Isomorfi

Kiteiset aineet, joiden kemiallinen kaava on samankaltainen ja joiden positiivisesti varautuneet kationit ja negatiivisesti varautuneet anionit ovat samankokoisia, voivat muodostaa rakenteeltaan samanlaisia kiteitä. Näitä isomorfisia ryhmiä voidaan käyttää mineraalien luokittelussa.

Yksi esimerkki on haliittiryhmä, johon kuuluvat muun muassa haliitti (NaCl), fluoriitti (CaF2) ja sylviitti (KCl) . Niiden muodostamat kiteet kuuluvat isometriseen kidejärjestelmään, jossa yksikkösoluilla (kiteen pienin komponentti, joka voi toistua loputtomasti kolmiulotteisesti) on kaikilla kolme yhtä pitkää akselia, jotka on suunnattu 90°:n kulmassa toisiinsa nähden. Toinen esimerkki isomorfisesta ryhmästä on kalsiittiryhmä, johon kuuluvat karbonaattimineraalit kalsiitti (CaCO3), magnesiitti (MgCO3), rodokroosiitti (MnCO3), sideriitti (FeCO3) ja smithsoniitti (ZnCO3). Kaikki nämä mineraalit muodostavat kiteet, joilla on sama symmetria, tässä tapauksessa heksagonaalinen kitejärjestelmä, jossa kiteiden yksikkösoluissa on kolme samanpituista vaaka-akselia ja yksi eripituinen akseli, joka on kohtisuorassa kolmeen muuhun akseliin nähden. Joskus eri mineraaleilla on sama kemiallinen koostumus (tilannetta kutsutaan polymorfismiksi). Aragoniitilla on sama kemiallinen koostumus kuin kalsiitilla, mutta se kiteytyy orthorhombiseen kidejärjestelmään (jossa yksikkösoluilla on kolme eri pituista akselia, jotka ovat 90°:n kulmassa toisiinsa nähden). Aragoniittiryhmään kuuluvat mineraalit cerussiitti (PbCO3), strontianiitti (SrCO3) ja witheriitti (BaCO3). Kationien ja anionien koon samankaltaisuus on isomorfismissa tärkeämpää kuin kemiallinen koostumus. Niinpä uraniniitti (UO2) ja klorargyriitti (AgCl) kuuluvat molemmat haliittiryhmään, vaikka niiden koostumus ja ominaisuudet ovat hyvin erilaisia. Kiinteässä liuoksessa isomorfinen mineraaliryhmä näyttää mineraalikoostumusten vaihteluväliä kahden loppujäsenen välillä. Oliviiniryhmä muodostaa tällaisen kiinteän liuoksen sarjan ortorhombisessa kidejärjestelmässä. Oliviinin koostumus on yleensä (Mg, Fe)2SiO4, mutta se voi vaihdella puhtaasta forsteriitista (Mg2SiO4) puhtaaseen fayaliittiin (Fe2SiO4). Isomorfismia kutsutaan myös isostrukturalismiksi.

Katso myös Kiteet ja kiteytys

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.