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萤石结构,闪锌矿结构,金刚石结构的相同点
萤石结构,闪锌矿结构,金刚石结构的相同点是都有立方体结构。根据查询相关资料信息,萤石晶体结构为立方晶系,这种结构是以阳离子所形成的面心密堆为基础,其四面体间隙位置由阴离子填充。闪锌矿结构又称为立方硫化锌结构,金刚石晶体碳原子按四面体成键方式互相连接,分为等轴晶系四面六面体立方体与六方晶系。三种晶体结构都有立方体。
萤石CaF2
[化学组成]Ca51.33%、F48.67%,类质同象混入物主要有Y、Ce等稀土元素。
图16-1 萤石的晶体结构
[晶体结构]等轴晶系,晶体结构如图16-1。晶胞分割为八个相等的立方体,F-位于八个小立方体的中心,Ca2+则位于晶胞的八个顶点和六个面的中心。Ca2+的位置恰好在八个F-构成的配位多面体———立方体的中心,配位数为8。这种结构称萤石型结构,是典型结构之一。
[形态]晶体常呈立方体{100},立方体与菱形十二面体{110}的聚形和穿插双晶(图16-2);集合体呈粒状。
[物理性质]无色透明以及淡绿、淡紫、淡红等各色,有时亦呈黑紫色和深绿色,颜色很深者常含稀土元素类质同象杂质和深色包裹体,并常呈带状构造(在晶体断面上可以看到晶体由内而外,颜色层层不同);白色条痕(黑紫色萤石的淡紫色条痕是因包裹体引起的,不是萤石本身的条痕);玻璃光泽。硬度4;解理平行八面体{111},完全。相对密度3.18,含稀土者可达3.6;有些晶体具热光性,如将萤石放在试管中在酒精灯上加热后,在暗处可见到矿物颗粒发出白色略呈蜡黄的磷光。反复加热,萤石的发光性会逐渐减弱以至消失。
图16-2 萤石的晶形(a、b、c)和穿插双晶(d)
[成因产状]主要产于各种气成—热液矿床中,与石英、方解石以及锡石、黑钨矿和各种金属硫化物共生。
外生作用中萤石较少,产于石灰岩或白云岩中,呈土状,常被忽略。
[鉴定特征]根据晶形、无色及常见的绿、紫等色、透明、硬度(4)、八面体解理完全(四组解理,在一组解理面上看到其他三组的纹路相交成60°,120°,构成正三角形格子)等,易于识别。
[用途]冶金助熔剂;氟化工主要原料(如制造氢氟酸等);透明无色的晶体可作光学材料。
caf2晶体结构是什么?
氟化钙型结构又名萤石型结构。是指以CaF2为代表的一类AB2型化合物的离子晶体结构。
属于立方晶系,面心立方点阵,空间群为Fm3m。每个晶胞包含4个阳离子A,8个阴离子B。阴离子(如F- )具有简单的立方排列,阳离子(如Ca )充填可利用的阴离子六面体中心位置数的一半 。
晶胞中心有一个很大的空位,正负离子的配位数分别为8和4。对该结构,也可以把Ca离子看成按“立方密堆”,而F-离子占据全部四面体空隙。属CaF2型AB2化合物有ThO2、UO2、CeO2、BaF2、PbF2、SrF2等。这些化合物正离子半径较大。
CaF2熔点低,可用于冶金及水泥生产,优质萤石单晶具有透红外线能力;UO2是极好的核燃料;CeO2可作为高温燃料电池中构成离子导电通路的新型固体电介质材料;具有类似萤石结构的ZrO2是一种优良的高温材料。
化学结构
CaF2中心是八坐标的,以八个 F -中心的立方体为中心。每个F -中心与四面体形状的四个CaF2中心配位。尽管完美包装的结晶样品是无色的,但由于F 中心的存在,该矿物通常呈深色。
在许多具有分子式 AB 2的离子化合物中发现了相同的晶体结构,例如CeO 2、立方 ZrO 2、UO 2、ThO 2和PuO 2。在相应的反结构,称为反萤石结构,阴离子和阳离子交换, 如Be 2 C。
以上内容参考:百度百科-氟化钙型结构
萤石(Fluorite)
又称氟石。
【化学组成】CaF2。Ca含量为51.33%,F含量为48.67%。Ca可被Ce,Y,Th,U,Sr等类质同象置换,F可被Cl所置换。
【晶体结构】等轴晶系;萤石型结构(图21-1);
-Fm3m;a0=0.5463nm;Z=4。
图21-1 萤石晶体结构
钙离子分布在立方晶胞的角顶与面中心,如果将晶胞分为8个小立方体,则每一小立方体之中心为F-所占据,Ca的配位数为8,F的配位数为4;也可看成钙呈立方最紧密堆积、F 离子占据所有四面体空隙;{111}面网方向具相邻的同号离子层,导致其八面体完全解理
【形态】对称型m3m。立方体{100}、八面体{111}、菱形十二面体{110}及其聚形,有时有四六面体{210}和六八面体{421}等。立方体晶面常出现与棱平行的嵌木地板式条纹。常依{111}成穿插双晶(图21-2)。集合体呈粒状或块状。
【物理性质】常呈绿色、蓝色、紫色或无色,几乎所有颜色都可能出现,加热可褪色;条痕白色;玻璃光泽。硬度4;解理{111}完全;性脆。相对密度3.18(含Y和Ce者增大,钇萤石为3.3)。熔点1270~1350℃。具荧光性;某些变种具磷光性。
【成因及产状】主要为热液型,极少为沉积型。浙江为我国主要产地。
【鉴定特征】晶形、{111}完全解理、硬度4、荧光性。
【主要用途】用作冶金熔剂或制取氟化物等,无色透明者还可用作光学材料。氟化物加入饮用水、牙膏及漱口液中可有效预防龋齿。
图21-2 萤石的晶形及双晶
萤石矿分为哪些种类?
萤石矿分为萤石矿为花岗岩、伟晶岩、正长岩中的副矿物。自然界中较常见的一种矿物,可以与其他多种矿物共生,世界多地均产,有5个有效变种。等轴晶系,主要成分是氟化钙(CaF₂) 。
萤石矿结晶为八面体和立方体。晶体呈玻璃光泽,颜色鲜艳多变,质脆,莫氏硬度为4,熔点1360℃,具有完全解理的性质。部分样本在受摩擦、加热、紫外线照射等情况下可以发光。
因质脆软而不常被用作宝石。在工业方面,萤石是氟的主要来源,能够提取制备氟元素及其各种化合物。而颜色艳丽,结晶形态美观的萤石标本可用于收藏、装饰和雕刻工艺品。
扩展资料
萤石的多数结晶为八面体和立方体,少见十二面晶体。也有八面体和立方体相交而成的组合晶体。解理痕迹在多数晶体上有呈现,从较大晶体上剥落的解理块也很常见。
在八面体结晶下,解理块较扁平、呈三角形;立方晶体的解理块为扁的长方体。萤石的晶体往往出现穿插双晶,即两个晶体相互贯穿所构成的双晶现象。也有团簇而成的共生立方晶体,或为颗粒状、葡萄状、球状或不规则大块。
萤石晶体结构为立方晶系,这种结构是以阳离子所形成的面心密堆为基础,其四面体间隙位置由阴离子填充。Ca2+离子位于立方面心的结点位置上,Ca2+配位数为8。F-离子位于立方体内8个小立方体的中心,而F-的配位数是4。
什么是萤石?有哪些特性和用途?
萤石的用途十分广泛,随着科学技术的进步,应用前景越来越广阔。目前主要用于冶金、化工和建材三大行业,其次用于轻工、光
学、雕刻和国防工业。因此,根据用途要求,目前我国萤石矿产品主要有四大系列品种,即萤石块矿、萤(氟)石精矿、萤石粉矿和光
学、雕刻萤石。
一
冶金工业
萤石具有能降低难熔物质的熔点,促进炉渣流动,使渣和金属很好分离,在冶炼过程中脱硫、脱磷,增强金属的可煅性和抗张强度
等特点。因此,它作为助熔剂被广泛应用于钢铁冶炼及铁合金生产、化铁工艺和有色金属冶炼。冶炼用萤石矿石一般要求氟化钙含量
大于65%,并对主要杂质二氧化硅也有一定的要求,对硫和磷有严格的限制。硫和磷的含量分别不得高于0.3%和0.08%。其产
品质量按照中华人民共和国国家标准gb8216-87《萤石块矿》执行。
二
化学工业
萤石另一重要用途是生产氢氟酸。氢氟酸是通过酸级萤石(氟石精矿)同硫酸在加热炉或罐中反应而产生出来的,分无水氢氟酸和有
水氢氟酸,它们都是一种无色液体,易挥发,有强烈的刺激气味和强烈的腐蚀性。它是生产各种有机和无机氟化物和氟元素的关键原料。
在制铝工业中,氢氟酸用来生产氟化铝、人造冰晶石、氟化钠和氟化镁。
在航空、航天工业中,氢氟酸主要用来生产喷气机液体推进剂,导弹喷气燃料推进剂。在原子能工业中,氢氟酸主要用来制造uf4,
再经氟化生成uf6,通过气体扩散法或气体离心法分离235u。
氢氟酸是有机氟化工的基础原料,它通过与氯仿和四氯化碳相互作用,生产毒性小、化学稳定性高的氟化的含氯烃和碳氟化合物,作
冷冻剂,空气溶胶促进剂,溶剂聚合物的中间体和碳氟化合物树脂和弹性体。