研究

利用格临爱森近似、晶体色散理论、韦加德定津及数学分析，从理论上求得了矿物中类质同象点缺陷与晶格振动红外光谱谱带参数变异间一般的定量关系。并以石英为例，对这一关系给予了验证。

碱性闪石类质同象的向量空间

用结构分析法确定闪石中阳离子的占位已为人们所熟知，本文采用44个碱性闪石的化学分析数据，通过逐步回归分析，从统计学的角度来分析碱性闪石各晶位中阳离子占位率之间的相关性，从而进一步探讨其类质同象的规律，分析表明：碱性问石中作为独立变量的阳离子并非如通常认为的多而杂，如果把碱性闪石类质同象看成一个随机线性向量，则其空间的维数很可能小于10，上述理论计算同时还表明：1．有可能直接用化学分析结果按概率方法对闪石进行定名；2.有可能选择X射线粉末图大于10条特征峰的强度作统计分析来估算闪石中阳离子的占位率。

西藏某低品位类质同象铍矿石的回收试验研究

采用焙烧-加温酸浸方法对西藏某低品位类质同象铍矿石进行回收,考察了焙烧温度、磨矿细度、焙烧时间、浸出时间和酸矿质量比对铍浸出率的影响。在原矿铍品位为0.1268%,磨矿细度为-0.074 mm占80.00%,焙烧温度为800℃,焙烧时间为4 h,酸矿质量比为0.8∶1,加温温度为85℃,液固比为4∶1,搅拌浸出时间为24 h的条件下,最终获得铍浸出率为84.16%的良好指标。结果表明,该低品位类质同象铍矿石采用焙烧-加温酸浸工艺是可以回收利用的。

类质同象置换对磁铁矿异相UV-Fenton催化降解TBBPA性能的影响

作为一类重要的铁氧化矿物,磁铁矿具有催化活性强、分布广泛、环境相容性好等优点,被认为是一种有广阔应用前景的矿物催化剂,并对地球系统的环境自净化过程有着重要的影响。天然磁铁矿的结构中广泛存在着类质同象置换,钛、

热分析法在确定碳酸盐矿物类质同象方面的应用

Being rather common in carbonate minerals, isomorphism has practical importance in the identification of these minerals. The percentage of CO2, which can be measured by using thermogravimaetry, is a function of the components involved in isomorphism. Therefore, thermal analysis can be used to determine the isomorphism contribution to the compositional characteristics of earbonate minerals.

类质同象对常见矿物抗压强度的影响

矿物的物理力学性质的变化,一是受类质同象的置换,二是受外力的影响。前者如高温可使矿物颜色改变,后者如风化可使矿物结构等受到影响,强度降低。该文通过对矿物各类试验,证实影响矿物物理力学性质变化的因素。

X射线荧光光谱微区分析在铜矿物类质同象鉴定中的应用

铜矿物种类繁多,赋存状态各异,成分复杂,由于共生矿物和伴生矿物的存在,增加了传统岩矿鉴定工作的难度。特别是铜矿物间存在的类质同象现象(黝铜矿和砷黝铜矿)和铜矿物与其他矿物间(磁黄铁矿和方黄铜矿)存在镜下光学特征相似的现象,应用偏光或反光显微镜难以给铜矿物准确定名。本文应用具有微区分析功能的X射线荧光光谱仪扫描铜矿物标本谱图,通过选择测量条件、测量方式和干扰校正模型(谱线重叠和基体效应)建立了类质同象物相的鉴定方法。该方法具有较高的精密度和准确度,对黄铜矿标本进行12次测定,S、Fe、Cu的相对标准偏差(RSD)分别为0.74%、0.86%、0.18%;对铜矿物标准样品进行单次测定,待测元素的测量结果与推荐值的相对误差均小于6%。该方法可准确甄别出黝铜矿与含银砷黝铜矿、磁黄铁矿与方黄铜矿;测量效率高,能够提供主量元素和主要伴生元素的二维或三维图像,直观地呈现矿物的分布情况,为铜矿物的准确定名和矿物的综合利用提供了有价值的信息。

类质同像置换对磁铁矿吸附Pb(Ⅱ)性能的影响

矿物的表面吸附作用影响重金属在环境中的迁移和归宿。在自然界,磁铁矿结构中广泛存在类质同像置换。本文从吸附容量、作用机制和吸附形态等方面探讨不同过渡金属（如:Cr,Mn,Co和Ni）对磁铁矿吸附Pb（Ⅱ）性能的影响。上述置换离子显著增加磁铁矿的表面位密度,但等电点(pHpzc)无明显变化。Pb（Ⅱ）的饱和吸附量随p H值的上升而增加,且不受离子强度所抑制,吸附等温线符合Langmuir等温吸附模型。各过渡金属对Pb（Ⅱ）吸附量的增强程度为:Co<Mn<Ni<Cr。Pb（Ⅱ）。磁铁矿表面形成内圈（inner-sphere）络合物,空间几何构型为双核三齿共角构型,吸附形态和空间构型不受吸附容量制约。此外,本文还从表面性质变化（表面位密度等）、吸附机制等方面讨论了类质同像置换对磁铁矿吸附Pb（Ⅱ）性能影响的机制。本研究结果有助于理解天然磁铁矿对重金属的净化机制以及铅在水体和土壤环境中的迁移与归宿。

杂质(Co,Si,Ca,Cu,Ni)在磁铁矿中的类质同象研究现状

磁铁矿(Fe_3O_4)是具有反尖晶石结构的铁氧化物,理论上,在四面体位置上(A位)存在半数的Fe^(3+)和八面体位置上(B位)存在全部的Fe^(2+)和剩余半数的Fe^(3+)。因为其特殊的晶体结构以及其他阳离子(如Co^(2+),Ni^(2+),Ca^(2+),Si^(4+),Cu^(2+)等)类质同象的发育,会导致其晶胞参数、粒径、磁超精细场、位点数量、饱和磁矩、矫顽场等参数改变,并且这些阳离子在磁铁矿中的占位具有选择性。磁铁矿实验矿学对了解自然界矿物的生成条件及其有关理论提供了极大的帮助。

元素的类质同象置换简表

类质同象普遍存在于矿物中，将发生类质同象置换的元素列于元素周期表中，就是作者所编制的元素的类质同象置换简表，表中同时列出了主要载体矿物及参考工业指标。利用该表可以很快地查到可能替代主元素的其他元素，有助于研究矿物中可能富集的元素及矿床、岩石的元素组合。