Ch− ơng II:
2.2.2. N− ớc kết tinh
Ng−ời ta phân biệt 2 loại: n−ớc kết tinh vμ n−ớc zeolit:
+ N−ớc kết tinh: gồm có hai loại: n−ớc cation vμ n−ớc anion.
N−ớc cation tồn tại trong khoáng vật d−ới dạng các phân tử n−ớc vμ cũng chiếm những vị trí xác định trong mạng tinh thể, tại những khoảng trống của mạng với số l−ợng cố định. Ví dụ: Thạch cao: Ca[SO4].2H2O (hình 2.6), Soda: Na2[CO3].10H2O, chancantit: Cu [SO4].5H2O...
N−ớc nμy th−ờng kết hợp với các ion bị hydrat hoá vμ khi mất n−ớc sẽ tạo nên hiện t−ợng mất mμu (nhạt) của một số khoáng vật. VD: chancantit Cu[SO4]. 5H2O có mầu xanh nhạt do tổ hợp hydrat hoá Cu(H2O)4. Khoáng vật nμy mất mầu khi nó bị khử n−ớc.
N−ớc anion điển hình lμ loại n−ớc trong các borat: Các nhóm hydroxyl liên kết với ion Bo thay cho vị trí của oxi trong nhóm tứ diện theo dãy đơn giản nhất của kiểu sau:
[BO4]5- -> [BO3(OH)-4 -> [BO2(OH)2]3- -> [BO(OH)3]2- -> [B(OH)4]-.
Các sunfat hoá trị 2 của các kim loại lμ ví dụ cho cả hai loại n−ớc kết tinh. Trong chancantit phân tử n−ớc thứ 5 đóng cả 2 vai trò n−ớc cation vμ anion.
_______________________________________________________________ 43
N−ớc kết tinh
Hình 2.6. Mô hình cấu trúc của thạch cao (Ca[SO4].2H2O) nhìn theo mặt (001) (a) vμ mặt (100) (b). L−u ý lớp n−ớc kết tinh giữa hai mặt của các tầng.
Ghi chú: Các quả cầu thể hiện: Ca-mμu xanh , S-mμu vμng, H-Mμu hồng, O-mμu đỏ
+ N−ớc zeolit tham gia vμo thμnh phần các khoáng vật có cấu trúc ổn định. Nó chiếm vị trí các lỗ hổng vμ các khe lớp trong cấu trúc điển hình lμ các alumisilicat có cấu trúc khung nh− các khoáng vật của nhóm zeolit (hình 2.7)vμ các khoáng vật khác (berin kiềm hay diopta).
Hình 2.7. Mô hình cấu trúc của zeolit (Na2 [Al2Si3O10]•2H2O) với các lỗ hổng lớn cho các phân tử n−ớc kết tinh đi vμo. Ghi chú: Các quả cầu thể hiện: Cation-mμu đỏ , anion-mμu xám
Đặc điểm của n−ớc kết tinh lμ liên kết kém chặt chẽ. Chúng th−ờng bị mất ở nhiệt độ từ 100-400oC.