Трансформационная серия паракелдышит–келдышит: кристаллохимический механизм перехода, уточнение химической формулы и кристаллической структуры келдышита

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Проведено исследование голотипного образца келдышита и показано, что он состоит из агрегатов частично протонированной Na-дефицитной разновидности паракелдышита (преобладает) и собственно келдышита. Проведена серия лабораторных экспериментов по гидролизу паракелдышита, уточнена кристаллическая структура образующегося при этом келдышита. Предложена уточненная идеализированная формула келдышита (Na□)ZrSi2O6(OH). В результате протонирования атома кислорода в позиции О5 и образования сильных водородных связей (расстояние O5…O5 в келдышите составило 2.458 Å) происходит цепочка шарнирных трансформаций, вызывающих существенное искажение Zr–Si–O-каркаса кристаллической структуры. Подтверждено существование в природе трансформационной серии паракелдышит → келдышит. Механизм образования келдышита описывается схемой Na+ + O2− → □ + (OH). Реакция замещения паракелдышита келдышитом, вероятнее всего, происходит по схеме перехода из монокристалла в монокристалл.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Т. Л. Паникоровский

Кольский научный центр РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: t.panikorovskii@ksc.ru
Россия, Апатиты

Г. О. Самбуров

Кольский научный центр РАН

Email: t.panikorovskii@ksc.ru
Россия, Апатиты

А. П. Николаев

Музейно-выставочный центр “Апатит”

Email: t.panikorovskii@ksc.ru
Россия, Кировск

А. В. Базай

Кольский научный центр РАН

Email: t.panikorovskii@ksc.ru
Россия, Апатиты

О. Ф. Гойчук

Кольский научный центр РАН

Email: t.panikorovskii@ksc.ru
Россия, Апатиты

И. В. Пеков

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: t.panikorovskii@ksc.ru
Россия, Москва

С. В. Кривовичев

Кольский научный центр РАН; Санкт-Петербургский государственный университет

Email: t.panikorovskii@ksc.ru
Россия, Апатиты; Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Герасимовский В.И. // Докл. АН СССР. 1962. Т. 142. № 4. С. 916.
  2. Хомяков А.П., Казакова М.Е., Воронков А.А. // Докл. АН СССР. 1969. Т. 189. № 1. С. 166.
  3. Хомяков А.П., Воронков А.А., Казакова М.Е. и др. // Тр. Минерал. музея АН СССР. 1975. Т. 24. С. 120.
  4. Хомяков А.П. Геохимия. Минералогия: Междунар. геол. конгр. XXV сес.: Докл. сов. геологов. Москва, 1976. С. 233.
  5. Хомяков А.П. // Докл. АН СССР. 1977. Т. 237. № 3. С. 703.
  6. Хомяков А.П. // Природа. 2011. № 12. С. 35.
  7. Воронков А.А., Шумяцкая Н.Г., Пятенко Ю.А. // Журн. структур. химии. 1970. Т. 11. № 5. С. 932.
  8. Сизова Р.Г. Воронков А.А., Хомяков А.П. // Структура и свойства кристаллов. Владимир: ВГПИ, 1974. № 2. С. 30.
  9. Халилов А.Д., Хомяков А.П., Махмудов С.А. // Докл. АН СССР. 1978. Т. 238. № 3. С. 573.
  10. Хомяков А.П. Минералогия ультраагпаитовых щелочных пород. М.: Наука, 1990. 200 с.
  11. Хомяков А.П. // Научные основы и практическое использование типоморфизма минералов. М.: Наука, 1980. С. 152.
  12. Хомяков А.П., Юшкин Н.П. // Докл. АН СССР. 1981. Т. 256. № 5. С. 1229.
  13. Хомяков А.П. // Развитие минералогии и геохимии и их связь с учением о полезных ископаемых. М.: Наука, 1983. С. 66.
  14. Юшкин Н.П., Хомяков А.П., Евзикова Н.З. Принцип наследования в минералогенезисе. Сыктывкар: Коми научный центр, 1984. 32 с.
  15. Khomyakov A.P. 30th Int. Geol. Congress. Beijing, 1996. V. 2/3. P. 450.
  16. Челищев Н.Ф., Хомяков А.П., Беренштейн Б.Г. и др. // А.с. 1096794 (СССР). Способ очистки газов от двуокиси серы / ИМГРЭ–ВАМИ. Б.И. 1984. № 21.
  17. Илюшин Г.Д., Демьянец Л.Н. // Кристаллография. 1988. Т. 33. С. 650.
  18. Зубкова Н.В., Пеков И.В., Турчкова А.Г. и др. // Кристаллография. 2007. Т. 52. № 1. С. 68.
  19. Zubkova N.V., Ksenofontov D.A., Chukanov N.V. et al. // Minerals. 2020. V. 10. № 3. P. 243. https://doi.org/10.3390/min10030243
  20. Zubkova N.V., Nikolova R.P., Chukanov N.V. et al. // Minerals. 2019. V. 9. № 7. P. 420. https://doi.org/10.3390/min9070420
  21. Чуканов Н.В., Пеков И.В., Расцветаева Р.К. // Успехи химии. 2004. Т. 73. Вып. 3. С. 227. https://doi.org/10.1070/RC2004v073n03ABEH000825
  22. Chukanov N.V., Pekov I.V. // Rev. Mineral. Geochem. 2005. V 57. P. 105. https://doi.org/10.2138/rmg.2005.57.4
  23. Pekov I.V., Chukanov N.V. // Rev. Mineral. Geochem. 2005. V. 57. P. 145. https://doi.org/10.2138/rmg.2005.57.5
  24. Пеков И.В., Зубкова Н.В., Пущаровский Д.Ю. и др. // Кристаллография. 2007. Т. 52. № 6. С. 1100.
  25. Nikolova R.P., Fujiwara K., Nakayama N., Kostov-Kytin V. // Solid State Sci. 2009. V. 11. № 2. P. 382. https://doi.org/10.1016/j.solidstatesciences.2008.07.003
  26. Kabanova N.A., Panikorovskii T.L., Shiloskikh V.V. et al. // Crystals. 2020. V. 10. № 11. P. 1016. https://doi.org/10.3390/cryst10111016
  27. Agilent Technologies CrysAlis CCD and CrysAlis RED. Oxford Diffr. Ltd, Yarnton, Oxfordsh. 2014.
  28. Sheldrick G.M. // Acta Cryst. C. 2015. V. 71. P. 3. https://doi.org/10.1107/S2053229614024218
  29. Brese N.E., O'Keeffe M. // Acta Cryst. B. 1991. V. 47. P. 192. https://doi.org/10.1107/S0108768190011041
  30. Dolivo-Dobrovolsky D.D. MINAL. http://www.dimadd.ru. Accessed 15 May 2016.
  31. McCusker L.B., Liebau F., Engelhardt G. // Micropor. Mesopor. Mater. 2003. V. 58. P. 3.
  32. Jeffrey G.A. An Introduction to Hydrogen Bonding, Oxford: Oxford University Press, 1997.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Образец № 9518: паракелдышит (1) и снежно-белая псевдоморфоза келдышита (2) по нему в ассоциации с эгирином (3), эвдиалитом (4), нефелином (5) и мурманитом (6). Рудник Умбозеро, г. Аллуайв, Ловозеро.

Скачать (491KB)
3. Рис. 2. РЭМ-изображения образцов МВЦ № 465 (а, б, г) и № 9518 (в), полученные в режиме детектирования обратно рассеянных электронов: паракелдышит (1), келдышит (2), фаза М-34 (3), катаплеит (4), гидроксинатропирохлор (5).

Скачать (960KB)
4. Рис. 3. Рентгенофазовый анализ исходного паракелдышита (1) и фаз после обработки в течение семи дней раствором кислоты при 20 (2) и 70°С (3). Показаны расчетная дифрактограмма фазы М-34 (4), экспериментальные дифрактограммы келдышита (01-072-1944) (5) и паракелдышита (00-029-1293) (6).

Скачать (168KB)
5. Рис. 4. Проекции кристаллических структур на плоскость (100) исходного паракелдышита № 9518 (а), паракелдышита МВЦ № 465 (б), келдышита, полученного в ходе гидролиза образца № 9518 (в), и келдышита (г), описанного в [9].

Скачать (626KB)
6. Рис. 5. Проекции цирконосиликатного каркаса паракелдышита МВЦ № 465 на плоскости (100) (а) и (010) (б); аналогичные проекции келдышита, полученного в ходе гидролиза образца № 9518 (в, г).

Скачать (631KB)
7. Рис. 6. Длины связей в координационных полиэдрах Zr, Na1 и Na2 (а–в) в структурах паракелдышита МВЦ № 465 и келдышита, полученного в ходе гидролиза образца № 9518 (г–е).

Скачать (344KB)
8. Рис. 7. Фрагменты кристаллических структур паракелдышита МВЦ № 465 (а) и келдышита, полученного в ходе гидролиза образца № 9518 (б). Стрелками показано образование водородной связи между атомами O5…O5.

Скачать (223KB)

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».