含H+硅酸盐矿物结构化学分类的解读.pdf
2 0 1 1 2 0 6 J O U R N A LO FA R C H I T E C T U R A LE D U C A T I O NI NI N S T I T U T I O N SO FH I G H E RL E A R N I N G V o l 2 0N o . 62 0 1 1 2 0 1 1- 0 7- 2 9 ( 1 9 3 6- 2 0 1 1 ) , , , ; ( 1 9 7 2- ) , , , , , ( E- m a i l ) c h o n g w a n g @c q u . e d u . c n 。 H + , ( , 4 0 0 0 4 5 ) ,H+ ,H+O 2 -( O H )- H 2O, 。F ,H+ ,。 ;; O 6 1 3 7 2 ; G 6 3 3 8 A 1 0 0 5 2 9 0 9 ( 2 0 1 1 ) 0 6 0 1 0 1 0 6 ,2 0。 F ( F r i e d r i c h L i b a u )。 ,。F ,4 0 0 , 。、。 H+,F ,H+。 、H+ F 4 0H+ (1 ) 。 1 H+ [ 1 ] H 2Z n4S i2O9H2O 3 . 1 H 4S i O43 . 7 H 6S i O7 3 . 7 H 2C a3S i3O1 08 . 4 ,7 . 2 H M n 4A s S i3O1 0O3 7 . 2 H M n 6VS i5O1 6O37 . 2 H 2K3Y S i3O1 0 7 . 2 101 2 0 1 1 2 0 6 [ 1 ] H 4K4S i4O1 2 1 0 . 9 H 2[ C O ( H2N C H2C H2N H2)3]2S i8O2 01 6 . 4 H2O 7 . 4 、1 0 . 1 0 H 7[ N ( n - C4H9)4] S i1 8O2 05 . 3 3 H2O 7 . 4 、1 0 . 1 0 H N a ( C a , M n ) 2S i3O9 1 0 . 4 、1 0 . 1 2 H N a C a 2S i3O9 1 0 . 4 、1 0 . 1 2 H N a M n 2S i3O9 7 . 5 H N a C d 2S i3O9 1 0 . 4 H C a S c S i 3O9 7 . 5 ,1 0 . 4 H 4B a2S i4O1 24 H2O 1 0 . 2 H C a 2F e2S i5O1 5 7 . 5 ,1 0 . 4 H C a M n 4S i5O1 5( O H ) H2O 7 . 5 ,1 0 . 4 H L i M n 4S i5O1 5 7 . 5 ,1 0 . 4 H ( N a , L i ) M n 4S i5O1 5 7 . 5 ,1 0 . 4 H N a M n 3C a S i5O1 5 7 . 5 ,1 0 . 4 L i -H L i M n 4S i5O1 5 1 0 . 4 H N a M g 4S i6O1 6( O H )2 6 . 2 H C a B S i O 5 8 . 4 H 2S i2O5 1 0 . 1 1 H 2N a2S i4O1 04 H2O 1 0 . 1 1 H N a 2C e S i6O1 5n H2O 1 0 . 1 1 H 2N a N d S i6O1 5n H2O 1 0 . 1 1 H 2B e4S i2O9 8 . 4 H N a 2A l S i3O9 8 . 4 H 2[ Z n4S i2O9] H2O 8 . 4 H N a 1 . 1 5M n5S i5 . 5V0 . 5O1 8( O H ) 1 0 . 4 ,1 0 . 8 H 4S i6O1 4 1 0 . 8 H 2N a4( C a , M n ) S i6O1 6 1 0 . 8 H 2K C a ( A l , S i7) O1 96 H2O 1 0 . 8 H K C a 2S i8O1 95 H2O 1 0 . 8 H 2C a4B a ( S i8O1 9)2( 8+ x ) H2O 1 0 . 8 H N a K 2C a2T i ( S i7O1 9) O 1 0 . 8 H 2N a6B e2A l2S i1 6O4 11 . 5 H2O 1 0 . 8 H 4C a4( A l4S i8) O2 6( O H )4~ 6 . 5 H2O 1 0 . 8 H 2( B a , C a )1 0( A l , S i )2 0O4 3( S O4)3H2O 1 0 . 8 H L i 2B a6S i4O1 5C l 1 1 . 1 、H+ F 、 ,H+。 , 201 , H+ -, 。 。 () ( 1 ), Z n 4{ u B , 2 t } [ S i2O7] ( O H )2H2O, H+-O 2 - ( O H ) -。 H+ -O 2 -, H 2O,Z n4 { u B , t } [ S i O 4]22 H2O。, 。 ( 2 )H 4 { u t , t } [ S i O 4]H6{ u B , 2 t } [ S i2O7] , , ,{ u B 3 ∞} [ S i O2] 2 H2O{ u B 3 ∞} [ S i O2] 3 H 2O 。 ( 3 )H 2C a3{ u B , 3 t } [ S i 3O1 0] ,, ,C a 3{ u B , r } [ 3S i 3O9] H2O 。 H M n 4A s { u B , 3 t } [ S i 3O1 0] O3,, ,M n 4A s { u B , t } [ S i O4]3( O H ) 。 ( 4 )H M n 6V { u B , 5 t } [ S i 5O1 6] O3,, ,M n 6V{ u B , t } [ S i O4]2 { u B , 3 t } [ S i 3O1 0] ( O H ) 。 ( 5 )H 2K2Y { u B , 3 t } [ S i 3O1 0] ,, ,K 3Y { u B , r } [ 3S i 3O9] H 2O 。 () ( 1 )H 4K4 { u B , r } [ 4S i 4O1 2] ,, ,K 4{ u B , 1 2 ∞ } [ 4S i 4O1 0] 2 H 2O 。 ( 2 )H 7[ N ( n - C 4H9)4] { u B , 2 r } [ 4S i 8O2 0]5 . 3 3 H2O , , ,, N ( n - C 4H9)4{ l B , 1 2 ∞} [ 3S i 8O1 6] ( O H )8 . 3 3 H2O 。 H2[ C O ( H 2N C H2C H2N H2)3]2{ u B , 2 r } [ 4S i 8O2 0] 1 6 . 4 H 2O ,, ,[ C O ( H2N C H2C H2N H2) 3]2 { l B , 2 2 ∞ } [ 3S i 8O1 9] 1 7 . 4 H2O 。 () ( 1 )H N a ( C a , M n ) 2 { u B , 1 1 ∞ } [ 3S i 3O9] ,, ,N a ( C a , M n ) 2{ u B ,1 2 ∞ }[ 2S i 2O5 ( S i O 3) ] ( O H ) ,,, N a ( C a , M n ) 2{ u B , 1 2 ∞ } [ 3S i 3O8] ( O H ) 。 ( Q 2) ( Q 3) , N a 2Z n { u B , 1 2 ∞ } [ 3S i 3O8]( [ 1 ]7 . 2 2 a ) 。 ,。 、H N a C d S i 3O9, , 。 ( 2 )H 4B a2{ u B , 1 1 ∞ } [ 4S i 4O1 2] 4 H2O ,, ,B a 2{ u B , 1 2 ∞ } [ 4S i 4O1 0] 6 H 2O 。 ( 3 )H C a 2F e2{ u B , 1 1 ∞ } [ 5S i 5O1 5] ,, ,C a 2F e2{ u B , t } [ S i O4] { u B , 1 2 ∞ } [ 4S i 4O1 0] ( O H ) 。 ,、 、、 L i - H L i M n 4S i5O1 5,, 。 ( 4 )H N a M g 4 { u B , 3 1 ∞ } [ 2S i 6O1 6] ( O H)2, ,,N a M g 4{ u B ,1 2 ∞ } [ 3S i 6O1 5] ( O H )3。 () ( 1 )H C a { u B , 1 2 ∞ } [ 2 ( B , S i ) O 5] ,, ,C a { u B ,3 ∞} [ 2( B , S i ) O 4] ( O H ) 。[ S i O 4], ,C a B { u B , t } [ S i O 4] ( O H ) 。 301 2 0 1 1 2 0 6 ,H2 { u B , 1 2 ∞ } [ 2S i 2O5] ,, ,{ u B , 3 ∞} [ S i2O4] H2O 。 ( 2 )H 2N a2{ u B , 1 2 ∞ } [ 4S i 4O1 0] 4 H2O ,, ,N a 2{ u B , 1 2 ∞ } [ 2S i 4O9] 5 H 2O 。( Q 3) ( Q 4) ,K 2{ u B , 1 2 ∞ } [ 2S i 4O9] ([ 1 ]7 . 2 2 b ) 。 ( 3 )H N a 2C e { u B , 1 2 ∞ } [ 3S i 6O1 5] n H2O ,, ,N a 2C e { l B , 1 2 ∞ } [ 4S i 6O1 4] ( O H ) n H 2O 。 , H 2N a N d { u B , 1 2 ∞ } [ 3S i 6O1 5] n H2O , ,,N a N d { l B , 1 2 ∞ } [ 4S i 4O1 4] ( n + 1 ) H2O 。 () Z o l t a i(8 . 4 ) , , ( A l , B e , Z n ) , -。F 。 ( 1 )B e 2{ u B , 3 ∞} [ 4( B e 2S i2) O8] H2O ,[ S i O4], ,B e 4{ u B , t } [ S i O 4]2H2O 。 ,N a 2 { u B ,3 ∞} [ 4( A l , S i 3)O8] ( O H) 。 [ S i O 4],, N a 2A l { u B ,1 2 ∞ } [ 3S i 3O8] ( O H) N a 2A l { u B , 1 2 ∞ } [ 2S i 2O5( S i O3) ] ( O H ) 。 ( 2 )Z n 2{ u B , 3 ∞} [ 4Z n 2S i2O8] 2 H2O, ( Z n + 4) - ,。 () ( 1 )H N a 1 . 1 5 M n 5{ o B , 1 1 ∞ } [ 5( S i 5 . 5V0 . 5) O1 8] ( O H ) , ,, N a 1 . 1 5M n5{ u B , r } [ 6( S i 5 . 5V0 . 5] O1 8] H2O 。 ( 2 )H 2N a4 ( C a , M n ) { o B , 1 2 ∞ } [ 2S i 6O1 6] , ,,N a 4( C a , M n ) { u B , 2 ∞} [ 3S i 6O1 5] H2O 。 H4 { o B , 1 2 ∞ } [ 2S i 6O1 4] ,, ,{ u B ,3 ∞} [ 6S i 6O1 2] 2 H 2O 。 ( 3 ) H 2C a2K { l B , 2 2 ∞ } [ 3( A l , S i 7) O1 9] 6 H2O 。 ,, K C a 2{ l B , 2 2 ∞ } [ 6( A l , S i 7) O1 8] 7 H2O 。 , 、,, ,K C a 2{ l B , 2 2 ∞ } [ 6S i 8O1 8] ( O H ) 5 H 2O , C a4B a { l B , 2 2 ∞ } [ 6S i 8O1 9]2( O H ) ( 8 + x ) H 2O 。 ( 4 ) H N a K 2C a T i { h B , 2 1 ∞ } [ 3S i 7O1 9] O , ,T i + 4 - ,, N a K 2C a2{ l B , 2 2 ∞ } [ 3( T i , S i 7) O1 9] ( O H ) 。 ( 5 )“” H2N a 6B e2{ o B , 3 ∞} [ 2 ( A l 2S i1 6) O3 9]1 . 5 H2O , [ S i O 4], N a 6B e2A l2{ u B , 2 r } [ 4 S i 8O2 0]22 . 5 H2O 。 ( 6 )“” H4C a 4{ o B , 3 ∞} [ 4( A l 4, S i8) O2 6] ( O H)4~ 6 . 5 H 2O ,[ S i O4], ,,C a 4A l2{ u B , t } [ S i O 4]2{ l B , r }[ 4S i 6O1 7]( O H )24 . 5 H2O 。 ( 7 )“” H2( B a , C a ) 1 0{ h B , 3 ∞} [ 3( S i , A l ) 2 0O4 3] ( S O 4)3H2O ,, ,( B a , C a ) 1 0{ l B , 3 ∞} [ 4( S i , A l ) 2 0O4 0] ( S O4)3( O H )4。 () H L i 2B a6{ u B , t }[ S i O4]2{ u B , 2 t } [ S i 2O7] C l ,, 401 , H+ ,L i 2B a6{ u B , t } [ S i O4] { u B , 3 t } [ S i 3O1 0] C l ( O H ) 。 、H+ ,H+ H+,O 2 - ( O H ) - H 2O, 。,H+ 。 () ( ) Z n 4{ u B , t } [ S i O4]22 H2O 、 Z n4{ u t , 2 t } [ S i 2O7] ( O H )2H2O 、() M n4A s { u B , t } [ S i O 4]3( O H) 、() C a B { u B , t } [ S i O 4] ( O H)() B e4 { u B , t } [ S i O 4]2H2O 。 M[ S i O 4] ,{ u B , M} [ S i mO3 m+ 1] ( 2 m+ 1 ) m= M() 。 () () C a 3{ u B , r } [ 3 S i 3O9] H2O 、() K2Y{ u B , r } [ 3 S i 3O9] H2O 、 () M a M n 5{ u B , r } [ 6( S i 5 . 5V0 . 5) O1 8] H2O() N a 6B e2A l2{ u B , 2 r } [ 4 S i 8O2 0]22 . 5 H2O ,P[ S i O 4] , { u B , 1 r } [ p S i pO3 p] 2 p -( P ≥3 ) ; , { u B , 2 r } [ p S i 2 pO5 p] 2 p( P ≥3 ) , 。 () H+ () N a 2{ u B , 1 2 ∞ } [ 2S i 4O9] 5 H 2O 、() N a ( C a 、 M n )2{ u B ,1 2 ∞ } [ 3S i 3O8] ( O H) 、() N a C a2{ u B ,1 2 ∞ } [ 3S i 3O8] ( O H) 、() C a S c { u B ,1 2 ∞ } [ 3S i 3O8] ( O H ) 、() N a M g4{ u B ,1 2 ∞ } [ 3S i 6O1 5] ( O H )3、() N a4( C a , M n ) { u B , 1 2 ∞ } [ 3S i 6O5] H2O 、() N a C d2 { u B , 1 2 ∞ } [ S i 3O8] ( O H )、() N a M n2 { u B , 1 2 ∞ } [ 3S i 3O8] ( O H ) 、() N a2A l { u B , 1 2 ∞ } [ 3S i 3O8] ( O H ) 、()B a2{ u B , 1 2 ∞ } [ 4S i 4O1 0] 6 H2O 、() K4{ u B ,1 2 ∞ } [ 4S i 4O1 0] 2 H2O 。() N a4( C a , M n ) { u B , 1 2 ∞ } [ 3S i 6O1 5] H2O1 2, , 。 [ S i O 4],( Q 3) [ S i O 4] ,S i ∶ O2 ∶ 5 ,{ u B , 1 2 ∞ } [ p S i 2 p O 5 p] 2 p -。 () () { u B , 3 ∞} [ 2S i O 2] 2 H2O 、( ) { u B , 3 ∞} [ 2S i O 2]23 H2O 、() C a { u B , 3 ∞} [ 2( B , S i ) O 4] ( O H )、() { u B , 3 ∞} [ 2S i O 2]2H2O 、() B e2 { u B , 3 ∞} [ ( B e2, S i2) O8] H2O 、 () B a 2 { u B , 3 ∞} [ 4( A l , S i 3) O8] ( O H ) 、() N ( n -C 4H9)4{ u B , 3 ∞} [ 4S i 8O1 6] ( O H ) 8 . 5 H2O 、 () N a 6{ u B , 3 ∞} [ 4( B e 2, A l2) S i1 6O4 0] 2 . 5 H 2O 、() Z n { u B , 3 ∞} [ 4Z n 2S i2O8] 2 H 2O。、[ S i O4] 。 ( Q 4) , T ∶ O1 ∶ 2 , { u B , 3 ∞}[ p T nOn],n = p。 () ,N a ( C a , M n ) 2 { o B ,1 2 ∞ } [ 2S i 3O8] ( O H)、 N a C a 2{ o B , 1 2 ∞ } [ 2S i 3O8] ( O H)、() N a C d 2{ o B ,1 2 ∞ } [ 2S i 3O8] ( O H)、 C a S c { o B , 1 2 ∞ } [ 2S i 3O8] ( O H )、N a C e { o B , 1 2 ∞ } [ 4S i 6O1 4] ( O H ) n H2O 、N a2A l { o B , 1 2 ∞ } [ 2S i 3O8] ( O H )、N a N d { l B , 1 2 ∞ } [ 4S i 6O1 4] ( n+1 )H 2O 。 K C a 2{ l B ,2 2 ∞ } [ 6S i 8O1 8] ( O H ) 5 H2O 、K C a2{ l B , 2 2 ∞ } [ 6( A l , S i 7) O1 8] 7 H2O 、C a4B a { l B , 2 2 ∞ } [ 6( S i 8O1 8)2] ( O H )2( 8+ x ) H2O 、 N a K 2C a2{ l B , 2 2 ∞ } [ 3( T i , S i 7) O1 9] ( O H ) 、 C O 4( H2N C H2 C H2 N H2)6{ l B ,2 2 ∞ } 501 2 0 1 1 2 0 6 [ 3S i 8O1 9] 1 7 H2O 、 N a 6B e2{ o B , 3 ∞}[ 2 ( A l 2, S i1 6) O3 9] ( O H )21 . 5 H2O 、C a4 { o B , 3 ∞} [ 4( A l 4S 8 ) O2 6] ( O H )4~ 6 . 5H2O ( B a , C a ) 1 0{ l B , 3 ∞} [ 4( S i , A l ) 2 0O4 0] ( S O4)3 2 H 2O1 5, [ S i O4] (、、) , 、, ,N a ( C a , M n ) 2{ o B ,1 2 ∞ } [ 2S i 3O8] ( O H ){ u B , 1 2 ∞ } [ S i 2O5] ( S i O 3); , ,N a C e { o B , 1 2 ∞ } [ 4S i 6O1 4] ( O H ) ( n + 1 ) H2O , { u B , 1 2 ∞ } [ 4S i 4O1 0]( S i O2)2 。 () M n 6V{ u B , t } [ S i O4]2{ u B , 3 t } [ S i 3O1 0] ( O H ) 、 C a 2F e2{ u B , t } [ S i O4] { u B ,1 2 ∞ } [ 4S i 4O1 0] ( O H) 、 C a M n 4 { u B , t } [ S i O 4] { u B , 1 2 ∞ } [ 4S i 4O1 0] ( O H ) 、 L i M n 4{ u B , t }[ S i O4]{ u B ,1 2 ∞ }[ 4S i 4O1 0] ( O H ) 、( N a , L i ) M n 4{ u B , t } [ S i O4] { u B , 1 2 ∞ } [ 4S i 4O1 0] ( O H ) 、 N a M n 3C a { u B , t } [ S i O 4] { u B , 1 2 ∞ } [ 4S i 4O1 0] ( O H ) 、 L i - N a M n 4{ u B , t } [ S i O4] { u B ,1 2 ∞ } [ 4S i 4O1 0] ( O H )L i B a 6{ u B , t } [ S i O4] { u B ,3 t } [ S i 3O1 0] C l ( O H )、C a4A l2{ u B , t } [ S i O 4]2{ l B , r } [ 4S i 6O1 7] ( O H )24 . 5 H2O9 ,, 。 、 H+, ,, H+, 。, , 。H+ , 。 ,H+ ,, 、 ,。 [ 1 ] F .[ M] .,. . 1 9 8 9 . I n t e r p r e t a t i o no f s t r u c t u r a l c h e mi s t r yc l a s s i f i c a t i o no f s i l i c a t e mi n e r a l s c o n t a i n i n gH+i o n Q I NL i c h u a n ,WA N GC h o n g ( C o l l e g e o f M a t e r i a l s S c i e n c e &E n g i n e e r i n g ,C h o n g q i n gU n i v e r s i t y ,C h o n g q i n g , 4 0 0 0 4 5 ,P .R .C h i n a ) A b s t r a c t 牶T h i s p a p e r w a s d e r i v e df r o mt h ea u t h o r st e a c h i n gw o r k .T h r o u g hs t u d y i n gt h es i l i c a t es t r u c t u r a l c h e m i s t r yc o n t a i n i n gs i l i c am i n e r a l s o f H+r e l a t e dc h e m i c a l s t r u c t u r e 牞i t c a nb ef o u n dt h a t t h eH+i o n s i nm i n e r a l c a nb es t r u c t u r e dw i t ht h e O 2 -i o n s f o r m a t t i n g 牗 O H 牘i o no r H 2