Шпінелі
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Шпінелі

Шпінелі (йому. Spinell), шпінеліди, група мінералів класу складних оксидів із загальною формулою Ab 2 O 4 або А (А, В) О 4 , де A—mg, Zn, Mn, Fe 2+ , Co, Ni; B—al, Fe 3+ , Cr, Mn, Ti 4 + , V 3+ . Ш. є системами твердих розчинів з широко розвиненим ізоморфізмом катіонів А і Ст Залежно від переважання катіона В розрізняють: алюмошпінелі [шпінель Mgal 2 O 4 , герциніт Feal 2 O 4 , галаксит (Mn, Fe) Al 2 O 4 , ганіт Znfe 2 O 4 ], феррішпінелі (магнезіоферит Mgal 2 O 4 , магнетит, якобсит Mnfe 2 O 4 , франклініт Znfe 2 O 4 , треворіт ), хромшпінеліди, тітаношпінелі ( ульвешпінель, магнезійний аналог ульвешпінелі Mgtio 4 і ін.) і ванадіошпінелі (кульсоніт Fev 2 O 4 ). В межах кожного ізоморфного ряду смесимость мінералів повна, а між членами різних рядів — обмежена. Кристалізуються в кубічній системі, утворюючи в основному октаедричні кристали. У елементарному вічку структури Ш. 32 аніони кисню утворюють щільну кубічну упаковку (див. Упаковки щільні ) з 64 порожнечами (катіонами зайняте 8) тетраедрів і 32 октаедричними (катіонами зайняте 16). По характеру розподіли катіонів в зайнятих тетраедрах і октаедричних позиціях структури виділяють: нормальні (8 тетраедрів зайнято катіонами A 2+ , 16 октаедрів — катіонами B 3+ ), обернені (8 тетраедрів зайнято B 3+ , 16 октаедров— 8 B 3+ і 8 A 2+ , причому катіони B 3+ і A 2+ в октаедричних порожнечах можуть розподілятися як статистично, так і впорядковано) і проміжні Ш. Нормальная структура властива Mgal 2 O 4 , Znfe 2 O 4 , Feal 2 O 4 , (Mn, Fe) A1 2 O 4 і ін. Обернена структура характерна для Fefe 2 O 4 , Mgfe 2 O 4 , Fe 2 Tio 4 і ін. Відоме велике число мінералів з проміжним типом структури. До структурного типа Ш. відносяться структури деяких сульфідів складу Rx 2 S 4 , де R 2 + З, Ni, Fe, Cu, а X 3+ —Со, Ni, Cr. Спотворену структуру Ш. має маггеміт (g-fe 2 O 3 ).

загрузка...

  Для всіх мінералів характерні висока твердість (5—8 за мінералогічною шкалою), хімічна і термічна стійкість. Ш. — основні носії магнітних властивостей гірських порід. Щільність, відбивна здатність, твердість, параметр елементарного вічка, магнітні і електричні властивості істотно залежать від складу і характеру розподілу катіонів і помітно вагаються в межах кожної групи. Для Ш. характерні високотемпературні умови освіти; до вивітрювання стійкі, зберігаються в розсипах. Багато Ш. —важниє руди хрому, заліза, марганцю, титану, цинку; застосовуються при виробництві кераміки, вогнетривів, термостійких фарб.

  Відоме велике число штучних Ш., які, окрім катіонів, характерних для природних Ш., можуть містити іони Li, In, Са, Cd, Cu, W, Ga, Ag, Sb, Nb, Ge. Будучи різновидом феритів (шпінельовиє ферити), мистецтв. Ш. лежать в основі багато магнітних матеріалів і широко використовуються в приладобудуванні, радіотехнічній і керамічній промисловості.

  Літ.: Бляссе Ж., Крісталлохимія феррошпінелей пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1968; Мінерали. Довідник, т. 2, ст 3, М., 1967; Трухин Ст І., Введення в магнетизм гірських порід, М., 1973.

  Р. П. Кудрявцева.